[實用新型]一種適用于真三軸試驗的柱狀巖石試樣密封裝置

有效

• 申請號: 201922442259.2
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN211347653U
• 公開（公告）日: 2020-08-25
• 發明（設計）人: 王鑫;郝慶澤;姜立波
• 申請（專利權）人: 長春市鐠策試驗儀器有限責任公司
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36;G01N3/02;G01N3/08
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

一種適用于真三軸試驗的柱狀巖石試樣密封裝置，包括圓柱狀壓頭、熱縮套及壓緊螺母；圓柱狀壓頭上設有環向凸臺，環向凸臺上設有外螺紋；巖石試樣夾在兩個圓柱狀壓頭之間；壓緊螺母上設有環狀凸沿，壓緊螺母與環向凸臺螺接配合；熱縮套包覆在圓柱狀壓頭及巖石試樣外側，熱縮套套口密封壓緊在環向凸臺軸側端面與環狀凸沿之間。密封方法為：將巖樣置于底部壓頭上，套入熱縮套，隔著熱縮套套入壓緊螺母，將頂部壓頭置于巖樣頂端，使頂部壓頭也位于熱縮套內，加熱熱縮套使其收縮，直到將圓柱狀壓頭和巖石試樣全部緊密包裹，割去包覆在環向凸臺外螺紋表面的熱縮套，將兩個壓緊螺母分別旋擰螺接到對應的環向凸臺上，直到熱縮套套口被壓緊密封。

技術領域

本實用新型屬于真三軸試驗技術領域，特別是涉及一種適用于真三軸試驗的巖石試樣密封裝置。

背景技術

目前，在進行巖石真三軸試驗時，巖石試樣的密封效果始終無法讓科研人員滿意，由于巖石試樣與壓頭之間需要通過熱縮套進行密封，而熱縮套與壓頭之間還需要封口，用以避免壓力室內的液壓油通過熱縮套與壓頭之間的縫隙進入巖石試樣內，一旦液壓油進入巖石試樣，將使巖石試樣的物理性質發生改變，此時所獲取的試驗數據將是失真的，因此將失去實際應用價值。

現階段，熱縮套與壓頭的封口密封主要采用電工膠帶纏繞方式實現，但這種密封方式出現密封失效的幾率最高，這種密封方式主要用在短時效的真三軸試驗中，因為一旦時間過長，密封失效的幾率會指數級增加。還有另一種較為常用的密封方式，就是利用金屬箍將熱縮套的套口箍緊在壓頭上，該密封方式的時效性會比電工膠帶纏繞密封方式稍長一些，但也僅能滿足中短時效的真三軸試驗，隨著試驗科目的不斷擴展，需要在長時效下進行的真三軸試驗越來越受到重視，個別長時效試驗甚至可以達到數月之久，在如此長的時間內，巖石試樣則需要一直處在超高壓的液壓油中，而且不允許出現密封失效，但采用金屬箍的密封方式在長時效下也無法滿足密封的可靠性要求。

實用新型內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供一種適用于真三軸試驗的柱狀巖石試樣密封裝置，有效克服了傳統密封方式下巖石試樣密封失效幾率較高的弊端，有效提高了巖石試樣的密封可靠性。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種適用于真三軸試驗的柱狀巖石試樣密封裝置，包括第一圓柱狀壓頭、第二圓柱狀壓頭、熱縮套、第一壓緊螺母及第二壓緊螺母；所述第一圓柱狀壓頭與第二圓柱狀壓頭結構及尺寸相同，在第一圓柱狀壓頭的軸向中部設有第一環向凸臺，在第二圓柱狀壓頭的軸向中部設有第二環向凸臺，在第一環向凸臺和第二環向凸臺的外周面上均設有外螺紋；所述第一圓柱狀壓頭位于巖石試樣的底端，第二圓柱狀壓頭位于巖石試樣的頂端；所述第一壓緊螺母和第二壓緊螺母結構及尺寸相同，在第一壓緊螺母和第二壓緊螺母的內表面均設有內螺紋，第一壓緊螺母的內螺紋與第一環向凸臺的外螺紋進行螺接配合，第二壓緊螺母的內螺紋與第二環向凸臺的外螺紋進行螺接配合；在所述第一壓緊螺母的一側筒口朝內設有第一環狀凸沿，在第二壓緊螺母的一側筒口朝內設有第二環狀凸沿，第一環狀凸沿和第二環狀凸沿的內徑相同，且第一環狀凸沿和第二環狀凸沿的內徑大于巖石試樣的直徑且小于第一環向凸臺及第二環向凸臺的外徑；所述熱縮套包覆在第一圓柱狀壓頭、巖石試樣及第二圓柱狀壓頭的外表面，但第一環向凸臺和第二環向凸臺上設有外螺紋的外周面上無熱縮套包覆；所述熱縮套的底端套口密封壓緊在第一環向凸臺軸側端面與第一環狀凸沿之間，熱縮套的頂端套口密封壓緊在第二環向凸臺軸側端面與第二環狀凸沿之間。

一種適用于真三軸試驗的柱狀巖石試樣密封方法，采用了所述的適用于真三軸試驗的柱狀巖石試樣密封裝置，包括如下步驟：

步驟一：將第一圓柱狀壓頭豎直放置到工作臺上；

步驟二：將巖石試樣豎直放置到第一圓柱狀壓頭的頂端；

步驟三：將熱縮套依次套入巖石試樣和第一圓柱狀壓頭的外側；

步驟四：將第一壓緊螺母隔著熱縮套套入巖石試樣，且第一壓緊螺母上的第一環狀凸沿朝上；