[发明专利]重力液压恒载蓄能装置及真三轴蠕变实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种加载试验技术，尤其涉及一种重力液压恒载蓄能装置及真三轴蠕变实验系统。

背景技术

现有技术中，为蠕变实验提供动力装置有两种，一种是采用液压泵加载的装置，另一种是依靠重物重量通过机械传动加载的装置。

液压泵为蠕变试样装置提供高压液体，通过夹持装置对煤岩试样进行加载，但在试样蠕变(或者体积变化)的过程中，施加在试样端面的载荷始终在某一荷载线上下波动，其实验结果不能达到蠕变实验严格的恒定载荷；同时蠕变实验一般来说时间相对较长，在实验过程中液压泵一直处于工作状态，这样造成大量的能源消耗，增加了实验费用。

利用杠杆原理或齿轮传动原理采用重物为蠕变实验提供动力，其载荷量值(吨位)和位移量受到很大限制，并且难以提供水平荷载而只能进行单轴压缩蠕变实验，其试验所得结果对于煤岩试样复杂条件下的蠕变力学性质的认识受到很大的限制。  上述现有技术至少存在以下缺点：结构相对复杂、很难提供蠕变恒载要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、能提供恒定载荷的重力液压恒载蓄能装置及真三轴蠕变实验系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的重力液压恒载蓄能装置，包括底座，所述底座的上方设有固定活塞，所述固定活塞外部套有活动缸体，所述活动缸体外部设有载物平台；

所述固定活塞内设有输液孔，所述固定活塞与活动缸体之间的活塞腔通过所述输液孔与外部相通。

本发明的真三轴蠕变实验系统，包括液压加载系统，所述液压加载系统设有上述的重力液压恒载蓄能装置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的重力液压恒载蓄能装置及真三轴蠕变实验系统，由于包括固定活塞和活动缸体，活塞腔通过固定活塞上的输液孔与外部相通，活动缸体外部设有载物平台，结构简单，可以通过在载物平台上设置不同重量的重物，通过输液孔向液压加载系统提供能不同大小的恒定载荷。

附图说明

图1为本发明重力液压恒载蓄能装置的结构示意图；

图2为本发明真三轴蠕变实验系统的结构示意图；

图3为本发明中变压装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的重力液压恒载蓄能装置，其较佳的具体实施方式如图1所示，包括底座1，底座1的上方设有固定活塞2，固定活塞2的外部套有活动缸体3，固定活塞2与活动缸体3之间形成可容纳油液的活塞腔，固定活塞2内可以设有输液孔4，活塞腔通过输液孔4与外部相通，用于进液和出液。固定活塞2与活动缸体3之间可以设有密封圈7等。

活动缸体3外部可以设有载物平台5，用于放置砝码或重物6，实现加载。当根据设计要求在载物平台5上增加砝码或重物6时，活动缸体3在重物6的作用下使腔体内的油液产生压力，并通过输液孔4向外部传输压力，当重物6的重量一定时，输液孔4向外部输出的压力为恒压力。

载物平台5可以设于活动缸体3的下部外缘。

固定活塞2和活动缸体3可以采用碳素铸钢制备，具体实施可以采用碳素铸钢的钢号为：ZG55；化学成分为：C＝0.52％-0.62％，Mn＝0.50％-0.80％，Si＝0.20％-0.45％；力学性能为：屈服强度σ_s＝350MPa，抗拉强度σ_b＝650MPa，伸长率δ＝10％。

本发明的重力液压恒载蓄能装置，载荷(砝码)直接施加在缸体上，从而形成高压液体输出，结构简单，可以通过在载物平台上设置不同重量的重物，通过输液孔向液压加载系统提供不同大小的恒定载荷。

本发明的真三轴蠕变实验系统，其较佳的具体实施方式如图2所示，包括液压加载系统，液压加载系统设有上述的重力液压恒载蓄能装置(重力恒载蓄能器)。

液压加载系统包括手摇泵、加载油路、补液油路等，手摇泵分别与补液油路和加载油路连接；加载油路与重力液压恒载蓄能装置连接，可以重力液压恒载蓄能装置实现整个液压加载系统的压力恒定，实现恒压加载。

加载油路可以设有一个变压装置I，变压装置I的输出油路与夹持器连接。加载油路输出的液压通过变压装置I变压后，对夹持器加载。

具体夹持器可以为三轴夹持器，包括相互垂直的竖直Z轴夹持装置、水平X轴夹持装置和水平Y轴夹持装置，变压装置I的输出油路可以分别与竖直Z轴夹持装置、水平X轴夹持装置和水平Y轴夹持装置连接，实现不同方向加载。