[发明专利]自平衡岩石全端面真三轴压缩试验装置

权利要求书

1.一种自平衡岩石全端面真三轴压缩试验装置，该装置由三轴压力室(I)、 四联板机构(II)、σ₁加载传递系统(III)、σ₂加载传递系统(IV)和σ₃加载传 递系统(V)组成，其特征在于：σ₁加载传递系统(III)位于三轴压力室(I) 上端，通过σ₁方向活塞(3a)与三轴压力室(I)相连，σ₂加载传递系统(IV) 位于三轴压力室(I)的侧端，通过σ₂方向活塞(3b)与三轴压力室(I)相连， σ₃加载传递系统(V)通过排水孔(14)与进水孔(19)与三轴压力室(I)相 连，四联板机构(II)位于三轴压力室(I)内部，

所述的三轴压力室(I)由第一、第二、第三、第四三轴压力室顶板(9a、 9b、9c、9d)、第一、第二三轴压力室右侧盖板(10a、10b)、第一、第二、第三 三轴压力室围板(11a、11b、11c)、三轴压力室下盖板(12)、第一、第二三轴 压力室上盖板(23a、23b)、σ₁方向底座(17)组成，嵌套有σ₁方向活塞(3a)， 第一三轴压力室上盖板(9a)还嵌套有σ₁方向加载传递油孔(7a)，第三三轴压 力室顶板(9c)通过第一螺栓(13a)与第一三轴压力室上盖板(23a)固定，第 四三轴压力室顶板(9d)通过第二螺栓(13b)与第二三轴压力室上盖板(23b) 固定；第一、第二三轴压力室右侧盖板(10a、10b)中心共同形成一圆孔，嵌套 有σ₂方向活塞(3b)，第一三轴压力室右侧盖板(10a)通过第五螺栓(13e)与 第二三轴压力室围板(11b)相连，第二三轴压力室右侧盖板(10b)通过第六螺 栓(13f)与第三三轴压力室围板(11c)相连，第一三轴压力室右侧盖板(10a) 内嵌σ₂方向加载传递油孔(7b)；第二三轴压力室右侧盖板(10b)内嵌σ₂方向 活塞回收油孔(8b)，第一、第二、第三三轴压力室围板(11a、11b、11c)通过 第一、第二、第三、第四、第五、第六螺栓(13a、13b、13c、13d、13e、13f) 以及密封圈与第一、第二三轴压力室上盖板(23a、23b)，第一、第二三轴压力 室右侧盖板(10a、10b)及三轴压力室下盖板(12)组装在一起，第二、第三三 轴压力室围板(11b、11c)中心共同形成一圆孔，通过密封圈与σ₂方向活塞(3b) 相连，σ₂方向活塞的轴线方向为水平方向，第二、第三三轴压力室围板(11b、 11c)沿σ₂方向活塞(3b)左右对称；三轴压力室下盖板(12)通过第三螺栓(13c) 与第一三轴压力室围板(11a)固定，通过第四螺栓(13d)与第三三轴压力室围 板(11c)固定，并与σ₁方向底座(17)相接；第一、第二三轴压力室上盖板(23a、 23b)为一半工字形，上部为正方形，工字形内部为圆形，第一、第二三轴压力 室上盖板(23a、23b)中心共同形成一圆孔，通过密封圈与σ₁方向活塞(3a)相 连，σ₁方向活塞的轴线方向为垂直方向，第一、第二三轴压力室上盖板(23a、 23b)沿σ₁方向活塞(3a)左右对称，第一三轴压力室上盖板(23a)通过第一螺 栓(13a)及密封圈同时与第三三轴压力室顶板(9c)、第一三轴压力室围板(11a) 连接，第二三轴压力室上盖板(23b)通过第二螺栓(13b)及密封圈同时与第四 三轴压力室顶板(9d)、第二三轴压力室围板(11b)连接，

所述的四联板机构(II)由σ₁方向滚珠压头(6a)、σ₂方向滚珠压头(6b)、 第一、第二σ₁方向应力施加平板(15a、15b)、第一、第二σ₂方向应力施加平板 (16a、16b)及岩石试件(18)组成，σ₁方向滚珠压头(6a)位于σ₁方向活塞 (3a)和第一σ₁方向应力施加平板(15a)之间，σ₁方向滚珠压头(6a)和σ₂方 向滚珠压头(6b)底部镶嵌有滚珠，滚珠在σ₁方向滚珠压头(6a)和σ₂方向滚 珠压头(6b)底部对称分布，岩石试件(18)位于第一、第二σ₁方向应力施加 平板(15a、15b)和第一、第二σ₂方向应力施加平板(16a、16b)之间，第一、 第二σ₁方向应力施加平板(15a、15b)和第一、第二σ₂方向应力施加平板(16a、 16b)与岩石试件(18)相接触，第二σ₂方向应力施加平板(16b)的一端有弹 簧，弹簧的另一端抵在σ₁方向底座(17)上，第二σ₁方向应力施加平板(15b) 与第一三轴压力室围板(11a)之间有空隙，滚珠镶嵌在第二σ₁方向应力施加平 板(15b)上。