[发明专利]一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置及其应用

权利要求书

1.一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：包括拉伸装置、密闭箱体、加热系统、流体压力系统、温度检测装置、压力测量装置、冷却系统和数据采集处理装置；

密闭箱体包括箱体盖、可视窗口和箱体；所述的可视窗口装配于箱体盖中心位置；所述的箱体中心具有凹腔，该凹腔分为上部凹腔和下部凹腔，凹腔底部具有出油口；箱体盖和箱体通过螺栓连接，可视窗口位于凹腔的开口顶部，闭合油缸施加压力作用于箱体盖上，使箱体的凹腔处于密闭状态；箱体的底部固定在垫块上，垫块安装固定在机架上；

加热系统包括保温层、加热单元和防溅隔板，箱体的下部凹腔的内部侧壁外顺次安装有保温层、加热单元和防溅隔板，防溅隔板与上部凹腔的内部侧壁相平齐，并与凹腔的底部内壁、上部凹腔的内部侧壁之间分别进行固定，使保温层、加热单元和防溅隔板之间形成加热室，上部凹腔的内部侧壁、防溅隔板的外壁、凹腔的底部内壁与可视窗口之间形成工作腔，防溅隔板用于将加热室与工作腔隔开，防止高压流体进入加热室；

拉伸装置包括主缸、活塞、拉伸轴、支撑块和试件夹头，所述的拉伸轴为两组，位于相同平面并互相垂直设置，每组拉伸轴水平穿透箱体的外壁，位于上部凹腔的底部位置，并与箱体的连接处进行密封处理，每组拉伸轴均由拉伸轴A和拉伸轴B组成，位于工作腔内部的拉伸轴A和拉伸轴B相对的轴端分别固定有试件夹头，用于连接并预紧十字形试验件，拉伸轴A和拉伸轴B的另一轴端均位于箱体外，其上均连接有主缸，主缸内部均设置有活塞；支撑块通过焊接固定在箱体的外壁表面位于拉伸轴下方处，用于支撑拉伸轴；主缸固定在底座上，底座和机架连接在一起；

流体压力系统包括流体压力产生装置及溢流阀；流体压力产生装置包括低压腔、高压腔、活塞杆和低压腔活塞，低压腔活塞位于低压腔中，活塞杆与低压腔活塞连接，高压腔通过高压管路与工作腔连接，通过活塞杆向上移动将高压流体压入工作腔；溢流阀与流体压力产生装置中的低压腔连接，通过设定溢流阀的压力，间接控制和平衡箱体的工作腔内的流体压力大小；

压力测量装置包括高压管路、压力传感器和接头，高压管路由接头通过螺纹连接在箱体外壁上，并与箱体内部的工作腔接通，工作腔通过高压管路与压力传感器连接；温度检测装置包括温度传感器、螺钉和支座，支座固定在箱体的外壁表面上，温度传感器通过螺钉固定在支座上，用于检测箱体内的工作腔、十字形试验件及作用于十字形试验件上的流体压力的温度；箱体的外壁内均匀排布多条冷却管道，冷却系统通过冷却管道与箱体连接，用于对箱体进行冷却；数据采集及处理装置通过线路分别与压力测量装置、温度检测装置连接，用于实时采集、处理并显示试验过程中的实时数据及图形。

2.根据权利要求1所述的一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：所述的可视窗口的材料为透明玻璃或透明石英板。

3.根据权利要求1所述的一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：所述的出油口的外表面采用端盖和高温密封圈，通过螺钉进行密封。

4.根据权利要求1所述的一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：所述的加热单元采用加热管或电阻丝。

5.根据权利要求1所述的一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：所述的流体压力产生装置和溢流阀设置1～2套。

6.根据权利要求1所述的一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：所述的流体压力产生装置为增压器、倍加器、放大器、手动泵、电动泵、普通油缸、伺服油缸、普通气缸、伺服气缸、数字油缸或数字气缸。

7.根据权利要求1所述的一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：所述主缸为伺服油缸。

8.根据权利要求1所述的一种流体压力提供第三向应力的双向拉伸试验装置，其特征在于：闭合油缸为伺服油缸或普通油缸。