[实用新型]高压伺服动真三轴试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩体力学和岩石工程研究领域，特别涉及一种模拟岩体受扰动开挖状态下的真三轴岩爆实验设备，具体是高压伺服动真三轴试验机。

背景技术

关于岩爆的力学实验，国内外都进行了大量的研究工作，从单轴压缩试验、双轴加载试验、常规三轴试验到真三轴试验都曾有过尝试，由于单轴压缩试验和双轴加载试验与实际岩爆发生所处的三维状态不符合，而且常规三轴试验是理想的轴对称状态，不能真实的反映工程实际中岩石的强度参数，所以只有通过真三轴来模拟岩爆试验，但是目前的真三轴试验的特点是刚度不足或者无法扰动或者不能快速卸荷，试验机不能同时具备以上三种功能，刚度不足，会使实验过程中压板存储和释放能量，无法扰动，就不能再现开挖或者其他振动对岩体产生的影响，不能快速卸荷，很难分析迅速开挖岩体过后与发生岩爆之间有何联系，总之，如果不同时不具备以上三个条件，无法准确地模拟岩爆实验。

目前出现的真三轴试验机只能做简单的拉伸试验和常规三轴试验等单个实验，但不能同时做拉伸、压缩、剪切、常规三轴和真三轴试验，为了做各种不同的试验，需要不同的试验机，成本花费较大。

目前真三轴岩爆实验需要在岩样试件添加应变片，然后通过人为分析计算，求出岩样的极限强度、弹性模量、泊松比等岩石力学参数，实验过程繁琐复杂。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有实验存在的不足，提供高压伺服动真三轴试验机。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下。

高压伺服动真三轴试验机，主要由X轴方向加卸载机构、Y轴方向加卸载机构和Z轴方向加卸载机构构成，包括机架、夹具、安装在所述机架上的X轴左右方向加卸载机构、Y轴前后方向加卸载机构、Z轴上下方向加卸载机构以及分别用于控制所述X轴方向加卸载机构、Y轴方向加卸载机构、Z轴方向加卸载机构的三套互相独立的控制系统，水平加载框架包括X轴方向上的框架，为浮动框架；垂直加载框架包括Z轴和Y轴的方向上的框架；水平加载框架和垂直加载框架均为高刚度整体框架，垂直加载框架刚度是10000kN/mm，水平加卸载框架刚度是4000kN/mm。总共有六个储存气罐和六个伺服阀，分别与六个不同方向上的油压缸配合工作，水平移动加载油缸和摆杆油缸分别配有水平移动加载油缸电磁阀和摆杆油缸电磁阀。

所述X轴方向加卸载机构位于水平加载框架中，其中包括：

所述X轴方向加卸载机构包括：

四根X向拉杆，其布置成矩形。

第一X向框架是浮动加载框架，安装在所述机架上，并固定在所述四根X向拉杆的一端，主要包括第一X向扰动压板、第一X向球头、第一X向刚性框、第一X向扰动传力杆、第一X向力传感器、第一X向活塞、第一X向扰动油缸、第一X向位移传感器、水平移动加载油缸。

第二X向框架是浮动加载框架，安装在所述机架上，并固定在所述四根X向拉杆的另一端，且与所述第一X向框架对正，主要包括第二X向压板、第二X向球头、第二X向传力杆、第二X向力传感器、第二X向活塞、第二X向加卸载油缸、第二X向位移传感器、支撑环。

所述Y轴方向加卸载机构位于垂直加卸载框架中，其中包括：

第一Y向框架是垂直加载框架的前侧加载框架，主要包括第一Y向压板、第一Y向球头、第一Y向传力杆、第一Y向力传感器、第一Y向活塞、第一Y向加卸载油缸、第一Y向位移传感器、摆杆、弹簧、摆杆油缸，摆杆上有环，可与第一Y向传力杆安装连接。

第二Y向框架是垂直加载框架的后侧加载框架，主要包括第二Y向压板、第二Y向球头、第二Y向力传感器、第二Y向活塞、第二Y向加卸载油缸、第二Y向位移传感器。

所述Z轴方向加卸载机构位于垂直加载框架中，其中包括：

第一Z向框架是垂直加载框架的上方加卸载框架，主要包括第一Z向扰动压板、第一Z向球头、第一Z向刚性框、第一Z向扰动传力杆、第一Z向力传感器、第一Z向活塞、第一Z向扰动油缸、第一Z向位移传感器。

第二Z向框架是垂直加载框架的下侧加载框架，主要包括第二Z向压板、第二Z向球头、第二Z向力传感器、第二Z向活塞、第二Z向加卸载油缸、基座、第二Z向位移传感器。

所述摆杆上有环，可将第一Y向压板套上去。

所述第一X向扰动油缸、第二X向加卸载油缸、第一Y向加卸载油缸、第二Y向加卸载油缸、第一Z向扰动油缸、第二Z向加卸载油缸、摆杆油缸和水平移动加载油缸均可独立施加荷载。