[发明专利]多周期交变应力断层模拟实验装置

权利要求书

1.一种多周期交变应力断层模拟实验装置，包括岩心制备系统、抽真空组件、主机模型系统、数据采集分析系统、压力注入系统，其特征在于：

所述的岩心制备系统包括岩心钻取机、岩心切割机，所述的岩心钻取机包括钻取平台（140）、取心钻头（137），钻取平台（140）放置在钻床的升降座（135）下方，钻取平台（140）底部设有水槽（141），周边设有挡水罩（138），钻取平台（140）上方固定有岩样卡具（139），且岩样卡具（139）中心与取心钻头（137）中心对正；所述的岩心切割机包括机箱（45）、切割片（53）、切磨轮（60）及用于夹持岩心的旋转夹具，机箱（45）内固定有水槽底板（55），水槽底板（55）周边设有切割机水槽（51），水槽底板（55）上部通过砂轮固定板（56）固定有砂轮主体（57），砂轮主体（57）的两侧分别通过转轴连接有切割片（53）及切磨轮（60），砂轮固定板（56）两侧的水槽底板（55）上分别固定有岩心进给装置，所述的岩心进给装置包括横向托板（61）、纵向托板（65），其中横向托板（61）与横向丝杠（59）相连，纵向托板（65）与纵向丝杠（64）相连；所述用于夹持岩心的旋转夹具固定在纵向托板（65）上；

所述的抽真空组件包括移动支架（37）、真空泵（36），移动支架（37）上部固定有饱和瓶（34）及干燥塔（35）；

所述的主机模型系统包括油缸（1）、龙门架（2）、岩心样品（12），龙门架（2）内固定有底座（19），底座（19）上部固定有围压腔（8），围压腔（8）外部设有柔性加热套（13），所述的岩心样品（12）置于围压腔（8）内，且通过外部的胶筒（14）固定在底座（19）上，岩心样品（12）上部设有堵头（11），堵头（11）上部通过活塞杆（7）与油缸（1）的伸缩杆相连；所述的龙门架（2）侧面设有USB串接口（20）及应变测量转接板接口（23）；

所述的数据采集分析系统由软件显示屏（39）、工控主机（40）、采集控制箱（41）、应变采集仪（42）组成，应变采集仪（42）包括应变片、补偿片，应变片布置在岩心裂缝处的边缘，补偿片布置在设备的其他位置，来参考应变的变化；所述的数据采集分析系统通过工控主机（40）和采集控制箱（41）、应变采集仪（42），根据软件分析处理不同压力条件下岩样裂缝处的不同应变，动态监测不同压力组合下对岩样的影响，并显示在软件显示屏（39）上；

 所述的压力注入系统包括增压泵、气源。

2.根据权利要求1所述的多周期交变应力断层模拟实验装置，其特征在于：所述岩心切割机上的旋转夹具包括固定立柱（85）、

岩心固定块（90），岩心固定块（90）连接在两个固定立柱（85）之间，且一端通过锁紧螺杆（76）锁紧，另一端通过球头立柱（89）固定，球头立柱（89）上开有垂直与岩心固定块（90）轴线的小孔，孔内置有弹簧（87），弹簧（87）位于岩心固定块（90）的一端连接有定位球（86），岩心固定块（90）表面开有与定位球（86）相配合的凹槽；所述的岩心固定块（90）上连接有与其轴线垂直的锁紧丝杆（77），锁紧丝杆（77）两端分别与导向圈A（75）及导向圈B（82）相配合，且导向圈A（75）与导向圈B（82）的螺纹旋向相反。

3.根据权利要求2所述的多周期交变应力断层模拟实验装置，其特征在于：所述主机模型系统的堵头（11）上部设有球头（10），所述的活塞杆（7）下端连接有压头座（9），压头座（9）与球头（10）采用球面配合，且活塞杆（7）上端与球形座（5）通过球面配合，球形座（5）上部通过销轴（4）连接压头（3），压头（3）与油缸（1）的伸缩杆相连。

4.根据权利要求3所述的多周期交变应力断层模拟实验装置，其特征在于：所述主机模型系统的底座（19）上分别设有100mm规格岩心槽（29）及50mm规格岩心槽（30）；且底座（19）上连接有管线（31），且管线（31）外部设有绝缘的护线套（22）。