[发明专利]动力扰动低温岩石三轴加卸载流变仪及试验方法

权利要求书

1.一种动力扰动低温岩石三轴加卸载流变仪，包含动力扰动系统(1)、机架(2)、导轨(3)、提升机构(4)、压力室(5)、小车(6)、温度控制系统(7)、轴向加载系统(8)、围压加载系统(9)、测量系统(10)、控制系统(11)和计算机及软件系统(12)，其特征在于：所述机架(2)顶部横梁开设圆孔，所述动力扰动系统(1)由右上大轴承座板(1-1)、轴承盖(1-2)、连接板(1-3)、提升链轮(1-4)、下传动轴(1-5)、大锥齿轮(1-6)、小锥齿轮(1-7)、主传动轴(1-8)、左上大轴承座板(1-9)、从动链轮(1-10)、减速电机(1-11)、主动链轮(1-12)、传感器压头(1-13)、辐轮式传感器(1-14)、冲击承载杆(1-15)、水平单排滚子链(1-16)、左下大轴承座板(1-17)、右下大轴承座板(1-18)、上传动轴(1-19)、上盖板(1-20)、冲击砝码(1-21)、竖向单排滚子链(1-22)、拨片(1-23)、冲击承载杆(1-24)、冲击杆(1-25)、冲击缸(1-26)、伺服阀(1-27)、伺服油源(1-28)、Ⅳ型伺服控制器(11-5)组成；所述温度控制系统(7)由制冷装置(7-1)、电磁阀(7-2)、温度传感器(7-3)、保温罩(7-4)、低温恒温储油箱(7-5)以及温度控制仪(11-1)组成；所述轴向加载系统(8)由加载油缸(8-1)、转换阀(8-2)、伺服阀(8-3)、伺服油源(8-4)、轴向丝杆增压器(8-5)、轴向伺服电机(8-6)、Ⅱ型伺服控制器(11-3)、Ⅲ型伺服控制器(11-4)组成；所述围压加载系统(9)由围压丝杆增压器(9-1)、围压伺服电机(9-2)、低温恒温储油箱(7-5)、Ⅰ型伺服控制器(11-2)组成；所述测量系统(10)由负荷传感器(10-1)、围压传感器(10-2)、变形传感器(10-3)、轴向位移传感器(10-4)、传感器信号处理模块(10-5)、数据采集器(10-6)组成。

2.根据权利要求1所述的一种动力扰动低温岩石三轴加卸载流变仪，其特征在于，所述温度控制系统(7)中的低温恒温储油箱(7-5)内装有低温航空硅油，压力室(5)内温度由温度传感器(7-3)监测并实时传输给温度控制仪(11-1)，所述温度控制仪(11-1)具有设置温度、控温、显示的功能，也可以与计算机及软件系统(12)交互实现设置温度和显示温度，所述温度控制仪(11-1)将温度传感器(7-3)实时监测数据与设置值进行比较，并向所述电磁阀(7-2)发出开关指令，安装在冷却管路上的电磁阀(7-2)通过接受指令而调节所述制冷装置(7-1)输出的冷却液流量，从而达到控制温度的目的；

所述轴向加载系统(8)中的加载油缸(8-1)为伺服油缸，所述转换阀(8-2)可在丝杆增压器(8-5)与伺服阀(8-3)之间进行切换，当进行常规三轴压缩试验时，通过转换阀(8-2)切换使得伺服油源(8-4)、伺服阀(8-3)与加载油缸(8-1)连通，当进行三轴流变试验时，转换阀(8-2)将丝杆增压器(8-5)与加载油缸(8-1)连通。

3.根据权利要求1所述的一种动力扰动低温岩石三轴加卸载流变仪，其特征在于，所述测量系统(10)采用传感器处理模块(10-5)将负荷传感器(10-1)、围压传感器(10-2)以及变形传感器(10-3)实测动态数据转换成电压输出信号，通过高采样频率的数据采集器(10-6)对冲击作用下试样(13)受到的高频率动态负荷信号、动态变形信号准确实时监测。