[实用新型]一种井壁模型试验台

说明书

本实用新型公开了一种井壁模型试验台，不仅能对井壁系统进行材料强度的试验，还可用于模拟矿井井壁在不同的地质深度、不同环境下的受力载荷状况。包括36个油缸，这36个油缸分属3个水平层，每层均布12个油缸，该36个油缸又分属12个竖直线，每线均布3个油缸，所述试验台还包括3个水平伺服阀和4个竖直伺服阀，一个水平伺服阀对应控制属于相同层的12个油缸，一个竖直伺服阀对应控制2个线或4个线所属的油缸，每个油缸有两个三位三通的电磁换向阀用以选择该油缸接通其所属的水平伺服阀或竖直伺服阀。

技术领域

本实用新型涉及煤炭挖掘用的管道力学性能的研究领域，尤其涉及对煤炭行业用的隧道井壁进行均匀或非均匀加载压力试验的试验设备，属于试验装置技术领域。

背景技术

目前国内国际对煤炭资源的需求量还很高涨，目前还没有一种能源能如煤炭一样有充足的能量却价格低廉，但是绝大多数的煤炭深埋在地下，在开采过程中必须开凿隧道、搭建防坍塌井壁。因此，煤炭在被开发和挖掘的过程中对井壁材料的强度有很高的要求，井壁材料在不同地质深度、不同的受力情况下的强度和刚度的测量就成了目前最大的问题。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种井壁模型试验台，不仅能对井壁系统进行材料强度的试验，还可用于模拟矿井井壁在不同的地质深度、不同环境下的受力载荷状况。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：包括36个油缸，这36个油缸分属3个水平层，每层均布12个油缸，该36个油缸又分属12个竖直线，每线均布3个油缸，所述试验台还包括3个水平伺服阀和4个竖直伺服阀，一个水平伺服阀对应控制属于相同层的12个油缸，一个竖直伺服阀对应控制2个线或4个线所属的油缸，每个油缸有两个三位三通的电磁换向阀用以选择该油缸接通其所属的水平伺服阀或竖直伺服阀。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的油路的控制系统能够使36个油缸出现不同组合的加载方式并且还能对每个油缸进行有效的伺服控制，方便了井壁模型加载试验和数据采集工作。

附图说明

附图为井壁模型试验台液压系统原理图。

图中：S1—水平伺服阀Ⅰ；S2—水平伺服阀Ⅱ；S3—水平伺服阀Ⅲ；V1—竖直伺服阀Ⅰ；V2—竖直伺服阀Ⅱ；V3—竖直伺服阀Ⅲ；V4—竖直伺服阀Ⅳ。

具体实施方式

如附图所示，每个油缸前有两个三位三通的电磁换向阀，这两个电磁换向阀由同一个开关控制，同步动作。当开关打到左端时，两阀同时接通上腔，通向阀下部的油管被截断，通向阀上部的油管被接通，于是竖直伺服阀ⅠV1、竖直伺服阀ⅡV2、竖直伺服阀ⅢV3、竖直伺服阀ⅣV4从油路中断开，水平伺服阀ⅠS1、水平伺服阀ⅡS2、水平伺服阀ⅢS3从油路中与各自控制油缸接通，实现了不同层油缸之间不等力加载，模拟了矿井深度变化围压的不同状态。当开关打到右端时，两阀同时接通下腔，通向阀上部的油管被截断，通向阀下部的油管被接通，于是水平伺服阀ⅠS1、水平伺服阀ⅡS2、水平伺服阀ⅢS3从油路中与各自控制油缸断开，竖直伺服阀ⅠV1、竖直伺服阀ⅡV2、竖直伺服阀ⅢV3、竖直伺服阀ⅣV4从油路中接通，这样便实现了油缸对井壁围压的不同竖直线间不均匀加载，模拟了矿井中地质密度不同，四周围压不同的状态。由于开关不接通时，阀回复中位，而阀的中位是O型截止结构，所以还可以实现在实验过程中某个或某几个油缸不加载的状况。

在试验过程中，每个油缸前端的载荷传感器能有效的测量和反馈油缸输出的力值，井壁试样上贴有形变电阻应变片来测量试样的形变，通过电脑便能准确的获得试样力学性能。