[发明专利]一体成型全密封真三轴试验测试装置

说明书

本发明公开了一种一体成型全密封真三轴试验测试装置，包括主机、主机支撑组件、滑轨、滑轨支撑组件和伺服油缸，滑轨呈前后方向设置在主机下，且穿过主机后通过滑轨支撑组件支撑在地面上，主机包括铸造成型的整体环形框架和设置在整体环形框架前后两侧的盖板，整体环形框架和盖板形成主机壳，主机壳内设置有试样，试样外设置有位于六个面的试样垫块，试样垫块上设置有两个流道，流道分别用于流体的进入、流出，试样垫块内至少还设置有四个声发射探头，下侧的试样垫块下方设置有能在滑轨上前后移动的试样移动支架。具有结构简单、承压能力更强、可靠性及密封性更好，操作更加方便，并能实现各向异性渗流的特点。

技术领域

本发明属于煤岩力学性能测试试验设备技术领域，具体涉及真三轴试验测试装置。

背景技术

煤岩的真三轴试验，是在三向应力状态下，测定和研究煤岩变形和强度特性的一种试验。用于研究煤岩真三轴试验的真三轴试验机，也是重中之重的研究对象。特别在岩土工程领域，真三轴试验机承担着边坡稳定、隧道围岩维护、冲击地压、地震效应等方面的研究和工程应用的重任。

现有的真三轴试验装置，为了能高度模拟煤岩的实际状况，通常是采用内外层框架结构，将试样装入内层框架，内外层框架构成一个腔体，利用腔体模拟煤岩所受的围压，伺服油缸穿过内外层框架向试样施加力，这样的双层框架结构让试验装置更加复杂，同时还需要同时保证内外层框架的密封性，这对整个试样装置要求高。

CN102735547B公开了一种真三轴状态下煤岩水压致裂试验方法，该试验方法中，试样的密封采用热缩胶套，这使得在渗流试验中，流体只能从上压头进，下压头出，导致渗流试验模拟不充分。

发明内容

本发明拟提供一种结构简单、承压能力更强、可靠性及密封性更好，操作更加方便，并能实现各向异性渗流的真三轴试验测试装置。

为此，本发明所采用的技术方案为：一种一体成型全密封真三轴试验测试装置，包括主机、主机支撑组件、滑轨、滑轨支撑组件和伺服油缸，六套所述伺服油缸布置在主机外的上下、左右、前后方向，所述滑轨在主机下方前后延伸设置，且穿过主机后通过滑轨支撑组件支撑在地面上，所述主机包括铸造成型的整体环形框架，所述整体环形框架的前后两侧开孔，并在每个开孔位置外侧配备有盖板，所述整体环形框架和盖板围成主机壳，主机内腔用于放置试样，且试样的上、下、左、右、前、后侧外分别配备有试样垫块，六个试样垫块的接缝处密封从而围成一个容纳试样的密封腔，每个试样垫块上设置有两个流道分别用于流体的进入、流出，位于下侧的所述试样垫块下方设置有能在滑轨上前后移动的试样移动支架；前后侧的伺服油缸下方均设置有能在滑轨上前后移动的油缸移动支架，所述盖板能随着对应侧的伺服油缸一起移动，上下左右侧的伺服油缸固设在整体环形框架的对应侧外，伺服油缸的活塞杆前端居中位置处设置有载荷传感器，所述载荷传感器的前端设置有压块，所有活塞杆能穿过主机壳后通过压块直接抵在对应侧的试样垫块上。

作为上述方案的优选，六个所述试样垫块通过快锁组合安装后再结合试样垫块接缝处的棱边密封胶密封成一个正六面体，从而将试样密封其中；所述棱边密封胶采用在需要密封的棱边刷涂液态硅橡胶，待硅橡胶固化后便能实现试样垫块之间的密封。试样垫块的接缝在硅橡胶固化后实现预密封，在试验时，通过主机内腔的围压，使硅橡胶紧贴试样，不仅能实现试样垫块相邻表面之间的进一步密封，还能减弱棱边处的边界效应。

进一步优选为，所述伺服油缸内设置有油缸位移传感器，上下左右侧的伺服油缸通过端盖固定安装在整体环形框架上，前后侧的伺服油缸通过盖板固定安装在整体环形框架上，所有活塞杆穿过主机壳的位置处均设置有衬套；借用端盖、盖板将伺服油缸安装到整体环形框架上，并增设衬套保证了主机内腔的密封性，进一步简化伺服油缸的安装，使整体结构更为紧凑。