[发明专利]含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置

摘要

本发明公开了一种含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置，它包括升降机架、液压伺服控制系统、安装在升降机架顶部的轴向加载装置和连接在轴向加载装置下端的三轴压力室，在所述三轴压力室的下方设有恒温水箱，在该恒温水箱上方设有活动工作台，所述三轴压力室下端放置在所述活动工作台上，在所述恒温水箱内设有加热管，在该恒温水箱外设有与恒温水箱相通的进水阀、排水阀和水浴循环水泵，所述液压伺服控制系统中的轴压加载油泵通过管道与所述进油口和出油口相连通，围压加载油泵通过管道与进排油口相通。本发明能够进行不同地应力、不同瓦斯压力、不同温度等状态下的含瓦斯煤渗流试验研究以及含瓦斯煤在渗流过程中的变形破坏特征研究。

主权项

1、一种含瓦斯煤热流固耦合三轴伺服渗流装置，包括升降机架(1)、液压伺服控制系统(4)、安装在升降机架(1)顶部的轴向加载装置(3)和设置在升降机架(1)中部连接在轴向加载装置(3)下端的三轴压力室(2)，其特征在于：在所述三轴压力室(2)的下方设有恒温水箱(5)，在该恒温水箱(5)上设有活动工作台(6)，所述三轴压力室(2)下端放置在所述活动工作台(6)上；在所述恒温水箱(5)内设有加热管(7)，该恒温水箱(5)连接有管道，并在该管道上设有进水阀(8)和排水阀(9)，在该恒温水箱(5)外设有与恒温水箱(5)相通水浴循环水泵(10)；所述三轴压力室(2)包括上座(204)和下座(213)，所述上座(204)内设有开口向下的试验腔(214)，该试验腔(214)上方的上座(204)上轴向开有通孔，所述下座(213)轴向开有台阶通孔，所述上座(204)安装在下座(213)上，在所述的上座(204)和下座(213)上分别设有与所述试验腔(214)相通的排空孔(209)和进排油口(201)，在所述上座(204)的轴向通孔中活套有加压活塞杆(207)，该加压活塞杆(207)下部伸入所述试验腔(214)内；在所述加压活塞杆(207)轴心线上设有进气通孔(208)，在该加压活塞杆(207)下端部设有进气腔(215)，该进气腔(215)通过进气蜂孔(216)与所述试验腔(214)相通；在所述下座(213)轴向通孔中装有与所述加压活塞杆(207)正对的支撑轴(210)，在所述支撑轴(210)轴心线上设有排气通孔(211)，在该支撑轴(210)上端部设有排气腔(217)，该排气腔(217)通过排气蜂孔(218)与试验腔(214)相通；在所述试验腔(214)内设有导向装置，该导向装置由安装在下座(213)上的下定心盘(202)以及经导向螺杆(203)安装在该下定心盘(202)上方的上定心盘(205)组成，所述上定心盘(205)和下定心盘(202)的中心开有圆孔，所述支撑轴(210)经下定心盘(202)的中心圆孔伸出，所述加压活塞杆(207)下部经上定心盘(205)中心的圆孔伸入所述试验腔(214)的中上部；在所述试验腔(214)内的下座(213)上设有传感器接线头(212)，该传感器接线头(212)穿过所述下座(213)经数据线与数据采集系统相连；所述轴向加载装置(3)包括上横梁(301)、立柱(302)和上座(204)，所述上横梁(301)与上座(204)分别固定在立柱(302)的上下端形成框架结构，在所述上横梁(301)上装有位移传感器(308)，在该上横梁(301)下方安装有液压缸(307)，所述液压缸(307)上设有进油口(315)和出油口(316)，该液压缸(307)中的上活塞杆(309)上端穿过上横梁(301)与所述位移传感器(308)下端的测头接触，该液压缸(307)中的下活塞杆(310)下端连接有压力传感器(306)，所述压力传感器(306)经数据线与控制系统相连，在该压力传感器(306)下端连接有球型压头；所述液压伺服控制系统(4)包括轴压加载油泵(401)和围压加载油泵(402)，所述轴压加载油泵(401)通过管道与所述进油口(315)和出油口(316)相连通，所述围压加载油泵(402)通过管道与进排油(201)连通。