[实用新型]高压伺服动真三轴试验机

摘要

本实用新型公开了高压伺服动真三轴试验机，主机由互相独立的三套加卸载系统组成，其中包括两套垂直加卸载系统和一套水平加卸载系统，均为高刚度加卸载框架。该试验机是可以进行简单单轴拉伸、压缩、剪切试验和常规三轴试验以及真三轴试验等多种试验的综合型刚性试验机，而且试验机能提供足够大的压力以满足绝大多数岩石等材料的实验要求，能够实现在三维空间中相互垂直的三个方向上独立向岩样试件加静荷载以及扰动荷载，还能单面快速卸荷。而且全部操作由计算机键盘及鼠标来完成，同时设有必要的手动控制装置，操作具有方便灵活的特点。

主权项

高压伺服动真三轴试验机，其特征在于，主要由X轴方向加卸载机构、Y轴方向加卸载机构和Z轴方向加卸载机构构成，包括机架(35)、夹具(26)、安装在所述机架(35)上的X轴左右方向加卸载机构、Y轴前后方向加卸载机构、Z轴上下方向加卸载机构以及分别用于控制所述X轴方向加卸载机构、Y轴方向加卸载机构、Z轴方向加卸载机构的三套互相独立的控制系统，水平加载框架(57)包括X轴方向上的框架，为浮动框架；垂直加载框架(38)包括Z轴和Y轴的方向上的框架；水平加载框架(57)和垂直加载框架(38)均为高刚度整体框架，垂直加载框架(38)刚度是10000kN/mm，水平加卸载框架(57)刚度是4000kN/mm，总共有六个储存气罐和六个伺服阀，分别与六个不同方向上的油压缸配合工作，水平移动加载油缸(8)和摆杆油缸(22)分别配有水平移动加载油缸电磁阀(58)和摆杆油缸电磁阀(23)； 所述X轴方向加卸载机构位于水平加载框架(57)中，其中包括： 所述X轴方向加卸载机构包括： 四根X向拉杆(1)，其布置成矩形； 第一X向框架是浮动加载框架，安装在所述机架(35)上，并固定在所述四根X向拉杆(1)的一端，主要包括第一X向扰动压板(48)、第一X向球头(3)、第一X向刚性框(70)、第一X向扰动传力杆(2)、第一X向力传感器(4)、第一X向活塞(5)、第一X向扰动油缸(6)、第一X向位移传感器(7)、水平移动加载油缸(8)； 第二X向框架是浮动加载框架，安装在所述机架(35)上，并固定在所述四根X向拉杆(1)的另一端，且与所述第一X向框架对正，主要包括第二X 向压板(49)、第二X向球头(14)、第二X向传力杆(13)、第二X向力传感器(15)、第二X向活塞(16)、第二X向加卸载油缸(19)、第二X向位移传感器(18)、支撑环(12)； 所述Y轴方向加卸载机构位于垂直加卸载框架(38)中，其中包括： 第一Y向框架是垂直加载框架(38)的前侧加载框架，主要包括第一Y向压板(50)、第一Y向球头(27)、第一Y向传力杆(28)、第一Y向力传感器(29)、第一Y向活塞(30)、第一Y向加卸载油缸(32)、第一Y向位移传感器(31)、摆杆(24)、弹簧(69)、摆杆油缸(22)，摆杆(24)上有环，可与第一Y向传力杆(28)安装连接； 第二Y向框架是垂直加载框架(38)的后侧加载框架，主要包括第二Y向压板(51)、第二Y向球头(39)、第二Y向力传感器(43)、第二Y向活塞(42)、第二Y向加卸载油缸(41)、第二Y向位移传感器(40)； 所述Z轴方向加卸载机构位于垂直加载框架(38)中，其中包括： 第一Z向框架是垂直加载框架(38)的上方加卸载框架，主要包括第一Z向扰动压板(52)、第一Z向球头(37)、第一Z向刚性框(71)、第一Z向扰动传力杆(33)、第一Z向力传感器(36)、第一Z向活塞(34)、第一Z向扰动油缸(25)、第一Z向位移传感器(54)； 第二Z向框架是垂直加载框架(38)的下侧加载框架，主要包括第二Z向压板(53)、第二Z向球头(45)、第二Z向力传感器(47)、第二Z向活塞(11)、第二Z向加卸载油缸(46)、基座(56)、第二Z向位移传感器(55)； 所述摆杆(24)上有环，可将第一Y向压板(50)套上去； 所述第一X向扰动油缸(6)、第二X向加卸载油缸(19)、第一Y向加卸载油缸(32)、第二Y向加卸载油缸(41)、第一Z向扰动油缸(25)、第二Z 向加卸载油缸(46)、摆杆油缸(22)和水平移动加载油缸(8)均可独立施加荷载； 所述X向、Y向、Z向的第一、第二的力传感器与压板之间的球头为球型连接，使得传感器和压板之间能在一点角度范围内自由转动，保证传力可靠和避免力各传感器变形受损； 所述的X向、Y向、Z向的第一、第二上的力传感器和位移传感器均有接口，与外部测试和数据处理系统连接； 所述的第一X向扰动压板(48)通过第一X向扰动传力杆(2)将荷载传给式样，以此方式对试样施加扰动荷载，第二X向压板(49)通过第二X向传力杆(13)将荷载传给式样，以此方式对试样施加静荷载，第一Y向压板(50)通过第一Y向传力杆(28)将荷载传给式样，以此方式对试样施加静荷载，第一Z向扰动压板(52)通过第一Z向扰动传力杆(33)将荷载传给式样，以此方式对试样施加扰动荷载； 所述的安装在摆杆(24)上的第一Y向传力杆(28)，通过控制卸载摆杆油缸(22)和第一Y向加卸载油缸(32)，并在摆杆(24)自重作用和弹簧(69)作用下，使摆杆(24)带动第一Y向传力杆(28)被迅速拉回以达到快速卸载。