一種巖石三軸流變實驗油壓提供裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及巖石=軸實驗設(shè)備，尤其設(shè)及一種巖石=軸實驗油壓提供裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 巖石的流變特性是巖石的重要力學(xué)特性之一，與巖體的長期穩(wěn)定性密切相關(guān)。許 多工程的長期穩(wěn)定性與安全等方面，均碰到棘手的巖石時效作用問題，因此，無論是從經(jīng)濟 角度還是從安全角度，均迫切需要對巖石的流變力學(xué)特性進行深入的研究。通過研究巖石 的流變特性，并將研究得到的流變本構(gòu)應(yīng)用到工程的長期穩(wěn)定性分析，研究成果可W為工 程的設(shè)計和施工提供必要的依據(jù)。
[0003] 巖石的變形和應(yīng)力受時間因素的影響，在外部條件不變的情況下，巖石的變形或 者應(yīng)力隨時間而發(fā)生變化，產(chǎn)生流變。巖石流變是一種十分普遍的現(xiàn)象，在斜坡、地基等很 多區(qū)域均可觀察到。由于流變的影響，將在巖體和建筑物內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中或變性加劇而影 響其穩(wěn)定性。因而，巖石工程中巖體的長期變形及強度是工程中不可忽視的因素，巖石流變 實驗是了解巖石流變特性的重要手段。
[0004] 室內(nèi)實驗具有能夠長期觀察、可嚴(yán)格控制實驗條件、能夠反復(fù)使用和實驗成本低 等優(yōu)點。
[0005]目前常規(guī)=軸流變實驗油壓提供裝置存在如下不足：音油壓持續(xù)時間不夠長，不 能滿足進行長期流變實驗的需要；是油壓穩(wěn)定性不良，試驗中存在較大的圍壓波動，不能 滿足當(dāng)前巖石=軸流變實驗對于油壓的需要；||同組實驗由于油壓的不確定性而無法進 行有效的對照實驗。
[0006] 常規(guī)=軸流變實驗裝置無法精確控制的油壓，容易造成較大的實驗誤差。
[0007] 由于巖石工程處于復(fù)雜地質(zhì)及應(yīng)力條件下，簡單應(yīng)力狀態(tài)下的巖石流變實驗無法 完全反映工程實際中的真實情況，因此，可穩(wěn)定模擬現(xiàn)場應(yīng)力條件的巖石=軸流變實驗研 究就變得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實用新型的目的在于客服傳統(tǒng)巖石=軸流變油壓提供裝置油壓持續(xù)時間不夠 長，不能滿足進行長期流變實驗的需要；油壓穩(wěn)定性不良，試驗中存在較大的圍壓波動，不 能滿足當(dāng)前巖石=軸流變實驗對于油壓的需要；同組實驗由于油壓的不確定性而無法進 行有效的對照實驗等不足，提供一種穩(wěn)定性高、安全性能好、使用便捷和精確度高的油壓裝 置。
[0009] 本實用新型采用W下技術(shù)方案：一種巖石=軸實驗油壓提供裝置，包括油壓系統(tǒng) 和實驗系統(tǒng)，油壓系統(tǒng)為本裝置的主要部分。油壓系統(tǒng)包括主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)，主路系統(tǒng) 包括：介質(zhì)郵箱（1)、油過濾器（2)、溢流閥（3)、單向變量液壓累（4)、單向閥（5)、液體壓力 表（6 )、主路儲能器（7 );支路系統(tǒng)包括：卸壓電磁閥（8 )、補壓電磁閥（9 )、手動閥（10 )、支路 蓄能器（11)、液壓油缸（13)、軸向壓力探測器（14)、變形壓力探測器（15)。實驗系統(tǒng)包括： 兩位=通電磁閥（12 )、承壓實驗裝置（16 )、巖石試件（17 )。
[0010] 整個系統(tǒng)通過外控制系統(tǒng)對于主路蓄能器（7)、卸壓電磁閥（8)、補壓電磁閥（9) 和液壓油缸（13)等原件的自動化控制，可W構(gòu)成一個閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)，使得實驗系統(tǒng)長 期保持恒定而精確的軸向壓力。
[0011] 單向變量液壓累（4)為液壓累，是整個系統(tǒng)的動力來源，用于為主路系統(tǒng)和支路系 統(tǒng)提供油壓力；溢流閥（3)、單向閥（5)和主路儲能器（7)為主路油壓控制原件，用于調(diào)控 主路系統(tǒng)的油壓力大小及安全；卸壓電磁閥（8)、補壓電磁閥（9)、手動閥（10)、支路蓄能器
[11] 和液壓油缸（13)為支路油壓控制原件，用于調(diào)控支路系統(tǒng)油壓大小及安全。主路總蓄 能器（5)主要起蓄能作用，支路蓄能器（11)主要起吸收管路脈沖的作用。實驗系統(tǒng)包括兩 位=通電磁閥（12 )、承壓實驗裝置（16 )、巖石試件（17 )。
[0012] 本實用新型相對于傳統(tǒng)巖石=軸流變實驗油壓提供裝置的優(yōu)點有：
[0013] 1.主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)通過外控制系統(tǒng)對于主路蓄能器、補壓電磁閥、卸壓電磁 閥等的控制，可W構(gòu)成一個閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)使得實驗裝置內(nèi)長期保持恒定而精確的油壓 力。
[0014] 2.本裝置為獨立裝置，每條支路的連接方式均為并聯(lián)，外接電源后，各支路均獨立 運行。
[0015] 3. 6條支路并聯(lián)為并聯(lián)狀態(tài)，可同時進行不同圍壓的巖石流變實驗，極大的節(jié)省了 實驗時間。
[0016] 4.通過外控制系統(tǒng)實現(xiàn)對油壓裝置的控制，可避免實驗人員直接與實驗設(shè)備接觸 而發(fā)生危險。
【附圖說明】
[0017] 附圖1為本實用新型一種巖石=軸流變實驗油壓提供裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖中編號對應(yīng)名稱為：主路系統(tǒng)包括介質(zhì)郵箱（1)、油過濾器（2)、溢流閥（3)、單 向變量液壓累（4)、單向閥（5)、液體壓力表（6)、主路儲能器（7);支路系統(tǒng)包括卸壓電磁閥 (8)、補壓電磁閥（9)、手動閥（10)、支路蓄能器（11 )、液壓油缸（13)、軸向壓力探測器（14)、 變形壓力探測器（15);實驗系統(tǒng)包括兩位=通電磁閥（12)、承壓實驗裝置（16)、巖石試件 (17)。
【具體實施方式】
[001引如附圖1所示，W液壓油作為壓力介質(zhì)，介質(zhì)郵箱中的液壓油通過油過濾器（1)后 進入主路系統(tǒng)，此時的油不含有影響實驗的雜質(zhì)，經(jīng)過單向變量液壓累（4)后產(chǎn)生高壓油， 然后高壓油通過管道儲存于主路儲能器（7)之中，管道中間設(shè)置有溢流閥（3)、單向閥（5) 和主路儲能器（7)，用于調(diào)節(jié)和控制主路系統(tǒng)內(nèi)油壓力的大小和安全。
[0020] 當(dāng)支路系統(tǒng)需要進行實驗時，高壓油通過管道進入支路蓄能器（11)穩(wěn)定油壓后， 再通過卸壓電磁閥（8)和補壓電磁閥（9)調(diào)節(jié)油壓為所需油壓，最后通轉(zhuǎn)換為巖石流變實 驗所需的軸向壓力。
[0021] 為了提高輸出油壓的穩(wěn)定性，如附圖1所示，最多可設(shè)置6條支路輸出并聯(lián)同時提 供油壓力。
[0022] 實驗前檢查系統(tǒng)各個原件能否正常使用，W免影響實驗的進行或者產(chǎn)生危險。如 各個原件均正常，則關(guān)閉溢流閥（3)，打開油過濾器（1)對系統(tǒng)進行供油。
[0023] 通過液體壓力表（6)對單向變量液壓累（4)的閉環(huán)控制，使得主路蓄能器的壓力 保持在一定的壓力范圍內(nèi)。
[0024] 油壓系統(tǒng)控制好各個液壓油缸的油壓，壓力探測器實時監(jiān)測試樣所受到的軸向壓 力并反饋給外控制系統(tǒng)，由外控制系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定值向油壓系統(tǒng)發(fā)出實時指令，根據(jù)需 求調(diào)整油缸的軸向壓力，如此形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)軸向壓力達到設(shè)定值后，油壓補壓電磁 閥關(guān)閉，油壓恒定，軸向壓力恒定。變形壓力探測器實時檢測巖石試樣的流變量大小，在長 期的巖石流變試驗過程中，當(dāng)軸向壓力值有變化時，電氣閉環(huán)系統(tǒng)會通過油壓系統(tǒng)實時對 軸向力進行調(diào)整，使得整個流變實驗過程軸向力保持恒定。實驗過程有外控制系統(tǒng)進行控 審IJ，并自動記錄試驗數(shù)據(jù)。
[0025] 試驗結(jié)束后，油壓系統(tǒng)卸壓電磁閥自動開啟，卸載施加于巖石試樣上面的軸向力。 最后通過管道將液壓油重新輸送回介質(zhì)郵箱，W便下次循環(huán)利用。
[0026] 各個支路系統(tǒng)的液壓油缸可通過設(shè)置的兩位=通電磁閥提起軸桿和軸向壓力探 測器，然后手動拆除變形壓力探測器后，可拆卸承壓試驗裝置，取出已經(jīng)試驗完的巖石試 樣。
【主權(quán)項】
1. 一種巖石三軸流變實驗油壓提供裝置，其特征在于：包括1條主路系統(tǒng)和6條支路 系統(tǒng)，所述主路系統(tǒng)包括介質(zhì)郵箱（1)、油過濾器（2)、溢流閥（3)、單向變量液壓栗（4)、單 向閥（5)、液體壓力變（6)、主路儲能器（7);所述支路系統(tǒng)包括卸壓電磁閥（8)、補壓電磁 閥（9)、手動閥（10)、支路蓄能器（11)、液壓油缸（13)、軸向壓力探測器（14)、變形壓力探測 器（15);油壓提供裝置設(shè)置主路蓄能器（7)、卸壓電磁閥（8)、補壓電磁閥（9)和液壓油缸 (13)，可以構(gòu)成一個閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)，用于實驗系統(tǒng)長期保持恒定而精確的軸向壓力；主 路系統(tǒng)設(shè)置單向變量液壓栗（4)是整個系統(tǒng)的動力來源，用于為主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)提供 動力；主路系統(tǒng)設(shè)置溢流閥（3)、單向閥（5)和主路儲能器（7)油壓控制元件，用于調(diào)控主路 系統(tǒng)的油壓力大小及安全；支路系統(tǒng)設(shè)置卸壓電磁閥（8)、補壓電磁閥（9)、手動閥（10)、支 路蓄能器（11)和液壓油缸（13)油壓控制元件，用于調(diào)控支路系統(tǒng)油壓大小及安全。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石三軸流變實驗油壓提供裝置，其特征是：油壓提供 裝置設(shè)置6條支路系統(tǒng)，每條支路均為并聯(lián)系統(tǒng)且均配備有水壓控制裝置，接通電源即可 獨立運行。
【專利摘要】本實用新型公開一種巖石三軸流變實驗油壓提供裝置，本裝置包括油壓系統(tǒng)和實驗系統(tǒng)，其中油壓系統(tǒng)為主要部分，包括1條主路系統(tǒng)和6條支路系統(tǒng)。所述主路系統(tǒng)用于為支路系統(tǒng)提供油壓以及保障整個裝置油壓力處于正?？煽胤秶?；所示支路系統(tǒng)用于連接實驗裝置并精確控制實驗裝置內(nèi)油壓力的大小以進行巖石試驗。本裝置的優(yōu)點是：主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)通過外控制系統(tǒng)對于主路蓄能器、補壓電磁閥、卸壓電磁閥等的控制，可以構(gòu)成一個閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)使得實驗裝置內(nèi)長期保持恒定油壓；本裝置為獨立裝置，每條支路均為并聯(lián)系統(tǒng)且均配備有油壓控制設(shè)備，接通電源均可獨立運行；通過精確調(diào)控后，油壓系統(tǒng)提供的油壓穩(wěn)定性強，試驗中不會存在較大的油壓波動。
【IPC分類】F15B1/02, F15B11/00
【公開號】CN205064403
【申請?zhí)枴緾N201520736109
【發(fā)明人】蔣源, 劉長武, 李嘉峰, 陳宏臻, 郭兵兵, 劉德峰
【申請人】四川大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2015年9月22日