CN108240941B - 一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于测试岩石扰动‑松弛效应的实验装置，包括，控制壳，控制壳顶面上固定有第一隔板，第一隔板两侧分别固定有一块固定板，两块固定板之间由下至上依次设有：装载组件、加载组件，固定板内侧设有滑槽；固定板内侧固定有第二感应板，第二感应板上固定有第二行程开关；第四装载板上设有第一行程开关，当第三装载板下降达到预设位置时，第三装载板触发第一行程开关，使升降电机停止转动。本发明能够实现对试样进行三轴加压、加围压，由此可以测试试样的抗剪强度、抗压强度、模拟岩石的围压环境。本发明能够通过砝码施加扰动，且可以根据转盘转动角度计算出施加的扰动力，十分利于实验研究。

Description

一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置
技术领域
本发明涉及一种实验装置，特别是涉及一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置。
背景技术
在土木工程和采矿等领域中，研究岩石的力学性能是十分必要的，其能够帮助设计者进行工程设计，从而保证施工进度、降低施工成本、消除安全隐患。
目前岩石的力学性能研究主要集中在：抗拉强度、抗压强度、围压、弹性、弹性后效、扰动、松弛等，其能从各个方面反映岩石的力学性能。从而为设计者提供有效参考或研究。
现有技术中已有相关的测试装置，如公开号为CN107221236A的中国发明专利申请中记载的一种岩石扰动发生机构及其松弛-扰动综合实验装置，但是这种装置在实际使用时，其能进行的扰动力度偏小，在需要大力度的扰动实验中无法满足需求。而且其采用瞬间冲击进行扰动，无法满足需要扰动时间较长的实验。
因此，申请人提出一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其用于测试岩石的扰动、松弛效应，且能够提供大力度，较长时间的扰动。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，包括，控制壳，所述的控制壳顶面上固定有第一隔板，所述的第一隔板两侧分别固定有一块固定板，两块固定板之间由下至上依次设有：装载组件、加载组件，所述的固定板内侧设有滑槽；
所述的固定板内侧固定有第二感应板，所述的第二感应板上固定有第二行程开关，当第三装载板上升达到预设位置时，第二装载板触发行程开关，使升降电机停止转动；
所述的第四装载板上设有第一行程开关，当第三装载板下降达到预设位置时，第三装载板触发第一行程开关，使升降电机停止转动。
作为本发明的进一步改进，所述的第一隔板上固定有回油泵、油泵、复位电机、油箱组件、升降电机，
所述的油泵进口与油箱组件内的液压油连通、出口与增压泵进口连通，增压泵出口与第一换向阀进口连通，所述的第一换向阀其中一个出口与稳压罐进口连通，所述的稳压罐上设有用于测量其油压的第一压力表；
所述的第一换向阀另一出口通过管道与第二换向阀进口连通，所述的第二换向阀的三个出口分别通过管道与液压油缸、液压胶囊、密封腔连通，且所述的第一换向阀与第二换向阀之间设有检测它们之间油压的第二压力表；
所述的固定板顶部与第二隔板连接固定，所述的第二隔板上固定有增压泵、第一换向阀、第二换向阀、稳压罐，所述的第二隔板上固定有顶壳；所述的顶壳顶部为顶盖。
作为本发明的进一步改进，所述的加载组件，包括液压油缸，顶盖内侧与液压油缸顶部安装固定，所述的液压油缸的伸缩轴穿过第二隔板进入加压筒中，所述的加压桶内部设有加压腔，所述的加压腔底部设有密封腔，所述的密封腔内安装有密封圈，所述的加压腔内安装有液压胶囊；
所述的液压胶囊，包括，加圧板，所述的加圧板上下两端分别设有密封安装槽，所述的密封安装槽与密封安装凸起密封装配，所述的密封安装凸起设置在加压囊上，所述的加压囊与加圧板之间构成加压仓，所述的加压仓通过第一加压连管一端连通；
所述的液压胶囊有四个，均匀分布在加压筒圆周方向上，其中两个相互垂直方向上的液压胶囊上的第一加压连管另一端分别与第四液压支管、第二液压支管一端连通；
所述的第四液压支管设置在第四液压总管上且与之连通，所述的第四液压总管另一端通过第三液压总管与第二换向阀其中一个出口连通；
所述的第二液压支管另一端通过管道与第二换向阀另一出口连通；
所述的加压腔与第一液压支管一端连通，所述的第一液压支管与第二换向阀第三个出口连通；
所述的密封腔通过第三液压支管与第二液压总管连通，所述的第二液压总管另一端与稳压罐出口连通；
所述的第二压力表与第二换向阀之间还设有单向阀，单向阀流向为由第二压力表流向第二换向阀，所述的稳压罐另一出口与第二换向阀进口连通；
所述的稳压罐与第二换向阀进口之间的管道上设有用于控制其油路通断的油阀；所述的加压腔内设有安装固定槽，所述的液压胶囊安装在安装固定槽中。
作为本发明的进一步改进，装载组件，包括，支撑台，所述的支撑台与加压腔底部密封装配，加压腔底部与支撑台外侧面密封装配，所述的支撑台上设有装载筒、集液槽、导液孔，所述的导液孔通过导液管与回油管一端连通，所述的回油管另一端与回油泵进口连通，所述的回油泵出口与第三换向阀进口连通；
所述的支撑台固定在支撑顶板上，所述的装载筒用于与试样底部装配固定，所述的试样装入加压腔中，且侧壁分别与加圧板贴紧、顶部与伸缩轴端部压紧；
所述的装载筒底部还安装有加压块，所述的加压块固定在加压轴顶部，所述的加压轴底部与锲形块的顶紧斜面顶紧装配；
所述的支撑顶板设置在支撑壳上，所述的支撑壳底部为支撑底板；
所述的锲形块上设有加载螺纹孔，所述的加载螺纹孔与丝杠通过螺纹旋合装配，且所述的锲形块底部设有滑块部分，所述的滑块部分与设置在支撑底板上的滑槽部分可滑动装配，且所述的锲形块装入支撑底板上的导向槽部分中；
所述的丝杠两端分别设有连接块，所述的连接块装入连接槽中，所述的连接槽设置在驱动轴一端，所述的驱动轴另一端穿过固定板后与转盘装配固定；
其中一个驱动轴上安装有角度传感器，另一个驱动轴上固定有第一复位带轮，所述的第一复位带轮通过复位皮带与第二复位带轮连接并形成带传动结构；
所述的第二复位带轮固定在复位电机的复位输出轴上；
位于复位皮带一侧的转盘上设有感应通孔，所述的感应通孔与设置在固定板外侧的激光感应器配合以检测转盘转动的圈数；
未设置有感应通孔的转盘与加载条顶部装配固定，所述的加载条底部与托板连接固定，所述的托板上可以放置砝码。
作为本发明的进一步改进，所述的装载组件，还包括，支撑壳，所述的支撑壳固定在第三装载板上，所述的第三装载板分别与第一螺杆、第二螺杆顶部通过螺纹旋合装配；
所述的第一螺杆、第二螺杆底部分别穿过第五装载板后与第四装载板可转动装配，所述的第一螺杆、第二螺杆最顶端分别与第二装载板可转动装配；
所述的第二装载板与第四装载板之间固定有第一装载板；
所述的第一装载板外侧设有滑条部分，所述的滑条部分上设有滑条限位槽，所述的滑条部分装入滑槽中，且限位螺杆穿过固定板后进入滑条限位槽中；
所述的第一螺杆、第二螺杆上分别设有第一带轮和第二带轮，所述的第一带轮和第二带轮之间通过皮带连接并形成带传动结构；
所述的第二螺杆底部与第一离合块连接固定，所述的第一离合块底部与第二离合块可卡合装配；
所述的第二离合块固定在第三传动轴顶部，所述的第三传动轴底部设有第一斜齿轮，所述的第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合传动，所述的第二斜齿轮固定在升降电机两端的输出轴上，所述的升降电机为双轴电机。
作为本发明的进一步改进，还包括锁紧组件，所述的锁紧组件，包括，第一锁紧板、第二锁紧板、第三锁紧板，所述的第一锁紧板与电动推杆顶面装配固定，所述的电动推杆的电动伸缩轴穿过第二锁紧板、第三锁紧板与锁紧块连接固定，所述的锁紧块上设有锁紧配合槽，所述的锁紧配合槽与锁紧配合块配合卡紧，所述的锁紧配合块固定在驱动轴上；
在电动伸缩轴上设置有顶紧环，所述的顶紧环与第二锁紧板之间设置有顶紧弹簧。
作为本发明的进一步改进，在第四装载板上设置安装半槽，所述的安装半槽内安装有弧形的弹簧片，所述的弹簧片靠近第二螺杆一端为开放端且所述的弹簧片顶部与第五装载板底面顶紧；
所述的第五装载板与第一螺杆装配处为让位通孔，所述的让位通孔直径大于第一螺杆直径；
所述的第五装载板装配与第二螺杆装配的通孔直径大于第二螺杆直径；
所述的第二螺杆上安装有限位环，所述的限位环与第五装载板之间有间隙；所述的第一离合块与第五装载板可转动装配且所述的第一离合块固定在第五装载板上；
所述的第三传动轴穿过设置在第四装载板上的让位槽后与轴体支撑板可转动装配，所述的轴体支撑板还与升降电机的输出轴可转动装配，且所述的轴体支撑板与第一隔板装配固定；初始状态时，所述的第五装载板与第四装载板通过其它结构拉紧。
作为本发明的进一步改进，所述的第五装载板与第四装载板通过拉卡组件拉紧，所述的拉卡组件，包括，拉杆、所述的拉杆两端设有连接杆，所述的连接杆通过铰接销与设置在第五装载板上的第一卡紧凸块铰接；
所述的连接杆上设有卡紧凸起，所述的卡紧凸起与第二卡紧凸块卡紧装配，锁紧螺栓一端穿过拉杆与第四装载板上的锁紧螺孔通过螺纹旋合装配，且所述的锁紧螺栓位于拉杆两侧的部分上分别设有第一锁止环和第二锁止环。
作为本发明的进一步改进，所述的油箱组件，包括，第三换向阀，所述的第三换向阀的两个出口分别通过第一管道、第二管道与內箱、顶盖槽连通，所述的內箱内安装有螺旋清扫刷，所述的螺旋清扫刷固定在清扫轴上，且所述的內箱底部为倾斜的底板，所述的底板最低端处设有出孔，所述的出孔与第三管道连通以将內箱中的液体引导至本实验装置外；所述的螺旋清扫刷由左至右螺旋安装；
所述的顶盖槽设置在第一顶盖上，所述的第一顶盖与第二顶盖装配固定，且第二顶盖上设有清洗通孔，所述的清洗通孔将內箱与顶盖槽连通且所述的清洗通孔均匀分布在第二顶盖上。
作为本发明的进一步改进，所述的集液槽由右至左倾斜，导液孔位于集液槽最低端。
本发明的有益效果是：
1、本发明能够实现对试样进行三轴加压、加围压，由此可以测试试样的抗剪强度、抗压强度、模拟岩石的围压环境。
2、本发明能够通过砝码施加扰动，且可以根据转盘转动角度计算出施加的扰动力，十分利于实验研究。
3、本发明的装载组件能够实现下降、拉出，可大大方便使用者对试样进行拆卸。
4、本发明的锁紧组件可以对驱动轴进行锁紧，从而使得连接槽与连接块可以准确拆装。
5、本发明通过液压油对密封腔进行加压，可以使密封圈与支撑台之间获得非常好的密封效果，且在泄压后密封环松开，又能够使密封环与支撑台之间便于分离。
附图说明
图1是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的结构示意图。
图2是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的结构示意图。
图3是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的结构示意图。
图4是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的结构示意图。
图5是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的结构示意图。
图6是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的结构示意图。
图7是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的加压组件结构示意图。
图8是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的扰动组件结构示意图。
图9是图8中F1处放大图。
图10是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的锁紧组件结构示意图。
图11是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的装载组件结构示意图。
图12是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的装载组件结构示意图。
图13是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的装载组件结构示意图。
图14是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的装载组件结构示意图。
图15是图14中F2处放大图。
图16是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的装载组件局部结构示意图。
图17是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的加载胶囊结构示意图。
图18是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的第四装载板局部结构图。
图19是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的油箱组件结构示意图。
图20是本发明一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置具体实施方式的液压系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
参见图1-图20，一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，包括，控制壳110，所述的控制壳110两侧面上分别设有贯穿其侧面的第一控制壳通孔111、第二控制壳通孔112，所述的控制壳110内部安装有用于控制相关电气设备的控制器(单片机等)、控制电路、供电电源等；
所述的第一控制壳通孔111、第二控制壳通孔112分别用于吸入气流和排出气流，从而对控制壳110内部进行散热；
所述的控制壳110顶面上固定有第一隔板150，所述的第一隔板150两侧分别固定有一块固定板130，两块固定板130之间由下至上依次设有：装载组件C、加载组件B，所述的固定板130内侧设有滑槽131；
所述的第一隔板150上固定有回油泵450、油泵460、复位电机470、油箱组件800、升降电机490，所述的油泵460进口与油箱组件800内的液压油连通、出口与增压泵430进口连通，增压泵430出口与第一换向阀进口连通，所述的第一换向阀其中一个出口与稳压罐进口连通，所述的稳压罐420上设有用于测量其油压的第一压力表；
所述的第一换向阀另一出口通过管道与第二换向阀进口连通，所述的第二换向阀的三个出口分别通过管道与液压油缸B200、液压胶囊B500、密封腔B120连通，且所述的第一换向阀与第二换向阀之间设有检测它们之间油压的第二压力表；
所述的固定板130顶部与第二隔板120连接固定，所述的第二隔板120上固定有增压泵430、第一换向阀、第二换向阀、稳压罐420，所述的第二隔板120上固定有顶壳140；
所述的顶壳140顶部为顶盖141，所述的顶盖141内侧与液压油缸B200顶部安装固定，所述的液压油缸B200的伸缩轴B210穿过第二隔板120进入加压筒B100中，所述的加压桶B100内部设有加压腔B101，所述的加压腔B101底部设有密封腔B120，所述的密封腔B120内安装有密封圈B400，所述的加压腔B101内安装有液压胶囊B500；
所述的液压胶囊B500，包括，加圧板B520，所述的加圧板B520上下两端分别设有密封安装槽B521，所述的密封安装槽B521与密封安装凸起B511密封装配，所述的密封安装凸起B511设置在加压囊B510上，所述的加压囊B510与加圧板B520之间构成加压仓B530，所述的加压仓B530通过第一加压连管B540一端连通；
所述的液压胶囊B500有四个，均匀分布在加压筒B100圆周方向上，其中两个相互垂直方向上的液压胶囊B500上的第一加压连管B540另一端分别与第四液压支管351、第二液压支管332一端连通；
所述的第四液压支管351设置在第四液压总管350上且与之连通，所述的第四液压总管350另一端通过第三液压总管340与第二换向阀其中一个出口连通；
所述的第二液压支管332另一端通过管道与第二换向阀另一出口连通；
所述的加压腔B101与第一液压支管331一端连通，所述的第一液压支管331与第二换向阀第三个出口连通；
所述的密封腔B120通过第三液压支管333与第二液压总管330连通，所述的第二液压总管330另一端与稳压罐420出口连通；
所述的第二压力表与第二换向阀之间还设有单向阀，单向阀流向为由第二压力表流向第二换向阀，所述的稳压罐另一出口与第二换向阀进口连通；
所述的稳压罐与第二换向阀进口之间的管道上设有用于控制其油路通断的油阀。
所述的加压筒、液压胶囊、液压油缸共同构成加压组件B。
所述的加压腔B101底部与装载组件C的支撑台C300外侧面密封装配，所述的支撑台C300上设有装载筒C303、集液槽C301、导液孔C302，所述的导液孔C302通过导液管C320与回油管320一端连通，所述的回油管另一端与回油泵450进口连通，所述的回油泵450出口与第三换向阀860进口连通；
所述的支撑台C300固定在支撑顶板C110上，所述的装载筒C303用于与试样B300底部装配固定，所述的试样装入加压腔B101中，且侧壁分别与加圧板贴紧、顶部与伸缩轴端部压紧；
所述的装载筒C303底部还安装有加压块C411，所述的加压块C411固定在加压轴C410顶部，所述的加压轴C410底部与锲形块C420的顶紧斜面C421顶紧装配；
所述的支撑顶板C110设置在支撑壳C100上，所述的支撑壳C100底部为支撑底板C120；
所述的锲形块C420上设有加载螺纹孔C422，所述的加载螺纹孔C422与丝杠230通过螺纹旋合装配，且所述的锲形块C420底部设有滑块部分C423，所述的滑块部分C423与设置在支撑底板C120上的滑槽部分C121可滑动装配，且所述的锲形块C420装入支撑底板C120上的导向槽部分C122中；
所述的丝杠230两端分别设有连接块231，所述的连接块231装入连接槽222中，所述的连接槽222设置在驱动轴220一端，所述的驱动轴另一端穿过固定板130后与转盘210装配固定；
其中一个驱动轴220上安装有角度传感器500，另一个驱动轴上固定有第一复位带轮311，所述的第一复位带轮311通过复位皮带310与第二复位带轮312连接并形成带传动结构；
所述的第二复位带轮312固定在复位电机470的复位输出轴471上；
位于复位皮带310一侧的转盘210上设有感应通孔211，所述的感应通孔与设置在固定板130外侧的激光感应器410配合以检测转盘转动的圈数。初始状态时感应通孔211与激光感应器410的光束正对，而激光感应器410的光束在此穿过感应通孔211时，就代表转盘转动一周；
未设置有感应通孔211的转盘210与加载条720顶部装配固定，所述的加载条720底部与托板730连接固定，所述的托板730上可以放置砝码740。优选地，所述的加载条720与转盘210切线方向装配固定；
两块固定板之间固定有前封板180和后封板170，所述的后封板170上设有贯穿后封板170的第一通风孔171；所述的前封板180上设有贯穿前封板180的第二通风孔181；
所述的装载组件C，包括，支撑壳C100，所述的支撑壳C100固定在第三装载板C230上，所述的第三装载板C230分别与第一螺杆C610、第二螺杆C620顶部通过螺纹旋合装配；
所述的第一螺杆C610、第二螺杆C620底部分别穿过第五装载板C250后与第四装载板C240可转动装配，所述的第一螺杆C610、第二螺杆C620最顶端分别与第二装载板C220可转动装配；
所述的第二装载板C220与第四装载板C240之间固定有第一装载板C210；
所述的第一装载板C210外侧设有滑条部分C211，所述的滑条部分C211上设有滑条限位槽C2111，所述的滑条部分C211装入滑槽131中，且限位螺杆710穿过固定板130后进入滑条限位槽C2111中，使用时，所述的限位螺杆710可以限制第一装载板C210拉出的长度，从而防止滑条部分C211脱离滑槽131；所述的滑条限位槽C2111在长度方向上并未贯穿滑条部分C211；
所述的第一螺杆C610、第二螺杆C620上分别设有第一带轮C511和第二带轮C512，所述的第一带轮C511和第二带轮C512之间通过皮带C510连接并形成带传动结构；
所述的第二螺杆C620底部与第一离合块C640连接固定，所述的第一离合块C640底部与第二离合块C650可卡合装配(可以参考现有汽车变速箱的离合方式，或者在第一离合块C640、第二离合块C650上分别设置能够相互卡合的凸起和凹槽，使得第一离合块C640、第二离合块C650相互卡紧时凸起和凹槽能够卡合从而使得第二离合块C650能够带动第一离合块C640转动)；
所述的第二离合块C650固定在第三传动轴C630顶部，所述的第三传动轴C630底部设有第一斜齿轮C631，所述的第一斜齿轮C631与第二斜齿轮491啮合传动，所述的第二斜齿轮491固定在升降电机490两端的输出轴上，所述的升降电机为双轴电机。
使用时，首先将升降电机490启动，驱动第一螺杆610、第二螺杆620转动，使得第三装载板C230下降，以带动带动支撑壳C100下降，然后拉出装载组件；
再将试样B300贴上应变片和其它装置后将试样B300一端固定在装载筒C303中，然后将装载组件推回，使升降电机490反向带动第一螺杆610、第二螺杆620转动使得第三装载板C230上升至预设位置。此时，实验B300装入了加压腔B101中，然后启动油泵，使得油泵将液压油通过增压泵加压至密封腔、液压胶囊、液压油缸中使其对试样施压，同时，位于密封腔内的液压油能够产生较大的液压力使得密封圈受压贴紧支撑台C300侧壁，从而获得较好的密封。
在进行长时间恒压、加压实验中，可以首先对稳压罐进行加压，然后在实验中，打开稳压罐，使得稳压罐内的高压液压油能够及时对液压油缸、液压胶囊、密封腔、加压腔(进行围压实验时)进行补压，达到液压恒定的效果。
需要增加扰动时，直接往托盘上增加砝码，使得砝码的重力驱动转盘转动，转盘转动时会驱动丝杠转动，最后驱动锲形块移动以使顶紧斜面C421较高的部分与加压轴C410底部配合压紧，从而通过加压块C411对试样施压，模拟地底下岩石收到的扰动。当然，可以采用脉冲泵对液压油缸、加压腔、液压胶囊补充液压油以获得脉冲压力，同样可以模拟扰动效果。只是这种方式获得的扰动效果误差较大，不利于测量。
进一步地，所述的固定板130内侧固定有第二感应板C260，所述的第二感应板C260上固定有第二行程开关482，当第三装载板上升达到预设位置时，第二装载板C220触发行程开关，使得升降电机停止转动；
所述的第四装载板上设有第一行程开关481，当第三装载板下降达到预设位置时，第三装载板触发第一行程开关，使得升降电机停止转动；
通过这种设计能够准确、及时地控制三装载板的位置，从而方便进行试验。
进一步地，为了防止第三装载板C230移动时，驱动轴发生转动从而造成第三装载板C230复位时连接块231无法与连接槽装配，可以采用如下结构：
设置锁紧组件A，所述的锁紧组件A，包括，第一锁紧板A110、第二锁紧板A120、第三锁紧板A130，所述的第一锁紧板A110与电动推杆A200顶面装配固定，所述的电动推杆A200的电动伸缩轴A210穿过第二锁紧板A120、第三锁紧板A130与锁紧块A400连接固定，所述的锁紧块A400上设有锁紧配合槽A410，所述的锁紧配合槽A410与锁紧配合块221配合卡紧，所述的锁紧配合块221固定在驱动轴220上。使用时，通过锁紧组件锁紧驱动轴即可防止驱动轴转动。具体地，需要将第三装载板下降时，取出砝码，然后通过复位电机带动驱动轴转动，并通过角度传感器检测驱动轴是否复位，等到驱动轴复位后(连接槽位于竖直方向)，锁紧组件锁紧驱动轴，然后装载组件下降。
当装载组件触发第二行程开关时，连接块与连接槽装配，此时，锁紧组件的电动伸缩轴回缩，使得其不再锁紧驱动轴。
进一步地，为了在连接块与连接槽长期分离时节约能源，可以在电动伸缩轴A210上设置顶紧环A220，所述的顶紧环与第二锁紧板A120之间设置有顶紧弹簧A300。此种情况时，可通过顶紧弹簧推动电动伸缩轴A210卡紧驱动轴。
进一步地，为了防止第一离合块C640和第二离合块C650啮合时无法拉出装载组件，可以采用如下结构：
在第四装载板C240上设置安装半槽C241，所述的安装半槽C241内安装有弧形的弹簧片C710，所述的弹簧片C710靠近第二螺杆一端为开放端且所述的弹簧片顶部与第五装载板C250底面顶紧；
所述的第五装载板C250与第一螺杆装配处为让位通孔C251，所述的让位通孔C251直径略大于第一螺杆C610直径；
所述的第五装载板装配与第二螺杆C620装配的通孔直径略大于第二螺杆C620直径；
所述的第二螺杆C620上安装有限位环C520，所述的限位环C520与第五装载板之间有间隙；所述的第一离合块C640与第五装载板可转动装配且所述的第一离合块C640固定在第五装载板上；
所述的第三传动轴C630穿过设置在第四装载板上的让位槽242后与轴体支撑板C800可转动装配，所述的轴体支撑板C800还与升降电机的输出轴可转动装配，且所述的轴体支撑板C800与第一隔板C150装配固定；
初始状态时，所述的第五装载板与第四装载板通过其它结构拉紧。
需要拉出装载组件C时，首先接触第五装载板与第四装载板之间的拉紧力，此时，弹簧片会将第五装载板向上顶起，从而带动第一离合块与第二离合块分离，从而方便装载组件C的拉出。
进一步地，第五装载板与第四装载板之间可通过如下结构拉紧：
可以设置拉卡组件600，所述的拉卡组件600，包括，拉杆610、所述的拉杆两端设有连接杆620，所述的连接杆620通过铰接销630与设置在第五装载板C250上的第一卡紧凸块C252铰接；
所述的连接杆620上设有卡紧凸起621，所述的卡紧凸起621与第二卡紧凸块C243卡紧装配，锁紧螺栓640一端穿过拉杆610与第四装载板C240上的锁紧螺孔C244通过螺纹旋合装配，且所述的锁紧螺栓640位于拉杆610两侧的部分上分别设有第一锁止环641和第二锁止环642。使用时，通过卡紧凸起621与第二卡紧凸块C243的配合就能够将第四装载板和第五装载板拉紧。然后通过锁紧螺栓锁紧。
需要解除第四装载板和第五装载板的拉紧力时，首先旋出锁紧螺栓，然后将拉杆610向上抬以使卡紧凸起621与第二卡紧凸块C243脱离，最后直接拉出装载组件即可。
进一步地，所述的加压腔B101内设有安装固定槽B113，所述的液压胶囊安装在安装固定槽B113中，这种设计能够使得液压胶囊的液压只向加圧板方向向试样施加压力。
参见图19，所述的油箱组件800，包括，第三换向阀860，所述的第三换向阀的两个出口分别通过第一管道851、第二管道852与內箱801、顶盖槽821连通，所述的內箱801内安装有螺旋清扫刷880，所述的螺旋清扫刷880固定在清扫轴870上，且所述的內箱801底部为倾斜的底板810，所述的底板810最低端处设有出孔811，所述的出孔811与第三管道853连通以将內箱中的液体引导至本实验装置外；
所述的螺旋清扫刷由左至右螺旋安装，使用时，通过螺旋清扫刷转动即可对內箱中的杂质进行清扫且将杂质螺栓输送至出孔811进行排出；
所述的顶盖槽821设置在第一顶盖820上，所述的第一顶盖820与第二顶盖830装配固定，且第二顶盖830上设有清洗通孔831，所述的清洗通孔831将內箱801与顶盖槽821连通且所述的清洗通孔831均匀分布在第二顶盖830上。
当实验完成后，加压腔内的液压油通过集液槽C301流向导液孔C302，并通过回油管320流至回油泵，最后通过回油泵通过第一管道851输送至內箱中；
需要清洗油箱时，将回油管进口与清洗液连通，第三换向阀将回油管320与第二管道连通，清洗液通过清洗通孔831均匀落在內箱和螺旋清扫刷上进行清洗即可。这种设计能够使得油箱可以获得较好的清洗效果。
进一步地，所述的集液槽C301由右至左倾斜(图9为准)，这种设计有利于液体向导液孔汇聚。
本案中的换向阀均为多通电磁换向阀。所述的伸缩轴B210上设有压力传感器，可通过压力传感器检测伸缩轴B210对试样的施压。
所述的液压胶囊与试样的压力可通过液压胶囊的液压和加圧板面积计算。
需要对试样进行扰动时，可以直接增加砝码，需要对试样进行松弛测试时，只需要保持试样上的压力(包括围压)，然后根据感应片的形变数据(变形时产生的电信号)即可获得相关数据。或在伸缩轴上设置感应板，然后在第二隔板上设置激光测距仪，通过激光测距仪检测伸缩轴的距离来测算。
具体实验方法可以参考专利号为CN201410348301.3中记载的内容。当然部分需要测算相应参数的电子设备及其布局可以参考上述专利。可以将其与本案的区别理解为扰动施加结构发生变化，其它的并没有本质的变化。
通过砝码对试样施加的扰动压力可以通过转盘转动的角度和丝杠与锲形块的螺纹参数、顶紧斜面斜度计算。
所述的第三装载板上固定有振动传感器440，其用于检测施压扰动力时第三装载板的振动，也就是对试样的振动。
本发明未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，包括，控制壳、第四装载板，所述的控制壳顶面上固定有第一隔板，所述的第一隔板两侧分别固定有一块固定板，其特征是：两块固定板之间由下至上依次设有：装载组件、加载组件，所述的固定板内侧设有滑槽；
所述的固定板内侧固定有第二感应板，所述的第二感应板上固定有第二行程开关，当第三装载板上升达到预设位置时，第二装载板触发第二行程开关，使升降电机停止转动；
所述的第四装载板上设有第一行程开关，当第三装载板下降达到预设位置时，第三装载板触发第一行程开关，使升降电机停止转动；
所述的第一隔板上固定有回油泵、油泵、油箱组件、升降电机，
所述的油泵进口与油箱组件内的液压油连通、出口与增压泵进口连通，增压泵出口与第一换向阀进口连通，所述的第一换向阀其中一个出口与稳压罐进口连通，所述的稳压罐上设有用于测量其油压的第一压力表；
所述的第一换向阀另一出口通过管道与第二换向阀进口连通，所述的第二换向阀的三个出口分别通过管道与液压油缸、液压胶囊、密封腔连通，且所述的第一换向阀与第二换向阀之间设有检测它们之间油压的第二压力表；
所述的固定板顶部与第二隔板连接固定，所述的第二隔板上固定有增压泵、第一换向阀、第二换向阀、稳压罐，所述的第二隔板上固定有顶壳；所述的顶壳顶部为顶盖。
2.如权利要求1所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：所述的加载组件，包括液压油缸，顶盖内侧与液压油缸顶部安装固定，所述的液压油缸的伸缩轴穿过第二隔板进入加压筒中，所述的加压筒内部设有加压腔，所述的加压腔底部设有密封腔，所述的密封腔内安装有密封圈，所述的加压腔内安装有液压胶囊；
所述的液压胶囊，包括加圧板，所述的加圧板上下两端分别设有密封安装槽，所述的密封安装槽与密封安装凸起密封装配，所述的密封安装凸起设置在加压囊上，所述的加压囊与加圧板之间构成加压仓，所述的加压仓通过第一加压连管一端连通；
所述的液压胶囊有四个，均匀分布在加压筒圆周方向上，其中两个相互垂直方向上的液压胶囊上的第一加压连管另一端分别与第四液压支管、第二液压支管一端连通；
所述的第四液压支管设置在第四液压总管上且与之连通，所述的第四液压总管另一端通过第三液压总管与第二换向阀其中一个出口连通；
所述的第二液压支管另一端通过管道与第二换向阀另一出口连通；
所述的加压腔与第一液压支管一端连通，所述的第一液压支管与第二换向阀第三个出口连通；
所述的密封腔通过第三液压支管与第二液压总管连通，所述的第二液压总管另一端与稳压罐出口连通；
所述的第二压力表与第二换向阀之间还设有单向阀，单向阀流向为由第二压力表流向第二换向阀，所述的稳压罐另一出口与第二换向阀进口连通；
所述的稳压罐与第二换向阀进口之间的管道上设有用于控制其油路通断的油阀；所述的加压腔内设有安装固定槽，所述的液压胶囊安装在安装固定槽中。
3.如权利要求2所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：装载组件，包括，支撑台，所述的支撑台与加压腔底部密封装配，加压腔底部与支撑台外侧面密封装配，所述的支撑台上设有装载筒、集液槽、导液孔，所述的导液孔通过导液管与回油管一端连通，所述的回油管另一端与回油泵进口连通，所述的回油泵出口与第三换向阀进口连通；
所述的支撑台固定在支撑顶板上，所述的装载筒用于与试样底部装配固定，所述的试样装入加压腔中，且侧壁分别与加圧板贴紧、顶部与伸缩轴端部压紧；
所述的装载筒底部还安装有加压块，所述的加压块固定在加压轴顶部，所述的加压轴底部与锲形块的顶紧斜面顶紧装配；
所述的支撑顶板设置在支撑壳上，所述的支撑壳底部为支撑底板；
所述的锲形块上设有加载螺纹孔，所述的加载螺纹孔与丝杠通过螺纹旋合装配，且所述的锲形块底部设有滑块部分，所述的滑块部分与设置在支撑底板上的滑槽部分可滑动装配，且所述的锲形块装入支撑底板上的导向槽部分中；
所述的丝杠两端分别设有连接块，所述的连接块装入连接槽中，所述的连接槽设置在驱动轴一端，所述的驱动轴另一端穿过固定板后与转盘装配固定；
其中一个驱动轴上安装有角度传感器，另一个驱动轴上固定有第一复位带轮，所述的第一复位带轮通过复位皮带与第二复位带轮连接并形成带传动结构；
所述的第二复位带轮固定在复位电机的复位输出轴上；
位于复位皮带一侧的转盘上设有感应通孔，所述的感应通孔与设置在固定板外侧的激光感应器配合以检测转盘转动的圈数；
未设置有感应通孔的转盘与加载条顶部装配固定，所述的加载条底部与托板连接固定，所述的托板上可以放置砝码。
4.如权利要求3所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：所述的装载组件，还包括，支撑壳，所述的支撑壳固定在第三装载板上，所述的第三装载板分别与第一螺杆、第二螺杆顶部通过螺纹旋合装配；
所述的第一螺杆、第二螺杆底部分别穿过第五装载板后与第四装载板可转动装配，所述的第一螺杆、第二螺杆最顶端分别与第二装载板可转动装配；
所述的第二装载板与第四装载板之间固定有第一装载板；
所述的第一装载板外侧设有滑条部分，所述的滑条部分上设有滑条限位槽，所述的滑条部分装入滑槽中，且限位螺杆穿过固定板后进入滑条限位槽中；
所述的第一螺杆、第二螺杆上分别设有第一带轮和第二带轮，所述的第一带轮和第二带轮之间通过皮带连接并形成带传动结构；
所述的第二螺杆底部与第一离合块连接固定，所述的第一离合块底部与第二离合块可卡合装配；
所述的第二离合块固定在第三传动轴顶部，所述的第三传动轴底部设有第一斜齿轮，所述的第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合传动，所述的第二斜齿轮固定在升降电机两端的输出轴上，所述的升降电机为双轴电机。
5.如权利要求1所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：还包括锁紧组件，所述的锁紧组件，包括，第一锁紧板、第二锁紧板、第三锁紧板，所述的第一锁紧板与电动推杆顶面装配固定，所述的电动推杆的电动伸缩轴穿过第二锁紧板、第三锁紧板与锁紧块连接固定，所述的锁紧块上设有锁紧配合槽，所述的锁紧配合槽与锁紧配合块配合卡紧，所述的锁紧配合块固定在驱动轴上；
在电动伸缩轴上设置有顶紧环，所述的顶紧环与第二锁紧板之间设置有顶紧弹簧。
6.如权利要求4所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：在第四装载板上设置安装半槽，所述的安装半槽内安装有弧形的弹簧片，所述的弹簧片靠近第二螺杆一端为开放端且所述的弹簧片顶部与第五装载板底面顶紧；
所述的第五装载板与第一螺杆装配处为让位通孔，所述的让位通孔直径大于第一螺杆直径；
所述的第五装载板装配与第二螺杆装配的通孔直径大于第二螺杆直径；
所述的第二螺杆上安装有限位环，所述的限位环与第五装载板之间有间隙；所述的第一离合块与第五装载板可转动装配且所述的第一离合块固定在第五装载板上；
所述的第三传动轴穿过设置在第四装载板上的让位槽后与轴体支撑板可转动装配，所述的轴体支撑板还与升降电机的输出轴可转动装配，且所述的轴体支撑板与第一隔板装配固定；初始状态时，所述的第五装载板与第四装载板通过其它结构拉紧。
7.如权利要求6所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：所述的第五装载板与第四装载板通过拉卡组件拉紧，所述的拉卡组件，包括，拉杆、所述的拉杆两端设有连接杆，所述的连接杆通过铰接销与设置在第五装载板上的第一卡紧凸块铰接；
所述的连接杆上设有卡紧凸起，所述的卡紧凸起与第二卡紧凸块卡紧装配，锁紧螺栓一端穿过拉杆与第四装载板上的锁紧螺孔通过螺纹旋合装配，且所述的锁紧螺栓位于拉杆两侧的部分上分别设有第一锁止环和第二锁止环。
8.如权利要求1所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：所述的油箱组件，包括，第三换向阀，所述的第三换向阀的两个出口分别通过第一管道、第二管道与內箱、顶盖槽连通，所述的內箱内安装有螺旋清扫刷，所述的螺旋清扫刷固定在清扫轴上，且所述的內箱底部为倾斜的底板，所述的底板最低端处设有出孔，所述的出孔与第三管道连通以将內箱中的液体引导至本实验装置外；所述的螺旋清扫刷由左至右螺旋安装；
所述的顶盖槽设置在第一顶盖上，所述的第一顶盖与第二顶盖装配固定，且第二顶盖上设有清洗通孔，所述的清洗通孔将內箱与顶盖槽连通且所述的清洗通孔均匀分布在第二顶盖上。
9.如权利要求3所述的用于测试岩石扰动-松弛效应的实验装置，其特征是：所述的集液槽由右至左倾斜，导液孔位于集液槽最低端。
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