CN108444831A - 一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测试岩石扰动‑弹性后效的实验装置，包括，底座组件，底座组件顶部固定有第一隔板，第一隔板上固定有：第一立板、第二立板、第三立板、第四立板、第五立板，第一立板、第二立板、第三立板、第四立板、第五立板顶部与第二隔板装配固定；第二隔板上固定有两块第六立板，第六立板顶部固定有第三隔板；第一立板与增压油缸端部装配固定，增压油缸穿过第二立板且与第二立板装配固定；增压油缸的增压伸缩轴穿过第三立板后与施压组件装配固定；施压组件设置在加载组件上；施压组件有两个且分别分布在加载组件两侧，另一施压组件与扰动组件的扰动轴一端装配固定。本发明可以对试样进行扰动、松弛、单轴施压、弹性后效进行检测。

Description

一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置

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-弹性后效的实验装置。

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。

另外，目前还没有针对岩石实验进行弹性后效的实验装置，目前常规的做法是采用松弛来变相研究岩石的弹性后效，但是这种方式获得的研究结果不准确。长期以来，研究人员基本上都没有深入研究岩石的弹性后效。但是，岩石的弹性后效在矿井开采、隧道挖掘中却能起到非常高的参考作用。

因此，申请人提出一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其用于测试岩石的扰动、弹性后效，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-弹性后效的实验装置。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，包括，底座组件，所述的底座组件顶部固定有第一隔板，所述的第一隔板上固定有：第一立板、第二立板、第三立板、第四立板、第五立板，所述的第一立板、第二立板、第三立板、第四立板、第五立板顶部与第二隔板装配固定；

所述的第二隔板上固定有两块第六立板，所述的第六立板顶部固定有第三隔板；

所述的第一立板与增压油缸端部装配固定，所述的增压油缸穿过第二立板且与第二立板装配固定；

所述的增压油缸的增压伸缩轴穿过第三立板后与施压组件装配固定；

所述的施压组件设置在加载组件上；

所述的施压组件有两个且分别分布在加载组件两侧，另一施压组件与扰动组件的扰动轴一端装配固定。

作为本发明的进一步改进，所述的底座组件上设有贯穿其前后侧壁的第一通风孔、第二通风孔，所述的底座组件前后侧面上还设有油箱卡槽、且所述的底座组件内固定有底座隔板，所述的底座隔板与底座组件之间构成油箱安装槽；

所述的油箱安装槽内安装有油箱组件，所述的油箱组件底部设有安装卡板，安装杆一端穿过底座组件、安装卡板与底座组件上的油箱固定螺孔通过螺纹旋合装配以将油箱组件固定在底座组件上；

所述的油箱组件，包括，第四换向阀，所述的第四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，所述的第一顶杆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，所述的扰动轴另一端穿过第四立板后与驱动轴一端装配，所述的驱动轴另一端穿过第五隔板后与转盘装配固定，所述的转盘与连接板顶部装配固定，所述的连接板底部与托板连接固定，所述的托板上可放置砝码；

所述的驱动轴与第五立板通过螺纹旋合装配，且所述的驱动轴与扰动轴装配的一端上设有止退槽，且此端驱动轴装入扰动轴上的转动槽中；止退螺栓穿过扰动轴后装入止退槽中；

所述的扰动轴上、第四立板靠近加载组件一侧设有止退环；所述的转盘、驱动轴、扰动轴属于扰动组件。

作为本发明的进一步改进，所述的扰动组件还包括，第一齿条、第二齿条，所述的第一齿条可滑动装配在第一滑槽内且与第一齿轮啮合传动，所述的第一滑槽设置在滑槽块上，所述的滑槽块固定在第二隔板底面；

所述的第一隔板上设有第二滑槽，所述的第二齿条可滑动装配在第二滑槽中且与第二齿轮啮合传动；

所述的第一齿轮和第二齿轮分别固定在两个螺纹筒上，所述的螺纹筒内部中空；固定凸柱和螺杆一端分别装入螺纹筒内且所述的固定凸柱与螺纹筒可转动装配、所述的螺杆与螺纹筒通过螺纹旋合装配；

所述的第一齿条、第二齿条两端分别通过第一连接板、第二连接板连接固定，所述的第二连接板内侧与电动推杆的推杆伸缩轴端部装配固定，所述的电动推杆固定在第二加强板上，所述的第二加强板两端分别与支撑立板和第五立板连接固定；所述的支撑立板固定在第一隔板上；

所述的第一连接板内侧与第五立板、第四立板之间设有第一加强板，所述的第一加强板一端与第五立板装配固定，所述的第一加强板与第四立板可滑动装配；

所述的第四立板上下两端面上分别固定有第一滑块部分、第二滑块部分，所述的第一滑块部分、第二滑块部分分别装入第一导向槽和第二导向槽中，所述的第一导向槽和第二导向槽分别设置在第二隔板和第一隔板上。

作为本发明的进一步改进，所述的加载组件，包括，升降油缸、卡紧电机，所述的升降油缸的伸缩轴与第一轴筒一端装配固定，所述的第一轴筒另一端穿过第四隔板、第二隔板后与导向筒装配固定，所述的导向筒穿过密封上壳后进入加压腔内，且所述的导向筒内设有导向压槽；

所述的第一轴筒内部与第二轴筒密封、可转动装配，所述的第二轴筒上设有齿槽部分，所述的第一轴筒与齿槽部分对应处设有啮合开口；

所述的第二轴筒内部通过螺纹与第三轴体旋合装配，所述的第三轴体底部穿过导向筒后与上半压环连接固定，所述的第三轴体与导向筒装配部分设有导向片，所述的导向片与导向压槽可滑动装配；

所述的密封上壳上设有弧形密封槽、第一端部密封槽，所述的弧形密封槽、第一端部密封槽分别与密封环体的弧形密封环、端部密封条密封装配固定；

所述的密封上壳与密封下壳密封装配，且所述的密封下壳上设有配合密封槽和第二端部密封槽，所述的配合密封槽和第二端部密封槽分别与弧形密封环底部、端部密封条底部密封装配；

且所述的弧形密封环、端部密封条内部设有连通的加压通道，所述的加压通道与加压管头一端连通，所述的加压管头另一端与密封管一端连通，所述的密封管另一端与第一换向阀其中一个出口连通；

所述的加压腔与加压油管一端连通是，所述的加压油管另一端与第一换向阀其中一个出口连通；

所述的密封下壳内侧两端分别固定有固定密封环，所述的固定密封环与密封下壳内侧密封装配、固定，所述的固定密封环与弧形密封环密封装配；

所述的上半压环与下半压环配合可共同压紧试样，所述的下半压环两端分别通过端部连接块与密封下壳内侧连接固定；导线筒与密封上壳密封装配、固定。

作为本发明的进一步改进，所述的施压组件一端装入固定密封环中、另一端与扰动轴或增压伸缩轴装配固定；施压组件与固定密封环密封装配且所述的施压组件可相对于固定密封环在其轴向上移动；

所述的施压组件，包括与固定密封环密封装配的外筒，所述的外筒内部由左至右依次设有第一导电块、隔环、复位件、限位台、第二导向块；

所述的第一导电块上设有导电凸柱，所述的第二导向块上设有取电筒，所述的导电凸柱可与取电筒装配导电；

第一导线穿过外筒、第一导电块与取电柱一端连接导电，所述的取电柱与导电凸柱装配固定；

第二导线穿过外筒、第二导电块与取电导线一端连接导电，所述的取电导电与取电筒内侧的取电片连接导电，所述的取电片固定在取电筒的取电内筒中；

所述的复位件用于将第二导电块向右推动，以使导电凸柱与取电片分离。

作为本发明的进一步改进，所述的复位件，包括弹性片，所述的弹性片一端与隔环端面顶紧，另一端与安装环连接固定，且所述的弹性片至少有两个其均匀分布在安装环周向上；

所述的安装环固定在取电筒外壁上；所述的限位台直径大于安装孔直径，所述的第二导电片与外筒的卡紧内筒密封装配；

卡紧电机的输出轴与第一驱动齿轮装配固定，所述的第一驱动齿轮与第二驱动齿轮啮合传动，所述的第二驱动齿轮与齿槽部分啮合传动；

所述的啮合开口、齿槽部分的高度不小于密封上壳的最大运动间距；

增压伸缩轴上设有轴向压力传感器，其用于检测增压伸缩轴轴向上的压力。

作为本发明的进一步改进，油箱组件的内腔中的液压油通过管道与加热装置进口连通，加热装置出口与油泵进口连通，油泵出口与增压泵进口连通，所述的增压泵出口通过管道分别与稳压罐、第一换向阀进口连通，所述的第一换向阀的第一至第四出口分别通过管道与增压油缸、加压腔、升降油缸、密封环体的进口连通，所述的增压油缸、加压腔、升降油缸、密封环体的出口分别通过管道与第二换向阀的第一至第四进口连通，所述的第二换向阀的出口与降温装置进口连通，降温装置出口与回油泵进口连通，回油泵出口通过副回油管与內箱连通以将液压油回收至內箱中；

稳压罐用于存储稳定的油压，且其与第三换向阀进口连通，所述的第三换向阀的第一至四出口分别与增压油缸、加压腔、密封环连通以为其提供稳定的油压；

所述的加热组件用于加热液压油，所述的降温组件用于对液压油进行降温。

作为本发明的进一步改进，在扰动轴和增压伸缩轴上分别设置有第一感应板、第二感应板，所述的第一感应板和第二感应板上设有反射器，且所述的第一感应板和第二感应板之间设有激光测距仪，所述的反射器用于将激光测距仪的光束反射回来以使激光测距仪检测器与第一感应板和第二感应板之间的距离。

作为本发明的进一步改进，还包括，第一锁紧组件和第二锁紧组件，所述的第一锁紧组件，包括，第一安装板、第二安装板、第三安装板，所述的第一安装板底面与第一伸缩电磁铁端部安装固定，所述的第一伸缩电磁铁的第一电磁伸缩轴穿过第二安装板、第三安装板后与卡紧块装配固定，所述的卡紧块内侧设有卡紧凸起，所述的卡紧凸起与设置在增压伸缩轴上的卡紧凹槽卡合装配以防止增压伸缩轴继续移动；

所述的第一安装板、第二安装板、第三安装板均固定在第三立板上，所述的第一电磁伸缩轴上设有第一卡环，所述的第一卡环与第二安装板之间设有第一弹簧，所述的第一弹簧用于使第一电磁伸缩轴始终具有向下移动的力；

当导电凸柱与取电片刚断开时，电磁铁得电，将第一电磁伸缩轴向下顶使得卡紧凸起与卡紧凹槽卡合装配；

第二锁紧组件，包括，第一横板、第二横板、第三横板，所述的第一横板底面与第二伸缩电磁铁端部安装固定，所述的第二伸缩电磁铁的第二电磁伸缩轴穿过第二横、第三横板后与卡紧块装配固定，所述的卡紧块内侧设有卡紧槽，所述的卡紧槽与设置在扰动轴上的止退条卡紧装配以防止扰动轴继续移动；

所述的第一横板、第二横板、第三横板均固定在第四立板上，所述的第二电磁伸缩轴上设有第二卡环，所述的第二卡环与第二横板之间设有第二弹簧，所述的第二弹簧用于使第二电磁伸缩轴始终具有向下移动的力；

当导电凸柱与取电片刚断开时，电磁铁得电，将第二电磁伸缩轴向下顶使得卡紧槽与止退条卡紧装配，卡紧槽与止退条接触面上分别设有能够相互咬合的倒刺。

本发明的有益效果是：

1、本发明可以对试样进行扰动、松弛、单轴施压（检测抗压强度）、弹性后效进行检测，其实际上可以完成目前对岩石进行力学研究的大多数参数检测。

2、本发明通过密封环体实现密封上壳和密封下壳之间的密封，且密封环体内可以施加高压液压油以提高其密封性，从而使得密封上壳和密封下壳之间获得较好的密封。同时密封上壳和密封下壳的设计能够方便试样的取出、放置。

3、本发明通过固定密封环放置试样端部过多的部分被夹紧，从而影响测试精度。

4、本发明通过导电凸柱与取电片之间的电流通断判断试样两端是否夹紧或泄压，其能精度加高，且配合第一锁紧组件、第二锁紧组件能够大大提高对试样进行弹性后效检测的精度。

5、本发明的扰动组件可以施加长时间、大力度的扰动力，可满足各种扰动实验的需求。

附图说明

图1是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效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-弹性后效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-弹性后效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-弹性后效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-弹性后效的实验装置具体实施方式的结构示意图。

图6是图5中F1处放大图。

图7是图5中F2处放大图。

图8是图5中F3处放大图。

图9是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的结构示意图。

图10是图9中F4处放大图。

图11是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的第一锁紧组件结构示意图。

图12是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的结构示意图。

图13是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的扰动组件结构示意图。

图14是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的扰动组件结构示意图。

图15是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的扰动组件结构示意图。

图16是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的扰动组件结构示意图。

图17是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的扰动组件结构示意图。

图18是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的底座组件结构示意图。

图19是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的加载组件结构示意图。

图20是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的加载组件结构示意图。

图21是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的加载组件结构示意图。

图22是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的加载组件结构示意图。

图23是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的加载组件结构示意图。

图24是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的加载组件局部结构示意图。

图25是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的油箱组件结构示意图。

图26是本发明一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置具体实施方式的油路系统示意图。

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26，一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，包括，底座组件110，所述的底座组件110上设有贯穿其前后侧壁的第一通风孔111、第二通风孔112，所述的底座组件110前后侧面上还设有油箱卡槽113、且所述的底座组件110内固定有底座隔板114，所述的底座隔板110与底座组件之间构成油箱安装槽116；

参见图18，所述的油箱安装槽116内安装有油箱组件800，所述的油箱组件800底部设有安装卡板891，安装杆892一端穿过底座组件110、安装卡板891与底座组件110上的油箱固定螺孔115通过螺纹旋合装配以将油箱组件800固定在底座组件上；

参见图25，所述的油箱组件800，包括，第四换向阀860，所述的第四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，所述的第一顶杆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。

实验完成后，液压油通过副回油管B231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，第四换向阀将回油管B230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。

所述的底座组件110顶部固定有第一隔板121，所述的第一隔板121上固定有：第一立板131、第二立板132、第三立板133、第四立板134、第五立板135，所述的第一立板131、第二立板132、第三立板133、第四立板134、第五立板135顶部与第二隔板122装配固定；

所述的第二隔板122上固定有两块第六立板141，所述的第六立板141顶部固定有第三隔板123；

所述的第一立板131与增压油缸B130端部装配固定，所述的增压油缸B130穿过第二立板且与第二立板132装配固定；

所述的增压油缸B130的增压伸缩轴B131穿过第三立板133后与施压组件B500装配固定；

所述的施压组件B500设置在加载组件B上；

所述的施压组件B500有两个且分别分布在加载组件B两侧，另一施压组件B500与扰动轴A220一端装配固定，所述的扰动轴A220另一端穿过第四立板134后与驱动轴A210一端装配，所述的驱动轴A210另一端穿过第五隔板135后与转盘A110装配固定，所述的转盘A110与连接板A120顶部装配固定，所述的连接板A120底部与托板A140连接固定，所述的托板A140上可放置砝码A130；

所述的驱动轴A210与第五立板135通过螺纹旋合装配，且所述的驱动轴A210与扰动轴A220装配的一端上设有止退槽A211，且此端驱动轴A210装入扰动轴A220上的转动槽A221中；

止退螺栓A420穿过扰动轴A220后装入止退槽A211中，从而防止驱动轴与扰动轴脱离且所述的驱动轴A210可与扰动轴在周向上相对转动；

所述的扰动轴A220上、第四立板134靠近加载组件B一侧设有止退环A410，使用时，所述的止退环与第四立板134贴紧以使增压油缸能够对加载组件B内的实验B01施加压力；

所述的转盘A110、驱动轴A210、扰动轴A220属于扰动组件A，所述的扰动组件A还包括，第一齿条A321、第二齿条A322，所述的第一齿条A321可滑动装配在第一滑槽A331内且与第一齿轮A311啮合传动，所述的第一滑槽A331设置在滑槽块A330上，所述的滑槽块A330固定在第二隔板122底面；

所述的第一隔板121上设有第二滑槽1211，所述的第二齿条A322可滑动装配在第二滑槽1211中且与第二齿轮A312啮合传动；

所述的第一齿轮A311和第二齿轮A312分别固定在两个螺纹筒A232上，所述的螺纹筒A232内部中空；

固定凸柱A233和螺杆A231一端分别装入螺纹筒A232内且所述的固定凸柱A233与螺纹筒A232可转动装配、所述的螺杆A231与螺纹筒A232通过螺纹旋合装配；

所述的第一齿条A321、第二齿条A322两端分别通过第一连接板A323、第二连接板A324连接固定，所述的第二连接板A324内侧与电动推杆A325的推杆伸缩轴端部装配固定，所述的电动推杆A325固定在第二加强板143上，所述的第二加强板143两端分别与支撑立板144和第五立板135连接固定；

所述的支撑立板144固定在第一隔板121上；

所述的第一连接板A323内侧与第五立板135、第四立板134之间设有第一加强板142，所述的第一加强板142一端与第五立板135装配固定，所述的第一加强板142与第四立板134可滑动装配，具体地，所述的第四立板可以相对于第一加强板142滑动；

所述的第四立板134上下两端面上分别固定有第一滑块部分1341、第二滑块部分1342，所述的第一滑块部分1341、第二滑块部分1342分别装入第一导向槽1221和第二导向槽1212中，所述的第一导向槽1221和第二导向槽1212分别设置在第二隔板122和第一隔板121上；

所述的加载组件B，包括，升降油缸B110、卡紧电机B120，所述的升降油缸B110的伸缩轴与第一轴筒B410一端装配固定，所述的第一轴筒B410另一端穿过第四隔板152、第二隔板122后与导向筒B440装配固定，所述的导向筒B440穿过密封上壳B310后进入加压腔B301内，且所述的导向筒B440内设有导向压槽B441；

所述的第一轴筒B410内部与第二轴筒B420密封、可转动装配，所述的第二轴筒B420上设有齿槽部分B421，所述的第一轴筒B410与齿槽部分B421对应处设有啮合开口B411；

所述的第二轴筒B420内部通过螺纹与第三轴体B430旋合装配，所述的第三轴体B430底部穿过导向筒B440后与上半压环B451连接固定，所述的第三轴体与导向筒装配部分设有导向片B431，所述的导向片B431与导向压槽B441可滑动装配。使用时，所述的导向片B431可以在竖直方向上在导向压槽B441内上下移动（图10为准）；

所述的密封上壳B310上设有弧形密封槽B311、第一端部密封槽B312，所述的弧形密封槽B311、第一端部密封槽B312分别与密封环体B600的弧形密封环B620、端部密封条B610密封装配固定；

所述的密封上壳B310与密封下壳B320密封装配，且所述的密封下壳B320上设有配合密封槽B322和第二端部密封槽B232，所述的配合密封槽B322和第二端部密封槽B232分别与弧形密封环B620底部、端部密封条B610底部密封装配；

且所述的弧形密封环B620、端部密封条B610内部设有连通的加压通道B601，所述的加压通道B601与加压管头B630一端连通，所述的加压管头B630另一端与密封管B220一端连通，所述的密封管B220另一端与第一换向阀其中一个出口连通；

所述的加压腔B301与加压油管B210一端连通是，所述的加压油管另一端与第一换向阀其中一个出口连通；

所述的密封下壳B320内侧两端分别固定有固定密封环B710，所述的固定密封环B710与密封下壳B320内侧密封装配、固定，所述的固定密封环B710与弧形密封环B620密封装配。优选地，可以在固定密封环B710上设置与弧形密封环B620配合的配合密封槽，使用时弧形密封环B620装入配合密封槽中，这样能够提高弧形密封环B620与固定密封环B710之间的密封效果。

所述的密封下壳B320内侧底部设有由右至左向下倾斜的集油槽B321（图23为准）；

所述的集油槽B321最低端与回油管B230一端连通；

参见图10，所述的上半压环B451与下半压环B462配合可共同压紧试样B01，所述的下半压环B462两端分别通过端部连接块B461与密封下壳B320内侧连接固定；

导线筒B440与密封上壳密封装配、固定。

所述的施压组件B500一端装入固定密封环B710中、另一端与扰动轴A220或增压伸缩轴B131装配固定；

施压组件B500与固定密封环B710密封装配且所述的施压组件B350可相对于固定密封环B710在其轴向上移动；

参见图7、图21-图23，所述的施压组件B500，包括与固定密封环B710密封装配的外筒B510，所述的外筒内部由左至右依次设有第一导电块B520、隔环B550、复位件B540、限位台B511、第二导向块B530（图7为准）；

所述的第一导电块B520上设有导电凸柱B521，所述的第二导向块B530上设有取电筒B531，所述的导电凸柱B521可与取电筒B531装配导电；

第一导线B241穿过外筒B510、第一导电块B520与取电柱B243一端连接导电，所述的取电柱与导电凸柱B521装配固定；

第二导线B242穿过外筒、第二导电块B530与取电导线B244一端连接导电，所述的取电导电B244与取电筒B531内侧的取电片B532连接导电，所述的取电片B532固定在取电筒B531的取电内筒B5311中；

所述的第一导电块B520、第二导电块B530、取电筒B531均采用绝缘材料制成，所述的第一导线、第二导线、取电柱B243、取电导线B244、导电凸柱B521、取电片B532均采用导电材料制成；

使用时，导电凸柱B521装入取电内筒B5311中与取电片B532贴紧导电；

所述的复位件B540用于将第二导电块B530向右推动（图7为准），以使，导电凸柱B521与取电片B532分离，也就是使其电流断开。具体地，所述的复位件B540，包括弹性片B541，所述的弹性片一端与隔环端面顶紧，另一端与安装环B542连接固定，且所述的弹性片至少有两个其均匀分布在安装环B542周向上；

所述的安装环B542固定在取电筒B531外壁上；

所述的限位台B511直径大于安装孔B512直径。这样，在使用时，所述的第二导电片B530一端面与试样B01顶紧，另一端面与限位台B511顶紧，从而防止实验时试样影响施压组件B500的使用；所述的第二导电片B530与外筒的卡紧内筒B513密封装配；

卡紧电机B120的输出轴B121与第一驱动齿轮B141装配固定，所述的第一驱动齿轮B141与第二驱动齿轮B142啮合传动，所述的第二驱动齿轮B142与齿槽部分B421啮合传动，可以将齿槽部分B421理解为设置在第二轴筒上的齿轮，只是其最大直径不大于第二轴筒直径；

所述的啮合开口B411、齿槽部分B421的高度不小于密封上壳B310的最大运动间距，这主要是为了保证第一轴筒移动时所述的齿槽部分B421始终与第二驱动齿轮B142啮合传动。

增压伸缩轴B131上设有轴向压力传感器，其用于检测增压伸缩轴B131轴向上的压力。

参见图26，其为本发明的液压系统示意图，其中，油箱组件800的内腔801中的液压油通过管道与加热装置进口连通，加热装置出口与油泵进口连通，油泵出口与增压泵进口连通，所述的增压泵出口通过管道分别与稳压罐、第一换向阀进口连通，所述的第一换向阀的第一至第四出口分别通过管道与增压油缸B130、加压腔B301、升降油缸B110、密封环体B600的进口连通，所述的增压油缸B130、加压腔B301、升降油缸B110、密封环体B600的出口（其中密封环体B600进口就是出口，其为加压管头B630）分别通过管道与第二换向阀的第一至第四进口连通，所述的第二换向阀的出口与降温装置进口连通，降温装置出口与回油泵进口连通，回油泵出口通过副回油管与內箱连通以将液压油回收至內箱中；

稳压罐用于存储稳定的油压，且其与第三换向阀进口连通，所述的第三换向阀的第一至四出口分别与增压油缸、加压腔、密封环连通以为其提供稳定的油压；

可以在油路上设置多个液压表用于探测液压；

所述的加热组件用于加热液压油，所述的降温组件用于对液压油进行降温，具体结构可参考公开号为CN107449673A中的记载。

使用时，首先将试样B01两端装入两端的卡紧内筒B513中，然后启动升降油缸使其通过第一轴筒将密封上壳向下移动，直到与密封下壳贴紧配合，然后启动卡紧电机B120，使得卡紧电机驱动第二轴筒转动以使第三轴体B430在与第二轴筒装配的螺纹驱动下下移直到上半压环B451将试样B01压紧在下半压环B462上；

然后通过油路系统对密封环体的加压通道进行补充高压液压油，从而使密封环体受压膨胀以增加其密封效果；再切换油路，向加压腔B301内填充液压油直到达到预设液压；然后切换油路，向增压油缸通油，直到增压油缸一端的导电凸柱与取电片接触取电（可以设置电流检测电路或电流传感器，只要能判断导电凸柱与取电片接触即可），然后停止向增压油缸供油；

再转动转盘，使位于转盘一端的导电凸柱与取电片接触取电；记录此时轴向压力传感器数据、加压腔内液压数据；然后启动卡紧电机反向转动，使上半压环不再压紧试样B01；

在根据预设的压力对增压油缸供油直到达到预设压力（轴向压力传感器测试）；当然，施加围压的液压油可以预先经过加热装置加热。

关闭第一换向阀的出口，打开第三换向阀出口，是油路系统处于稳压状态。等到达到预设的稳压时间后，向托板上增加砝码，从而给试样施加扰动，扰动力可以通过砝码重量、转盘直径（连接板设置在转盘切向上）、第五立板与驱动轴的螺纹参数等计算。

扰动实验完成后，可以测试试样的弹性后效，具体如下：

卡紧电机在此驱动上半卡环压紧试样，然后增压油缸泄压、扰动轴泄压（可通过电动推杆收缩带动第四立板向转盘移动），泄压截止点为两端的导电凸柱与取电片电流断开。同时，卸除加压腔内的液压油，使液压油通过回油管进入油箱。此时，试样上的压力全部卸除，然后记录泄压完成时间，并等待一段时间，由于岩石发生微小的变形，在卸除压力后一段时间内岩石的形变会发生复位现象（类似于弹簧复位），一旦复位尺寸足够，岂会顶动两端的第二导电块，从而使导电凸柱与取电片重新接触导电，而这段时间以及这段时间内试样恢复的尺寸即为其弹性后效的相关数据。

进一步地，为了进一步获得精确的数据，可以在扰动轴和增压伸缩轴上分别设置第一感应板310和第二感应板320，所述的第一感应板310和第二感应板320上设有反射器，且所述的第一感应板310和第二感应板320之间设有激光测距仪330，所述的反射器用于将激光测距仪330的光束反射回来以使激光测距仪330检测器与第一感应板310和第二感应板320之间的距离。

在试样安装完成且两端的导电凸柱与取电片接触导电时，可认为此时激光测距仪330检测器与第一感应板310和第二感应板320之间的距离为初始距离；在进行加压试验后，激光测距仪330检测器与第一感应板310和第二感应板320之间的距离为中间距离；

在泄压并进行弹性后效测试后，激光测距仪330检测器与第一感应板310和第二感应板320之间的距离为最终距离。

通过上述三个距离可以判断试样的弹性变形量、塑性变形量。而且在长时间等待后两端的导电凸柱与取电片仍旧没有接触导电时，可以认为经过等待后的距离为最终距离。从而增加实验的成功率。

进一步地，为了为了防止在导电凸柱与取电片刚断开时由于机器或人为误差造成扰动轴和增压伸缩轴继续移动，从而严重加大实验误差的现象，可以分别设置第一锁紧组件C100和第二锁紧组件，具体如下：

参见图11，第一锁紧组件C100，包括，第一安装板C111、第二安装板C112、第三安装板C113，所述的第一安装板C111底面与第一伸缩电磁铁C120端部安装固定，所述的第一伸缩电磁铁C120的第一电磁伸缩轴C121穿过第二安装板C112、第三安装板C113后与卡紧块C150装配固定，所述的卡紧块C150内侧设有卡紧凸起C151，所述的卡紧凸起C151与设置在增压伸缩轴B131上的卡紧凹槽B1311卡合装配以防止增压伸缩轴B131继续移动；

所述的第一安装板C111、第二安装板C112、第三安装板C113均固定在第三立板133上，所述的第一电磁伸缩轴C121上设有第一卡环C140，所述的第一卡环与第二安装板C112之间设有第一弹簧C130，所述的第一弹簧C130用于使第一电磁伸缩轴C121始终具有向下移动的力。

当导电凸柱与取电片刚断开时，电磁铁得电，将第一电磁伸缩轴C121向下顶使得卡紧凸起C151与卡紧凹槽B1311卡合装配。

参见图16，第二锁紧组件C200，包括，第一横板C211、第二横板C212、第三横板C213，所述的第一横板C211底面与第二伸缩电磁铁C220端部安装固定，所述的第二伸缩电磁铁C220的第二电磁伸缩轴C221穿过第二横C212、第三横板C213后与卡紧块C250装配固定，所述的卡紧块C250内侧设有卡紧槽C251，所述的卡紧槽C251与设置在扰动轴A220上的止退条A222卡紧装配以防止扰动轴A220继续移动；

所述的第一横板C211、第二横板C212、第三横板C213均固定在第四立板134上，所述的第二电磁伸缩轴C221上设有第二卡环C240，所述的第二卡环与第二横板C212之间设有第二弹簧C230，所述的第二弹簧C230用于使第二电磁伸缩轴C221始终具有向下移动的力。

当导电凸柱与取电片刚断开时，电磁铁得电，将第二电磁伸缩轴C221向下顶使得卡紧槽C251与止退条A222卡紧装配。卡紧槽C251与止退条A222接触面上分别设有能够相互咬合的倒刺。

本发明还可以进行松弛-扰动实验，具体方式可参考专利号为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。

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 (10)

1.一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，包括，底座组件，其特征是：所述的底座组件顶部固定有第一隔板，所述的第一隔板上固定有：第一立板、第二立板、第三立板、第四立板、第五立板，所述的第一立板、第二立板、第三立板、第四立板、第五立板顶部与第二隔板装配固定；

所述的第二隔板上固定有两块第六立板，所述的第六立板顶部固定有第三隔板；

所述的第一立板与增压油缸端部装配固定，所述的增压油缸穿过第二立板且与第二立板装配固定；

所述的增压油缸的增压伸缩轴穿过第三立板后与施压组件装配固定；

所述的施压组件设置在加载组件上；

所述的施压组件有两个且分别分布在加载组件两侧，另一施压组件与扰动组件的扰动轴一端装配固定。

2.如权利要求1所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：所述的底座组件上设有贯穿其前后侧壁的第一通风孔、第二通风孔，所述的底座组件前后侧面上还设有油箱卡槽、且所述的底座组件内固定有底座隔板，所述的底座隔板与底座组件之间构成油箱安装槽；

所述的油箱安装槽内安装有油箱组件，所述的油箱组件底部设有安装卡板，安装杆一端穿过底座组件、安装卡板与底座组件上的油箱固定螺孔通过螺纹旋合装配以将油箱组件固定在底座组件上；

所述的油箱组件，包括，第四换向阀，所述的第四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，所述的第一顶杆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。

3.如权利要求1所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：所述的扰动轴另一端穿过第四立板后与驱动轴一端装配，所述的驱动轴另一端穿过第五隔板后与转盘装配固定，所述的转盘与连接板顶部装配固定，所述的连接板底部与托板连接固定，所述的托板上可放置砝码；

所述的驱动轴与第五立板通过螺纹旋合装配，且所述的驱动轴与扰动轴装配的一端上设有止退槽，且此端驱动轴装入扰动轴上的转动槽中；止退螺栓穿过扰动轴后装入止退槽中；

所述的扰动轴上、第四立板靠近加载组件一侧设有止退环；所述的转盘、驱动轴、扰动轴属于扰动组件。

4.如权利要求3所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：所述的扰动组件还包括，第一齿条、第二齿条，所述的第一齿条可滑动装配在第一滑槽内且与第一齿轮啮合传动，所述的第一滑槽设置在滑槽块上，所述的滑槽块固定在第二隔板底面；

所述的第一隔板上设有第二滑槽，所述的第二齿条可滑动装配在第二滑槽中且与第二齿轮啮合传动；

所述的第一齿轮和第二齿轮分别固定在两个螺纹筒上，所述的螺纹筒内部中空；固定凸柱和螺杆一端分别装入螺纹筒内且所述的固定凸柱与螺纹筒可转动装配、所述的螺杆与螺纹筒通过螺纹旋合装配；

所述的第一齿条、第二齿条两端分别通过第一连接板、第二连接板连接固定，所述的第二连接板内侧与电动推杆的推杆伸缩轴端部装配固定，所述的电动推杆固定在第二加强板上，所述的第二加强板两端分别与支撑立板和第五立板连接固定；所述的支撑立板固定在第一隔板上；

所述的第一连接板内侧与第五立板、第四立板之间设有第一加强板，所述的第一加强板一端与第五立板装配固定，所述的第一加强板与第四立板可滑动装配；

所述的第四立板上下两端面上分别固定有第一滑块部分、第二滑块部分，所述的第一滑块部分、第二滑块部分分别装入第一导向槽和第二导向槽中，所述的第一导向槽和第二导向槽分别设置在第二隔板和第一隔板上。

5.如权利要求2所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：所述的加载组件，包括，升降油缸、卡紧电机，所述的升降油缸的伸缩轴与第一轴筒一端装配固定，所述的第一轴筒另一端穿过第四隔板、第二隔板后与导向筒装配固定，所述的导向筒穿过密封上壳后进入加压腔内，且所述的导向筒内设有导向压槽；

所述的第一轴筒内部与第二轴筒密封、可转动装配，所述的第二轴筒上设有齿槽部分，所述的第一轴筒与齿槽部分对应处设有啮合开口；

所述的第二轴筒内部通过螺纹与第三轴体旋合装配，所述的第三轴体底部穿过导向筒后与上半压环连接固定，所述的第三轴体与导向筒装配部分设有导向片，所述的导向片与导向压槽可滑动装配；

所述的密封上壳上设有弧形密封槽、第一端部密封槽，所述的弧形密封槽、第一端部密封槽分别与密封环体的弧形密封环、端部密封条密封装配固定；

所述的密封上壳与密封下壳密封装配，且所述的密封下壳上设有配合密封槽和第二端部密封槽，所述的配合密封槽和第二端部密封槽分别与弧形密封环底部、端部密封条底部密封装配；

且所述的弧形密封环、端部密封条内部设有连通的加压通道，所述的加压通道与加压管头一端连通，所述的加压管头另一端与密封管一端连通，所述的密封管另一端与第一换向阀其中一个出口连通；

所述的加压腔与加压油管一端连通是，所述的加压油管另一端与第一换向阀其中一个出口连通；

所述的密封下壳内侧两端分别固定有固定密封环，所述的固定密封环与密封下壳内侧密封装配、固定，所述的固定密封环与弧形密封环密封装配；

所述的上半压环与下半压环配合可共同压紧试样，所述的下半压环两端分别通过端部连接块与密封下壳内侧连接固定；导线筒与密封上壳密封装配、固定。

6.如权利要求5所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：所述的施压组件一端装入固定密封环中、另一端与扰动轴或增压伸缩轴装配固定；施压组件与固定密封环密封装配且所述的施压组件可相对于固定密封环在其轴向上移动；

所述的施压组件，包括与固定密封环密封装配的外筒，所述的外筒内部由左至右依次设有第一导电块、隔环、复位件、限位台、第二导向块；

所述的第一导电块上设有导电凸柱，所述的第二导向块上设有取电筒，所述的导电凸柱可与取电筒装配导电；

第一导线穿过外筒、第一导电块与取电柱一端连接导电，所述的取电柱与导电凸柱装配固定；

第二导线穿过外筒、第二导电块与取电导线一端连接导电，所述的取电导电与取电筒内侧的取电片连接导电，所述的取电片固定在取电筒的取电内筒中；

所述的复位件用于将第二导电块向右推动，以使导电凸柱与取电片分离。

7.如权利要求6所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：所述的复位件，包括弹性片，所述的弹性片一端与隔环端面顶紧，另一端与安装环连接固定，且所述的弹性片至少有两个其均匀分布在安装环周向上；

所述的安装环固定在取电筒外壁上；所述的限位台直径大于安装孔直径，所述的第二导电片与外筒的卡紧内筒密封装配；

卡紧电机的输出轴与第一驱动齿轮装配固定，所述的第一驱动齿轮与第二驱动齿轮啮合传动，所述的第二驱动齿轮与齿槽部分啮合传动；

所述的啮合开口、齿槽部分的高度不小于密封上壳的最大运动间距；

增压伸缩轴上设有轴向压力传感器，其用于检测增压伸缩轴轴向上的压力。

8.如权利要求1所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：油箱组件的内腔中的液压油通过管道与加热装置进口连通，加热装置出口与油泵进口连通，油泵出口与增压泵进口连通，所述的增压泵出口通过管道分别与稳压罐、第一换向阀进口连通，所述的第一换向阀的第一至第四出口分别通过管道与增压油缸、加压腔、升降油缸、密封环体的进口连通，所述的增压油缸、加压腔、升降油缸、密封环体的出口分别通过管道与第二换向阀的第一至第四进口连通，所述的第二换向阀的出口与降温装置进口连通，降温装置出口与回油泵进口连通，回油泵出口通过副回油管与內箱连通以将液压油回收至內箱中；

稳压罐用于存储稳定的油压，且其与第三换向阀进口连通，所述的第三换向阀的第一至四出口分别与增压油缸、加压腔、密封环连通以为其提供稳定的油压；

所述的加热组件用于加热液压油，所述的降温组件用于对液压油进行降温。

9.如权利要求1所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：在扰动轴和增压伸缩轴上分别设置有第一感应板、第二感应板，所述的第一感应板和第二感应板上设有反射器，且所述的第一感应板和第二感应板之间设有激光测距仪，所述的反射器用于将激光测距仪的光束反射回来以使激光测距仪检测器与第一感应板和第二感应板之间的距离。

10.如权利要求1-9任一所述的一种用于测试岩石扰动-弹性后效的实验装置，其特征是：还包括，第一锁紧组件和第二锁紧组件，所述的第一锁紧组件，包括，第一安装板、第二安装板、第三安装板，所述的第一安装板底面与第一伸缩电磁铁端部安装固定，所述的第一伸缩电磁铁的第一电磁伸缩轴穿过第二安装板、第三安装板后与卡紧块装配固定，所述的卡紧块内侧设有卡紧凸起，所述的卡紧凸起与设置在增压伸缩轴上的卡紧凹槽卡合装配以防止增压伸缩轴继续移动；

所述的第一安装板、第二安装板、第三安装板均固定在第三立板上，所述的第一电磁伸缩轴上设有第一卡环，所述的第一卡环与第二安装板之间设有第一弹簧，所述的第一弹簧用于使第一电磁伸缩轴始终具有向下移动的力；

当导电凸柱与取电片刚断开时，电磁铁得电，将第一电磁伸缩轴向下顶使得卡紧凸起与卡紧凹槽卡合装配；

第二锁紧组件，包括，第一横板、第二横板、第三横板，所述的第一横板底面与第二伸缩电磁铁端部安装固定，所述的第二伸缩电磁铁的第二电磁伸缩轴穿过第二横、第三横板后与卡紧块装配固定，所述的卡紧块内侧设有卡紧槽，所述的卡紧槽与设置在扰动轴上的止退条卡紧装配以防止扰动轴继续移动；

所述的第一横板、第二横板、第三横板均固定在第四立板上，所述的第二电磁伸缩轴上设有第二卡环，所述的第二卡环与第二横板之间设有第二弹簧，所述的第二弹簧用于使第二电磁伸缩轴始终具有向下移动的力；

当导电凸柱与取电片刚断开时，电磁铁得电，将第二电磁伸缩轴向下顶使得卡紧槽与止退条卡紧装配，卡紧槽与止退条接触面上分别设有能够相互咬合的倒刺。