CN112014245B - 一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置及使用方法 - Google Patents

一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置及使用方法，包括分离式霍普金森压杆和高水压破岩试验组件，高水压破岩试验组件设置在分离式霍普金森压杆的入射杆与透射杆之间，所述高水压破岩试验组件包括试件、封压机构、高水压注水机构和封闭试验机构，试验时，封压机构安装在试件内，封压机构安装在封闭试验机构内，高水压注水机构通过注水导管与封压机构连接；本装置通过在传统单轴一维分离式霍普金森压杆试验装置的基础之上，对封压机构、试件和封闭试验机构进行改造，使之能够实现岩石试件在静态高压水作用下的动态破碎试验，具有结构设计合理，使用方便简单的特点。

Description

一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置及使用方法
技术领域
本发明涉及岩石力学试验设备技术领域，具体涉及一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆试验装置及使用方法。
背景技术
采用静态高压水作用于经钻孔岩石的内部，使之达到或超过其强度极限而产生破坏，这种在高速动态作用下破碎岩石的方法称为高水压破岩；此种破岩方法由于采用纯物理方法破岩，在此过程中，并无其他化学材料的加入，因此使得破岩后得到的岩层岩理性质不会发生变化，不会影响使用时的岩层岩理性质的要求，因此得以广泛使用；
在名称为“高水压破岩装置”的专利（专利号：86209430.5）公开了一种对任意形状岩石孔口直接一次性实现高封压的装置，该装置实现了在采掘现场的高水压破岩和二次破岩，但是，由于试验设备及加载条件的限制，开展高水压破岩的室内试验研究存在诸多的难点；而分离式霍普金森压杆试验装置是实现岩石类材料冲击力学性能研究的重要试验设备，自问世以来，已经在岩石的冲击压缩、动态拉伸等领域取得了一系列的研究成果；
但是，在目前，采用分离式霍普金森压杆试验装置进行岩石在高水压环境下的破碎力学试验研究目前尚未见到报道。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明旨在提供一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆试验装置及使用方法，通过在传统单轴一维分离式霍普金森压杆试验装置的基础之上，对封压机构、试件和封闭试验机构进行改造，使之能够实现岩石试件在静态高压水作用下的动态破碎试验，具有结构设计合理，使用方便简单的特点。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，包括分离式霍普金森压杆和高水压破岩试验组件，高水压破岩试验组件设置在分离式霍普金森压杆的入射杆与透射杆之间，所述高水压破岩试验组件包括试件、封压机构、高水压注水机构和封闭试验机构，试验时，封压机构安装在试件内，试件安装在封闭试验机构内，高水压注水机构通过注水导管与封压机构连接。
优选的，所述的封压机构包括活塞杆、封压套筒、橡胶圈和封压顶针，活塞杆包括一体成形的圆形底座和长杆，长杆的直径与分离式霍普金森压杆中入射杆的直径匹配，且在长杆的外表面上等分设置有圆弧形凹槽，封压套筒紧密套接在长杆上，并可沿着长杆上的圆弧形凹槽自由滑动，所述封压套筒的外表面等距分布有三个环形凹槽，每个环形凹槽上均等分设置有圆孔，圆孔与圆弧形凹槽的位置相同，所述橡胶圈内附有三个圆柱形的封压顶针，并通过封压顶针穿过圆孔将橡胶圈安装在环形凹槽内，所述封压顶针的末端卡合在圆弧形凹槽内。
优选的，所述的圆弧形凹槽靠近长杆杆端的部分深度较深，且圆弧形凹槽的深度由杆端向圆形底座方向逐渐减小。
优选的，所述的试件为圆柱形，试件内部中心位置设置有圆柱形钻孔，所述试件的直径与分离式霍普金森压杆中透射杆的直径匹配，钻孔的直径为试件直径的1/4~1/3，钻孔的深度为试件长度的2/3~3/4。
优选的，所述的圆形底座上设置有两个径向对称的第一注水孔，圆形底座的直径钻孔的直径匹配。
优选的，所述的封压套筒上还设置有两个径向对称的第二注水孔，第二注水孔与设置在圆形底座上的第一注水孔直径相同，且第一注水孔与第二注水孔错位设置。
优选的，所述的封闭试验机构为可拆卸式长方体结构，包括前面板、后面板、两个侧面板、顶面板和底面板，所述前面板、后面板、两个侧面板和底面板之间均通过连接螺栓连接，所述顶面板通过锁扣与两个侧面板连接，构成密闭试验室。
优选的，所述的前面板中心设置有第一圆孔，第一圆孔的直径大于活塞杆的圆形底座的直径。
优选的，所述的后面板的中心设置有第二圆孔，第二圆孔的直径与试件的直径匹配。
优选的，底面板上设置有两个对称的基座，基座为圆弧形，直径与试件的直径匹配。
一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置的使用方法，包括：
步骤一：打开顶面板，将试件安放在基座上，并将试件的尾部与透射杆的端部对准；
步骤二：然后将封压机构通过第一圆孔安装在试件的钻孔内，保证橡胶圈及橡胶圈上的封压顶针与钻孔的内壁紧密贴合，通过锁扣将顶面板与两个侧面板连接，构成密闭的试验室；
步骤三：再将第二注水孔的端部与高水压注水机构的注水导管连接，连接后，通过控制高水压注水机构控制注水导管依次通过第二注水孔和第一注水孔向钻孔内注入具有初始静水压力的高压水，并在注水后密封钻孔内的高压水；
步骤四：最后将入射杆与长杆的端部对准，通过打击杆给入射杆施加高强度冲击荷载，使得通过圆形底座对钻孔内封存的高压水获得瞬间的超高水压，将试件压破，实现试件在高水压环境下的动态破岩试验。
本发明的有益效果是：本发明公开了一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆试验装置及使用方法，与现有技术相比，本发明的改进之处在于：
（1）本发明设计了一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆试验装置，包括封压机构，在使用时，可以通过将封压机构的注水口与高水压注水机构相连，通过高水压注水机构对钻孔内注入具有一定初始静水压力的高压水，并在注水的过程中由于水压力的作用使得活塞杆逐渐向外移动，由于凹槽靠近底座方向的深度越来越小，使得封压顶针逐渐沿径向向外移动，导致橡胶圈与钻孔孔壁贴合越来越紧密，来实现对高压水的密封；
（2）同时，本装置包括封闭试验机构，利用封闭试验机构对封压机构进行安装，在利用入射杆击打长杆，对试件1进行破岩时，利用封闭试验机构可以有效的避免高压水花的溅出和破碎的试件1岩块的飞溅，对实验人员进行保护，防止高压水花对实验人员的人身安全造成影响，具有结构设计合理，使用方便简单的优点。
附图说明
图1为本发明用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置的结构示意图。
图2为本发明封压机构的结构示意图。
图3为本发明活塞杆的结构示意图。
图4为本发明封压套筒的结构示意图。
图5为本发明橡胶圈的结构示意图。
图6为本发明封压机构的主视图。
图7为本发明封压机构主视图1-1剖切面上的局部放大图。
图8为本发明封压机构主视图2-2剖切面上的局部放大图。
图9为本发明封压机构主视图3-3剖切面上的局部放大图。
图10 为本发明封压套筒的主视图。
图11为本发明封压套筒主视图4-4剖切面上的局部放大图。
图12为本发明试件的结构示意图。
图13为本发明封闭试验机构的结构示意图。
其中：1.试件，2.封压机构，3.活塞杆，31.圆形底座，32.长杆，321.圆弧形凹槽，4.封压套筒，41.环形凹槽，5.橡胶圈，6.封压顶针，7.第一注水孔，71.第二注水孔，8.圆孔，9.钻孔，10.高水压注水机构，11.封闭试验机构，12.前面板，121.第一圆孔，13.后面板，131.第二圆孔，14.侧面板，15.顶面板，16.底面板，17.基座，18.锁扣，19.入射杆，20.透射杆，21.打击杆；22.大气包；23.吸能装置；24.连接螺栓。
具体实施方式
为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。
本发明的目的在于提供一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆试验装置及使用方法，在传统的分离式霍普金森压杆系统基础之上进行高水压破岩试验装置改造，通过高水压控制装置对含有钻孔的岩石试件注入具有一定初始静水压力的高压水，利用霍普金森压杆系统的打击杆提供高强度的冲击荷载，来进一步实现试件的瞬间超高水压环境，以解决现有试验设备及试验技术中无法有效的进行高水压破岩室内模拟实验的难题。
实现上述目的的技术解决方案如下：
参照附图1-13所示的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，包括分离式霍普金森压杆和高水压破岩试验组件，高水压破岩试验组件设置在分离式霍普金森压杆的入射杆19与透射杆20之间，所述高水压破岩试验组件包括试件1、封压机构2、高水压注水机构10和封闭试验机构11，试验时，所述封压机构2安装在试件1内，试件1安装在封闭试验机构11内，高水压注水机构10通过注水导管与封压机构2连接。
优选的，所述的封压机构2包括活塞杆3、封压套筒4、橡胶圈5和封压顶针6，活塞杆3包括一体成形的圆形底座31和长杆32，长杆32的直径与分离式霍普金森压杆中入射杆19的直径匹配，且在长杆32的外表面上等分设置有圆弧形凹槽321，封压套筒4紧密套接在长杆32上，并可沿着长杆32上的圆弧形凹槽321自由滑动，所述封压套筒4的外表面等距分布有三个环形凹槽41，每个环形凹槽41上均等分设置有圆孔8，圆孔8与圆弧形凹槽321的位置相同，所述橡胶圈5内附有三个圆柱形的封压顶针6，并通过封压顶针6穿过圆孔8将橡胶圈5安装在环形凹槽41内，且封压顶针6的末端卡合在圆弧形凹槽321内，对封压套筒4进行限位。
优选的，为了使得封压套筒4在移动过程中，可以实现封压的效果，所述的圆弧形凹槽321靠近长杆32杆端的部分深度较深，且圆弧形凹槽的深度由杆端向圆形底座31方向逐渐减小。
优选的，所述的试件1为圆柱形，试件1内部中心位置设置有圆柱形钻孔9，且试件1的直径与分离式霍普金森压杆中透射杆20的直径匹配，且钻孔9的直径为试件1直径的1/4~1/3，钻孔9的深度为试件1长度的2/3~3/4。
优选的，所述的圆形底座31上设置有两个径向对称的第一注水孔7，圆形底座31的直径钻孔9的直径匹配。
优选的，所述的封压套筒4上还设置有两个径向对称的第二注水孔71，第二注水孔71与设置在圆形底座31上的第一注水孔7的直径相同，且为实现密封高压水的作用，所述的第一注水孔7与第二注水孔71错位设置。
优选的，所述的封闭试验机构11为可拆卸式长方体结构，包括前面板12、后面板13、两个侧面板14、顶面板15和底面板16，所述前面板12、后面板13、两个侧面板14和底面板16之间均通过连接螺栓24连接，所述顶面板15通过锁扣18与两个侧面板14连接，构成密闭试验室，将所述试件1安装在密闭试验室的空腔内。
优选的，所述的前面板12中心有第一圆孔121，第一圆孔121的直径大于活塞杆3的圆形底座31的直径，便于将封压机构2放入，同时便于入射杆对长杆32的端部进行击打。
优选的，所述的后面板13的中心设置有第二圆孔131，第二圆孔131的直径与试件1的直径匹配，便于透射杆20对试件1的尾部进行支撑。
优选的，所述的底面板16上设置有两个对称的基座17，基座17为圆弧形，直径与试件1的直径匹配，使用时，将试件1安放在基座17上，并利用透射杆20对试件1的尾部进行支撑。
一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置的使用方法：包括：
步骤一：打开顶面板15，将试件1通过基座17安置于密闭试验室的空腔内，并将试件1的尾部与透射杆20的端部对准；
步骤二：通过前面板12的中心的第一圆孔121将封压机构2安装于试件1的钻孔9内，并通过橡胶圈5及橡胶圈5上的封压顶针6与试件1紧密贴合，通过锁扣18将顶面板15与两个侧面板14连接，构成密闭的试验室；
步骤三：将第二注水孔71的端部与高水压注水机构10上的注水导管连接，同时控制高水压注水机构10的注水导管分别通过封压套筒4上的第二注水孔71和活塞杆圆形底座上的第一注水孔7向试件1的钻孔9内注入具有一定初始静水压力的高压水，并在注水后密封钻孔9内的高压水；
步骤四：将入射杆19与活塞杆3的长杆32的端部对准，通过分离式霍普金森压杆的打击杆21对入射杆19施加高强度冲击荷载，进而使得通过圆形底座31对钻孔9内的高压水施加瞬间的超高水压，实现试件1在高水压环境下的动态破岩试验。
所述封压机构2的工作原理是：
橡胶圈5通过内附的三个封压顶针6与封压套筒4连接，封压顶针6嵌入长杆32上的圆弧形凹槽321中，将封压套筒4靠近圆形底座31的一侧与圆弧形凹槽321深度变化处对齐作为压套筒4在长杆32上的初始位置；将封压机构2安装于试件1的钻孔9内；随着钻孔9内水压的增大，推动活塞杆3的圆形底座31向钻孔外移动，进而使得封压套筒4与圆形底座31之间的相对距离逐渐减小，由于圆弧形凹槽321靠近圆形底座31方向的深度越来越小，使得封压顶针6逐渐沿径向向外移动，导致橡胶圈5与钻孔9的孔壁贴合越来越紧密，实现密封高压水的作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，其特征在于：包括分离式霍普金森压杆和高水压破岩试验组件，高水压破岩试验组件设置在分离式霍普金森压杆的入射杆(19)与透射杆(20)之间，所述高水压破岩试验组件包括试件(1)、封压机构(2)、高水压注水机构(10)和封闭试验机构(11)，试验时，封压机构(2)安装在试件(1)内，试件(1)安装在封闭试验机构(11)内，高水压注水机构(10)通过注水导管与封压机构(2)连接；
所述的封压机构(2)包括活塞杆(3)、封压套筒(4)、橡胶圈(5)和封压顶针(6)，活塞杆(3)包括一体成形的圆形底座(31)和长杆(32)，长杆(32)的直径与分离式霍普金森压杆中入射杆(19)的直径匹配，且在长杆(32)的外表面上等分设置有圆弧形凹槽(321)，封压套筒(4)紧密套接在长杆(32)上，并可沿着长杆(32)上的圆弧形凹槽(321)自由滑动，所述封压套筒(4)的外表面等距分布有三个环形凹槽(41)，每个环形凹槽(41)上均等分设置有圆孔(8)，圆孔(8)与圆弧形凹槽(321)的位置相同，所述橡胶圈(5)内附有三个圆柱形的封压顶针(6)，并通过封压顶针(6)穿过圆孔(8)将橡胶圈(5)安装在环形凹槽(41)内，所述封压顶针(6)的末端卡合在圆弧形凹槽(321)内。
2.根据权利要求1所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，其特征在于：所述的圆弧形凹槽(321)靠近长杆(32)杆端的部分深度较深，且圆弧形凹槽的深度由杆端向圆形底座(31)方向逐渐减小。
3.根据权利要求1所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，其特征在于：所述的试件(1)为圆柱形，试件(1)内部中心位置设置有圆柱形钻孔(9)，所述试件(1)的直径与分离式霍普金森压杆中透射杆(20)的直径匹配，钻孔(9)的直径为试件(1)直径的1/4～1/3，钻孔(9)的深度为试件(1)长度的2/3～3/4。
4.根据权利要求3所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，其特征在于：所述的圆形底座(31)上设置有两个径向对称的第一注水孔(7)，圆形底座(31)的直径钻孔(9)的直径匹配；所述封压套筒(4)上还设置有两个径向对称的第二注水孔(71)，第二注水孔(71)与设置在圆形底座(31)上的第一注水孔(7)直径相同，且第一注水孔(7)与第二注水孔(71)错位设置。
5.根据权利要求1所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，其特征在于：所述的封闭试验机构(11)为可拆卸式长方体结构，包括前面板(12)、后面板(13)、两个侧面板(14)、顶面板(15)和底面板(16)，所述前面板(12)、后面板(13)、两个侧面板(14)和底面板(16)之间均通过连接螺栓(24)连接，所述顶面板(15)通过锁扣(18)与两个侧面板(14)连接，构成密闭试验室。
6.根据权利要求5所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，其特征在于：所述的前面板(12)中心设置有第一圆孔(121)，第一圆孔(121)的直径大于活塞杆(3)的圆形底座(31)的直径。
7.根据权利要求5所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置及使用方法，其特征在于：所述的后面板(13)的中心设置有第二圆孔(131)，第二圆孔(131)的直径与试件(1)的直径匹配。
8.根据权利要求5所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置，其特征在于：底面板(16)上设置有两个对称的基座(17)，基座(17)为圆弧形，直径与试件(1)的直径匹配。
9.根据权利要求1所述的一种用于高水压破岩试验的霍普金森压杆装置的使用方法，其特征在于：包括：
步骤一：打开顶面板(15)，将试件(1)安放在基座(17)上，并将试件(1)的尾部与透射杆(20)的端部对准；
步骤二：然后将封压机构2通过第一圆孔121安装在试件(1)的钻孔(9)内，保证橡胶圈(5)及橡胶圈(5)上的封压顶针(6)与钻孔(9)的内壁紧密贴合，通过锁扣(18)将顶面板(15)与两个侧面板(14)连接，构成密闭的试验室；
步骤三：再将第二注水孔(71)的端部与高水压注水机构(10)的注水导管连接，连接后，通过控制高水压注水机构10控制注水导管依次通过第二注水孔(71)和第一注水孔(7)向钻孔(9)内注入具有初始静水压力的高压水，并在注水后密封钻孔(9)内的高压水；
步骤四：最后将入射杆(19)与长杆(32)的端部对准，通过打击杆(21)给入射杆(19)施加高强度冲击荷载，使得通过圆形底座(31)对钻孔(9)内封存的高压水获得瞬间的超高水压，将试件(1)压破，实现试件(1)在高水压环境下的动态破岩试验。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112577813B (zh) * 2020-12-04 2022-04-12 西南交通大学 一种用于分离式霍普金森压杆试件定位装置
CN113281178A (zh) * 2021-05-19 2021-08-20 中国人民解放军国防科技大学 基于分离式霍普金森压杆的水压致裂实验装置和实验方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082031A (ja) * 2000-09-05 2002-03-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ホプキンソン棒法試験装置
CN206248439U (zh) * 2016-12-19 2017-06-13 湖南科技大学 一种用于岩石冲击—静力—水力耦合劈裂拉伸破坏实验装置
CN110926936A (zh) * 2019-11-08 2020-03-27 山东科技大学 一种基于shpb试验系统的试件动态侧向应变测量装置及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0855589A1 (en) * 1997-01-24 1998-07-29 European Atomic Energy Community (Euratom) Improvements in or relating to measuring properties of materials or structures
CN102778387A (zh) * 2012-08-10 2012-11-14 湖南科技大学 一种动静载荷与水压耦合破裂岩石的试验装置及试验方法
CN104034577B (zh) * 2014-05-13 2016-08-24 赵江霞 静水压力状态下局部单向动态卸载装置
CN106404519A (zh) * 2016-12-19 2017-02-15 湖南科技大学 一种用于岩石冲击—静力—水力耦合劈裂拉伸试验破坏装置及实验方法
CN107764641A (zh) * 2017-09-28 2018-03-06 清华大学 油压水压联合作用辅助分离式霍普金森压杆围压施加装置
CN107643210B (zh) * 2017-11-02 2020-05-05 华北理工大学 霍普金森压杆试验岩石碎后收集装置及使用方法
CN110095332B (zh) * 2019-03-22 2020-11-17 四川大学 一种三轴霍普金森压杆实验岩石试样密封方法及密封装置
CN109916710B (zh) * 2019-04-12 2022-07-29 中铁三局集团有限公司 一种分离式霍普金森杆岩样回收装置
CN110865012B (zh) * 2019-11-18 2024-04-19 天津大学 一种基于霍普金森杆的岩石材料原位渗流测量系统及方法
CN111426582A (zh) * 2020-03-03 2020-07-17 天津大学 一种霍普金森压杆中实现单脉冲加载测试的装置
CN111474067B (zh) * 2020-04-15 2022-10-25 辽宁科技大学 一种模拟流体环境的霍普金森压杆试验系统

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002082031A (ja) * 2000-09-05 2002-03-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ホプキンソン棒法試験装置
CN206248439U (zh) * 2016-12-19 2017-06-13 湖南科技大学 一种用于岩石冲击—静力—水力耦合劈裂拉伸破坏实验装置
CN110926936A (zh) * 2019-11-08 2020-03-27 山东科技大学 一种基于shpb试验系统的试件动态侧向应变测量装置及方法

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