CN112504816B - 一种岩石力学真三轴实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩石力学真三轴实验装置，包括安装板，所述安装板上方固定连接有实验仓，所述实验仓一侧固定连接有安装壳，所述实验仓内部水平滑动连接有放置板，所述放置板靠近安装壳的一端固定连接有推板，所述实验仓靠近安装壳的一侧壁开设有一对滑口。本发明通过转动螺纹杆将放置板推出实验仓，从而使得使用者不需要将手伸进体积有限以及高温的实验仓中拿取实验岩石样块，进而的使用者方便将实验岩石样块进行转移，以及通过抽风机将实验仓内的热气抽出，一方面加快了实验仓内部降温，一方面将抽出的气体储存在集气箱中，以及密封板的移动过程中增加集气箱内的气压，从而在实验完毕后能够利用高压的气体对实验装置进行除尘。

Description

一种岩石力学真三轴实验装置

技术领域

本发明涉及真三轴实验技术领域，尤其涉及一种岩石力学真三轴实验装置。

背景技术

岩石力学实验是研究岩石各种力学特性的重要手段，是支撑岩石力学发展的基础，在研究岩石的各种力学特性的试验中，真三轴岩石试验机是常用的设备，真三轴实验机可给岩石试件施加三个方向互不相等的压应力，可以模拟岩石在地层中真实的受力状态。按照实验时的温度，岩石实验机又分为常温实验机和高温实验机。在地表岩层中，岩体的温度与环境温度相同，因此研究地表岩层岩石的力学特性，采用常温实验机。但随着地层深度的增加，岩层温度上升，因此研究地层深部岩石的力学特性时，必须采用高温实验机才能还原岩层的真实状态。

现有的岩石力学真三轴实验装置在使用时，因温度不同，从而所产生的实验结果也不相同，大多在其内增加加热管进行加热，而在实验完毕，需要将被实验岩石取出时，因实验仓空间有限，以及实验仓内温度高，并且实验岩石有一定的重量，从而不容易将手伸进实验仓中取出实验岩石样块，从而影响实验效率，并且实验装置上没有遮尘装置，从而实验装置上会堆积一些灰层，由于实验设备为不规则的形状，从而实验装置上堆积的灰层不容易进行清理。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中以下缺点，实验完毕后，实验岩石不易从实验仓中取出，以及实验装置上堆积的灰层不容易清理，而提出的一种岩石力学真三轴实验装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种岩石力学真三轴实验装置，包括安装板，所述安装板上方固定连接有实验仓，所述实验仓一侧固定连接有安装壳，所述安装壳的形状为矩形，所述实验仓内部水平滑动连接有放置板，所述放置板靠近安装壳的一端固定连接有推板，所述实验仓靠近安装壳的一侧壁开设有一对滑口，所述安装壳内部转动连接有螺纹杆，所述螺纹杆螺纹密封套设有密封板，所述密封板侧壁与安装壳内壁密封滑动连接，两个所述滑口中均密封滑动连接有推杆，两个所述推杆一端均与推板侧壁固定连接，且另一端均与密封板固定连接，所述螺纹杆与两个所述推杆相互平行，所述安装壳远离实验仓的侧壁上固定连接有电机，所述电机输出轴与螺纹杆端部固定连接；

所述实验仓侧壁固定连接有出热管，所述出热管通过抽风机与集气箱相连通，所述集气箱侧壁上固定连接有出气管，所述出气管远离集气箱的一端固定连接有放气阀，所述安装壳远离实验仓的一端开设有进气口与出气口，所述进气口与出气口中分别固定连接有进气单向阀与出气单向阀，所述出气口通过连接管与集气箱固定连接。

优选的,所述螺纹杆远离电机的一端固定套设有轴承，所述轴承外环固定套设有固定环，所述固定环远离电机的一端与实验仓外壁固定连接。

优选的，所述实验仓底壁开设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有限位条，所述限位条顶壁与放置板底壁固定连接。

优选的，所述放置板上端面固定连接有多个缓冲垫，所述缓冲垫采用氟橡胶制作。

优选的，所述放置板上端面两侧均固定连接有安装块，两个所述安装块相互靠近的一端均固定连接有用于夹持岩石样块的夹持部件。

优选的，所述夹持部件包括夹持板与伸缩杆，所述伸缩杆一端与安装块侧壁固定连接，且另一端与夹持板固定连接。

优选的，所述伸缩杆包括固定壳与滑杆，所述滑杆滑动连接在固定壳中，所述滑杆靠近固定壳底壁一端固定连接有限位板，所述限位板与固定壳底壁之间相抵有弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在使用该装置的时候，当实验完毕需要将实验岩石样块取出的时候，首先使用者将实验仓的仓门取下，然后使用者通过启动电机，使得电机输出轴带动螺纹杆转动，因为螺纹杆螺纹套设有密封板，并且因为安装壳的形状为矩形，从而密封板在安装壳的限制转动的作用下只能前后移动，从而当密封板往实验仓移动的时候，将推动两个固定连接在其上的推杆移动，从而推杆推动推板移动，因为推板固定连接在放置板上，并且放置板滑动连接在实验仓中，从而螺纹杆转动，放置板将滑出实验仓，并且在两个推杆以及螺纹杆的支撑固定作用下不会发生倾斜，放置板移动出实验仓，从而实验岩石样块也移出了实验仓，从而使用者不用将手伸进体积有限的实验仓中取出实验岩石样块，进而的使用者方便将实验岩石样块进行转移，然后对另一块岩石样块进行真三轴实验。

2、通过在实验仓的侧壁上安装出热管，以及在出热管一端固定连接抽风机，并且将抽风机的另一端连接一个集气箱，从而在使用者做完实验后，需要将实验岩石样件取出的时候开启抽风机，从而抽风机将实验仓中的高温气体抽进集气箱中，在吸出实验仓中热气时，同时加快了实验仓内的空气流通，从而外界的常温气体进入实验仓，进而的对实验仓内部进行了降温，并且随着集气箱中的气体增多，其内部的气压也在上升，并且安装壳远离实验仓的一端开设有进气口与出气口，进气口与出气口中分别固定连接有进气单向阀与出气单向阀，出气口通过连接管与集气箱固定连接，从而当密封板将推出的时候，进气口中的进气单向阀开启，并且出气口中的出气单向阀关闭，从而外界气体被吸入安装壳中，当通过转动螺纹杆使得密封板复位的时候，进气口中的进气单向阀关闭，并且出气口中的出气单向阀开启，从而安装壳中的气体被挤压进入集气箱中，从而使得集气箱内的气体增多，并且气压更大，从而一天的实验全部做完之后，可以通过开启出气管上的放气阀，使得集气箱内的高压气体喷出，从而使用者能够通过喷出的气体清洁实验装置上的灰尘。

附图说明

图1为本发明提出的一种岩石力学真三轴实验装置的俯视剖视结构示意图；

图2为本发明提出的一种岩石力学真三轴实验装置的主视结构示意图；

图3为图1中A的局部放大结构示意图；

图4为图1中B的局部放大结构示意图。

图中：1安装板、2实验仓、3放置板、4推板、5安装壳、6推杆、7密封板、8螺纹杆、9电机、10进气单向阀、11连接管、12出气单向阀、13集气箱、14出热管、15抽风机、16出气管、17放气阀、18伸缩杆、19夹持板、20固定环、21轴承、22滑槽、23限位条、24缓冲垫、25固定壳、26滑杆、27限位板、28弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-4，一种岩石力学真三轴实验装置，包括安装板1，安装板1上方固定连接有实验仓2，实验仓2一侧固定连接有安装壳5，安装壳5的形状为矩形，实验仓2内部水平滑动连接有放置板3，放置板3靠近安装壳5的一端固定连接有推板4，实验仓2靠近安装壳5的一侧壁开设有一对滑口，安装壳5内部转动连接有螺纹杆8，螺纹杆8螺纹密封套设有密封板7，密封板7侧壁与安装壳5内壁密封滑动连接，两个滑口中均密封滑动连接有推杆6，两个推杆6一端均与推板4侧壁固定连接，且另一端均与密封板7固定连接，螺纹杆8与两个推杆6相互平行，安装壳5远离实验仓2的侧壁上固定连接有电机9，电机9输出轴与螺纹杆8端部固定连接。

本发明中，在使用该装置的时候，当实验完毕需要将实验岩石样块取出的时候，首先使用者将实验仓2的仓门取下，然后使用者通过启动电机9，使得电机9输出轴带动螺纹杆8转动，因为螺纹杆8螺纹套设有密封板7，并且因为安装壳5的形状为矩形，从而密封板7在安装壳5的限制转动的作用下只能前后移动，从而当密封板7往实验仓2移动的时候，将推动两个固定连接在其上的推杆6移动，从而推杆6推动推板4移动，因为推板4固定连接在放置板3上，并且放置板3滑动连接在实验仓2中，从而螺纹杆8转动，放置板3将滑出实验仓2，并且在两个推杆6以及螺纹杆8的支撑固定作用下不会发生倾斜，放置板3移动出实验仓2，从而实验岩石样块也移出了实验仓2，从而使用者不用将手伸进体积有限的实验仓2中取出实验岩石样块，进而的使用者方便将实验岩石样块进行转移，然后对另一块岩石样块进行真三轴实验。

本实施例中优选的技术方案,螺纹杆8远离电机9的一端固定套设有轴承21，轴承21外环固定套设有固定环20，固定环20远离电机9的一端与实验仓2外壁固定连接，轴承21与固定环20起到固定螺纹杆8的同时，可以不影响螺纹杆8的转动。

本实施例中优选的技术方案，实验仓2侧壁固定连接有出热管14，出热管14通过抽风机15与集气箱13相连通，集气箱13侧壁上固定连接有出气管16，出气管16远离集气箱13的一端固定连接有放气阀17，因为实验完毕后实验仓2内温度高，从而当开启抽风机15的时候，实验仓2内的高温气体将被抽风机15吸进集气箱13中，在吸出实验仓2中热气时，同时加快了实验仓2内的空气流通，从而外界的常温气体进入实验仓2，进而的对实验仓2内部进行了降温，并且随着集气箱13中的气体增多，其内部的气压也在上升，从而一天的实验全部做完之后，可以通过开启出气管16上的放气阀17，使得集气箱13内的高压气体喷出，从而使用者能够通过喷出的高压气体清洁实验装置上的灰尘。

本实施例中优选的技术方案，安装壳5远离实验仓2的一端开设有进气口与出气口，进气口与出气口中分别固定连接有进气单向阀10与出气单向阀12，出气口通过连接管11与集气箱13固定连接，当密封板7将推出的时候，进气口中的进气单向阀10开启，并且出气口中的出气单向阀12关闭，从而外界气体被吸入安装壳5中，当通过转动螺纹杆8使得密封板7复位的时候，进气口中的进气单向阀10关闭，并且出气口中的出气单向阀12开启，从而安装壳5中的气体被挤压进入集气箱13中，从而使得集气箱13内的气体增多，并且气压增大，从而在开启放气阀17的时候，气体的流速更加强劲，能够起到更好的除尘效果。

本实施例中优选的技术方案，实验仓2底壁开设有滑槽22，滑槽22内滑动连接有限位条23，限位条23顶壁与放置板3底壁固定连接，限位条23与滑槽22起到给放置板3移动的时候导向的作用。

本实施例中优选的技术方案，放置板3上端面固定连接有多个缓冲垫24，缓冲垫24采用氟橡胶制作，缓冲垫24能够在放置岩石样块的时候起到放止岩石样块直接撞击放置板3，从而损坏放置板3，氟橡胶具有耐高温的特性，从而实验仓2内的温度升高，不会损坏缓冲垫。

本实施例中优选的技术方案，放置板3上端面两侧均固定连接有安装块，两个安装块相互靠近的一端均固定连接有用于夹持岩石样块的夹持部件，安装块起到固定夹持部件的作用。

本实施例中优选的技术方案，夹持部件包括夹持板19与伸缩杆18，伸缩杆18一端与安装块侧壁固定连接，且另一端与夹持板19固定连接，因伸缩杆18具有伸缩性，从而能够调节两个夹持板19之间的距离，从而使得两个夹持板19能够夹持不同尺寸的实验岩石样块。

本实施例中优选的技术方案，伸缩杆18包括固定壳25与滑杆26，滑杆26滑动连接在固定壳25中，滑杆26靠近固定壳25底壁一端固定连接有限位板27，限位板27与固定壳25底壁之间相抵有弹簧28，限位板27能够防止滑杆26从固定壳25中滑出，弹簧28能够使得滑杆26始终有移动出固定壳25的运动趋势，从而使得两个夹持板19能够在弹簧28的推力下相互靠近，进而的将实验岩石样块夹持住。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种岩石力学真三轴实验装置，包括安装板（1），其特征在于，所述安装板（1）上方固定连接有实验仓（2），所述实验仓（2）一侧固定连接有安装壳（5），所述安装壳（5）的形状为矩形，所述实验仓（2）内部水平滑动连接有放置板（3），所述放置板（3）靠近安装壳（5）的一端固定连接有推板（4），所述实验仓（2）靠近安装壳（5）的一侧壁开设有一对滑口，所述安装壳（5）内部转动连接有螺纹杆（8），所述螺纹杆（8）螺纹密封套设有密封板（7），所述密封板（7）侧壁与安装壳（5）内壁密封滑动连接，两个所述滑口中均密封滑动连接有推杆（6），两个所述推杆（6）一端均与推板（4）侧壁固定连接，且另一端均与密封板（7）固定连接，所述螺纹杆（8）与两个所述推杆（6）相互平行，所述安装壳（5）远离实验仓（2）的侧壁上固定连接有电机（9），所述电机（9）输出轴与螺纹杆（8）端部固定连接；

所述实验仓（2）侧壁固定连接有出热管（14），所述出热管（14）通过抽风机（15）与集气箱（13）相连通，所述集气箱（13）侧壁上固定连接有出气管（16），所述出气管（16）远离集气箱（13）的一端固定连接有放气阀（17），所述安装壳（5）远离实验仓（2）的一端开设有进气口与出气口，所述进气口与出气口中分别固定连接有进气单向阀（10）与出气单向阀（12），所述出气口通过连接管（11）与集气箱（13）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种岩石力学真三轴实验装置，其特征在于,所述螺纹杆（8）远离电机（9）的一端固定套设有轴承（21），所述轴承（21）外环固定套设有固定环（20），所述固定环（20）远离电机（9）的一端与实验仓（2）外壁固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种岩石力学真三轴实验装置，其特征在于，所述实验仓（2）底壁开设有滑槽（22），所述滑槽（22）内滑动连接有限位条（23），所述限位条（23）顶壁与放置板（3）底壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种岩石力学真三轴实验装置，其特征在于，所述放置板（3）上端面固定连接有多个缓冲垫（24），所述缓冲垫（24）采用氟橡胶制作。

5.根据权利要求1所述的一种岩石力学真三轴实验装置，其特征在于，所述放置板（3）上端面两侧均固定连接有安装块，两个所述安装块相互靠近的一端均固定连接有用于夹持岩石样块的夹持部件。

6.根据权利要求5所述的一种岩石力学真三轴实验装置，其特征在于，所述夹持部件包括夹持板（19）与伸缩杆（18），所述伸缩杆（18）一端与安装块侧壁固定连接，且另一端与夹持板（19）固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种岩石力学真三轴实验装置，其特征在于，所述伸缩杆（18）包括固定壳（25）与滑杆（26），所述滑杆（26）滑动连接在固定壳（25）中，所述滑杆（26）靠近固定壳（25）底壁一端固定连接有限位板（27），所述限位板（27）与固定壳（25）底壁之间相抵有弹簧（28）。

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