CN210089456U - 岩石高温测试快速降温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供岩石高温测试快速降温系统，包括三轴缸和冷水机，所述三轴缸上设置有三组冷却装置，每组冷却装置包括两个冷却板，两个所述冷却板上均设置有冷却管，所述冷却管包括进水口和出水口；中间管路通过螺纹式三通接头和螺纹式四通接头连接，冷水机流出冷水依次经过第一通水管、冷水管到达第一连接管和第二连接管，冷水从冷却管的进水口进入，由于冷却管缠绕在所述冷却板上，所述冷却板设置在需要降温的三轴缸外表面，冷水经过换热从所述冷却管的出水口流出，经过换热后的水流经第三连接管和第四连接管到达冷水管，最后通过第二冷水管流入冷水机。结构简单，降温效率高，对刚进行过三轴试验的三轴缸快速降温以提高MTS815的使用效率。

Description

岩石高温测试快速降温系统

技术领域

本实用新型涉及岩土工程领域领域，具体涉及岩石高温测试快速降温系统。

背景技术

岩石三轴试验是研究岩石力学的重要手段，岩石三轴试验数据是岩石力学一个重要参数。它能比较完整地模拟岩土在原始地应力状态下的力学性能，是工程设计的重要依据。由于深部岩石处于复杂的应力状态，采矿工程中所遇到的岩体或矿体多处于三向应力状态，本身又是一种十分复杂的天然材料，在很多情况下，简单应力状态下的岩石应力试验不能完全反映工程实际中的岩体应力状态，必须充分认识复杂应力状态下岩石的力学性质。因此开展三轴状态下的岩石试验研究显得十分重要。另外，深部资源的安全高效开采和深地空间的开发利用都不可避免地涉及到高温环境下岩石的力学性质问题。其研究结果可为深部开采岩体力学的研究打下基础。

利用MTS815伺服刚性试验机，对相应岩石开展高温常规三轴试验时，通过加热试验机 MTS815伺服刚性试验机的三轴缸，逐渐将热量传递给围压油和岩石试件，利用MTS815伺服刚性试验机做岩石的高温三轴应力试验存在以下问题：试验结束后，MTS815伺服刚性试验机上的三轴缸体和内部的围压油温度较高，而现有技术中，一般采取自然散热，散热速度很慢，将消耗很长时间降到合适的温度，难以立即展开下一次试验，使得MTS815的使用效率降低，故急需一种能给MTS815伺服刚性试验机的三轴缸快速降温的系统。

实用新型内容

本实用新型在于克服上述现有技术的不足，提供岩石高温测试快速降温系统，对刚进行三轴试验的三轴缸进行快速散热，提高MTS815的使用效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：岩石高温测试快速降温系统，包括三轴缸和冷水机，所述三轴缸上设置有三组冷却装置，每组冷却装置包括两个冷却板，两个所述冷却板上均设置有冷却管，所述冷却管包括进水口和出水口；

所述冷水机的出水端口与第一通水管的一端连接，所述第一通水管的另一端与第一螺纹式四通接头一端连接，所述第一螺纹式四通接头的其余三端连接有三个冷水管；三个所述冷水管均连接有螺纹式三通接头，所述螺纹式三通接头的其余两端分别与第一连接管和第二连接管的一端连接；所述第一连接管的另外一端和第二连接管的另外一端分别与所述冷却装置的两个进水口连接；

所述冷水机的进水端口与第二通水管的一端连接，所述第二通水管的另一端与第二螺纹式四通接头一端连接，所述第二螺纹式四通接头的其余三端连接有三个冷水管；三个所述冷水管均连接有螺纹式三通接头，所述螺纹式三通接头的其余两端分别连接有第三连接管和第四连接管；所述第三连接管的另外一端和第四连接管的另外一端分别与所述冷却装置的两个出水口连接。

通过上述技术手段，冷水机流出冷水依次经过第一通水管、冷水管到达第一连接管和第二连接管，冷水从冷却管的进水口进入，由于冷却管缠绕在所述冷却板上，所述冷却板设置在需要降温的三轴缸外表面，冷水经过换热从所述冷却管的出水口流出，经过换热后的水流经第三连接管和第四连接管到达冷水管，最后通过第二通水管流入冷水机。结构简单，降温效率高，对刚进行过三轴试验的三轴缸快速降温以提高MTS815的使用效率。

优选的，所述三轴缸分为三个冷却区，三个冷却区均匀分布，每个冷却区设置有两个冷却板，两个所述冷却板上均缠绕有冷却管。

通过上述技术手段，将三轴缸分为三个冷却区，每个冷却区设置两组冷却装置，冷却效率高。

优选的，所述冷却管为不锈钢波纹管。

通过上述技术手段，采用不锈钢波纹管耐高温，可承受-194℃～+400℃，具有很高的弯曲疲劳强度和耐蚀性，焊接性能良好。且不锈钢波纹管的柔性较好，完全可以缠在三轴缸的三个冷却区上面而不产生破裂，紧贴在三轴缸上面以确保冷却效果。

优选的，所述第一通水管和第二通水管的直径均大于所述冷水管的直径。

通过上述技术手段，使冷水管中的水量充足，增大降温效率。

优选的，所述冷却板包括若干金属小板，若干所述金属小板两侧均开设有槽口；所述槽口内还设置有连接板，所述连接板两端均设置与所述槽口配合的限位块，所述连接板一端穿设在一个金属小板内，所述连接板另一端穿设在另一个金属小板内，若干个所述金属小板通过若干个所述连接板两两相连。

通过上述技术手段，若干个所述金属小板通过若干个所述连接板两两相连，使得冷却板更好的缠绕在三轴缸上，增大降热效果。

优选的，所述冷却板两端可拆卸连接。

通过上述技术手段，使得本降温系统易于安装，增强可用性。

优选的，所述冷却板一端设置有连接块，所述连接块包括连接杆，所述连接杆一端与所述冷却板的一端连接，所述连接杆的另一端设置有锥形头，所述连接杆上还设置有两个辅助板，两个所述辅助板相对设置；两个所述辅助板的一端与所述连接杆铰接，另一端通过弹簧与所述连接杆连接。

通过上述技术手段，当安装时，将锥形头伸入相应的配合件，辅助板受到压力使弹簧收缩，进入卡扣后，弹簧自然弹起，以此使冷却板固定在三轴缸上。当需要拆卸时，按压辅助板使弹簧收缩，再将连接块拉出配合件即可，使冷却板的安装和拆卸简单易行。

优选的，所述冷却板远离所述连接块的一端还设置有与所述连接块配合的连接槽，所述连接槽开设有两个安置口，两个所述安置口用于容纳两个所述辅助板。

通过上述技术手段，配合上述连接块，结构简单，使冷却板安装和拆卸可操作性强。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型通过，通过设置冷水机和冷却装置，中间管路通过螺纹式三通接头和螺纹式四通接头连接，组成降温系统，冷水机流出冷水依次经过第一通水管、冷水管到达第一连接管和第二连接管，冷水从冷却管的进水口进入，由于冷却管缠绕在所述冷却板上，所述冷却板设置在需要降温的三轴缸外表面，冷水经过换热从所述冷却管的出水口流出，经过换热后的水流经第三连接管和第四连接管到达冷水管，最后通过第二冷水管流入冷水机。结构简单，降温效率高，对刚进行过三轴试验的三轴缸快速降温以提高MTS815的使用效率；

2.本实用新型的冷却板包括若干金属小板，若干所述金属小板两侧均开设有槽口；所述槽口内还设置有连接板，所述连接板两端均设置与所述槽口配合的限位块，所述连接板一端穿设在一个金属小板内，所述连接板另一端穿设在另一个金属小板内，若干个所述金属小板通过若干个所述连接板两两相连，使得冷却板更好的缠绕在三轴缸上，增大降热效果。

附图说明

图1为本实用新型整体结构图；

图2为本实用新型金属小板的结构示意图；

图3为本实用新型连接板结构图；

图4为本实用新型冷却管和冷却板结构关系图；

图5为本实用新型不锈钢波纹管结构图；

图6中a为本实用新型连接槽结构示意图；

图6中b为本实用新型锥形头结构示意图。

图中：1、第一通水管；2、第一螺纹式四通接头；3、冷水管；4、三轴缸；5、冷却装置；501、冷却板；502、冷却管；503、进水口；504、出水口；6、螺纹式三通接头；701、连接块；702、连接槽；703、锥形头；704、辅助板；705、连接杆；706、弹簧；707、安置口；708、金属小板；709、连接板；710、限位块；711、槽口；8、第二螺纹式四通接头；9、第二通水管；10、冷水机；11、第一连接管；12、第二连接管；13、第三连接管；14、第四连接管。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下。

实施例1

如图1所示，岩石高温测试快速降温系统，包括三轴缸4和冷水机10，三轴缸4上设置有三组冷却装置5，每组冷却装置5包括两个冷却板501，两个冷却板501上均设置有冷却管 502，冷却管502包括进水口503和出水口504；冷水机的出水端口与第一通水管1的一端连接，第一通水管1的另一端与第一螺纹式四通接头2一端连接，第一螺纹式四通接头2的其余三端连接有三个冷水管3；三个冷水管3均连接有螺纹式三通接头6，螺纹式三通接头6的其余两端分别与第一连接管11和第二连接管12的一端连接；第一连接管11的另外一端和第二连接管12的另外一端分别与冷却装置5的两个进水口503连接；

冷水机的进水端口与第二通水管9的一端连接，第二通水管9的另一端与第二螺纹式四通接头8一端连接，第二螺纹式四通接头8的其余三端连接有三个冷水管3；三个冷水管3 均连接有螺纹式三通接头6，螺纹式三通接头6的其余两端分别连接有第三连接管13和第四连接管14；第三连接管13的另外一端和第四连接管14的另外一端分别与冷却装置5的两个出水口504连接。

如图1和图2所示，冷水机10流出冷水依次经过第一通水管1、冷水管3到达第一连接管11和第二连接管12，冷水从冷却管502的进水口503进入，由于冷却管502缠绕在冷却板501上，冷却板501设置在需要降温的三轴缸4外表面，冷水经过换热从冷却管502的出水口504流出，经过换热后的水流经第三连接管13和第四连接管14到达冷水管3，最后通过第二通水管9流入冷水机10。结构简单，降温效率高，对刚进行过三轴试验的三轴缸4快速降温以提高MTS815的使用效率。

如图4所示，三轴缸4分为三个冷却区，三个冷却区均匀分布，每个冷却区设置有两个冷却板501，两个冷却板501上均缠绕有冷却管502。将三轴缸4分为三个冷却区，每个冷却区设置两组冷却装置5，冷却效率高。冷却管502为不锈钢波纹管。采用不锈钢波纹管耐高温，如图5所示，可承受-194℃～+400℃，具有很高的弯曲疲劳强度和耐蚀性，焊接性能良好。且不锈钢波纹管的柔性较好，完全可以缠在三轴缸4的三个冷却区上面而不产生破裂，紧贴在三轴缸4上面以确保冷却效果。

第一通水管1和第二通水管9的直径大于冷水管3的直径。使冷水管3中的水量充足，增大降温效率。

如图3所示，冷却板501包括若干金属小板708，若干金属小板708两侧均开设有槽口 711；槽口711内还设置有连接板709，连接板709两端均设置与槽口711配合的限位块710，连接板709一端穿设在一个金属小板708内，连接板709另一端穿设在另一个金属小板708 内，若干个金属小板708通过若干个连接板709两两相连。若干个金属小板708通过若干个连接板709两两相连，使得冷却板501更好的缠绕在三轴缸4上，增大降热效果。冷却板501两端可拆卸连接。使得本降温系统易于安装，增强可用性。

如图2和图6中a所示，冷却板501一端设置有连接块701，连接块701包括连接杆705，连接杆705一端与冷却板501的一端连接，连接杆705的另一端设置有锥形头703，连接杆705上还设置有两个辅助板704，两个辅助板704相对设置；两个辅助板704的一端与连接杆705铰接，另一端通过弹簧706与连接杆705连接。当安装时，将锥形头703伸入相应的配合件，辅助板704受到压力使弹簧706收缩，进入卡扣后，弹簧706自然弹起，以此使冷却板501固定在三轴缸4上。当需要拆卸时，按压辅助板704使弹簧706收缩，再将连接块701拉出配合件即可，使冷却板501的安装和拆卸简单易行。

如图2和图6中的a所示，冷却板501远离连接块701的一端还设置有与连接块701配合的连接槽702，连接槽702开设有两个安置口707，两个安置口707用于容纳两个辅助板704。配合上述连接块701，结构简单，使冷却板501安装和拆卸可操作性强。

本实用新型的实施原理：首先，安装冷却装置5，将锥形头703伸入相应的连接槽702，辅助板704受到压力使弹簧706收缩，进入连接槽702后，弹簧706自然弹起，两个辅助板704安装在两个安置口707以此使冷却板501固定在三轴缸4上。冷水机10流出冷水依次经过第一通水管1、冷水管3到达第一连接管11和第二连接管12，冷水从不锈钢波纹管的进水口503进入，由于不锈钢波纹管缠绕在冷却板501上，冷却板501设置在需要降温的三轴缸 4外表面，冷水经过换热从不锈钢波纹管的出水口504流出，经过换热后的水流经第三连接管13和第四连接管14，最后通过第二通水管9流入冷水机10。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.岩石高温测试快速降温系统，包括三轴缸(4)和冷水机(10)，其特征在于，所述三轴缸(4)上设置有三组冷却装置(5)，每组冷却装置(5)包括两个冷却板(501)，两个所述冷却板(501)上均设置有冷却管(502)，所述冷却管(502)包括进水口(503)和出水口(504)；

所述冷水机的出水端口与第一通水管(1)的一端连接，所述第一通水管(1)的另一端与第一螺纹式四通接头(2)一端连接，所述第一螺纹式四通接头(2)的其余三端连接有三个冷水管(3)；三个所述冷水管(3)均连接有螺纹式三通接头(6)，所述螺纹式三通接头(6)的其余两端分别连接有第一连接管(11)和第二连接管(12)；所述第一连接管(11)的另外一端和第二连接管(12)的另外一端分别与所述冷却装置(5)的两个进水口(503)连接；

所述冷水机的进水端口与第二通水管(9)的一端连接，所述第二通水管(9)的另一端与第二螺纹式四通接头(8)一端连接，所述第二螺纹式四通接头(8)的其余三端连接有三个冷水管(3)；三个所述冷水管(3)均连接有螺纹式三通接头(6)，所述螺纹式三通接头(6)的其余两端分别连接有第三连接管(13)和第四连接管(14)；所述第三连接管(13)的另外一端和第四连接管(14)的另外一端分别与所述冷却装置(5)的两个出水口(504)连接。

2.根据权利要求1所述岩石高温测试快速降温系统，其特征在于，所述三轴缸(4)分为三个冷却区，三个冷却区均匀分布，每个冷却区设置有两个冷却板(501)，两个所述冷却板(501)上均缠绕有冷却管(502)。

3.根据权利要求2所述岩石高温测试快速降温系统，其特征在于，所述冷却管(502)为不锈钢波纹管。

4.根据权利要求1所述岩石高温测试快速降温系统，其特征在于，所述第一通水管(1)和第二通水管(9)的直径均大于所述冷水管(3)的直径。

5.根据权利要求4所述岩石高温测试快速降温系统，其特征在于，所述冷却板(501)包括若干金属小板(708)，若干所述金属小板(708)两侧均开设有槽口(711)；所述槽口(711)内还设置有连接板(709)，所述连接板(709)两端均设置与所述槽口(711)配合的限位块(710)，所述连接板(709)一端穿设在一个金属小板(708)内，所述连接板(709)另一端穿设在另一个金属小板(708)内，若干个所述金属小板(708)通过若干个所述连接板(709)两两相连。

6.根据权利要求1所述岩石高温测试快速降温系统，其特征在于，所述冷却板(501)两端可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述岩石高温测试快速降温系统，其特征在于，所述冷却板(501)一端设置有连接块(701)，所述连接块(701)包括连接杆(705)，所述连接杆(705)一端与所述冷却板(501)的一端连接，所述连接杆(705)的另一端设置有锥形头(703)，所述连接杆(705)上还设置有两个辅助板(704)，两个所述辅助板(704)相对设置；两个所述辅助板(704)的一端与所述连接杆(705)铰接，另一端通过弹簧(706)与所述连接杆(705)连接。

8.根据权利要求7所述岩石高温测试快速降温系统，其特征在于，所述冷却板(501)远离所述连接块(701)的一端还设置有与所述连接块(701)配合的连接槽(702)，所述连接槽(702)开设有两个安置口(707)，两个所述安置口(707)用于容纳两个所述辅助板(704)。

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