一種巖石三軸流變實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及巖石=軸實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其設(shè)及一種巖石=軸實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 巖石的流變特性是巖石的重要力學(xué)特性之一，與巖體的長(zhǎng)期穩(wěn)定性密切相關(guān)。許 多工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性與安全等方面，均碰到棘手的巖石時(shí)效作用問題，因此，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì) 角度還是從安全角度，均迫切需要對(duì)巖石的流變力學(xué)特性進(jìn)行深入的研究。通過研究巖石 的流變特性，并將研究得到的流變本構(gòu)應(yīng)用到工程的長(zhǎng)期穩(wěn)定性分析，研究成果可W為工 程的設(shè)計(jì)和施工提供必要的依據(jù)。
[0003] 巖石的變形和應(yīng)力受時(shí)間因素的影響，在外部條件不變的情況下，巖石的變形或 者應(yīng)力隨時(shí)間而發(fā)生變化，產(chǎn)生流變。巖石流變是一種十分普遍的現(xiàn)象，在斜坡、地基等很 多區(qū)域均可觀察到。由于流變的影響，將在巖體和建筑物內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力集中或變性加劇而影 響其穩(wěn)定性。因而，巖石工程中巖體的長(zhǎng)期變形及強(qiáng)度是工程中不可忽視的因素，巖石流變 實(shí)驗(yàn)是了解巖石流變特性的重要手段。
[0004] 室內(nèi)實(shí)驗(yàn)具有能夠長(zhǎng)期觀察、可嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件、能夠反復(fù)使用和實(shí)驗(yàn)成本低 等優(yōu)點(diǎn)。
[0005]目前常規(guī)=軸流變實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置存在如下不足：音油壓持續(xù)時(shí)間不夠長(zhǎng)，不 能滿足進(jìn)行長(zhǎng)期流變實(shí)驗(yàn)的需要；是油壓穩(wěn)定性不良，試驗(yàn)中存在較大的圍壓波動(dòng)，不能 滿足當(dāng)前巖石=軸流變實(shí)驗(yàn)對(duì)于油壓的需要；||同組實(shí)驗(yàn)由于油壓的不確定性而無(wú)法進(jìn) 行有效的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。
[0006] 常規(guī)=軸流變實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法精確控制的油壓，容易造成較大的實(shí)驗(yàn)誤差。
[0007] 由于巖石工程處于復(fù)雜地質(zhì)及應(yīng)力條件下，簡(jiǎn)單應(yīng)力狀態(tài)下的巖石流變實(shí)驗(yàn)無(wú)法 完全反映工程實(shí)際中的真實(shí)情況，因此，可穩(wěn)定模擬現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力條件的巖石=軸流變實(shí)驗(yàn)研 究就變得尤為重要。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 本實(shí)用新型的目的在于客服傳統(tǒng)巖石=軸流變油壓提供裝置油壓持續(xù)時(shí)間不夠 長(zhǎng)，不能滿足進(jìn)行長(zhǎng)期流變實(shí)驗(yàn)的需要；油壓穩(wěn)定性不良，試驗(yàn)中存在較大的圍壓波動(dòng)，不 能滿足當(dāng)前巖石=軸流變實(shí)驗(yàn)對(duì)于油壓的需要；同組實(shí)驗(yàn)由于油壓的不確定性而無(wú)法進(jìn) 行有效的對(duì)照實(shí)驗(yàn)等不足，提供一種穩(wěn)定性高、安全性能好、使用便捷和精確度高的油壓裝 置。
[0009] 本實(shí)用新型采用W下技術(shù)方案：一種巖石=軸實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置，包括油壓系統(tǒng) 和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，油壓系統(tǒng)為本裝置的主要部分。油壓系統(tǒng)包括主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)，主路系統(tǒng) 包括：介質(zhì)郵箱（1)、油過濾器（2)、溢流閥（3)、單向變量液壓累（4)、單向閥（5)、液體壓力 表（6 )、主路儲(chǔ)能器（7 );支路系統(tǒng)包括：卸壓電磁閥（8 )、補(bǔ)壓電磁閥（9 )、手動(dòng)閥（10 )、支路 蓄能器（11)、液壓油缸（13)、軸向壓力探測(cè)器（14)、變形壓力探測(cè)器（15)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括： 兩位=通電磁閥（12 )、承壓實(shí)驗(yàn)裝置（16 )、巖石試件（17 )。
[0010] 整個(gè)系統(tǒng)通過外控制系統(tǒng)對(duì)于主路蓄能器（7)、卸壓電磁閥（8)、補(bǔ)壓電磁閥（9) 和液壓油缸（13)等原件的自動(dòng)化控制，可W構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)，使得實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)長(zhǎng) 期保持恒定而精確的軸向壓力。
[0011] 單向變量液壓累（4)為液壓累，是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力來源，用于為主路系統(tǒng)和支路系 統(tǒng)提供油壓力；溢流閥（3)、單向閥（5)和主路儲(chǔ)能器（7)為主路油壓控制原件，用于調(diào)控 主路系統(tǒng)的油壓力大小及安全；卸壓電磁閥（8)、補(bǔ)壓電磁閥（9)、手動(dòng)閥（10)、支路蓄能器
[11] 和液壓油缸（13)為支路油壓控制原件，用于調(diào)控支路系統(tǒng)油壓大小及安全。主路總蓄 能器（5)主要起蓄能作用，支路蓄能器（11)主要起吸收管路脈沖的作用。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括兩 位=通電磁閥（12 )、承壓實(shí)驗(yàn)裝置（16 )、巖石試件（17 )。
[0012] 本實(shí)用新型相對(duì)于傳統(tǒng)巖石=軸流變實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置的優(yōu)點(diǎn)有：
[0013] 1.主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)通過外控制系統(tǒng)對(duì)于主路蓄能器、補(bǔ)壓電磁閥、卸壓電磁 閥等的控制，可W構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)使得實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)長(zhǎng)期保持恒定而精確的油壓 力。
[0014] 2.本裝置為獨(dú)立裝置，每條支路的連接方式均為并聯(lián)，外接電源后，各支路均獨(dú)立 運(yùn)行。
[0015] 3. 6條支路并聯(lián)為并聯(lián)狀態(tài)，可同時(shí)進(jìn)行不同圍壓的巖石流變實(shí)驗(yàn)，極大的節(jié)省了 實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
[0016] 4.通過外控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)油壓裝置的控制，可避免實(shí)驗(yàn)人員直接與實(shí)驗(yàn)設(shè)備接觸 而發(fā)生危險(xiǎn)。
【附圖說明】
[0017] 附圖1為本實(shí)用新型一種巖石=軸流變實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖中編號(hào)對(duì)應(yīng)名稱為：主路系統(tǒng)包括介質(zhì)郵箱（1)、油過濾器（2)、溢流閥（3)、單 向變量液壓累（4)、單向閥（5)、液體壓力表（6)、主路儲(chǔ)能器（7);支路系統(tǒng)包括卸壓電磁閥 (8)、補(bǔ)壓電磁閥（9)、手動(dòng)閥（10)、支路蓄能器（11 )、液壓油缸（13)、軸向壓力探測(cè)器（14)、 變形壓力探測(cè)器（15);實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括兩位=通電磁閥（12)、承壓實(shí)驗(yàn)裝置（16)、巖石試件 (17)。
【具體實(shí)施方式】
[001引如附圖1所示，W液壓油作為壓力介質(zhì)，介質(zhì)郵箱中的液壓油通過油過濾器（1)后 進(jìn)入主路系統(tǒng)，此時(shí)的油不含有影響實(shí)驗(yàn)的雜質(zhì)，經(jīng)過單向變量液壓累（4)后產(chǎn)生高壓油， 然后高壓油通過管道儲(chǔ)存于主路儲(chǔ)能器（7)之中，管道中間設(shè)置有溢流閥（3)、單向閥（5) 和主路儲(chǔ)能器（7)，用于調(diào)節(jié)和控制主路系統(tǒng)內(nèi)油壓力的大小和安全。
[0020] 當(dāng)支路系統(tǒng)需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，高壓油通過管道進(jìn)入支路蓄能器（11)穩(wěn)定油壓后， 再通過卸壓電磁閥（8)和補(bǔ)壓電磁閥（9)調(diào)節(jié)油壓為所需油壓，最后通轉(zhuǎn)換為巖石流變實(shí) 驗(yàn)所需的軸向壓力。
[0021] 為了提高輸出油壓的穩(wěn)定性，如附圖1所示，最多可設(shè)置6條支路輸出并聯(lián)同時(shí)提 供油壓力。
[0022] 實(shí)驗(yàn)前檢查系統(tǒng)各個(gè)原件能否正常使用，W免影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行或者產(chǎn)生危險(xiǎn)。如 各個(gè)原件均正常，則關(guān)閉溢流閥（3)，打開油過濾器（1)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行供油。
[0023] 通過液體壓力表（6)對(duì)單向變量液壓累（4)的閉環(huán)控制，使得主路蓄能器的壓力 保持在一定的壓力范圍內(nèi)。
[0024] 油壓系統(tǒng)控制好各個(gè)液壓油缸的油壓，壓力探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)試樣所受到的軸向壓 力并反饋給外控制系統(tǒng)，由外控制系統(tǒng)按照預(yù)先設(shè)定值向油壓系統(tǒng)發(fā)出實(shí)時(shí)指令，根據(jù)需 求調(diào)整油缸的軸向壓力，如此形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，當(dāng)軸向壓力達(dá)到設(shè)定值后，油壓補(bǔ)壓電磁 閥關(guān)閉，油壓恒定，軸向壓力恒定。變形壓力探測(cè)器實(shí)時(shí)檢測(cè)巖石試樣的流變量大小，在長(zhǎng) 期的巖石流變?cè)囼?yàn)過程中，當(dāng)軸向壓力值有變化時(shí)，電氣閉環(huán)系統(tǒng)會(huì)通過油壓系統(tǒng)實(shí)時(shí)對(duì) 軸向力進(jìn)行調(diào)整，使得整個(gè)流變實(shí)驗(yàn)過程軸向力保持恒定。實(shí)驗(yàn)過程有外控制系統(tǒng)進(jìn)行控 審IJ，并自動(dòng)記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0025] 試驗(yàn)結(jié)束后，油壓系統(tǒng)卸壓電磁閥自動(dòng)開啟，卸載施加于巖石試樣上面的軸向力。 最后通過管道將液壓油重新輸送回介質(zhì)郵箱，W便下次循環(huán)利用。
[0026] 各個(gè)支路系統(tǒng)的液壓油缸可通過設(shè)置的兩位=通電磁閥提起軸桿和軸向壓力探 測(cè)器，然后手動(dòng)拆除變形壓力探測(cè)器后，可拆卸承壓試驗(yàn)裝置，取出已經(jīng)試驗(yàn)完的巖石試 樣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種巖石三軸流變實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置，其特征在于：包括1條主路系統(tǒng)和6條支路 系統(tǒng)，所述主路系統(tǒng)包括介質(zhì)郵箱（1)、油過濾器（2)、溢流閥（3)、單向變量液壓栗（4)、單 向閥（5)、液體壓力變（6)、主路儲(chǔ)能器（7);所述支路系統(tǒng)包括卸壓電磁閥（8)、補(bǔ)壓電磁 閥（9)、手動(dòng)閥（10)、支路蓄能器（11)、液壓油缸（13)、軸向壓力探測(cè)器（14)、變形壓力探測(cè) 器（15);油壓提供裝置設(shè)置主路蓄能器（7)、卸壓電磁閥（8)、補(bǔ)壓電磁閥（9)和液壓油缸 (13)，可以構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)，用于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)長(zhǎng)期保持恒定而精確的軸向壓力；主 路系統(tǒng)設(shè)置單向變量液壓栗（4)是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力來源，用于為主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)提供 動(dòng)力；主路系統(tǒng)設(shè)置溢流閥（3)、單向閥（5)和主路儲(chǔ)能器（7)油壓控制元件，用于調(diào)控主路 系統(tǒng)的油壓力大小及安全；支路系統(tǒng)設(shè)置卸壓電磁閥（8)、補(bǔ)壓電磁閥（9)、手動(dòng)閥（10)、支 路蓄能器（11)和液壓油缸（13)油壓控制元件，用于調(diào)控支路系統(tǒng)油壓大小及安全。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖石三軸流變實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置，其特征是：油壓提供 裝置設(shè)置6條支路系統(tǒng)，每條支路均為并聯(lián)系統(tǒng)且均配備有水壓控制裝置，接通電源即可 獨(dú)立運(yùn)行。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種巖石三軸流變實(shí)驗(yàn)油壓提供裝置，本裝置包括油壓系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其中油壓系統(tǒng)為主要部分，包括1條主路系統(tǒng)和6條支路系統(tǒng)。所述主路系統(tǒng)用于為支路系統(tǒng)提供油壓以及保障整個(gè)裝置油壓力處于正?？煽胤秶?；所示支路系統(tǒng)用于連接實(shí)驗(yàn)裝置并精確控制實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)油壓力的大小以進(jìn)行巖石試驗(yàn)。本裝置的優(yōu)點(diǎn)是：主路系統(tǒng)和支路系統(tǒng)通過外控制系統(tǒng)對(duì)于主路蓄能器、補(bǔ)壓電磁閥、卸壓電磁閥等的控制，可以構(gòu)成一個(gè)閉環(huán)油壓控制系統(tǒng)使得實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)長(zhǎng)期保持恒定油壓；本裝置為獨(dú)立裝置，每條支路均為并聯(lián)系統(tǒng)且均配備有油壓控制設(shè)備，接通電源均可獨(dú)立運(yùn)行；通過精確調(diào)控后，油壓系統(tǒng)提供的油壓穩(wěn)定性強(qiáng)，試驗(yàn)中不會(huì)存在較大的油壓波動(dòng)。
【IPC分類】F15B1/02, F15B11/00
【公開號(hào)】CN205064403
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520736109
【發(fā)明人】蔣源, 劉長(zhǎng)武, 李嘉峰, 陳宏臻, 郭兵兵, 劉德峰
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月22日