專利名稱：一種高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，尤其適用于高溫高壓的三軸試驗。
技術(shù)背景 巖石力學(xué)的發(fā)展始終是伴隨著試驗機的發(fā)展而逐漸與材料力學(xué)獨立，并發(fā)展、成長和成熟的。早期，巖石力學(xué)的試驗完全采用普通材料試驗機，之后，隨著各種大型剛性試驗機的研制成功進行了大量相關(guān)的試驗研究，揭示了巖石、巖體的許多鮮為人知的特性，大大推動了巖石力學(xué)學(xué)科的發(fā)展，成為對國民經(jīng)濟中有重要影響的新興學(xué)科。圍壓三軸試驗機作為大型剛性試驗機的一種，發(fā)揮了不可替代的作用，其試件尺寸大、功能多樣化，但是其傳壓固體的預(yù)裝過程卻十分困難，尤其是在需要絕緣與隔熱情況下。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、預(yù)裝方便、絕緣與隔熱效果好的高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)。技術(shù)方案本實用新型高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，它包括高溫壓力室、軸壓頭、圍壓套、下壓頭、上壓頭，所述的高溫壓力室內(nèi)部設(shè)有貫穿高溫壓力室的圓柱形空腔，高溫壓力室的底部位于圓柱形空腔下孔口處設(shè)有與圓柱形空腔滑動配合的底缸壓頭，底缸壓頭行程可貫穿整個高溫壓力室；高溫壓力室的頂部位于高溫壓力室圓柱形空腔上孔口處設(shè)有與圓柱形空腔滑動配合的中空側(cè)缸壓頭，中空側(cè)缸壓頭的中空直徑內(nèi)間隙設(shè)有中心缸壓頭；所述的高溫壓力室下方側(cè)面開有徑向限位孔。所述的中空側(cè)缸壓頭由環(huán)形壓頭、4條肋片構(gòu)成，環(huán)形壓頭的圓周上設(shè)有多個導(dǎo)槽；所述的中空側(cè)缸壓頭的中空直徑為220mm ;所述的圍壓套側(cè)壁上開有與高溫壓力室下方側(cè)面徑向限位孔直徑相同的固定孔。有益效果由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型有效地減小了人員勞動量，提高了傳壓固體預(yù)裝速度，通過預(yù)裝的傳壓固體致密、堅實，減小了可壓縮量，大大提高了實驗精度。其結(jié)構(gòu)緊湊簡單，易操作，預(yù)裝方便、絕緣與隔熱效果好，具有廣泛的實用性。

圖I是本實用新型側(cè)壓預(yù)裝機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型的側(cè)壓缸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的A— A剖面結(jié)構(gòu)圖；圖4是本實用新型的圍壓套結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_高溫壓力室；2_限位孔；3_軸壓頭；4_圍壓套；4-1固定孔；5_下壓頭；6-試驗樣品；7_上壓頭；8_中空側(cè)缸壓頭；8-1_側(cè)壓頭；8-2_肋片；8-3_導(dǎo)槽，9-葉蠟石粉；10-食鹽；11-中心缸壓頭；12_底缸壓頭；13_紫銅散熱管。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的說明如圖I所示，本實用新型的高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，主要由高溫壓力室I、軸壓頭3、圍壓套4、下壓頭5、上壓頭7構(gòu)成，所述的高溫壓力室I內(nèi)部設(shè)有貫穿高溫壓力室I的圓柱形空腔，高溫壓力室I的底部位于圓柱形空腔下孔口處設(shè)有與圓柱形空腔滑動配合的底缸壓頭12，底缸壓頭12行程可貫穿整個高溫壓力室I ;高溫壓力室I的頂部位于高溫壓力室I圓柱形空腔上孔口處設(shè)有與圓柱形空腔滑動配合的中空側(cè)缸壓頭8，中空側(cè)缸壓頭8由環(huán)形壓頭8-1、4條肋片8-2構(gòu)成，環(huán)形壓頭8-1的圓周上設(shè)有多個導(dǎo)槽8_3，中空側(cè)缸壓頭8的中空直徑為220_，如圖2圖3所示。中空側(cè)缸壓頭8的中空直徑內(nèi)間隙設(shè)有中心缸壓頭11 ;所述的高溫壓力室I下方側(cè)面開有徑向限位孔2。底缸壓頭12位于高溫壓力室I內(nèi)腔下部，其上方依次是圍壓套4、軸壓頭3、下壓頭5、試驗樣品6、上壓頭7。 軸壓頭3、下壓頭5、試驗樣品6、上壓頭7與高溫壓力室I所圍成的空間內(nèi)由下及上依次充填葉蠟石粉9、食鹽10、葉蠟石粉9。側(cè)壓缸8和中心缸壓頭11位于高溫壓力室上方，其可由上及下加載，中心缸壓頭壓住上壓頭，側(cè)壓缸壓實傳壓固體。所述的圍壓套4側(cè)壁上開有與高溫壓力室I下方側(cè)面徑向限位孔2直徑相同的固定孔4-1，如圖4所示。工作過程首先將在底缸壓頭12降至高溫壓力室I圓柱形空腔下孔口處，在高溫壓力室內(nèi)I的空腔內(nèi)壁上均勻涂抹高溫潤滑脂，然后將底缸壓頭12升至高溫壓力室I圓柱形空腔上孔口下方20cm處，先向內(nèi)裝入圍壓套4，在圍壓套4內(nèi)裝入軸壓頭3，控制底缸壓頭12下降，使軸壓頭3上表面與高溫壓力室I上表面平行，將下壓頭5放在軸壓頭3上，再次下降底缸壓頭12，使下壓頭5上表面與高溫壓力室I的上表面平行，將試驗樣品6放在下壓頭5上，然后再次下降底缸壓頭12，使試驗樣品6的上表面與高溫壓力室I的上表面平行，之后，在試驗樣品6上安放上壓頭7，上升底缸壓頭12，使實驗樣品6全部露出高溫壓力室I空腔外部，下降中心缸壓頭11，并通過肋片8-2之間的間隙處觀察中心缸壓頭11的運動位置，當中心缸壓頭11接近上壓頭7時，改用緩慢下降中心缸壓頭11，直至壓緊固定試驗樣品6，使其不晃動，在試驗樣品6外部包裹合金電阻片和絕緣隔熱層，先上升中心缸壓頭11，再將底缸壓頭12上升至高溫壓力室I圓柱形空腔上孔口下方20cm處；下降中心缸壓頭11，并通過肋片8-2之間的間隙處觀察中心缸壓頭11的運動位置，當中心缸壓頭11接近上壓頭7時，改用緩慢下降中心缸壓頭11，直至壓緊固定試驗樣品6，在高溫壓力室I空腔與圍壓套4、軸壓頭3、下壓頭5、試驗樣品6、上壓頭7所圍成的空間內(nèi)多次填入葉蠟石粉9，每填入一次葉蠟石粉9通過側(cè)壓缸8施加IOMPa的壓力，保壓30分鐘，直至所圍成的空間內(nèi)充滿側(cè)壓固體；使側(cè)缸壓頭8壓住側(cè)壓固體，底缸壓頭12、中心缸壓頭11、側(cè)壓缸8聯(lián)動下行，使圍壓套4、軸壓頭3、下壓頭5、試驗樣品6、上壓頭7及已經(jīng)裝好的側(cè)壓固體整體下降，讓出預(yù)裝空間，在高溫壓力室內(nèi)壁上設(shè)置加隔熱絕緣材料，在高溫壓力室I空腔與圍壓套4、軸壓頭3、下壓頭5、試驗樣品6、上壓頭7所圍成的空間內(nèi)多次填入葉蠟石粉9，每填入一次葉蠟石粉9通過側(cè)壓缸8施加IOMPa的壓力，保壓30分鐘；當側(cè)壓固體充填至實驗樣品6下方2cm處時，將葉蠟石粉9換成食鹽10繼續(xù)填裝，預(yù)裝過程中，當側(cè)壓固體充填至實驗樣品6的下邊緣、中部和上邊緣時，分別設(shè)置一只鎧裝熱電偶，直到充填超出實驗樣品6上邊緣2cm后，將食鹽10再換成葉蠟石粉9繼續(xù)充填，直至充填到上壓頭7的上邊緣；將底缸壓頭12下降到使圍壓套4上的固定孔4-1與高溫壓力室I上的限位孔2對齊，用柱銷 從外部穿入限位孔2和固定孔14，使圍壓套4固定，避免其掉落，傳壓固體的安裝完成。
權(quán)利要求1.ー種高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，它包括高溫壓カ室(I)、軸壓頭(3)、圍壓套(4)、下壓頭(5)、上壓頭(7)，其特征在于所述的高溫壓カ室(I)內(nèi)部設(shè)有貫穿高溫壓カ室(I)的圓柱形空腔，高溫壓カ室(I)的底部位于圓柱形空腔下孔ロ處設(shè)有與圓柱形空腔滑動配合的底缸壓頭(12)，底缸壓頭(12)行程可貫穿整個高溫壓カ室(I);高溫壓カ室(I)的頂部位于高溫壓カ室(I)圓柱形空腔上孔ロ處設(shè)有與圓柱形空腔滑動配合的中空側(cè)缸壓頭(8)，中空側(cè)缸壓頭(8)的中空直徑內(nèi)間隙設(shè)有中心缸壓頭(11);所述的高溫壓カ室(I)下方側(cè)面開有徑向限位孔(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，其特征在于所述的中空側(cè)缸壓頭(8)由環(huán)形壓頭(8-1)、4條肋片(8-2)構(gòu)成，環(huán)形壓頭(8-1)的圓周上設(shè)有多個導(dǎo) 槽(8-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，其特征在于所述的中空側(cè)缸壓頭(8)的中空直徑為220mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，其特征在于所述的圍壓套(4)側(cè)壁上開有與高溫壓カ室(I)下方側(cè)面徑向限位孔(2)直徑相同的固定孔(4-1)。
專利摘要一種高溫三軸試驗傳壓固體預(yù)裝機構(gòu)，預(yù)裝機構(gòu)主要由高溫壓力室、中心缸壓頭、側(cè)缸壓頭、底缸壓頭、軸壓頭、圍壓套、上壓頭、下壓頭組成。底缸壓頭位于高溫壓力室下方，直徑略小于高溫壓力室內(nèi)徑，能從高溫壓力室中穿過；側(cè)缸壓頭與中心缸壓頭位于高溫壓力室上方，側(cè)缸壓頭為環(huán)形外徑，略小于高溫壓力室內(nèi)徑，能從高溫壓力室中穿過；中心缸壓頭位于側(cè)缸壓頭內(nèi)部，可在側(cè)缸壓頭內(nèi)穿過。底缸壓頭托住實驗樣品及傳壓固體，中心缸壓頭壓緊固定實驗樣品，通過側(cè)缸壓頭反復(fù)加載將傳壓固體壓實，提高了傳壓固體預(yù)裝速度，通過預(yù)裝的傳壓固體致密、堅實，減小了可壓縮量，提高了實驗精度。其結(jié)構(gòu)緊湊簡單，易操作，預(yù)裝方便、絕緣與隔熱效果好。
文檔編號G01N3/02GK202420961SQ20112055877
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者萬志軍, 周長冰, 張博, 張源, 趙陽升 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)