[发明专利]一种具有径向轴向功能的半自动岩芯夹持器及其操作方法

说明书

本发明公开了一种具有径向轴向功能的半自动岩芯夹持器及其操作方法，它包括筒体、径向试验装置和轴向试验装置，筒体为圆筒形结构，筒体的顶端连接径向试验装置或轴向试验装置，在筒体侧壁设进口和出口并分别与输压管道和排放管道连接，筒体内有空腔体，空腔体的上下部分别为上部轴压室和底部轴压室，空腔体的中部为围压室，围压室的中间筒体上连接弹性垫。通过改变上端盖可拆卸装置试验进行多种岩芯模拟试验，岩芯夹持器可拆卸轴向实验装置和径向实验装置与上端盖连接位置来实现不规格岩芯的测试试验。夹持器结构简单，操作简便，安全性能高，满足高温高压条件下岩芯平岩芯室内多种测试实验，取得了很好的使用效果。

技术领域

本发明涉及一种岩芯夹持器，尤其涉及一种具有径向轴向功能的半自动岩芯夹持器及其操作方法，属于水文地质学及岩石学研究技术领域。

背景技术

岩芯夹持器可用于模拟岩芯在地层中受力场，用于测定岩石各种力学性能和物理性能。岩石的物理力学性能对工程有着极其重要的作用，同时正确的测量岩石性能对决策者有极其重要的作用，对工程的安全具有绝对的作用。目前岩芯夹持器市场上可见的有多种，譬如单轴模拟、径向多功能等。但是，现有的岩芯夹持器存在很大的缺陷，不能同时实现径向和轴向多种岩芯实验数据的测量，除此之外，现有的岩心夹持器操作繁琐，自动化程度较弱，这是需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种具有径向轴向功能的半自动岩芯夹持器及其操作方法，通过液体和气体循环运动对岩芯进行加热，解决了岩石实验过程中加热不均而破坏岩芯原始性能，使得试验更加准确；通过采用温度和压力感应器，控制压力输入管道，实现试验装置的半自动化管理。可通过上端盖拆卸装置实现岩芯径向试验；通过改变上端盖可拆卸装置试验进行多种岩芯模拟试验，岩芯夹持器可拆卸轴向实验装置和径向实验装置与上端盖连接位置来实现不规格岩芯的测试试验。夹持器结构简单，操作简便，安全性能高，满足高温高压条件下岩芯平岩芯室内多种测试实验，有效的解决了上述存在的问题。

本发明的技术方案为：一种具有径向轴向功能的半自动岩芯夹持器，它包括筒体、径向试验装置和轴向试验装置，所述筒体为底端封闭顶端开口的圆筒形结构，在筒体的顶端开口处螺纹连接有径向试验装置或轴向试验装置，在筒体的侧壁上设有进水管口、进口一、进口二、排水管口、出口一和出口二，所述进口一、进口二、出口一和出口二分别与输压管道和排放管道连接，在筒体内有圆柱形空腔体，为试件放置区，在空腔体的上下部分别为上部轴压室和底部轴压室，空腔体的中部为向外侧凸出的围压室，所述围压室的中间筒体上连接有竖直的圆筒形弹性垫一，在底部轴压室的顶端设有弹性垫二。

所述径向试验装置包括压盖一，所述压盖一为带有外螺纹的圆柱形结构，在压盖一的顶端有螺帽一，在压盖一的底端设有凸台一，所述凸台一的底端连接有圆筒形的弹性垫三并伸入到上部轴压室内，在压盖一的中间设有泥浆进口管，所述泥浆进口管穿过弹性垫三的底端并伸入到空腔体内部，泥浆进口管的底端部封闭，在泥浆进口管的侧壁上弹性垫三的外侧开有若干通孔，泥浆进口管的顶端伸出螺帽一的外侧与外管连接，在泥浆进口管的内部设有泥浆出口管，所述泥浆出口管底端开口顶端伸出泥浆进口管的侧壁并与接头连接，在压盖一的侧边还设有输压口一，在螺帽一的顶端还设有排压口一，所述输压口一和排压口一均与弹性垫三的内侧腔体连通。

所述轴向试验装置包括压盖二，所述压盖二为带有外螺纹的圆柱形结构，在压盖二的顶端有螺帽二，在压盖二的底端设有凸台二，所述凸台二的底端连接有圆筒形的弹性垫四并伸入到上部轴压室内，在压盖二的侧边还设有输压口二，在螺帽二的顶端还设有排压口二，所述输压口二和排压口二均与弹性垫四的内侧腔体连通。

所述压盖一和压盖二与筒体的对接端面上设有2至3条圆环形的密封槽，密封槽内有密封圈，所述密封槽的横截面为六角形或圆形。

所述弹性垫一为圆筒形结构，弹性垫一的上下两端通过压板和螺栓连接到筒体围压室的端面上，所述弹性垫二为平板式结构，弹性垫二通过压板和螺栓连接到筒体围压室的底端面上，弹性垫一位于弹性垫二的外侧且厚度相同，弹性垫一和弹性垫二的材料均为耐热橡胶。