[实用新型]一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置

说明书

本实用新型提供了一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置，涉及岩石力学试验装置技术领域，解决了假三轴试验装置无法完成真三轴加载的技术问题，该装置包括第二主应力加载装置、第三主应力加载装置和监测装置，第二主应力加载装置包括加载基座、液压油缸、导杆和第二承压板；第三主应力加载装置包括滑动承压板、固定载荷转换块、滑动载荷转换块和第三承压板；其中导杆穿过滑动承压板，滑动承压板上分别设置有固定载荷转换块和滑动载荷转换块；监测装置包括位移传感器、压力传感器和工业相机。另外本实用新型具有改造成本低、拆装方便和加载力分布均匀等优点。

技术领域

本实用新型涉及岩石力学试验装置技术领域，尤其是一种适用于安装在假三轴试验机上的真三轴加载装置。

背景技术

在地下工程中，经测量岩体一般处于三向应力状态，为研究地下工程中岩体的变形及强度，需要进行真三轴加载试验来研究岩体的变形及强度特征，从而作为工程稳定性涉及的重要依据。目前，三向应力条件下岩石力学试验装置包括真三轴试验机和假三轴试验机，其中假三轴试验机价格较低、操作简单，并且使用范围广，但是假三轴试验机仅能够用于等围压状态下的加载试验。在工程实际中岩体的三个主应力一般是不相等的，并且当第二主应力和第三主应力不同时岩石的变形破坏与等围压状态下的变形破坏特征存在很大差异。现有的真三轴加载试验装置虽然解决了三轴加载的问题，但是真三轴试验机的成本高、占地面积大，添置真三轴试验机会造成真三轴试验机和假三轴试验机资源重复与浪费，因此需要对现有的假三轴试验机进行改进。

实用新型内容

为解决假三轴试验装置无法完成真三轴加载的技术问题，本实用新型提供了一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置，具体技术方案如下：

一种适用于假三轴试验机的真三轴加载装置，包括第二主应力加载装置、第三主应力加载装置、监测装置和围压伺服加载装置；所述第二主应力加载装置包括加载基座、液压油缸、导杆和第二承压板；所述第三主应力加载装置包括滑动承压板、固定载荷转换块、三角块组、滑动载荷转换块和第三承压板；所述监测装置包括位移传感器、压力传感器和工业相机；所述液压油缸对称布置固定在加载基座上；所述导杆的两端固定在加载基座上，导杆穿过滑动承压板；所述滑动承压板上设置有固定载荷转换块或滑动载荷转换块，滑动承压板随液压油缸运动；所述滑动载荷转换块和滑动承压板通过滚珠和卡槽连接。

优选的是，第二承压板和滑动承压板之间设置有压力传感器，所述第三承压板和滑动载荷转换块之间设置有压力传感器；所述第二承压板和第三承压板上设置有位移传感器。

进一步优选的是，第三承压板为透明板，第三承压板上设置有工业相机安装槽，所述工业相机固定在第三承压板上。

进一步优选的是，滑动承压板和第二承压板之间设置有减摩垫。

还优选的是，固定载荷转换块和滑动载荷转换块之间倾斜接触面的底角为α；所述加载基座之间固定有多个导杆。

还优选的是，液压油缸与假三轴试验机的围压伺服加载装置连接。

本实用新型的有益效果包括：

(1)利用假三轴试验机的真三轴加载装置实现了第二主应力和第三主应力方向上的同步加载，从而实现了假三轴试验机的真三轴加载试验。

(2)通过滑动承压板、固定载荷转换块和滑动载荷转换块实现了，第二主应力和第三主应力方向上的连动加载，利用三角块组实现两个方向上不同压力比加载的转换，并且通过滑动施加压力保证了压力传递的平稳。

(3)第三承压板使用透明板并安装有工业相机，实现了岩石加载的可视化监测，并能够保证试验数据记录的稳定性，通过使用压力传感器和位移传感器实现了试验数据的实时反馈。

(4)设置多个导杆保证了第二主应力加载的平稳和装置整体的稳定性，设置减摩擦板保证了岩石破坏后第二承压板仍然能够稳定加载。