[发明专利]防噪声干扰型单轴加载样品缸及其使用方法

权利要求书

1.防噪声干扰型单轴加载样品缸，其特征在于：包括上加载头、下加载头、伸缩支撑体、橡胶密封体和真空泵，上加载头和下加载头均为圆柱形结构，伸缩支撑体包括上支撑体和下支撑体，上加载头、下加载头、上支撑体、下支撑体和橡胶密封体均垂直设置，上支撑体、下支撑体和橡胶密封体均为上下通透的圆筒形结构，下支撑体上部伸入到上支撑体内且与上支撑体滑动连接，上支撑体的上端固定连接在上加载头的下部，下支撑体的下部套装在下加载头的上部，下加载头的外圆周上部沿周向设有水平承载板，下支撑体的下端边沿紧压在水平承载板的上表面，橡胶密封体的内径大于上支撑体和下支撑体的外径，橡胶密封体包裹在上支撑体和下支撑体的外部，橡胶密封体的上端内圈固定且密封连接在上加载头的下部外圆，橡胶密封体的下端内圈固定且密封连接在下加载头的上部外圆，橡胶密封体上开设有抽气接口，抽气接口与真空泵连接；

上支撑体的下端边沿朝内沿周向设有圆环形挡板，下支撑体的上端边朝外沿周向均匀设有若干个挡块，圆环形挡板与各个挡块均水平设置，圆环形挡板的内圈直径小于挡块外侧边到下支撑体中心线的距离。

2.根据权利要求1所述的防噪声干扰型单轴加载样品缸，其特征在于：上支撑体、下支撑体、圆环形挡板和挡块均为钢板，圆环形挡板焊接在上支撑体的下端边沿内部，各块挡块分别均匀焊接在下支撑体的上端边沿外部；水平承载板沿下加载头圆周方向均匀设有若干块，各块水平承载板均焊接在下加载头的外圆周上部，下支撑体的下端边沿与各块水平承载板的上表面紧压接触。

3.根据权利要求2所述的防噪声干扰型单轴加载样品缸，其特征在于：橡胶密封体的上部外圆周通过上固定圈紧箍在上加载头的下部外圆周，橡胶密封体的下部外圆周通过下固定圈紧箍在下加载头的上部外圆周。

4.根据权利要求3所述的防噪声干扰型单轴加载样品缸，其特征在于：上固定圈和下固定圈均为抱箍。

5.根据权利要求4所述的防噪声干扰型单轴加载样品缸，其特征在于：抽气接口与真空泵之间设有气路开关。

6.根据权利要求5所述的防噪声干扰型单轴加载样品缸，其特征在于：上支撑体通过沿圆周方向均匀设置的若干条固定螺丝与上加载头固定连接，每条固定螺丝均沿上支撑体的径向方向设置。

7.如权利要求6中所述的防噪声干扰型单轴加载样品缸的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）控制压力机的动力机构带动上加载头上升，将制作好的煤岩样品放置在下加载头的上表面，并在煤岩样品侧面上固定信号采集探头；

（2）把组合好的上支撑体和下支撑体垂直套在煤岩样品的外部，上支撑体的上端通过沿圆周方向均匀设置的若干条固定螺丝固定连接在上加载头的下部，下支撑体的下端边沿与各块水平承载板的上表面紧压接触；

（3）橡胶密封体的上部外圆周通过上固定圈紧箍在上加载头的下部外圆周，橡胶密封体的下部外圆周通过下固定圈紧箍在下加载头的上部外圆周，从而使橡胶密封体的上端内圈固定且密封连接在上加载头的下部外圆，橡胶密封体的下端内圈固定且密封连接在下加载头的上部外圆，橡胶密封体包裹在上支撑体和下支撑体的外部；

（4）打开气路开关，启动真空泵，真空泵对橡胶密封体内部抽真空，达到一定真空度后，关闭气路开关，停止真空泵，橡胶密封体由于内部为真空状态，在外界大气压的作用下，橡胶密封体的内壁紧贴上支撑体和下支撑体的外侧表面，上支撑体和下支撑体支撑橡胶密封体，防止橡胶密封体因内部真空而挤压煤岩样品；

（5）通过压力机的试验主机设置加载参数，然后启动加载步骤，压力机的动力机构带动上加载头向下挤压煤岩样品，开始煤岩受载声波测试，信号采集探头采集声波信号，信号采集探头通过信号电缆把声波信号传至试验主机，试验主机处理、分析声波信号，由于橡胶密封体具有高弹性，压缩煤岩样品时，橡胶密封体在上加载头的作用下发生弹性变形，由于橡胶密封体内部为真空，从而有效减小环境噪声对声波测试结果产生影响；

（6）测试完成后，将橡胶密封体、上支撑体和下支撑体依次拆下放好，并把已测试的煤岩样品取下。