[其他]三轴压力室

说明书

本实用新型属于一种压力试验装置，特别是研究冻土、软岩以及其它相似材料的力学特性、破坏能力的试验设备。

三轴压力室是整个压力试验设备系统的核心，将要由它来实现对试件的加载及测试。目前已有的各种三轴压力试验装置，其用途比较单一、结构复杂、外形尺寸大，而且成本较高。如对于冻土力学的测定，目前国际上所流行的冷库系统和自冷设备系统的试验装备均需十余万甚至几十万元的投资。苏联专利“SU－607879”报导了一种在三轴压缩条件下的冻土试验装置。该专利虽然可以在高侧压形成的拉伸状态下进行试验，但通过对试件的等围压三轴试验无法测定出试件的横向体积变形，而且该专利不能进行试件的蠕变试验及排水剪试验。

鉴于上述情况本实用新型的发明目的在于提供一种适用于软岩、冻土及其它相似材料试件的满足各种试验要求的一种结构简单、外形尺寸小、造价低的三轴压力试验装置。

为了实现上述的目的本实用新型所提供的一种三轴压力室，包括等围压加载系统和轴向压力加载系统。其特点是该三轴压力室由上盖、上端盖、缸壳、室壳、底部柱塞、下端盖组成其外壳，并且上端盖与缸壳之间的连接以及室壳与缸壳和下端盖之间的连接均为螺纹连接；在上盖与缸壳之间设置隔油传压膜，在室壳内设有隔油传压套，并且在上盖的顶部以及室壳的侧壁上分别设有两个接压力传感器和油管的孔道；在缸壳的侧壁上开设槽孔，并在缸壳内设置活塞；而置于压力传压套内的试件之上方设有与活塞相适应的对中压板，试件之下方亦设有与底部柱塞相适应的压板。

图1为本实用新型所提供的三轴压力室的一般形式；

图2为采用本实用新型的三轴压力室试验设备系统示意图；

图3为本实用新型所提供的三轴压力室的实施例之一。

按照图1所示，本实用新型所提供的三轴压力室其外壳由上盖（1）、上端盖（3）、缸壳（5）、室壳（8）、底部柱塞（11）、下端盖（12）组成，上端盖与缸壳之间以及室壳与缸壳和下端盖之间的连接为螺纹连接，并且为了便于装卸在        上端盖、缸壳、室壳以及下端盖外侧壁上均设有若干个搬手孔。在上盖与缸壳之间设置隔油传压膜（2），隔油传压膜用上端盖把上盖和缸壳相互挤压而固定，而在上盖的顶端设置两个孔道用来接通油管和压力传感器。在室壳（8）的侧壁上设置两个接压力传感器和油管的孔道，并在室壳内设有隔油传压套（7），隔油传压套内放置圆柱形试件（9）。隔油传压套的上下两端呈向外翻形并在油压下使之与缸壳、室壳及底部柱塞的接触面上紧密接触，从而达到不漏油的目的。在缸壳（5）内设有活塞（4）用来传递隔油传压膜的压力，并对试件进行轴向加载。为了测定试件的轴向变形在缸壳的侧壁上开设1～2个槽孔，使位移传感器能直接测定活塞的位移。为了消除加载过程中因试件的加工精度而带来的试件轴线偏移，在试件的上方设有对中压板（6），对中压板与活塞间的接触面为球面；同样在试件的下方设置与底部柱塞（11）相适应的压板（10）。如图1所示的压板与试件上方的对中压板相同，在压板与底部柱塞之间    球面接触。当对试件要进行排水剪试验时，压板（10）要由带孔隙的透水压板来代替，同时底部柱塞也要由带透水孔的底部柱塞来代替。因此，位于试件下方的压板和底部柱塞，视试验要求相应更换所适应的零部件。

按照上述的三轴压力室，其轴向压力加载由上盖和隔油传压膜形成的油压腔进行，并设置在上盖顶部的压力传感器感应其压力大小。而对试件的等围压加载由隔油传套和室壳内壁形成的油压腔实现，并且设置在室壳上的压力传感器感应其压力的大小。按照采用本实用新型所提供的三轴压力室所示的试验设备系统如附图2，（13）为三轴压力室、（14）为油缸、（15）为四通、（16）为压力表、（17）为截止阀、（18）为压力传感器、（19）为位移传感器、（20）为快速接头、（21）为三轴压力室的支承座。由此可见，试件的轴向变形由固定在三轴压力室活塞上的位移传感器测定，而试件的横向体积变形通过油缸由固定在油缸活塞上的位移传感器测定。当对试件进行排水剪试验时，通过四通可测定其排水量和排水压。当试件为冻土时，只将三轴压力室放入低温    箱就可以进行冻土试验。