[发明专利]一种岩石围压加卸载试验装置

摘要

本发明公开了一种岩石加卸载围压试验装置，包括高压气室、轴压加载系统、充放气系统、气压测试系统，其中高压气室由圆筒、环形上盖、环形下盖、橡胶套、挡板、O型橡胶圈、充放气连接头安装孔和压力传感器安装孔组成，为试样提供围压和密封。轴压加载系统为试样提供轴压，充放气系统通过使三个高压气室充气增压和放气降压来增加或降低试样围压，气压测试系统采用传感器、采集仪实时记录三个气室气体压力。本发明设计合理、结构简单、实施容易，密封性能好，方便数据采集，通过气体的压力速降特性，对研究较宽降速范围内卸围压对岩石力学性质影响规律提供了重要手段，可完成轴向全长卸围压试验、轴向端部卸围压试验、试样渗透性的围压影响试验等。

主权项

1.一种岩石围压加卸载试验装置，其特征在于，包括：高压气室、轴压加载系统、充放气系统、气压测试系统，所述高压气室由圆筒、环形上盖、环形下盖、橡胶套、第一挡板、第二挡板、第一O型橡胶圈、第二O型橡胶圈、第三O型橡胶圈、第一充放气连接头安装孔、第二充放气连接头安装孔、第三充放气连接头安装孔、第一压力传感器安装孔、第二压力传感器安装孔、第三压力传感器安装孔组成；所述圆筒、环形上盖、环形下盖为足够厚度金属材料，其刚度和强度满足高压气室试验要求；所述第一挡板由第一挡板固定段、第一弹簧组、第一挡板滑动段组成；所述第二挡板由第二挡板固定段、第二弹簧组、第二挡板滑动段组成；所述第一挡板固定段和第二挡板固定段均为焊接于圆筒内侧的圆环形板，第一弹簧组一头连接第一挡板固定段，另一头连接第一挡板滑动段；第二弹簧组一头连接第二挡板固定段，另一头连接第二挡板滑动段；所述第一挡板滑动段和第二挡板滑动段为多个扇形等厚度块体，内侧连接橡胶套，相邻块之间有足够的空隙；所述第一挡板和第二挡板厚度足够大，且滑动段和固定段之间的重叠段足够长，具有防止第一挡板和第二挡板从较高压力气室向较低压力气室方向明显移动或发生大变形的能力；所述橡胶套与环形上盖、环形下盖、第一挡板、第二挡板内侧连接，具有伸缩和侧向变形能力；所述第一挡板和第二挡板将高压气室分割为三个环形气室，环形上盖和第一挡板之间为上气室，第一挡板和第二挡板之间为中气室，第二挡板和环形下盖之间为下气室；所述第一O型橡胶圈在上气室内，通过第一充放气连接头安装孔与第一充放气连接头连接，第一充放气连接头另一端为充放气系统，充放气系统为第一O型橡胶圈充气增压和放气降压；所述第一O型橡胶圈通过第一压力传感器安装孔与第一压力传感器连通，采用第一压力传感器实时记录第一O型橡胶圈内气体压力大小；当上气室压力增加时，所述第一挡板滑动段向试样滑动，第一弹簧组伸长，橡胶套侧向压紧上压头；所述第二O型橡胶圈在中气室内，通过第二充放气连接头安装孔与第二充放气连接头连接，第二充放气连接头另一端为充放气系统，充放气系统为第二O型橡胶圈充气增压和放气降压；所述第二O型橡胶圈通过第二压力传感器安装孔与第二压力传感器连通，采用第二压力传感器实时记录第二O型橡胶圈内气体压力大小；当中气室压力增加时，所述第一挡板滑动段和第二挡板滑动段均向试样滑动，第一弹簧组和第二弹簧组均伸长，橡胶套压紧试样；所述第三O型橡胶圈在下气室内，通过第三充放气连接头安装孔与第三充放气连接头连接，第三充放气连接头另一端为充放气系统，充放气系统为第三O型橡胶圈充气增压和放气降压；所述第三O型橡胶圈通过第三压力传感器安装孔与第三压力传感器连通，采用第三压力传感器实时记录第三O型橡胶圈内气体压力大小；当下气室压力增加时，所述第二挡板滑动段向试样滑动，第二弹簧组伸长，橡胶套压紧下压头；所述轴压加载系统包括上压头和下压头，上压头和下压头为圆柱体，其直径与圆柱试样直径一样；所述充放气系统由充放气连接头、三通阀、四通阀、高压管、压力表、针型阀、减压阀、高压气瓶组成；所述第一充放气连接头通过第一充放气连接头安装孔与第一O型橡胶圈连接，通过第一高压管连接第一三通阀、第四三通阀、第十三通阀、四通阀，第一三通阀上安装第一压力表，第四三通阀通过第四高压管连接第七三通阀，第七三通阀上安装第一针型阀，第十三通阀上安装第四针型阀；所述第二充放气连接头通过第二充放气连接头安装孔与第二O型橡胶圈连接，通过第二高压管连接第二三通阀、第五三通阀、第十一三通阀、四通阀，第二三通阀上安装第二压力表，第五三通阀通过第五高压管连接第八三通阀，第八三通阀上安装第二针型阀，第十一三通阀上安装第五针型阀；所述第三充放气连接头通过第三充放气连接头安装孔与第三O型橡胶圈连接，通过第三高压管连接第三三通阀、第六三通阀、第十二三通阀、四通阀，第三三通阀上安装第三压力表，第六三通阀通过第六高压管连接第九三通阀，第九三通阀上安装第三针型阀，第十二三通阀上安装第六针型阀；所述第一高压管、第二高压管、第三高压管通过四通阀连接第七高压管，通过第七高压管连接第十三三通阀、减压阀和高压气瓶，第十三三通阀上安装第七针型阀；所述气压测试系统由气压传感器、数据线、采集仪和计算机组成；所述第一压力传感器通过第一压力传感器安装孔与第一O型橡胶圈连通，通过第一数据线连接于采集仪；所述第二压力传感器通过第二压力传感器安装孔与第二O型橡胶圈连通，通过第二数据线连接于采集仪；所述第三压力传感器通过第三压力传感器安装孔与第三O型橡胶圈连通，通过第三数据线连接于采集仪；所述采集仪通过第四数据线与计算机连接，将采集数据导入计算机，用计算机进行存储、分析、显示、打印。