專利名稱：巖石試驗承載底盤的制作方法
技術領域：
本發明涉及巖石滲透試驗和壓縮試驗技術，更為具體地說，涉及一種配套巖石試驗機使用的巖石試塊滲透試驗和壓縮試驗的輔助裝置。
背景技術：
在巖石試驗機上對巖石試塊進行滲透試驗和壓縮試驗，現有技術都是將巖石試塊放置在試驗機上下壓頭之間，而將下壓頭直接安置在巖石試驗機三軸壓力室內的加載底座上。而用于測量巖石試塊在滲透試驗和壓縮試驗中變形、荷載的傳感器，以及進油/回油孔口均分布在位于三軸壓力室內的加載底座上。在巖石試驗機上對巖石試塊進行滲透試驗時，是將石試塊置于設計有滲透介質水進入流道的下壓頭和設計有滲透介質水引出流道的上壓頭之間，用保護膜將巖石試塊和上下壓頭包覆好后安裝在巖石試驗機三軸壓力室加載底座和加載立柱之間，準備工作完成之后在巖石試驗機三軸壓力室內注入施加側向圍壓壓力的壓力油介質，由巖石試驗機加載底座和加載立柱通過上下壓頭對巖石試塊施加軸向壓載荷。在巖石試驗機上對巖石試塊進行滲透試驗的過程中，作為滲透介質的水易沿保護膜與巖石試塊之間和巖石試塊與上下壓頭接觸部位泄露，流到三軸壓力室加載底座上，特別是巖石試塊突然破壞及試驗操作失誤時更易導致水的泄露。作為施加側向圍壓的介質壓力油，具有高溫高壓下絕緣特性和傳熱特性，而作為滲透介質的水，其比重又遠大于作為施加側向圍壓的介質壓力油的比重。因此，試驗過程中泄露出的水進入到三軸壓力室，會積存在位于加載底座上的傳感器引線孔中，這不僅會導致試驗過程中壓力油的絕緣性能下降，也會造成安置在三軸壓力室加載底座內的測量控制傳感器之間電路發生短路，致使設備被燒毀，還會在壓力油排出時將水一同排進壓力油壓力增壓器中，從而導致增壓器慢慢銹蝕而無法使用，縮短了試驗設備的使用壽命O在巖石試驗機上對巖石試塊進行三軸壓縮試驗時，也時常出現由于巖石試塊突然破壞或保護膜局部失效，導致破碎的巖石碎屑散落到三軸壓力室加載底座上，破碎的巖石碎屑不僅會導致位于加載底座上的進油/回油孔堵塞，壓力油無法進入到三軸壓力室中對巖石試塊施加圍壓壓力，巖石碎屑還會殘積在測量傳感器的引線孔中，導致測量傳感器之間的絕緣性能下降。此外，巖石碎屑還會隨壓力油進入到壓力增壓器油缸中，殘積在增壓器油缸內部而無法排出，導致增壓器油缸性能逐漸降低，直至損壞，特別當增壓器油缸內出現殘積，增壓器油缸在固體殘積和隨壓力油進入的水共同作用下，更易導致設備損壞。在巖石試驗機上對巖石試塊進行滲透試驗和壓縮試驗的現有技術，除了會出現上述對設備損壞的情形之外，無論是水泄露流到三軸壓力室加載底座上，還是巖石試塊破壞后碎屑散落到三軸壓力室加載底座上，均需對三軸壓力室及其加載底座進行清潔和處理，其清潔過程非常麻煩，不僅費時費力，還需要配備多種不同的清潔工具，而巖石力學實驗室中通常不具備可進行較為徹底清潔的工具，從而導致無法進行有效的清潔和無法保證清潔后的設備使用效果。
發明內容
針對現有技術的巖石試塊滲透試驗和壓縮試驗存在的不足，本發明的目的旨在提供一種巖石試驗機承載底盤，以解決在巖石試塊滲透試驗和壓縮試驗中由于水泄露和巖石試塊破碎導致的對試驗設備造成的不利影響，以及對三軸壓力室及其加載底座進行清潔帶來的困擾。本發明所要解決的上述技術問題，可通過由下述技術方案構成的巖石試驗機承載底盤來解決。本發明提供的巖石試驗機承載底盤，主要由承載底盤本體和環繞設置在承載底盤本體上的承接盤槽構成，承載底盤本體的下端面設計有用于將承載底盤安裝在巖石試驗機三軸壓力室底座上及試驗機加載底座上的下定位安裝孔，所述承接盤槽用于承接巖石試塊滲透實驗過程中泄露的滲透介質水和壓縮試驗過程中巖石試塊破裂產生的碎屑。在上述技術方案中，環繞設置在承載底盤本體上的承接盤槽，其槽口面可以與承載底盤本體上端平齊，也可以高于承載底盤本體上端或低于承載底盤本體上端。承接盤槽的斷面可以矩形，也可以上大下小的三角形，或其他的形狀。但不管什么樣形狀，盤槽要有足夠的容積和承接面積，能夠盛下巖石試塊滲透試驗過程中可能泄露出的水和能夠有效承接巖石試塊壓縮實驗過程中破碎散落的碎屑。在上述技術方案中，承載底盤本體的上端面最好也設計有與巖石試驗機下壓頭對接的上定位安裝孔，以保障承載底盤與巖石試驗機下壓頭通過銷軸聯接為一體。在上述技術方案中，承載底盤本體的上端面最好設計有通過端面中央的十字交叉槽。對巖石試塊進行三軸壓縮試驗，施加側向壓力的圍壓介質油進入到下壓頭與承載底盤的端面后會使得下壓頭不易與承接底盤分開卸取。在承載底盤本體的上端面設計通過端面中央的十字交叉槽，可使空氣通過十字交叉槽進入承載底盤本體上端面與下壓頭之間的間隙，大大方便了將下壓頭從承接底盤上分開卸取，提高了試驗操作的便捷性。在上述技術方案中，承載底盤本體最好設計有用于將承載底盤固定安裝在巖石試驗機三軸壓力室底座上的聯接法蘭盤，法蘭盤上均布有固定螺栓從中穿過的螺栓孔。聯接法蘭盤最好位于承載底盤本體的下端。在上述技術方案中，承載底盤本體和承接盤槽可為軸對稱回轉結構，也可為矩形結構，或其他形狀的結構，最好為軸對稱回轉結構，以便于承載底盤的制造加工。位于承載底盤本體上的下定位安裝孔與上定位安裝孔最好均位于承載底盤本體的軸線上。在上述技術方案中，位于承載底盤本體上的下定位安裝孔，可以是與定位銷軸配合的銷孔，也可以是與定位螺栓配合的螺栓孔。本發明提供的承載底盤可設計為整體式結構，也可設計為分體式結構。所述分體式結構，即承載底盤可設計成由包括承接盤槽的承載底盤本體部分和包括聯接法蘭盤的承載底盤本體部分構成，兩部分通過定位聯接結構聯接為一體。承載底盤優先考慮設計為整體式結構。本發明是利用水和巖石的比重比壓力油的比重大的特性設計完成的。本發明提供的承載底盤是配套巖石試驗機使用的輔助裝置，設置在巖石試驗機三軸壓力室內的加載底座與下壓頭之間，在巖石試塊進行滲透試驗和壓縮試驗過程中，由承載底盤的承接盤槽承接滲透試驗過程中的泄露水和壓縮試驗過程中的巖石碎屑，因此有效防止了水和巖石碎屑進入到位于三軸壓力室加載底座上的測量控制傳感器弓I線孔中，避免了由于壓力油絕緣性能下降帶來的測量控制傳感器之間電路短路。由于水和巖石的比重大于壓力油的比重，因此也避免了在壓力油排出時將水一同排進壓力油壓力增壓器中，由此導致增壓器由于水的銹蝕而損傷失效，提高了試驗設備的使用壽命。同時也避免了由于水和巖石碎屑進入到三軸壓力室加載底座，對三軸壓力室及其加載底座進行清潔需要配備使用多種不同的清潔工具，清潔過程十分麻煩，且一般的巖石力學實驗室中通常不具備進行較為徹底清潔的工具，無法進行有效的清潔，無法保證清潔后的設備使用效果等帶來的一系列的問題。在巖石試塊滲透試驗和壓縮試驗過程中采用本發明提供的承載底盤，不僅防止了因水或巖石試塊破碎對設備造成的不利影響，并且其清潔過程方便、快捷。發明的承載底盤可以作為巖石試驗設備的一部分。本發明填補了目前在巖石試驗設備研制中未充分考慮的技術空白。
圖1-1至1-3是本發明提供的承載底盤的一個實施例的結構示意圖。其中圖1-1是承載底盤的主視結構示意圖，圖1-2是俯視結構示意圖，1-3是圖1-2中的A-A向剖視結構示意圖。圖2至圖4是本發明提供的承載底盤其承接盤槽位于承載底盤本體不同位置的結構示意圖。圖5-1至5-2是本發明提供的承載底盤的另一個實施例的結構示意圖。其中圖5-1是承載底盤的主視結構示意圖，圖1-2是俯視結構示意圖。圖6是本發明提供的承載底盤的又另一個實施例的結構示意圖。圖7是采用本發明的承載底盤在巖石實驗機上對巖石試塊進行滲透試驗和三壓縮試驗的試驗安裝方式示意圖。圖8是采用本發明的承載底盤在巖石實驗機對巖石試塊進行單軸壓縮試驗的試驗安裝方式示意圖。在上述附圖中，各圖示標號標識的對象分別為:1-下定位安裝孔(可為帶螺紋的定位安裝孔或不帶螺紋的定位安裝孔)；2-承接盤槽；3_十字交叉槽；4_上定位安裝孔；
5-定位安裝孔(可為帶螺紋的定位安裝孔或不帶螺紋的定位安裝孔)；6_螺栓孔；7-定位安裝孔(可為帶螺紋的定位安裝孔或不帶螺紋的定位安裝孔)；8-三軸壓力室；9_加載立柱；10-上壓頭；11-保護膜；12-巖石試塊；13-下壓頭；14-加載底座；15-進水管路；16、出水管路；17、圍壓壓力油排出管路；18_測量控制傳感器引線孔；19_承載底盤；20_墊塊；21-墊塊；22-試驗機底座。
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明的實施例，并結合實施例對本發明進行進一步的描述，以便于人們對本發明的理解。本發明的具體結構形式不限于下述實施例所描述的形式，本領域的技術人員可根據本實用新型揭示的思想不付出創造性地勞動還可設計出其他具體實施方式
，但這些根據本發明內容設計出的具體實施方式
仍屬于本發明的保護范圍。
實施例1本實施例的巖石試驗機承載底盤，其結構如附圖5-1、5-2所示，整體為軸對稱回轉結構，由臺式承載底盤本體，環繞設置在承載底盤本體上用于承接巖石試塊滲透實驗過程中泄露的滲透介質水和壓縮試驗過程中試塊破裂產生的碎屑的承接盤槽2，和設置承載底盤本體下端用于將承載底盤固定安裝在巖石試驗機三軸壓力室內的加載底座14上的聯接法蘭盤構成。承接盤槽的斷面為矩形，承接盤槽的槽口面與承載底盤本體的上端面平齊。承載底盤本體的下端面中央設計有用于將承載底盤安裝在巖石試驗機三軸壓力室內的加載底座上的下定位安裝孔7，上端面中央設計有與巖石試驗機下壓頭13對中聯接的上定位安裝孔4和通過端面中央的十字交叉槽3。法蘭盤上均布有固定螺栓從中穿過的螺栓孔6。采用本發明的承載底盤對巖石試塊進行滲透試驗和三軸壓縮試驗，試驗安裝方式如附圖7所示。將本發明的承載底盤19通過其下定位安裝孔7和定位銷安置在巖石試驗機三軸壓力室內的加載底座14上，再通過承載底盤上的法蘭盤和聯接螺栓固定在三軸壓力室內的加載底座14上。用保護膜11將巖石試塊12、上壓頭10和下壓頭13包裹好后，通過承載底盤上的上定位安裝孔4和定位銷將下壓頭13及巖石試塊12和上壓頭10安置在本發明的承載底盤上，用加載立柱9壓住上壓頭10，然后將進水管路15、出水管路16與上下壓頭和試驗機底座連接好，再安裝和連接好三軸壓力室內部需測量的傳感器，開啟圍壓壓力油管路17、啟動巖石試驗機即可進行試驗。實施例2本實施例的巖石試驗機承載底盤，其結構如附圖1-1、1_2、1-3所示，整體為軸對稱回轉結構，由臺式承載底盤本體，環繞設置在承載底盤本體上用于承接巖石試塊滲透實驗過程中泄露的滲透介質水和壓縮試驗過程中試塊破裂產生的碎屑的承接盤槽2構成。承接盤槽的斷面為矩形，承接盤槽的槽口面與承載底盤本體的上端面平齊。承載底盤本體的下端面中央設計有用于將承載底盤安裝在巖石試驗機三軸壓力室內的加載底座上的下定位安裝孔I。
權利要求
1.一種巖石試驗機承載底盤，其特征在于，主要由承載底盤本體和環繞設置在承載底盤本體上的承接盤槽構成，承載底盤本體的下端面設計有用于將承載底盤安裝在巖石試驗機加載底座上的下定位安裝孔，所述承接盤槽用于承接巖石試塊滲透實驗過程中泄露的滲透介質水和壓縮試驗過程中巖石試塊破裂產生的碎屑。
2.根據權利要求1所述的巖石試驗機承載底盤，其特征在于，承載底盤本體的上端面設計有與巖石試驗機下壓頭對接的上定位安裝孔。
3.根據權利要求1或2所述的巖石試驗機承載底盤，其特征在于，承載底盤本體的上端面設計有通過端面中央的十字交叉槽。
4.根據權利要求1或2所述的巖石試驗機承載底盤，其特征在于，承載底盤本體設計有用于將承載底盤固定安裝在巖石試驗機加載底座上的聯接法蘭盤，法蘭盤上均布有固定螺栓從中穿過的螺栓孔。
5.根據權利要求3所述的巖石試驗機承載底盤，其特征在于，承載底盤本體設計有用于將承載底盤固定安裝在巖石試驗機加載底座上的聯接法蘭盤，法蘭盤上均布有固定螺栓從中穿過的螺栓孔。
6.根據權利要求5所述的巖石試驗機承載底盤，其特征在于，聯接法蘭盤位于承載底盤本體的下端。
7.根據權利要求5所述的巖石試驗機承載底盤，其特征在于，承載底盤本體和承接盤槽為軸對稱回轉結構。
8.根據權利要求7所述的巖石試驗機承載底盤，其特征在于，下定位安裝孔與上定位安裝孔位于承載底盤本體的軸線上。
全文摘要
本發明公開了一種巖石試驗機承載底盤，主要由臺式承載底盤本體和環繞設置在承載底盤本體上的承接盤槽構成，承載底盤本體的下端面設計有用于將承載底盤安裝在巖石試驗機加載底座上的定位安裝孔，所述承接盤槽用于承接巖石試塊滲透實驗過程中泄露的滲透介質水和壓縮試驗過程中巖石試塊破裂產生的碎屑。本發明避免了現有技術在巖石試驗機上進行巖石試塊滲透試驗和壓縮試驗過程中由于水泄露和巖石試塊破碎導致的對試驗設備造成的不利影響，保護了安裝在巖石試驗機加載底座上的測量和控制傳感器，提高了巖石試驗機三軸壓力室的清潔方便快捷性。
文檔編號G01N3/08GK103175736SQ201310061200
公開日2013年6月26日 申請日期2013年2月27日 優先權日2013年2月27日
發明者劉建鋒, 謝和平, 徐進, 鄧建輝, 王璐 申請人:四川大學
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