新型机液控制的三轴蠕变试验机
技术领域
本实用新型属于蠕变试验机领域，具体来说，是一种新型机液控制的三轴蠕变试验机。
背景技术
其一、三轴试验时，试件通常会有多种直径的规格，要做到****不受围压影响，**需有相应不同尺寸规格的上传力柱及相应的传力柱套，上传力柱及传力柱套的更换又十分不方便，因此现有三轴试验机，都采用通用一种尺寸的上传力柱装置，那么当试件直径小于上传力柱直径时，围压即会作用在上传力柱上，导致额外的竖向载荷，影响其真实的试验效果。
其二、目前，岩石三轴试验、岩石单轴压缩试验的加载控制，都是采用控制高精度的液压阀来实现，高精度的液压阀的滑阀与孔的配合间隙非常小，因此，对油液的清洁度要求非常高，稍有不慎**会造成阀芯卡住，导致控制失败。杠杆式单轴蠕变试验机，****销轴转动摩擦力导致加载误差超大的问题，目前尚未解决。
其三、岩石的蠕变，在单位时间内的变形非常小，加载控制时，对执行器（加载油缸、压力室）的补油量也非常少，因高精度液压阀的控制流量不可能做得非常小，所以用高精度的液压阀控制加载补油，其加载曲线不是很理想。
对《土工试验方法标准》中的CD试验，其剪切应变速率0.012%～0.003%min的控制要求，用目前**小流量的高精度液压阀控制加载也达不到其控制要求。
实用新型内容
本实用新型目的是旨在提供了一种克服现有技术中不足的新型机液控制的三轴蠕变试验机。
为实现上述技术目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种新型机液控制的三轴蠕变试验机，包括上承力板、中板和下承力板；
所述上承力板与中板之间设置有多个上立柱，多个所述上立柱两端分别与上承力板边缘和中板边缘连接；
所述中板与下承力板之间设置有多个下立柱，多个所述下立柱两端分别与中板边缘和下承力板边缘连接；
所述中板上表面中部固定连接有压力室底座，所述压力室底座上方设置有压力室端盖，所述压力室底座和压力室端盖之间设置有压力室筒，所述压力室底座、压力室端盖和压力室筒构成密闭空间；
所述下承力板上固定设置有轴向油缸，所述轴向油缸的推杆竖直向上，且连接有下传力柱，所述下传力柱下端与轴向油缸的推杆连接，上端向上延伸且依次穿透中板和压力室底座；
所述上承力板底面中部设置有上传力柱，所述上传力柱上端与承力板中部固定连接，下端向下延伸穿透压力室端盖中部，所述上传力柱和下传力柱同轴设置；
所述上承力板上设置有提升缸，所述提升缸与上承力板固定连接，且推杆向下与压力室端盖固定连接。
进一步限定，所述轴向油缸的推杆与下传力柱下端之间设置有荷载传感器。
进一步限定，所述中板与上立柱和下立柱的连接处均设置有立柱锁帽。
进一步限定，所述压力室底座侧壁开有进油口，所述进油口连通压力室底座与压力室筒体和压力室端盖构成的密闭空间内部，所述进油口通过管道连通有围压加载缸。
进一步限定，所述轴向油缸连通有轴压蠕变缸和轻便型液压泵站。
进一步限定，轴压蠕变缸和围压加载缸均采用伺服电机驱动。
进一步限定，所述压力室底座与下传力柱之间设置有下传力杆套。
进一步限定，所述压力室筒下端和压力室底座之间设置有底座锁紧盖。
进一步限定，所述压力室筒上端设置有压力室端盖。
本实用新型相比现有技术，结构紧凑、功能多样、刚度大、适用于《水利水电工程岩石试验规程》中岩石的三轴试验、岩石单轴压缩试验、以及岩石蠕变试验、适用于《土工试验方法标准》中的三轴压缩试验的新型试验装置。该装置包括：伺服电机、蠕变缸、轻便型液压泵站、上承力板、上立柱、中板、下立柱、下承力板、竖向油缸、荷载传感器、试件压头、上传力柱、下传力柱、提升油缸、锁帽、连接螺钉等构件。该加载装置采用上下承力框架，荷载传感器、轴向油缸下置，三轴试验时能消除围压对轴压的不良影响。该装置采用高强度金属材料加工制造，同时具有整体结构紧凑、协调美观大方，试件安装方便、综合使用性能好及测控精度高等特性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本实用新型的结构示意图。
提升缸1、锁紧螺帽2、上承力板3、上立柱4、上传力柱5、吊装板6、压力室端盖7、上压头8、试件9、下压头10、下传力杆11、中板12、立柱锁帽13、下传力柱14、荷载传感器15、轴向油缸16、下立柱17、下承力板18、轴压蠕变缸19、轴压加载单向阀20、轴压补油油箱21、轴压补油单向阀22、轴压泵站截止阀23、围压泵站截止阀24、围压加载缸25、轻便型液压泵站26、压力室底座27、底座锁紧盖28、下传力杆套29、压力室筒30、提升缸截止阀31、伺服电机（32、33）、围压补油油箱34、围压补油单向阀35、围压加载单向阀36。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
如图1所示，一种新型机液控制的三轴蠕变试验机，包括上承力板3、中板12和下承力板18；所述上承力板3与中板12之间设置有多个上立柱4，多个所述上立柱4两端分别与上承力板3边缘和中板12边缘连接；所述中板12与下承力板18之间设置有多个下立柱17，多个所述下立柱17两端分别与中板12边缘和下承力板18边缘连接；所述中板12上表面中部固定连接有压力室底座27，所述压力室底座27上方设置有压力室端盖7，所述压力室底座27和压力室端盖7之间设置有压力室筒30，所述压力室底座27、压力室端盖7和压力室筒30构成密闭空间；所述下承力板18上固定设置有轴向油缸16，所述轴向油缸16的推杆竖直向上，且连接有荷重传感器15，所述荷重传感器15下端与轴向油缸16的推杆连接，上端与下传力柱14连接；所述下传力柱14，上端向上延伸且依次穿透中板12和压力室底座27；所述上承力板3底面中部设置有上传力柱5，所述上传力柱5上端与承力板中部固定连接，下端向下延伸穿透压力室端盖7中部，所述上传力柱5和下传力柱14同轴设置；所述上承力板3上设置有提升缸1，所述提升缸1与上承力板3固定连接，且推杆向下与压力室端盖7固定连接。所述中板12与上立柱4和下立柱17的连接处均设置有立柱锁帽13。所述压力室底座27侧壁开有进油口，所述进油口连通压力室底座27与压力室筒30体和压力室端盖7构成的密闭空间内部，所述进油口通过管道连通有围压加载缸25。所述轴向油缸16连通有轴压蠕变缸19和轻便型液压泵站26。轴压蠕变缸19和围压加载缸25均采用伺服电机驱动。所述压力室底座27与下传力柱14之间设置有下传力杆11套。所述压力室筒30下端和压力室底座27之间设置有底座锁紧盖28。
本实施例中，其特征Ⅱ在于通过中板联接构成的上下承力框架结构，围压对传力柱5产生的向上的竖向荷载力、通过上立柱4与中板12上承力板3形成的自平衡上框架形成的反力相互抵消平衡。荷载传感器15、轴向油缸16下置安装在下承力框架内，可以避免围压对传力柱5产生的轴向荷载力传递到荷载传感器上，从而****试验数据****。
该装置的轴向荷载加载系统，采用轴压蠕变缸19对轴向油缸16提供稳定的油液压力，轴向蠕变缸采用伺服电机带动轴压蠕变缸活塞将液压油推入到轴向油缸16内，从而对试件施加需要的竖向荷载。该加载方式控制精度高，稳压时间长，非常适合做岩石蠕变试验的长期荷载稳定。采用该控制方式，有效的解决了：目前岩石三轴试验、岩石单轴试验，采用高精度液压阀控制加载阀芯易卡死，导致控制失败的问题；同时还解决了，杠杆式单轴蠕变试验机，****销轴转动摩擦力导致加载误差超大的问题。
该装置的围压加载系统，采用围压加载缸25对压力室筒30中的试件9施加稳定的围压，围压加载缸采用伺服电机带动围压加载活塞将液压油推入到压力室筒30内，从而对试件9周围施加稳定的油液压力。该加载方式控制精度高，稳压时间长，非常适合做岩三轴试验时围压长期荷载稳定。采用该控制方式，伺服电机的控制转速可达1/1000～1/10000转，减速比按3计算，其控制转速可达1/3000～1/30000转，加上，轴压蠕变缸、围压加载缸的缸径的匹配设计，因此每次推出的流量可达足够小，以此来满足极小变形的加载需求。采用此控制方式，有效的解决了目前岩石蠕变试验采用高精度液压阀控制加载，其加载曲线不理想的问题，同时，有效的解决了《土工试验方法标准》中的CD试验，其剪切应变数率0.012%～0.003%/min的加载控制问题。
压力室内部下端，采用多种下传力杆套29和多种下传力杆11与试件外径尺寸相匹配，有效的避免了围压对试件产生的轴向力，避免了围压对作用在试件上的真实轴向力造成的影响。三轴试验时，试件通常会有多种直径的试件规格。不同规格的试件，如果通用一种上传力装置，那么当试件直径小于上传力柱直径时，围压即会作用在上传力柱上，从而对试件产生额外的竖向荷载，影响真实的试验效果。
两只提升缸1倒置安装在上板3上，通过吊装板6与压力室相连。压力室通过传力柱5导向，由两只提升缸1将压力室向上提升，便于试件的拆装。
压力室端盖7与压力室筒30采用整体大螺纹连接形式；底座锁紧盖28与压力室底座27采用整体大螺纹连接形式，该连接方式具有外形美观，结构紧凑，受力性能优越、安全性高等特点，避免了以往采用多个螺钉连接受力产生的螺钉受力不均，容易造成局部螺钉断裂、连接部位脱开等人身安全事故。
提升缸1能快速提升压力室筒30便于拆装试件；轴向油缸16的快速上升和压力室筒30内部快速注油通过轻便型液压泵站26来完成。当安装或拆卸试件时，需要将竖向油缸快速上升或下降，此时打开轴压泵站截止阀23，操作轻便型液压泵站26即可实现。对压力室筒30进行注油和排油时，打开围压泵站截止阀24，操作轻便型液压泵站26即可实现。提升缸1提升压力室筒30时，打开提升缸截止阀31，操作轻便型液压泵站26向提升缸内注油即可实现。
**后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。 |
