[实用新型]大型三轴流变试验仪压力提供装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及大型三轴流变试验仪，特别涉及大型三轴流变试验仪的试验压力提供装置。

背景技术

粗粒土填料在工程中应用非常广泛，粗粒土流变性质研究越来越备受关注，粗粒土大型三轴流变试验显得越来越重要。目前粗粒土大型三轴流变试验仪存在如下不足：①轴向压力和围压力持荷时间不够长，不能满足进行长时间流变试验的需要；②轴向压力和围压力的持荷稳定性不良，试验中存在较大的荷载锯齿波，不能满足大型三轴流变试验稳定性的需要。轴向压力和围压力的长时间稳定是大型三轴流变试验的关键因素，它们直接影响了大型三轴流变试验精度和试验仪的造价。现有的粗粒土大型三轴流变试验仪不能很好满足粗粒土流变试验轴向压力和围压力的长时间稳定的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有大型三轴流变试验仪加压装置存在持久性不够和稳定性差的问题，提供一种稳定性高、结构简单、使用方便的大型三轴流变试验仪试验压力提供装置。

大型三轴流变试验仪压力提供装置包括轴向压力提供装置和围压力提供装置。本实用新型采用气液平衡压力为实验轴向压力，高压气源通过减压阀连接到蓄能器，蓄能器内灌有液压油，通过蓄能器调节装置调节，将稳定的油压力输送给压力室底座油泵，油泵顶升推动压力室底座上升，向所述试验仪施加轴向应力；围压力提供装置包括：供水管向水压主管提供水源，水压主管连接多个支路次管，多个支路次管分别在距离土样中心与所需围压力相对应的高处与水压主管连接，每个支路次管设置水阀，水压主管下端与围压水箱连接，围压水箱与压力室连接，向流变试验仪提供围压。

为了增加了输出压力的稳定性，本发明中，可以设置为两路并联输出同时提供轴向压力。

支路次管最好设置为4个，4个支路次管分别在距离土样中心5m、10m、15m和20m高处与水压主管连接。4个支路次管的另一端通入地下集水池，实现水的回收和循环利用。

本实用型具有如下优点和积极效果：①充分考虑了道路工程领域中粗粒土路堤填料所处的应力特点，增加了大型三轴流边试验中轴向压力和围压力的稳定性；②围压采用水柱自重压力提供，精确、方便地分级输出试验围压，并且干净卫生，大大降低了研制成本。③轴压力和围压力提供装置功能单一，结构简单紧凑，试验操作方便，输出的试验轴压力和试验围压长期稳定，不受断电的影响，具有良好的稳定性。④轴压和围压提供装置构件方便更换，方便进行二次开发。

附图说明

图1是轴向压力提供装置技术原理图；

图2是轴向压力提供装置结构图；

图3是围压力提供装置结构图；

图4是本实用新型研制的GSRT流变仪结构图

具体实施方式

如图1和图2所示，建立三轴流变试验仪的轴向压力提供装置。以氮气作为高压气源(1)，高压气源(1)通过减压阀(3)连接储能器(8)，高压气源(1)上设置气瓶压力表(2)。储能器(8)为皮囊式储能器，储能器(8)上设置升压阀(4)和降压阀(5)，抗磨液压油(6)通过进油阀(7)充入储能器(8)，储能器(8)上设置压力表(9)、油压输出阀(10)和余油输出阀(11)。

为了增加了输出压力的稳定性，按图2所示设置两路输出并联同时提供轴向压力。

试验前检查气瓶压力表(2)的压力值，看看高压气源(1)是否充足。关闭余油输出阀(11)，打开油压输出阀(10)，打开进油阀(7)让抗磨液压油(6)充入储能器(8)，当充入一半容积的液压油后关闭进油阀(7)和油压输出阀(10)，让轴压油路充满液压油。然后，关闭降压阀(5)，微微打开减压阀(3)让高压气体压力适当减小后通过升压阀(4)进入储能器(8)。微微调节降压阀(5)，观察储能器压力表(9)，使储能器液压油压力达到试验需要的压力，稳定后关闭降压阀(5)。最后打开油压输出阀(10)，向压力室(12)底座油路输入稳定的油压力。液压油输送给压力室底座(13)的油泵，油泵顶升推动压力室底座(13)上升，从而给土样(14)施加轴向应力，完成轴向压力加载步骤。

试验过程中，通过调节升压阀(4)补偿储能器(8)压力损失，保证流变试验过程中轴向压力的稳定，稳压误差≤1％。试验结束后，关闭减压阀(3)和升压阀(4)，打开降压阀(5)释放储能器(8)内的气体，关闭油压输出阀(10)，打开余油输出阀(11)回收液压油，压力室底座(13)油压消散，压力室底座(13)下降。