[实用新型]一种可测试岩石导热系数的常规三轴试验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，具体地指一种应用于室内岩石力学试验中可测试岩石导热系数的常规三轴试验装置。

背景技术

导热系数是岩石的一项重要的热学参数。在放射性核废料处置、地热能源开采以及地下油气储存等工程中，岩石的导热系数对于岩体工程的多场耦合研究有着重要的意义，日益受到人们的重视。岩石加载过程中的应力状态以及内部损伤对导热系数有着重要的影响，开展岩石的热力学试验，并研究岩石应力状态及损伤对导热系数的影响，对于充分认识岩体工程的热固耦合机理有着重要的意义，并且能够为放射性核废料处置等岩体工程提供更好的支持。然而，现有技术中岩石导热系数测试与岩石的力学试验(如常规三轴试验)是分别进行的,并不能测试岩石试样加载过程中导热系数的数值。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种可测试岩石导热系数的常规三轴试验装置，可在对岩石试样进行力学试验的同时进行岩石导热系数的测试。

本实用新型的技术方案为：一种可测试岩石导热系数的常规三轴试验装置，其特征在于：包括从上至下依次并同轴设置的顶盖、上座和底座，所述上座顶部和所述顶盖围成油腔，所述油腔内设置有沿轴向移动的活塞，所述活塞轴向两端分别伸出所述顶盖和上座；所述上座底部和所述底座围成用于放置岩石试样的测试空间，所述测试空间上部设置有与外界相通的排气通道，所述测试空间下部设置有输油通道；岩石试样设置在所述活塞下端与所述底座顶部之间，所述岩石试样底部设置有沿轴向向上延伸的安装孔，所述安装孔内设置有热探针，所述热探针尾端固定设置在所述底座顶部，所述热探针尾端通过数据线与外界的数据控制及采集系统连接。

上述方案中：

所述上座顶部设置有一圈向上方延伸的挡圈，所述顶盖固定设置在所述挡圈顶部，所述上座、挡圈与所述顶盖围成的空间即为油腔。

所述活塞呈十字型，它包括垂直设置的竖向杆和横向杆，所述竖向杆的两端分别伸出所述顶盖和上座，所述横向杆的两端与所述挡圈内壁滑动连接；所述挡圈上沿径向设置有两个平行布置的上油通道和下油通道，所述上油通道和下油通道分别位于所述横向杆竖向两侧。

所述上座和所述底座之间通过多个呈圆周均匀分布的连接杆固定连接。

所述上座底部设置有向下延伸的凸起，所述底座顶部设置有两层台阶，所述台阶包括从下至上设置的第一台阶和第二台阶，所述凸起与所述第一台阶的侧壁之间通过套筒连接，所述上座、套筒与底座围成的区域即为测试空间。

所述排气通道从所述凸起底部向上延伸并经90°折弯后延伸至上座外侧壁；所述输油通道从所述第一台阶顶部向下延伸并经90°折弯延伸至底座外侧壁。

岩石试样包裹橡胶套内，所述橡胶套底部固定套装在所述第二台阶侧壁。

所述第二台阶顶部设置有扁槽，所述热探针尾端固定设置在所述扁槽中，所述数据线穿过排线通道与外界的数据控制及采集系统连接，所述排线通道从所述第一台阶顶部向下延伸并经90°折弯延伸至底座外侧壁。

本实用新型解决了岩石导热系数测试与岩石的力学试验(常规三轴试验)不能同时进行的难题，可在对岩石试样进行力学试验的同时进行导热系数的测试，且结构合理，易于制造，操作简单，测量系统精确，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中的扁槽断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

参考图1，本实施例的一种可测试岩石导热系数的常规三轴试验装置，包括从上至下依次并同轴设置的顶盖2、上座3和底座7，上座3顶部设置有一圈向上方延伸的挡圈3.1，顶盖2通过螺栓固定设置在挡圈3.1顶部，上座3、挡圈3.1与顶盖2围成的空间即为油腔15。在油腔15内设置有沿轴向移动的活塞1，活塞1呈十字型，它包括垂直设置的竖向杆1.1和横向杆1.2，竖向杆1.1的两端分别伸出顶盖2和上座3，横向杆1.2将油腔15分为上下两部分，横向杆1.2的两端与挡圈3.1内壁滑动连接；挡圈3.1上沿径向设置有两个平行布置的上油通道11和下油通道10，上油通道11和下油通道10分别位于横向杆1.2竖向两侧，并分别与液压伺服泵连接，液压伺服泵通过上油通道11向油腔上部中注油并加载轴向力，液压伺服泵通过下油通道10向油腔下部输送液压油以便于试验结束时活塞1提升。