[发明专利]深地高温高压环境下岩石损伤力学测试系统

说明书

本发明属于工程岩体实验器材领域，具体的是匹配于岩石力学实验系统(Mechanics Test System，MTS)的维护、修理与保养的装置。本发明所要解决的技术问题是提供一种深地高温高压环境下岩石损伤力学测试系统，提高MTS三轴力传感器装拆的效率，提高托举的可靠性，同时解决了力传感器对孔安装上的问题，提高了安装效率。

技术领域

本发明属于工程岩体的岩石力学测试领域，具体的是深地高温高压环境下岩石损伤力学 测试系统。

背景技术

三轴试验等室内岩石力学试验是各类岩石工程必要的基础性试验，高温高压下的岩石力 学三轴试验是深地各类岩石工程同样也是极其重要的，保证模拟深地高温高压环境的岩石损 伤力学试验的可靠性，对于深地岩石工程建设具有重要意义。作为模拟深地高温高压环境下 的岩石损伤力学试验的核心荷载传感器，高温高压荷载传感器准确测量至关重要。由于高温 高压等特殊复杂试验条件，在实际试验中，高温高压荷载传感器出现故障概率更高，从而需 要对荷载传感器进行较高频率的检测、维护、更换。MTS岩石力学试验机是目前世界上最先 进使用最为广泛的岩石力学设备之一，但是其构造复杂结构特殊，其三轴室内部中空且空间 狭小，从上到下依次设置有实心刚性柱和高温高压荷载传感器等，其中实心刚性柱上端与实 心钢制荷重架由高强螺栓连接，高温高压荷载传感器与实心刚性柱下端通过一颗螺栓连接和 一颗限位销限位，三轴室底座上密集排布有高温、高压、渗流等精密排线。因此，在三轴室 内部进行高温高压荷载传感器的装拆困难极大、风险极高。其困难在于：一是高温高压荷载 传感器本身质量较重，仅仅依靠人力托举，托举时间短且托举稳定性差；二是高温高压荷载 传感器在三轴室内实现螺栓孔和限位销孔同时对接困难，操作空间受限；三是在高温高压荷 载传感器与刚性柱间存在的不稳定的吸力作用下，高温高压荷载传感器拆卸困难且突然脱落 风险较高。其风险在于：人力托举的不稳定性极易造成本身精贵的高温高压荷载传感器跌落 损伤；不稳定吸力突然消失以及托举失稳造成的传感器的跌落可能造成三轴室底座精密排线 的损坏以及对工作人员的人身机械伤害。显然，目前人力托举下进行对位安装与拆卸的方法 不仅仅操作难度大而且风险高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种深地高温高压环境下岩石损伤力学测试系统，提 高MTS三轴力传感器装拆的效率，提高托举的可靠性，同时解决了力传感器对孔安装上的问 题，提高了安装效率。

本发明采用的技术方案是：深地高温高压环境下岩石损伤力学测试系统，包括MTS三轴 试验机以及MTS三轴试验机连接的控制系统，所述MTS三轴试验机由刚性架，高温高压三轴 室以及三轴室底座组成，所述控制系统包括工作站，总控制器，手动控制器，所述总控制器 与工作站和手动控制器连接，所述总控制器用于控制围压控制系统，温度控制系统，渗流控 制系统和加载控制系统，其特征在于，包括三轴力传感器限位孔准确对孔装置2和用于MTS 三轴力传感器拆装的承托装置1，所述三轴力传感器限位孔准确对孔装置2搭载在用于MTS 三轴力传感器拆装的承托装置1的上方，

所述用于MTS三轴力传感器拆装的承托装置包括力传感器托举座和支撑于MTS液压伺服 台用于顶升力传感器托举座的千斤顶；

所述力传感器托举座包括与千斤顶相连接的连接盘、用于支撑MTS三轴力传感器的支撑 盘以及用于进行MTS三轴力传感器拆装的操作通道；所述连接盘上设置有向下凹陷的凹槽， 所述支撑盘位于凹槽内且自由支撑于连接盘上，并由凹槽的侧壁对支撑盘构成径向限位；所 述连接盘和支撑盘均为中部设置有通孔的环状，由连接盘和支撑盘上的通孔构成操控操作通 道；并设置有用于防止MTS三轴力传感器脱离支撑盘的限位装置；