[实用新型]一种大型智能压扭多轴土动力试验平台

权利要求书

1.一种大型智能压扭多轴土动力试验平台，包括机械加载系统(101)、水气控制系统(102)、电气控制及测量系统(103)和伺服液压系统(104)，所述伺服液压系统(104)用于提供试验动力，机械加载系统(101)包括四柱式高刚性主机机架(205)、设置于四柱式高刚性主机机架(205)上的竖向加载液压缸(204)、扭剪三轴压力室(207)和扭转加载及测量装置(209)，竖向加载液压缸(204)用于向试样施加轴力，扭剪三轴压力室(207)是承放试样的压力容器，扭转加载及测量装置(209)用于对试样施加扭转力，其特征在于：

所述机械加载系统(101)还包括独立于四柱式高刚性主机机架(205)的向试样施加水压力的外压、内压、孔压加载系统(201)，所述外压、内压、孔压加载系统(201)包括内围压液压缸、外围压液压缸和孔压液压缸，所述内围压液压缸、外围压液压缸和孔压液压缸分别与扭剪三轴压力室(207)连接，水气控制系统(102)用于控制外压、内压、孔压加载系统(201)各条管路中水气的通畅状态，电气控制及测量系统(103)包括5套分别对应于轴力、扭矩、内室压力、外室压力和孔压的加载系统。

2.根据权利要求1所述的一种大型智能压扭多轴土动力试验平台，其特征在于：所述四柱式高刚性主机机架(205)包括底座(2051)、上横梁(2052)和用于连接底座(2051)和上横梁(2052)的四根立柱(2053)，所述底座(2051)上安装有直线导轨(2054)，扭转加载及测量装置(209)和扭剪三轴压力室(207)从下往上依次设置于直线导轨(2054)上，所述扭转加载及测量装置(209)包括扭转支架(2091)、扭矩加载系统(2092)和测量系统，扭转支架(2091)设置于直线导轨(2054)上且与直线导轨(2054)之间通过导轨滑块滑动连接，扭矩加载系统(2092)和扭剪三轴压力室(207)通过扭转支架(2091)固定，扭矩加载系统(2092)包括设置于扭转支架(2091)中心的中心转轴(20922)和分别位于中心转轴(20922)两侧的水平扭转液压缸(20921)，两水平扭转液压缸(20921)的活塞杆端部分别与中心转轴(20922)铰接，中心转轴(20922)顶部穿过扭转支架(2091)与扭剪三轴压力室(207)连接。

3.根据权利要求1所述的一种大型智能压扭多轴土动力试验平台，其特征在于：所述扭剪三轴压力室(207)包括底盘、压力室、上下试样支撑块和上盖，所述上盖上设有排气孔，底盘上设有五个分别与外围压液压缸、内围压液压缸、孔压液压缸和进出水口相连的接头孔，其中与孔压液压缸有上孔压孔和下孔压孔两个接头孔，五个接头孔处分别设置有阀门和相应的压力传感器，用于控制扭剪三轴压力室(207)外围压、内围压和孔压以及测量上孔压和下孔压。

4.根据权利要求2所述的一种大型智能压扭多轴土动力试验平台，其特征在于：所述竖向加载液压缸(204)安装于上横梁(2052)上方，包括轴向伺服阀、轴向液压缸和位移传感器，轴向液压缸活塞杆连接有轴向加载杆(20521)，所述轴向加载杆(20521)的端部延伸至扭剪三轴压力室(207)，轴向伺服阀用于控制轴向液压缸活塞杆将轴力通过轴向加载杆(20521)传递到试样上，并且上横梁(2052)下方的轴向加载杆(20521)圆周外侧对称设置有防扭转装置(202)。

5.根据权利要求4所述的一种大型智能压扭多轴土动力试验平台，其特征在于：所述上横梁(2052)上设置有轴向串联水缸(203)，所述轴向串联水缸(203)的活塞与轴向加载杆(20521)固定连接，并且轴向串联水缸(203)通过管道与扭剪三轴压力室(207)连通。

6.根据权利要求4所述的一种大型智能压扭多轴土动力试验平台，其特征在于：所述轴向液压缸的活塞杆上安装有压扭传感器(206)，并且压扭传感器(206)与轴向加载杆(20521)连接，通过压扭传感器(206)检测试样所受的轴向压力及扭力。