[发明专利]受载煤岩体CT三轴实验装样装置

说明书

本发明公开了一种受载煤岩体CT三轴实验装样装置，其特征在于：包括夹持器总成、作为夹持器夹持对象的煤样总成、用于装配煤样总成的真空泵机构和用于将煤样总成装入夹持器总成的顶升机构；煤岩试样套设有具有弹性的橡胶套管，橡胶套管在自然收缩状态下其直径小于煤岩试样的直径；真空泵机构包括真空泵和上下两端敞口的装样管，真空泵的吸气口通过连接法兰连接有用于抽气的抽真空管路，抽真空管路末端沿装样管的径向方向与装样管的侧壁相连通，本发明能够通过真空泵机构方便地装配煤样总成，不易损坏煤岩试样；同时又能够通过顶升机构配合深度尺等工具方便地装配或拆卸夹持器总成，方便且可靠地完成装样或拆卸的工作。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及一种基于工业显微CT实时动态扫描的三轴实验受载煤岩样品的装样装置。

背景技术

CT扫描是一种无损伤的试验检测技术，近些年来被广泛应用在岩石的细观损伤力学特性的实验研究中，是探究岩石破坏过程中内部或者表面裂隙发育扩展规律的一类非常有效的手段。

从样品在线加载条件下的CT实时动态扫描实验，能够获得受载样品失稳破坏全过程的应力－应变曲线和受载各个阶段的样品微细观三维裂隙结构CT扫描信息，对分析受载样品失稳全过程提供实验数据。

受载煤岩体CT三轴试验中试件的装样是尤为关键的，试件装样的优劣直接影响着试验结果的准确性。

现有的技术中，由于过多依赖人力，会造成煤岩试样的破损，无法保证样品处于夹持器总成轴心位置以及由于装样不当而引起试样的弯曲等，这些原因会造成实验结果偏差。

因此，迫切需要开发一种高效、精确且劳动强度低的装样结构和装样方法，保证样品完整性，防止试件倾斜、断裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于装配、装配时不会损坏煤岩试样的受载煤岩体CT三轴实验装样装置，煤岩试样既能承受围压又与不会被围压液侵入。

为实现上述目的，本发明的受载煤岩体CT三轴实验装样装置包括夹持器总成、作为夹持器夹持对象的煤样总成、用于装配煤样总成的真空泵机构和用于将煤样总成装入夹持器总成的顶升机构；

煤样总成包括煤岩试样，煤岩试样上方压设有上压块，煤岩试样向下压设有下压块，上压块和下压块的结构与大小均相同，上压块内和下压块内分别设有上下对应贯通的通气孔；

上压块与煤岩试样同轴线设置且直径相同；煤岩试样套设有具有弹性的橡胶套管，橡胶套管的上下两端部分别套设在上压块下部和下压块上部，橡胶套管在自然收缩状态下其直径小于煤岩试样的直径；

真空泵机构包括真空泵和上下两端敞口的装样管，装样管竖向设置；真空泵的吸气口通过连接法兰连接有用于抽气的抽真空管路，抽真空管路末端沿装样管的径向方向与装样管的侧壁相连通，装样管的内径大于煤岩试样的直径并用于吸附橡胶套管，装样管的长度长于煤岩试样。

夹持器总成包括壳体，壳体具有内腔，内腔的竖向轴线处用于设置煤样总成，煤样总成正上方的壳体顶部一体设有上开口管，上开口管内由上至下装配有螺纹法兰和出液压块，螺纹法兰与上开口管内壁螺纹连接，出液压块向下与煤样总成压接，

出液压块的轴线处设有用于向下与煤样总成的上压块的通气孔对应贯通的通气孔，出液压块向上一体设有渗流出气管，渗流出气管向上伸出螺纹法兰的内孔；

出液压块处的上开口管的侧壁内沿径向设有用于围压液流出壳体的内腔的出液孔，出液孔向外连接有出液管；出液压块的中下部与上开口管的内壁之间具有间隙，出液孔通过该间隙与壳体的内腔相连通；出液压块的顶部与上开口管的内壁之间设有用于防止围压液向上渗出上开口管的环形密封圈；