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原文传递一种用于钻孔原位直剪的自动化试验系统

专利名称：	一种用于钻孔原位直剪的自动化试验系统
摘要：	本发明公开了一种用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其包括加载装置和集成箱，加载装置包括第一油缸、与第一油缸输出端连接的第二油缸、用于向岩壁施加剪切力的剪切块、用于测量剪切块施加剪切力的轴向力传感器、用于测量剪切块轴向位移的位移传感器、用于测量第二油缸中压力的压力传感器和用于稳定第二油缸中压力的蓄能器；集成箱内设置有控制器和用于供油的推力油源。本发明中，蓄能器可稳定第二油缸中压力，当剪切过程中发生剪胀或剪缩时，蓄能器可以迅速补偿变化的法向压力，保持法向压力稳定；控制器可控制推力油源恒速输出，从而使第一油缸恒速运行，进而使剪切速率恒定。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国国家铁路集团有限公司;中铁二院工程集团有限责任公司;四川大学
发明人：	扈森;徐正宣;张茹;王栋;任利;刘俊飞;陈明浩;李化;张志龙;贾哲强;张泽天;张营旭
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310854538.8
公开号：	CN117030496A
代理机构：	北京正华智诚专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	李林合
分类号：	G01N3/24;G01N3/02;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/24;G01N3/02
申请人地址：	100038 北京市海淀区复兴路10号;;
主权项：	1.一种用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，包括：加载装置，其包括第一油缸(2)、与第一油缸(2)输出端连接的第二油缸(12)、用于向岩壁施加剪切力的剪切块(5)、用于测量剪切块(5)施加剪切力的轴向力传感器(7)、用于测量剪切块(5)轴向位移的位移传感器、用于测量第二油缸(12)中压力的压力传感器和用于稳定第二油缸(12)中压力的蓄能器(3)；所述第一油缸(2)的缸筒用于与试验孔口固定，所述第一油缸(2)的输出方向位于试验孔的轴线方向；所述第二油缸(12)的输出端设置有所述剪切块(5)，所述第二油缸(12)的输出方向位于试验孔壁的法线方向；所述蓄能器(3)和压力传感器均与所述第二油缸(12)的输入端连通；集成箱(8)，其内设置有控制器(14)和用于供油的推力油源(13)，所述推力油源(13)的油液输出端分别连通所述第一油缸(2)和第二油缸(12)，所述控制器(14)电连接所述推力油源(13)、轴向力传感器(7)、位移传感器和压力传感器。 2.根据权利要求1所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述加载装置还包括固定设置在第一油缸(2)输出端的安装筒(4)，所述安装筒(4)内固定设置所述轴向力传感器(7)，所述轴向力传感器(7)与第二油缸(12)之间设置有用于为剪切块(5)和第二油缸(12)的缸筒提供支撑的传力装置(6)。 3.根据权利要求2所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述传力装置(6)包括与轴向力传感器(7)连接的固定块(601)，所述固定块(601)上对称设置有第一传力块(602)和第二传力块(603)，所述第一传力块(602)滑动设置在固定块(601)上，所述第一传力块(602)的滑动方向与第二油缸(12)的输出方向相匹配，所述第一传力块(602)的上端连接所述剪切块(5)，所述第二传力块(603)的上端连接第二油缸(12)的缸筒。 4.根据权利要求3所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述第一传力块(602)的上端面与所述剪切块(5)的下端面相匹配，所述第二传力块(603)的上端面与所述第二油缸(12)的缸筒下端面相匹配。 5.根据权利要求2所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述蓄能器(3)和压力传感器固定设置在所述安装筒(4)上。 6.根据权利要求1所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述蓄能器(3)包括液压腔(307)和气体腔(302)，所述液压腔(307)和气体腔(302)中分别滑动设置有第一活塞(306)和直径大于第一活塞(306)的第二活塞(303)，所述第一活塞(306)与第二活塞(303)之间设置有连接杆(305)；所述气体腔(302)远离液压腔(307)的一端设置有气体阀门(301)，所述气体腔(302)靠近液压腔(307)的一端设置有开口(304)，所述液压腔(307)远离气体腔(302)的一端设置有油液出入口(308)。 7.根据权利要求1所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述推力油源(13)与第一油缸(2)之间、推力油源(13)与第二油缸(12)之间分别设置有通过开关(10)控制的第一电磁阀和第二电磁阀，所述开关(10)设置在集成箱(8)上。 8.根据权利要求1所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述加载装置还包括用于与试验孔口固定的锚头，所述第一油缸(2)和位移传感器均固定设置在锚头上。 9.根据权利要求1所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述控制器(14)还电连接有显示屏(9)和伺服驱动器(15)，所述伺服驱动器(15)与所述推力油源(13)电连接，所述显示屏(9)和伺服驱动器(15)设置在集成箱(8)中。 10.根据权利要求1所述的用于钻孔原位直剪的自动化试验系统，其特征在于，所述剪切块(5)远离第二油缸(12)的一端设置有弧形部(16)，所述弧形部(16)上设置有至少两个相互平行的肋条(17)，所述肋条(17)的长度方向垂直于第一油缸(2)的输出方向。
所属类别：	发明专利