【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及三軸試驗設備，特別是涉及一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統及其試驗方法。
技術介紹
1、巖石三軸試驗是研究巖石力學的重要手段，巖石三軸試驗數據是巖石力學一個重要參數。它能比較完整地模擬巖土在原始地應力狀態下的力學性能，是工程設計的重要依據。
2、目前常規巖石三軸試驗機均采用剛性回字形反力框架提供軸向加載結構，設備總重達到7-8噸，存在設備體積和質量大、對安裝場地及地基承載力要求高要求高等缺陷。并且在實驗過程中，需要人力對巖石試樣安裝、對耦合艙進行裝配，還依靠人力將壓力室在拆卸工位與試驗工位之間推動，費時費力。
3、因此，本領域亟需一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統及其試驗方法，用于解決上述問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統及其試驗方法，用于解決上述現有技術中存在的技術問題，整體體積較小，并且無需人力參與，實現機械自動化工作，省時省力。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下方案：
3、本專利技術公開了一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統，包括耦合艙安裝架，所述耦合艙安裝架上設有試樣安裝臂以及耦合艙主體，所述耦合艙主體包括耦合艙底座和耦合艙殼體，所述耦合艙底座固定于所述耦合艙安裝架上，所述耦合艙殼體連接有升降裝置，所述升降裝置用于帶動所述耦合艙殼體進行升降移動，所述耦合艙底座的外側還設有卡箍鎖緊裝置，當所述耦合艙殼體蓋合于所述耦合艙底座時，所述卡箍鎖緊裝置能夠卡緊所述耦合艙殼
4、優選的，所述卡箍鎖緊裝置包括若干個弧形卡箍、直線引導板、弧形引導板和驅動電機，所述直線引導板固定于所述耦合艙安裝架的上表面，所述弧形引導板轉動連接于所述直線引導板的下端，所述直線引導板上設有若干個直線滑槽，所述弧形引導板上設有若干個弧形滑槽，每個所述弧形卡箍的下端固定有一個滑動軸，所述直線滑槽、所述弧形滑槽和所述滑動軸的數量相同且一一對應，每個所述滑動軸能夠同時穿過一個所述直線滑槽和一個所述弧形滑槽，所述滑動軸能夠在所述直線滑槽和所述弧形滑槽內滑動，所述弧形引導板的外側設有弧段外齒，所述驅動電機的輸出軸上設有主動齒輪，所述主動齒輪與所述弧段外齒嚙合。
5、優選的，所述驅動電機的輸出軸上固定有變徑軸，所述變徑軸上設有所述主動齒輪；
6、所述變徑軸的端部還設有轉動軸承，所述直線引導板上設有固定孔，所述變徑軸通過所述轉動軸承轉動連接于所述固定孔內；
7、所述驅動電機通過連接法蘭與所述直線引導板固定連接；
8、所述直線引導板的下表面和所述弧形引導板的上表面均設有轉動槽，所述轉動槽內用于設置滾珠，所述直線引導板和所述弧形引導板通過所述滾珠轉動連接。
9、優選的，所述升降裝置包括若干個殼體升降油缸，所述殼體升降油缸的固定端固定于所述耦合艙安裝架的內部底端，所述殼體升降油缸的伸縮端與所述耦合艙殼體固定連接。
10、優選的，所述耦合艙殼體固定有導向桿，所述耦合艙底座上設有導向孔，所述導向孔內設有直線軸承，所述導向桿滑動連接于所述直線軸承的內圈。
11、優選的，所述試樣帽的下端和所述試樣座的上端均設有一個透水板；
12、所述試樣帽上設有滲出通道，所述滲出通道能夠連接有滲透出液管路，所述滲透出液管路能夠穿出所述耦合艙殼體；
13、所述試樣座上設有滲入通道，所述滲入通道能夠連接有滲透進液管路，所述滲透進液管路能夠穿出所述耦合艙殼體。
14、優選的，所述試樣本體上能夠設有徑向引伸計；
15、所述試樣帽和所述試樣座上能夠設有軸向引伸計。
16、優選的，所述液壓伺服作動器的伸縮端上套設有若干組組合式密封環。
17、優選的，所述耦合艙安裝架的底部設有若干個萬向輪。
18、本專利技術還公開了一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統的試驗方法，包括以下步驟：
19、s1、控制試樣安裝臂對試樣進行夾持，并將試樣安裝在耦合艙底座的試樣座上，試樣安裝臂退出耦合艙底座并回到原點；
20、s2、控制升降裝置向下運行，從而帶動耦合艙殼體向下運行到與耦合艙底座密封扣合，此時利用卡箍鎖緊裝置將耦合艙殼體和耦合艙底座進行卡緊密封；
21、s3、打開耦合艙殼體的排氣管路，啟動圍壓輸送管路向耦合艙主體內輸送圍壓油，當排氣管路有油排出時關閉排氣管路；
22、s4、啟動液壓伺服作動器輸出，對試樣座施加一個軸向力，使得試樣座與試樣本體之間實現預接觸；
23、s5、繼續輸送圍壓油，直至施加的圍壓到指定值；
24、s6、再以一定的軸向加載速度均勻加載，直至試樣本體破壞；
25、s7、實驗結束，從排氣管路中充入氣體，將耦合艙主體內的圍壓油從圍壓輸送管路中排出，升降裝置向上升起耦合艙殼體，試樣安裝臂進入耦合艙底座取出試樣；
26、s8、利用后臺計算機自動處理實驗過程中采集到的數據，并進行數據處理。
27、本專利技術相對于現有技術取得了以下技術效果：
28、本專利技術通過試樣安裝臂實現試樣本體的安裝與拆卸，并且耦合艙主體以及耦合艙安裝架整體體積較小，實現了產品輕量小型化，利用升降裝置以及卡箍鎖緊裝置可以實現耦合艙殼體的升降等智能化功能。使得設備整體在實現軸向荷載1500kn、圍壓100mpa、150℃的多場耦合條件下，總重可控制在0.5噸以內，能在樓上、地下室等地方安裝。并且由于產品的輕量化、小型化以及移動方便，使設備無需特殊安裝場地，特別適合試驗場地緊張的場合，有極大的推廣意義。
29、進一步的，液壓伺服作動器內置在耦合艙安裝架內，外部僅可見耦合艙主體，造型簡潔、美觀、緊湊；耦合艙安裝架帶有萬向輪，便于移動，不用固定安裝場地。
30、進一步的，耦合艙殼體的升降是依靠耦合艙安裝架內的殼體升降油缸與導向桿共同組成三點支撐，實現耦合艙殼體自動平穩升降，防止升降過程中耦合艙殼體出現偏轉，保證耦合艙殼體自動升降與對位。
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1.一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：包括耦合艙安裝架，所述耦合艙安裝架上設有試樣安裝臂以及耦合艙主體，所述耦合艙主體包括耦合艙底座和耦合艙殼體，所述耦合艙底座固定于所述耦合艙安裝架上，所述耦合艙殼體連接有升降裝置，所述升降裝置用于帶動所述耦合艙殼體進行升降移動，所述耦合艙底座的外側還設有卡箍鎖緊裝置，當所述耦合艙殼體蓋合于所述耦合艙底座時，所述卡箍鎖緊裝置能夠卡緊所述耦合艙殼體以及所述耦合艙底座，所述耦合艙底座內設有液壓伺服作動器，所述液壓伺服作動器的伸縮端能夠伸出所述耦合艙底座并連接有試樣座，所述耦合艙殼體的內部頂端設有試樣帽，所述試樣座和所述試樣帽之間能夠用于夾持試樣本體，所述耦合艙殼體連接有排氣管路，所述耦合艙底座連接有圍壓輸送管路。
2.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述卡箍鎖緊裝置包括若干個弧形卡箍、直線引導板、弧形引導板和驅動電機，所述直線引導板固定于所述耦合艙安裝架的上表面，所述弧形引導板轉動連接于所述直線引導板的下端，所述直線引導板上設有若干個直線滑槽，所述弧形引導板上設有若干個弧形滑槽，每個所述弧形卡
3.根據權利要求2所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述驅動電機的輸出軸上固定有變徑軸，所述變徑軸上設有所述主動齒輪；
4.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述升降裝置包括若干個殼體升降油缸，所述殼體升降油缸的固定端固定于所述耦合艙安裝架的內部底端，所述殼體升降油缸的伸縮端與所述耦合艙殼體固定連接。
5.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述耦合艙殼體固定有導向桿，所述耦合艙底座上設有導向孔，所述導向孔內設有直線軸承，所述導向桿滑動連接于所述直線軸承的內圈。
6.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述試樣帽的下端和所述試樣座的上端均設有一個透水板；
7.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述試樣本體上能夠設有徑向引伸計；
8.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述液壓伺服作動器的伸縮端上套設有若干組組合式密封環。
9.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述耦合艙安裝架的底部設有若干個萬向輪。
10.一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統的試驗方法，其特征在于，基于權利要求1-9中任意一項所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：包括耦合艙安裝架，所述耦合艙安裝架上設有試樣安裝臂以及耦合艙主體，所述耦合艙主體包括耦合艙底座和耦合艙殼體，所述耦合艙底座固定于所述耦合艙安裝架上，所述耦合艙殼體連接有升降裝置，所述升降裝置用于帶動所述耦合艙殼體進行升降移動，所述耦合艙底座的外側還設有卡箍鎖緊裝置，當所述耦合艙殼體蓋合于所述耦合艙底座時，所述卡箍鎖緊裝置能夠卡緊所述耦合艙殼體以及所述耦合艙底座，所述耦合艙底座內設有液壓伺服作動器，所述液壓伺服作動器的伸縮端能夠伸出所述耦合艙底座并連接有試樣座，所述耦合艙殼體的內部頂端設有試樣帽，所述試樣座和所述試樣帽之間能夠用于夾持試樣本體，所述耦合艙殼體連接有排氣管路，所述耦合艙底座連接有圍壓輸送管路。
2.根據權利要求1所述的可移動式數智化巖石三軸試驗系統，其特征在于：所述卡箍鎖緊裝置包括若干個弧形卡箍、直線引導板、弧形引導板和驅動電機，所述直線引導板固定于所述耦合艙安裝架的上表面，所述弧形引導板轉動連接于所述直線引導板的下端，所述直線引導板上設有若干個直線滑槽，所述弧形引導板上設有若干個弧形滑槽，每個所述弧形卡箍的下端固定有一個滑動軸，所述直線滑槽、所述弧形滑槽和所述滑動軸的數量相同且一一對應，每個所述滑動軸能夠同時穿過一個所述直線滑槽和一個所述弧形滑槽，所述滑動軸能夠在所述直線滑槽和所述弧形滑槽內滑動，所述弧形引導板的外側設有弧段外齒，所述驅動電機的輸出軸上設有主動齒輪，所述主動...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄔愛清，張茹，崔凱，任利，郭國慶，張繼勛，高濟明，張慶，高雷波，
申請(專利權)人：成都東華卓越科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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