一種可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，包括加載架、滲透儀以及可持續多途徑加砂裝置。滲透儀的缸筒采用高強度透明高分子材料制成，滲透儀的缸筒內設置有傳感器，傳感器與數據采集系統電連接。可持續多途徑加砂裝置包括一條加砂干路、多條加砂支路以及多個加砂口；多條加砂支路并聯并匯聚于加砂干路，加砂干路靠近滲透儀的部分與滲透儀連接，加砂干路遠離滲透儀的部分設置有第四截止閥，每條加砂支路均設置有一個加砂截止閥，每條加砂支路各與一個加砂口連通。這種試驗裝置不僅結構簡單，易于操作，便于觀察試驗現象，更大大提高了試驗的準確性和效率。
【專利說明】
一種可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置
技術領域
[0001] 本實用新型涉及破碎巖石水砂兩相滲透試驗設備領域，具體而言，涉及一種可持 續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置。
【背景技術】
[0002] 目前采礦工程、隧道工程等含破碎地質構造的工程領域中，陷落柱突水/突固、復 雜巖溶隧道突水/突泥等安全問題時常出現。陷落柱突水/突固、復雜巖溶隧道突水/突泥等 問題都可以認為是破碎巖石中水砂兩相滲流失穩所引發的災害，故而破碎巖石的水砂兩相 滲流的滲透試驗就成為研究陷落柱突水/突固、復雜巖溶隧道突水/突泥等問題的基礎。
[0003] 現有的破碎巖石的水砂兩相滲流的試驗裝置往往由加載系統、滲透回路、數據采 集系統、顆粒回收系統等部分組成。但該系統存在以下弊端:試驗過程中，難以對滲透回路 中的滲透儀內部情況進行觀測；另外，現有的試驗裝置采用的是"水驅沙"的方式，補充砂時 需要停機，大大減緩了試驗的效率和試驗的連續性。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于提供一種可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其 不僅結構簡單，易于操作，便于觀察試驗現象，更大大提高了試驗的準確性和效率。
[0005] 本實用新型的實施例是這樣實現的：
[0006] -種可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，包括加載架、滲透儀以及可持 續多途徑加砂裝置；
[0007] 滲透儀的缸筒采用高強度透明高分子材料制成，滲透儀的缸筒內設置有傳感器， 傳感器與數據采集系統電連接；
[0008] 可持續多途徑加砂裝置包括一條加砂干路、多條加砂支路以及多個加砂口；多條 加砂支路并聯并匯聚于加砂干路，加砂干路靠近滲透儀的部分與滲透儀連接，加砂干路遠 離滲透儀的部分設置有第四截止閥，每條加砂支路均設置有一個加砂截止閥，每條加砂支 路各與一個加砂口連通。
[0009] 在本實用新型較佳的實施例中，上述加砂支路包括第一加砂支路、第二加砂支路 和第三加砂支路，加砂口包括第一加砂口和第二加砂口；
[0010]第一加砂支路的兩端、第二加砂支路的兩端以及第三加砂支路的兩端分別匯聚于 加砂干路;第一加砂支路設置有相互連接的第一加砂截止閥和自動加砂裝置，第一加砂口 設置于自動加砂裝置上;第二加砂支路上設置有第二加砂截止閥，第二加砂支路通過第四 加砂截止閥與第二加砂口連通;第三加砂支路上設置有第三加砂截止閥，第三加砂支路通 過第五加砂截止閥與第二加砂口連通。
[0011] 在本實用新型較佳的實施例中，上述試驗裝置還包括第一液壓控制系統和第二液 壓控制系統；
[0012] 第一液壓控制系統包括雙作用液壓缸、第一支路和第二支路，第一支路包括依次 連接的第一截止閥、第一換向閥、第一定量柱塞栗和第一電機，第二支路包括依次連接的第 二截止閥、第二換向閥、第二定量柱塞栗和第二電機，雙作用液壓缸安裝于加載架的上部， 第一截止閥與雙作用液壓缸的上腔連通，第二截止閥與雙作用液壓缸的下腔連通，雙作用 液壓缸的活塞桿與滲透儀連接；
[0013] 第二液壓控制系統包括單作用液壓缸和第三截止閥，單作用液壓缸的活塞桿與滲 透儀連接，第三截止閥的一端與單作用液壓缸連通，另一端與第二換向閥連接。
[0014] 在本實用新型較佳的實施例中，上述第一截止閥與雙作用液壓缸的上腔之間設置 有第五截止閥，第四截止閥與用于連接第一截止閥和第五截止閥的管道連接。
[0015] 在本實用新型較佳的實施例中，上述試驗裝置還包括注射器，注射器為液壓缸，注 射器的兩端分別與第六截止閥和第七截止閥連接，第六截止閥與第一截止閥和第四截止閥 之間的管道連接，第七截止閥與第二截止閥和第二換向閥之間的管道連接。
[0016] 在本實用新型較佳的實施例中，上述加載架為中空結構，滲透儀設置于加載架的 內部，加載架的內部的底壁設置有凹槽，單作用液壓缸安裝于凹槽內。
[0017] 在本實用新型較佳的實施例中，上述滲透儀內設置有位移傳感器，位移傳感器與 無紙記錄儀電連接。
[0018] 在本實用新型較佳的實施例中，上述第一換向閥與第一定量柱塞栗之間連接有第 一溢流閥。
[0019] 在本實用新型較佳的實施例中，上述第二換向閥與第二定量柱塞栗之間連接有第 二溢流閥，第二溢流閥與第二定量柱塞栗之間連接有冷卻器。
[0020] 在本實用新型較佳的實施例中，上述試驗裝置還包括第二振動篩和蓄水池，第二 振動篩和蓄水池連接，第二振動篩與滲透儀連接。
[0021] 本實用新型提供的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置的有益效果是:這 種試驗裝置的滲透儀的缸筒采用高強度透明高分子材料制成，試驗者可以通過高強度透明 高分子材料制成的缸筒，非常直觀地觀察缸筒內的試驗現象，以便試驗者根據觀測結果相 應進行調整。另外，通過設置可持續多途徑加砂裝置，可實現栗站式滲透，能夠實現持續地 進行砂補充，無需停機補充砂，保證了試驗的連續性，提高了試驗的效率和試驗效果。因此， 這種試驗裝置不僅結構簡單，易于操作，便于觀察試驗現象，更大大提高了試驗的準確性和 效率。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被 看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可 以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
[0023] 圖1為本實用新型實施例提供的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置的結 構示意圖。
[0024]圖中標記分別為：
[0025] 可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置10;
[0026] 加載架100;凹槽101;
[0027] 滲透儀200;
[0028] 雙作用液壓缸300;第一截止閥301;第一換向閥302;第一定量柱塞栗303;第一電 機304;第一溢流閥305 ;第二截止閥306;第二換向閥307 ;第二定量柱塞栗308;第二電機 309;第二溢流閥310;冷卻器311;第五截止閥312;
[0029]單作用液壓缸400;第三截止閥401;
[0030] 可持續多途徑加砂裝置500;加砂干路501;第四截止閥502;第一加砂支路503;第 二加砂支路504;第三加砂支路505;第一加砂口 506;第二加砂口 507;第一振動篩508;第一 加砂截止閥509;第二加砂截止閥510;第三加砂截止閥511;第四加砂截止閥512;第五加砂 截止閥513;
[0031] 注射器600;第六截止閥601;第七截止閥602;
[0032] 第二振動篩700;蓄水池701。
【具體實施方式】
[0033] 為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新 型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描 述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和 示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
[0034] 因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求 保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的 實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都 屬于本實用新型保護的范圍。
[0035] 應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0036]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語"上"、"下"等指示的方位或位置關系 為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置 關系，或者是本領域技術人員慣常理解的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型 和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構 造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0037] 此外，術語"第一"、"第二"、"第三"、"第四""第五" "第六""第七"等僅用于區分描 述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0038]在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語"設 置"、"連接"、"連通"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地 連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連， 可以是兩個元件內部的連通;連通可以是通過管道連通，也可以是直接連通。對于本領域的 普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0039] 實施例
[0040]本實施例提供了一種可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置10,這種試驗裝 置包括加載架1〇〇、滲透儀200、第一液壓控制系統、第二液壓控制系統、可持續多途徑加砂 裝置500、注射器600、第二振動篩700和蓄水池701。
[0041 ]其中，加載架100為中空結構，滲透儀200設置于加載架100的內部，加載架100的內 部的底壁設置有凹槽1 〇 1，單作用液壓缸400安裝于凹槽101內。應當理解，加載架100內部形 成壓縮腔體空間，用于容納滲透儀200和巖樣。
[0042]另外，本實用新型的設計者發現，現有的滲透回路中滲透儀200采用鋼質材料制 成，難以對滲透儀200內部情況進行觀測。為了解決這一技術問題，本實施例中，滲透儀200 的缸筒采用高強度透明高分子材料制成，滲透儀200的缸筒內設置有傳感器，傳感器與數據 采集系統電連接。試驗時，試驗者可以通過高強度透明高分子材料制成的缸筒，非常直觀地 觀察缸筒內的試驗現象，以便試驗者根據觀測結果相應進行調整。而傳感器可以有助于對 試驗過程中滲流場的立體刻畫。
[0043]應當注意的是，本實施例中，滲透儀200的缸筒采用高強度透明高分子材料制成， 這種材料為現有材料。此處所指的高強度是指這種材料能夠達到或接近現有的鋼材料制成 缸筒的強度，如果采用普通的透明高分子材料制作缸筒，難以缸筒在試驗時容易被破壞。因 此，為了保證缸筒透明可觀測試驗，又保證缸筒的強度，使缸筒不易損壞，優選采用高強度 透明高分子材料制作缸筒。
[0044] 本實用新型的設計者在研究中發現，現有的試驗裝置采用的是"水驅沙"的方式， 補充砂時需要停機，大大減緩了試驗的效率和試驗的連續性。究其原因，是因為試驗裝置中 缺少砂補充裝置。
[0045] 為了解決這一技術問題，本實施例中設置的可持續多途徑加砂裝置500,能夠持續 地進行砂補充，保證了試驗的連續性，提高了試驗的效率和試驗效果。這種可持續多途徑加 砂裝置500包括一條加砂干路501、多條加砂支路以及多個加砂口。
[0046]多條加砂支路并聯并匯聚于加砂干路501，加砂干路501靠近滲透儀200的部分與 滲透儀200連接，加砂干路501遠離滲透儀200的部分設置有第四截止閥502,每條加砂支路 均設置有一個加砂截止閥，每條加砂支路各與一個加砂口連通。
[0047]其中，加砂支路包括第一加砂支路503、第二加砂支路504和第三加砂支路505,加 砂口包括第一加砂口 506和第二加砂口 507。
[0048]第一加砂支路503的兩端、第二加砂支路504的兩端以及第三加砂支路505的兩端 分別匯聚于加砂干路501。第一加砂支路503設置有相互連接的第一加砂截止閥509和自動 加砂裝置，第一加砂口 506設置于自動加砂裝置上。作為優選，自動加砂裝置為第一振動篩 508。第二加砂支路504上設置有第二加砂截止閥510,第二加砂支路504通過第四加砂截止 閥512與第二加砂口 507連通。第三加砂支路505上設置有第三加砂截止閥511，第三加砂支 路505通過第五加砂截止閥513與第二加砂口 507連通。
[0049] 本實用新型的設計者在研究中還發現，現有的試驗裝置的加載系統一般采用大型 的材料試驗機，體積較大，且較笨重，不僅要求足夠大的實驗室面積，而且不容易搬動;材料 試驗機壓縮腔體的有效空間有限，不能滿足不同高度滲透儀200的安放;材料試驗機壓縮腔 體的設計不夠人性化，滲透儀200搬動較困難。
[0050] 本實施例為了解決這一技術問題，采用了加載架100和兩套液壓控制系統來代替 現有的材料試驗機，大大節省了框架的材料，增強了框架的剛度，減小了裝置的體積，使裝 置更加輕便，改善了制作工藝性，滲透儀200易于安放和移動。
[0051 ]具體地，第一液壓控制系統包括雙作用液壓缸300、第一支路和第二支路，第一支 路包括依次連接的第一截止閥301、第一換向閥302、第一定量柱塞栗303和第一電機304,第 二支路包括依次連接的第二截止閥306、第二換向閥307、第二定量柱塞栗308和第二電機 309,雙作用液壓缸300安裝于加載架100的上部，第一截止閥301與雙作用液壓缸300的上腔 連通，第二截止閥306與雙作用液壓缸300的下腔連通，雙作用液壓缸300的活塞桿與滲透儀 200連接。
[0052]作為優選，第一定量柱塞栗303與水缸連接，能夠抽水或回流，形成水路。第二定量 柱塞栗308與油缸連接，能夠抽油或回流，形成油路。
[0053]第一液壓控制系統通過第一支路和第二支路控制雙作用液壓缸300的活塞桿向下 或向上運動。第一支路抽水時，第二支路回流，雙作用液壓缸300的活塞桿向下運動，可減小 加載架100的壓縮腔體空間;第二支路抽油時，第一支路回流，雙作用液壓缸300的活塞桿向 上運動，可增大加載架100的壓縮腔體空間。因此，根據滲透儀200的高度，可通過雙作用液 壓缸300按需調節壓縮腔體空間，直至合適位置，以達到粗略控制巖樣的位移的目的。
[0054]第二液壓控制系統包括單作用液壓缸400和第三截止閥401，單作用液壓缸400的 活塞桿與滲透儀200連接，第三截止閥401的一端與單作用液壓缸400連通，另一端與第二換 向閥307連接。其中，第一換向閥302和第二換向閥307均為三位四通閥，均包括U位、中位以 及X位。
[0055]也就是說，本實施例中，單作用液壓缸400實際上與雙作用液壓缸300中的油路是 共用一條油路的，通過第二換向閥307、第二截止閥306和第三截止閥401實現油路的切換以 及抽油、回流。
[0056]單作用液壓缸400的液壓油推動活塞桿向上移動，使巖樣發生壓縮變形，以精確控 制巖樣的位移。單作用液壓缸400的液壓油回流，在重力和彈簧恢復力的作用下，單作用液 壓缸400的活塞桿向下移動，使巖樣卸載。
[0057]第一截止閥301與雙作用液壓缸300的上腔之間設置有第五截止閥312,第四截止 閥502與用于連接第一截止閥301和第五截止閥312的管道連接。
[0058]在上述結構的基礎上，這種可持續多途徑加砂裝置500能夠用于自動加砂和手動 加砂，并且能夠根據需要進行切換，保證實驗的連續性，無需停機補砂。可持續多途徑加砂 裝置500可以作為一通路，能夠實現栗站式滲透方式，提高試驗的準確性和試驗效果。
[0059] 另外，本實施例還可以采用注射器式滲透方式，具體是通過注射器600來實現的。 本實施例中，注射器600為液壓缸，注射器600的兩端分別與第六截止閥601和第七截止閥 602連接，第六截止閥601與第一截止閥301和第四截止閥502之間的管道連接，第七截止閥 602與第二截止閥306和第二換向閥307之間的管道連接。
[0060] 另外，滲透儀200內設置有位移傳感器，位移傳感器與無紙記錄儀電連接。巖樣在 受到單作用液壓缸400壓力時，巖樣的軸向壓縮量由位移傳感器將位移信號轉換為電壓信 號，該電壓信號由無紙記錄儀實時顯示和儲存。
[0061 ]作為優選，第一換向閥302與第一定量柱塞栗303之間連接有第一溢流閥305,第二 換向閥307與第二定量柱塞栗308之間連接有第二溢流閥310,第二溢流閥310與第二定量柱 塞栗308之間依次連接有節流閥和冷卻器311。
[0062]第二振動篩700和蓄水池701連接，第二振動篩700與滲透儀200連接。第二振動篩 700通過蓄水池701為滲透儀200內供水。
[0063]以下具體說明本實施例提供的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置10的 工作過程：
[0064]其中，雙作用液壓缸300控制的具體步驟是：
[0065]步驟1:將第一換向閥302置于丨[位，將第二換向閥307置于t位，關閉第六截止閥 601、第四截止閥502、第七截止閥602、第三截止閥401，打開第一截止閥301、第五截止閥 312、第二截止閥306,由第一定量柱塞栗303向雙作用液壓缸300的上腔注水，注水過程中， 雙作用液壓缸300的活塞桿向下運動。同時雙作用液壓缸300內的液壓油經過第二換向閥 307和第二截止閥306回流。
[0066]步驟2:注水完畢后，關閉第一截止閥301、第五截止閥312,將第一換向閥302置于 中位。
[0067] 步驟3:將第二換向閥307閥芯置于U位，將第一換向閥302置于位，關閉第六截止 閥601、第四截止閥502、第七截止閥602、第三截止閥401，打開第一截止閥301、第五截止閥 312、第二截止閥306,啟動第一變量柱塞栗。由第二變量柱塞栗輸出的液壓油經過節流閥、 第二換向閥307和第二截止閥306進入到雙作用液壓缸300的下腔。液壓油驅動活塞桿向上 運動，同時雙作用液壓缸300上腔的水經過第一換向閥302和第一截止閥301、第五截止閥 312回流。
[0068] 上述的步驟1可減小加載架100壓縮腔體空間，步驟3可增大加載架100壓縮腔體空 間。利用這兩步驟，可根據滲透儀200高度按需調節腔體空間，直至合適位置，以達到粗略控 制巖樣的位移。
[0069]另外，單作用液壓缸400控制的具體步驟是：
[0070] 步驟（1):將第二換向閥307的閥芯置于U位，將第一換向閥302置于中位，關閉第 一截止閥301、第六截止閥601、第四截止閥502、第五截止閥312、第七截止閥602、第二截止 閥306,打開第三截止閥401，啟動第二變量柱塞栗。由第二變量柱塞栗輸出的液壓油經過節 流閥、第二換向閥307和第三截止閥401向單作用液壓缸400提供壓力，液壓油推動活塞桿向 上移動，使巖樣發生壓縮變形，以精確控制巖樣的位移。巖樣的軸向壓縮量由位移傳感器將 位移轉換為電壓信號，電壓信號由無紙記錄儀實時顯示和儲存。
[0071] 步驟（2):當位移達到預設值時，將第二換向閥307的閥芯由f|位換至中位并將第 三截止閥401關閉，實現巖樣變形量恒定。在油路中安裝壓力傳感器，轉換為電壓信號后，可 由無紙記錄儀實時采集。
[0072] 步驟(3):將第二換向閥307的閥芯置于X位，打開第三截止閥401，則在重力和彈簧 恢復力的作用下，單作用液壓缸400的活塞桿向下移動，使巖樣卸載。
[0073] 該試驗裝置能夠實現兩種不同的滲透方式，一種是栗站式滲透，另一種是注射器 式滲透。切換方便，可根據需要相應選擇調整。
[0074]其中，栗站式滲透的步驟是：
[0075]將第一換向閥302置于?|.位，將第二換向閥307置于中位，關閉第六截止閥601、第 五截止閥312、第七截止閥602、第三截止閥401、第二截止閥306,打開第一截止閥301、第四 截止閥502,由第一定量柱塞栗303經過第一換向閥302、第一截止閥301、第四截止閥502和 可持續多途徑加砂裝置500向滲透儀200內注水滲透。
[0076] 另外，注射器式滲透的步驟是：
[0077] 步驟①:將第一換向閥302置于U位，將第二換向閥307置于)(位，關閉第四截止閥 502、第五截止閥312、第三截止閥401、第二截止閥306,打開第一截止閥301、第六截止閥 601、第七截止閥602，由第一定量柱塞栗303經過第一換向閥302、第一截止閥301、第六截止 閥601向注射器600的下腔注水滲透。油路中的液壓油經過第二換向閥307和第七截止閥602 回流。
[0078] 步驟②:將第二換向閥307置于丨位，將第一換向閥302置于中位，關閉第一截止閥 301、第五截止閥312、第三截止閥401、第二截止閥306,打開第六截止閥601、第四截止閥 502、第七截止閥602,啟動第二變量柱塞栗。由第二變量柱塞栗輸出的液壓油經過節流閥、 第二換向閥307和第七截止閥602向注射器600提供壓力，液壓油推動活塞桿向下移動，使注 射器600的下腔內的水被壓出，經過第六截止閥601、第四截止閥502和可持續多途徑加砂裝 置500向滲透儀200內注水滲透。
[0079] 另外，可持續多途徑加砂裝置500可分為自動加砂和手工加砂兩種方式。可以根據 實際需要相應選擇加砂方式。
[0080] 一般情況下，使用自動加砂裝置，具體過程如下:打開第一加砂截止閥509,關閉第 二加砂截止閥510、第三加砂截止閥511、第四加砂截止閥512、第五加砂截止閥513，由振動 篩的第一加砂口 506加砂，通過第一加砂支路503采用振動篩按固定頻率勻速加砂后滲透， 這種加砂方式可直接進行補充。
[0081] 模擬突水、突泥/突固瞬間時可采用手動加砂裝置。為保障模擬過程的可持續性， 采用了雙通道的方式，具體過程如下：
[0082] 打開第二加砂截止閥510,關閉第一加砂截止閥509、第三加砂截止閥511、第四加 砂截止閥512、第五加砂截止閥513,可通過第二加砂支路504進行含砂滲透。需補充砂時，可 打開第三加砂截止閥511，關閉第二加砂截止閥510,通過第三加砂支路505進行滲透，同時 打開第四加砂截止閥512,關閉第五加砂截止閥513,從第二加砂口 507對第二加砂支路504 進行砂的補充。
[0083]同樣也可以打開第三加砂截止閥511，關閉第一加砂截止閥509、第二加砂截止閥 510、第四加砂截止閥512、第五加砂截止閥513,通過第三加砂支路505進行加砂滲透。需補 充砂時，可打開第二加砂截止閥510,關閉第三加砂截止閥511，通過第二加砂支路504進行 滲透，同時打開第五加砂截止閥513，關閉第四加砂截止閥512，從第二加砂口 507對第三加 砂支路505進行砂的補充。
[0084]以上無論由哪個加砂支路流出，都是通過加砂干路501流至滲透儀200內。
[0085]綜上所述，本實施例提供的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置10的滲透 儀200的缸筒采用高強度透明高分子材料制成，試驗者可以通過高強度透明高分子材料制 成的缸筒，非常直觀地觀察缸筒內的試驗現象，以便試驗者根據觀測結果相應進行調整。另 外，通過設置可持續多途徑加砂裝置500，可實現栗站式滲透，能夠實現持續地進行砂補充， 無需停機補充砂，保證了試驗的連續性，提高了試驗的效率和試驗效果。并且，采用加載架 100和兩套液壓控制系統來代替現有的材料試驗機，大大節省了框架的材料，增強了框架的 剛度，減小了裝置的體積，使裝置更加輕便，改善了制作工藝性，滲透儀200易于安放和移 動。并且，試驗時根據滲透儀200的高度，可通過雙作用液壓缸300，按需調節加載架100的內 部空間，直至合適位置，以達到粗略控制巖樣的位移，再通過單作用液壓缸400使巖樣發生 壓縮變形，以精確控制巖樣的位移。
[0086] 這種試驗裝置不僅結構簡單，易于操作，便于觀察試驗現象，更大大提高了試驗的 準確性。
[0087] 以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本 領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則 之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，包括加載架、滲透儀 以及可持續多途徑加砂裝置； 所述滲透儀的缸筒采用高強度透明高分子材料制成，所述滲透儀的缸筒內設置有傳感 器，所述傳感器與數據采集系統電連接； 所述可持續多途徑加砂裝置包括一條加砂干路、多條加砂支路以及多個加砂口；多條 所述加砂支路并聯并匯聚于所述加砂干路，所述加砂干路靠近所述滲透儀的部分與所述滲 透儀連接，所述加砂干路遠離所述滲透儀的部分設置有第四截止閥，每條所述加砂支路均 設置有一個加砂截止閥，每條所述加砂支路各與一個所述加砂口連通。2. 根據權利要求1所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述加砂支路包括第一加砂支路、第二加砂支路和第三加砂支路，所述加砂口包括第一加砂 口和第二加砂口； 所述第一加砂支路的兩端、所述第二加砂支路的兩端以及所述第三加砂支路的兩端分 別匯聚于所述加砂干路;所述第一加砂支路設置有相互連接的第一加砂截止閥和自動加砂 裝置，所述第一加砂口設置于所述自動加砂裝置上;所述第二加砂支路上設置有第二加砂 截止閥，所述第二加砂支路通過第四加砂截止閥與所述第二加砂口連通;所述第三加砂支 路上設置有第三加砂截止閥，所述第三加砂支路通過第五加砂截止閥與所述第二加砂口連 通。3. 根據權利要求1所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述試驗裝置還包括第一液壓控制系統和第二液壓控制系統； 所述第一液壓控制系統包括雙作用液壓缸、第一支路和第二支路，所述第一支路包括 依次連接的第一截止閥、第一換向閥、第一定量柱塞栗和第一電機，所述第二支路包括依次 連接的第二截止閥、第二換向閥、第二定量柱塞栗和第二電機，所述雙作用液壓缸安裝于所 述加載架的上部，所述第一截止閥與所述雙作用液壓缸的上腔連通，所述第二截止閥與所 述雙作用液壓缸的下腔連通，所述雙作用液壓缸的活塞桿與所述滲透儀連接； 所述第二液壓控制系統包括單作用液壓缸和第三截止閥，所述單作用液壓缸的活塞桿 與所述滲透儀連接，所述第三截止閥的一端與所述單作用液壓缸連通，另一端與所述第二 換向閥連接。4. 根據權利要求3所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述第一截止閥與所述雙作用液壓缸的上腔之間設置有第五截止閥，所述第四截止閥與用于 連接所述第一截止閥和所述第五截止閥的管道連接。5. 根據權利要求4所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述試驗裝置還包括注射器，所述注射器為液壓缸，所述注射器的兩端分別與第六截止閥和 第七截止閥連接，所述第六截止閥與所述第一截止閥和所述第四截止閥之間的管道連接， 所述第七截止閥與所述第二截止閥和所述第二換向閥之間的管道連接。6. 根據權利要求3所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述加載架為中空結構，所述滲透儀設置于所述加載架的內部，所述加載架的內部的底壁設 置有凹槽，所述單作用液壓缸安裝于所述凹槽內。7. 根據權利要求3所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述滲透儀內設置有位移傳感器，所述位移傳感器與無紙記錄儀電連接。8. 根據權利要求3所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述第一換向閥與所述第一定量柱塞栗之間連接有第一溢流閥。9. 根據權利要求8所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于，所 述第二換向閥與所述第二定量柱塞栗之間連接有第二溢流閥，所述第二溢流閥與所述第二 定量柱塞栗之間連接有冷卻器。10. 根據權利要求1所述的可持續多途徑加砂的破碎巖石滲透試驗裝置，其特征在于， 所述試驗裝置還包括第二振動篩和蓄水池，所述第二振動篩和所述蓄水池連接，所述第二 振動篩與所述滲透儀連接。
【文檔編號】G01N15/08GK205426742SQ201620271960
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月1日
【發明人】孔海陵, 王路珍, 陳占清, 顧國慶, 徐兵, 郁邦永, 韓雨, 李檣
【申請人】鹽城工學院