一种岩石三轴蠕变试验机的液压缸独立控制系统的制作方法

本发明涉及岩石试验设备领域，更具体涉及一种岩石三轴蠕变试验机的液压缸独立控制系统。

背景技术：

岩石三轴蠕变试验是测定岩石长期力学行为的重要手段，其试验时间通常可达数月之久，多则数年之久。蠕变试验过程中通常涉及多级差应力(轴压减去围压)，在各级应力施加的过程中，必须严格保持其量值的恒定，以确保获得可信的试验数据。目前的岩石蠕变试验机多采用液压伺服控制来实现压力恒定，现有的三轴测试中均采用整体控制，即单面整体对岩石施压，不能针对不同岩石进行单点施压，或者根据岩石尺寸调节施压面积，因此其适用范围和力的作用范围和针对性受到了一定的限制。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用范围好的岩石三轴蠕变试验机的液压缸独立控制系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种岩石三轴蠕变试验机的液压缸独立控制系统，包括油箱、二位四通电磁换向阀和位于岩石三轴方向上的若干个并联的液压缸，所述油箱连接有滤油器，滤油器连接有液压泵，所述液压泵连接有电动机，所述液压泵的输出端和油箱连接在二位四通电磁换向阀的输出端，所述二位四通电磁换向阀的两个输出端分别连接有两个三位二通电磁换向阀，所述三位二通电磁换向阀的两个输出端分别连接有并联的第一换向阀和第二换向阀，所述第一换向阀和第二换向阀的限流方向相反，两组所述第一换向阀和第二换向阀的并联输出端分别连接液压缸的进油口和回油口。

进一步的还包括快速充油管道，所述快速充油管道的两端分别连接液压泵的输出端和液压缸的进油口，所述快速充油管道上设有截止阀。

进一步的所述液压缸的进油口处设有蓄能器。

进一步的所述液压缸的进油口处设有压力传感器。

进一步的所述液压缸的进油口处设有与压力传感器连接的压力表。

进一步的所述液压泵的输出端连接有第三单向阀。

进一步的所述二位四通电磁换向阀与油箱的回油管道上设有风冷式油冷却器和滤油器。

进一步的还包括空压机，所述空压机连接液压缸，所述空压机连接液压缸的管道上设有空气滤清器。

进一步的所述油箱上连接有液位温度计。

进一步的所述油箱与快速充油管道之间设有溢流阀。

综上所述，本发明由于每个液压缸对应岩石三轴上的每个点，且本发明的液压缸都是并联的，使得每个液压缸均可以单独控制，在进行单个液压缸控制的时候，只要使得其它液压缸输出端和输入端上的三位二通电磁换向阀均调节至左位也就是截止位即可，从而可以对岩石单点施压，提高其适用范围，且能对岩石单点针对性测试。

附图说明

图1为本发明一种岩石三轴蠕变试验机的液压缸独立控制系统的油路图。

标注说明：1、油箱；2、电动机；3、滤油器；4、液位温度计；5、风冷式油冷却器；6、溢流阀；7、第三单向阀；8、快速充油管道；9、压力表；10、截止阀；11、空气滤清器；12、空压机；13、液压缸；14、压力传感器；15、蓄能器；16、第一单向阀；17、第二单向阀；18、三位二通电磁换向阀；19、二位四通电磁换向阀；20、液压泵。

具体实施方式

参照图1对本发明一种岩石三轴蠕变试验机的液压缸独立控制系统的实施例作进一步说明。

一种岩石三轴蠕变试验机的液压缸13独立控制系统，包括油箱1、二位四通电磁换向阀19和位于岩石三轴方向上的若干个并联的液压缸13，所述油箱1连接有滤油器3，滤油器3连接有液压泵20，所述液压泵20连接有电动机2，所述液压泵20的输出端和油箱1连接在二位四通电磁换向阀19的输出端，所述二位四通电磁换向阀19的两个输出端分别连接有两个三位二通电磁换向阀18，所述三位二通电磁换向阀18的两个输出端分别连接有并联的第一换向阀和第二换向阀，所述第一换向阀和第二换向阀的限流方向相反，两组所述第一换向阀和第二换向阀的并联输出端分别连接液压缸13的进油口和回油口。

如图1所示，二位四通电磁换向阀19左位为进油位，右位为回油位，三位二通电磁换向阀18中的左位为截止位，中位接通第二单向阀17，右位接通第一单向阀16，在进行液压缸13的活塞杆移动与待测岩石接触的时候，液压缸13接通二位四通电磁换向阀19的左位，使得压力有抵达三位二通电磁换向阀18的输入端，本实施例中接通液压缸13输出端的三位二通电磁换向阀18设在右位接通第一单向阀16，接通液压缸13输入端的三位二通电磁换向阀18设在中位接通第二单向阀17，压力油通过第二单向阀17进入液压缸13内，驱动液压缸13的活塞运动，同时液压缸13内被挤压的液压油通过第一单向阀16从液压缸13输出端连接的三位二通电磁换向阀18排出，通过通二位四通电磁换向阀19流回油箱1，依次完成每个液压缸13活塞杆的位置调节，使得岩石三轴方向上被液压缸13挤压。

调节好液压缸13活塞的位置的时候，接着对岩石三轴方向上进行施压，此时只需要将液压缸13连接输出端的三位二通电磁换向阀18调节至左位或者中位，使得液压缸13输出端的液压油被第二单向阀17或三位二通电磁换向阀18拦截，无法回流至油箱1内，而液压缸13的输出端仍在输送压力油，使得液压缸13内的对活塞的压力逐渐增大，从而加大液压缸13活塞对岩石的压力。

在进行岩石围压保持的时候，在上述流程的前提下，将液压泵20停止工作即可，在液压缸13输入端的第二单向阀17的限流作用下，使得液压缸13内保压。

由于每个液压缸13对应岩石三轴上的每个点，且本发明的液压缸13都是并联的，使得每个液压缸13均可以单独控制，在进行单个液压缸13控制的时候，只要使得其它液压缸13输出端和输入端上的三位二通电磁换向阀18均调节至左位也就是截止位即可，从而可以对岩石单点施压，提高其适用范围，且能对岩石单点针对性测试。

在完成岩石测试的时候，将二位四通电磁换向阀19调节至右位，左右两个三位二通电磁换向阀18分别调节至右位即可将液压油回流至油箱1内。

本实施例优选的还包括快速充油管道8，所述快速充油管道8的两端分别连接液压泵20的输出端和液压缸13的进油口，所述快速充油管道8上设有截止阀10，通过快速充油管道8可以加块液压缸13充油及放油操作，大大提高了操作效率，同时减少其它元件的使用，可以保护其它元件，需要说明的是在进行快速充油的时候两个三位二通电磁换向阀18均是位于左位，从而切断液压泵20与液压缸13的正向通油管路。。

本实施例优选的所述液压缸13的进油口处设有蓄能器15，缓冲油路中的压力波动，以使三轴室内的围压更为稳定，同时起到保护液压元件的作用。

本实施例优选的所述液压缸13的进油口处设有压力传感器14，用于检测液压缸13内油压，当油压不足的时候，可以控制液压泵20对液压不足的单个液压缸13增压。

本实施例优选的所述液压缸13的进油口处设有与压力传感器14连接的压力表9，可以更直观的检测液压缸13的压力是否达标。

本实施例优选的所述液压泵20的输出端连接有第三单向阀7，用于限制液压油回流。

本实施例优选的所述二位四通电磁换向阀19与油箱1的回油管道上设有风冷式油冷却器5和滤油器3，用于高温回流液压油的冷却与过滤，以便循环使用。

本实施例优选的还包括空压机12，所述空压机12连接液压缸13，所述空压机12连接液压缸13的管道上设有空气滤清器11，在对本发明的系统进行油路清洗的时候，只要通过空压机12将高压空气通过空气滤清器11净化后通入液压缸13内，此时的左右两个三位二通电磁换向阀18均位于右位，二位四通电磁换向阀19调节至右位，截止阀10打开使得管路内的液压油在高压空气的作用下被完全推入油箱1内，从而将管路内的液压油排空。

本实施例优选的所述油箱1上连接有液位温度计4，用于检测油箱1内的液压油温度是否符合使用标准。

本实施例优选的所述油箱1与快速充油管道8之间设有溢流阀6，防止油路堵塞、压力突然升高等事故导致液压泵20损坏，以保护液压泵20。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。