一种配置金属排液管的含水合物沉积物三轴仪压力室的制作方法

本发明涉及试验设备技术领域，具体讲是一种含水合物沉积物三轴仪压力室。

背景技术：

现有的含天然气水合物沉积物力学特性实验研究以实验室人工合成的含天然气水合物沉积物样品为主。申请号201410486670.9的发明专利申请《含天然气水合物沉积物多功能三轴压缩实验装置及实验方法》提出了一种三轴实验机，可以对含天然气水合物沉积物样品进行试验；这种三轴实验机的导力杆穿过导力杆通孔伸出压力室上盖，导力杆下端通过螺栓与样品端盖连接；这种结构造成样品轴向应力与侧向应力在初始时刻难以相同，进而影响了实验效果。申请号201410357319.X的中国发明专利《一种天然气水合物沉积物力学特性可视化试验装置》提出了一种自压式三轴仪，，包括顶置一体化轴向加载装置和高压三轴压力室；所述顶置一体化轴向加载装置包括小型液压油缸和活塞；通过小型液压油缸中的液压油驱动活塞向下运动产生轴向加载力。端盖中心设置有通道，通道的一端通过柔性管道与底盘设置的通道连接。在压力室充入压力液体时，柔性管道容易被压力室压力压瘪，从而导致液体流通不畅。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种不同于现有技术方案的一种含水合物沉积物三轴仪压力室，能够解决柔性管道容易被压力室压力压瘪，从而导致液体流通不畅问题，改善了实验效果。

本发明的技术方案是：一种含水合物沉积物三轴仪压力室，包括上盖、下盖、侧筒、样品筒、上平盖，侧筒的上下两端分别与上盖和下盖连接，上盖、下盖、侧筒围成的空腔是压力室，样品筒设置在压力室的中心轴线上；上盖中心位置设置有导力杆通孔，导力杆穿过导力杆通孔伸出上盖，样品筒下端与下盖连接，样品筒上端连接上平盖；其特征在于：上平盖设置有排液通道，所述排液通道的进液口与样品连通，排液通道的出液口连通硬质排液管，所述排液管将液体排出压力室外。硬质排液管的使用，使得管道流通顺畅，不会被压瘪。

所述排液管的材质是金属。金属材质的排液管既有一定的硬度，又便于获得。

排液管采用材质是不锈钢，既能保证一定的硬度，又耐腐蚀，便于实验装置的长期运行效果。

排液管的实现方式可以采用以下方式：所述排液管未连接排液通道的一端与压力室内侧固定，所述排液管设置有螺旋结构，所述螺旋结构的轴线与样品筒的轴线重合或平行。排液管设置螺旋结构，当实验中样品受力产生平盖位移时，排液管可以变形以适应位移且不会脱落。

排液管的实现方式也可以采用以下方式：所述排液管垂直穿过上盖或下盖，所述排液管垂直穿过上盖或下盖的部分平行于样品筒轴线。同样当实验中样品受力产生平盖位移时，排液管可以垂直于上盖或下盖移动，适应平盖位移且不会脱落。

为了保证围压液体更好的对样品施加作用，所述导力杆下端的截面积向末端方向逐渐缩小，到末端截面积为最小。这种形式的导力杆接触到平盖的面积更小，围压液体接触平盖的面积最大。

导力杆末端的轴向截面形状可以是锥形或圆形。这种形状既便于加工，也能够使得导力杆末端与平盖上表面更偏向于点接触，围压液体接触平盖的面积更大。

为了便于导力杆和平盖的定位，所述平盖与导力杆末端接触的表面设置有凹陷。导力杆末端插入凹陷，定位更加方便。

为了保证导力杆末端与平盖上表面仅有一点接触，所述凹陷的曲率半径大于导力杆末端的曲率半径。

采用本发明的结构，平盖安装探针不便，为了解决这个问题，在下盖上安装探针，所述探针伸入样品内部。在下盖上安装探针，由上方添加样品，样品的添加更加方便。

为了便于样品的成型,还可以设置成型模盒、调整杆，所述成型模盒套在样品筒周围，调整杆穿过侧筒与成型模盒连接，控制成型模盒的开闭。

附图说明

图1是本发明的一种含水合物沉积物三轴仪压力室的一种实施方式的剖视图。

图2是图1中A-A的剖视图。

图3是图1实施方式的另一方向的剖视图。

图4是本发明的另一种含水合物沉积物三轴仪压力室实施例的轴向剖视图。

具体实施方式

实施方式1。

结合附图1、2、3说明本发明一种含水合物沉积物三轴仪压力室的一种实施方式。

如图1所示，上盖1、侧筒2、下盖3通过螺钉连接在一起，侧筒2的上下两端分别与上盖1和下盖3连接，上盖1、侧筒2、下盖3围成的空腔是压力室，样品筒4设置在压力室的中心轴线上，成型模盒5套在样品筒4周围，调整杆6穿过侧筒2与成型模盒5连接，控制成型模盒5的开闭；上盖1中心位置设置有导力杆通孔，导力杆7穿过导力杆通孔伸出上盖1；样品筒2下端与下盖3连接，样品筒4上端连接上平盖8，导力杆7不与上平盖8固定，导力杆下7端与上平盖8上表面接触。

样品筒4上端连接上平盖8，围压压力可以通过上平盖8传导到样品筒4中所装的样品上；导力杆7不与上平盖8固定，导力杆7下端与上平盖上表面接触；可以保证导力杆7能够将样品受力后所产生的轴向变形传导到检测装置上。从而避免了样品轴向受力与围压不同的缺陷，同时又保证了样品轴向变形的传导。

导力杆7下端的截面积向末端方向逐渐缩小，到末端截面积为最小。在本实施例中，导力杆7末端的轴向截面形状是圆形，这种形状既便于加工，也能够使得导力杆末端与平盖上表面更偏向于点接触。导力杆轴向截面也可以是锥形或其他形状。这些形式的导力杆7接触到平盖的面积更小，围压液体接触平盖的面积最大。

为了便于导力杆7和平盖8的定位，所述平盖8与导力杆7末端接触的表面设置有凹陷。导力杆7末端插入凹陷，定位更加方便。为了保证导力杆7末端与平盖8上表面的点接触效果，所述凹陷的曲率半径大于导力杆7末端的曲率半径。

上平盖8设置有排液通道81，所述排液通道81的进液口与样品筒2上方设置的透水石10连通，排液通道81的出液口连通排液管9，排液管9未连接排液通道81的一端与压力室内侧固定，与下盖3设置的第二排液通道相连，通过第二排液通道将液体排出；所述排液管9的材质是不锈钢，所述排液管9设置有螺旋结构，所述螺旋结构的轴线与样品筒2的轴线重合或平行。当实验中样品受力产生平盖位移时，排液管可以变形以适应位移且不会脱落。通过排液通道81和排液管9，可以方便的实现试验时样品出液的引出。

下盖3由下压盖32和下法兰盖33组成，下压盖32穿过下法兰盖33压紧样品筒2下方设置的透水石10，探针11伸入样品内部。样品添加时，可打开上平盖由上方添加，样品的添加更加方便。

实施方式2。

图4是本发明的另一种实施例的轴向剖视图。

本实施例中，排液管9垂直穿过上盖1，所述排液管9垂直穿过上盖1部分平行于样品筒4轴线。当实验中样品受力产生平盖位移时，排液管可以垂直于上盖或下盖移动，适应平盖位移且不会脱落。

本实施例中，侧筒2周围设置有保温筒12。

本实施不包括成型模盒，样品装在样品筒中，并与上平盖和下盖直接接触。