一种可持续加砂的泵站式破碎岩石渗透试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可持续加砂的泵站式破碎岩石渗透试验装置，包括加载架、渗透仪、第一液压控制系统、第二液压控制系统以及可持续加砂装置；加载架为中空结构，渗透仪设置于加载架的内部。可持续加砂装置包括加砂干路、第四截止阀和自动加砂装置，第四截止阀设置于加砂干路，加砂干路的一端与渗透仪连接，另一端设置有第四截止阀，自动加砂装置与加砂干路连接，自动加砂装置设置有加砂口。这种试验装置能够大大节省框架的材料，增强了框架的刚度，减小了装置的体积，改善了制作工艺性，渗透仪易于安放和移动；另外，实现泵站式渗透，能够实现持续地进行砂补充，无需停机补充砂，保证了试验的连续性，提高了试验的效率和试验效果。
【专利说明】
-种可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及破碎岩石水砂两相渗透试验设备领域，具体而言，设及一种可持 续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置。
【背景技术】
[0002] 目前采矿工程、隧道工程等含破碎地质构造的工程领域中，陷落柱突水/突固、复 杂岩溶隧道突水/突泥等安全问题时常出现。陷落柱突水/突固、复杂岩溶隧道突水/突泥等 问题都可W认为是破碎岩石中水砂两相渗流失稳所引发的灾害，故而破碎岩石的水砂两相 渗流的渗透试验就成为研究陷落柱突水/突固、复杂岩溶隧道突水/突泥等问题的基础。
[0003] 现有的破碎岩石的水砂两相渗流的试验装置往往由加载系统、渗透回路、数据采 集系统、颗粒回收系统等部分组成。但该系统存在W下弊端:加载系统一般采用大型的材料 试验机，体积较大，且较笨重，不仅要求足够大的实验室面积，而且不容易搬动;材料试验机 压缩腔体的有效空间有限，不能满足不同高度渗透仪的安放;材料试验机压缩腔体的设计 不够人性化，渗透仪搬动较困难。另外，现有的试验装置采用的是"水驱沙"的方式，补充砂 时需要停机，大大减缓了试验的效率和试验的连续性。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于提供一种可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置，其 能够大大节省框架的材料，增强了框架的刚度，减小了装置的体积，使装置更加轻便，改善 了制作工艺性，渗透仪易于安放和移动；另外，实现累站式渗透，能够实现持续地进行砂补 充，无需停机补充砂，保证了试验的连续性，提高了试验的效率和试验效果;不仅结构简单， 易于操作，更大大提高了试验的准确性。
[0005] 本实用新型的实施例是运样实现的：
[0006] -种可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置，包括加载架、渗透仪、第一液压 控制系统、第二液压控制系统W及可持续加砂装置;加载架为中空结构，渗透仪设置于加载 架的内部；
[0007] 第一液压控制系统包括双作用液压缸、第一支路和第二支路，第一支路包括依次 连接的第一截止阀、第一换向阀、第一定量柱塞累和第一电机，第二支路包括依次连接的第 二截止阀、第二换向阀、第二定量柱塞累和第二电机，双作用液压缸安装于加载架的上部， 第一截止阀与双作用液压缸的上腔连通，第二截止阀与双作用液压缸的下腔连通，双作用 液压缸的活塞杆与渗透仪连接；
[000引第二液压控制系统包括单作用液压缸和第Ξ截止阀，单作用液压缸的活塞杆与渗 透仪连接，第Ξ截止阀的一端与单作用液压缸连通，另一端与第二换向阀连接；
[0009]可持续加砂装置包括加砂干路、第四截止阀和自动加砂装置，第四截止阀设置于 加砂干路，加砂干路的一端与渗透仪连接，另一端通过第四截止阀与第一截止阀连接，自动 加砂装置与加砂干路连接，自动加砂装置设置有加砂口。
[0010] 在本实用新型较佳的实施例中，上述可持续加砂装置为可持续多途径加砂装置， 可持续多途径加砂装置包括一条加砂干路、多条加砂支路W及多个加砂口；
[0011] 多条加砂支路并联并汇聚于加砂干路，每条加砂支路均设置有一个加砂截止阀， 每条加砂支路各与一个加砂口连通。
[0012] 在本实用新型较佳的实施例中，上述加砂支路包括第一加砂支路、第二加砂支路 和第Ξ加砂支路，加砂口包括第一加砂口和第二加砂口；
[0013] 第一加砂支路的两端、第二加砂支路的两端W及第Ξ加砂支路的两端分别汇聚于 加砂干路;第一加砂支路设置有相互连接的第一加砂截止阀和自动加砂装置，第一加砂口 设置于自动加砂装置上;第二加砂支路上设置有第二加砂截止阀，第二加砂支路通过第四 加砂截止阀与第二加砂口连通;第Ξ加砂支路上设置有第Ξ加砂截止阀，第Ξ加砂支路通 过第五加砂截止阀与第二加砂口连通。
[0014] 在本实用新型较佳的实施例中，上述第一截止阀与双作用液压缸的上腔之间设置 有第五截止阀，第四截止阀与用于连接第一截止阀和第五截止阀的管道连接。
[0015] 在本实用新型较佳的实施例中，上述试验装置还包括注射器，注射器为液压缸，注 射器的两端分别与第六截止阀和第屯截止阀连接，第六截止阀与第一截止阀和第四截止阀 之间的管道连接，第屯截止阀与第二截止阀和第二换向阀之间的管道连接。
[0016] 在本实用新型较佳的实施例中，上述加载架的内部的底壁设置有凹槽，单作用液 压缸安装于凹槽内。
[0017] 在本实用新型较佳的实施例中，上述渗透仪的缸筒采用高强度透明高分子材料制 成，渗透仪的缸筒内设置有传感器，传感器与数据采集系统电连接。
[0018] 在本实用新型较佳的实施例中，上述渗透仪内设置有位移传感器，位移传感器与 无纸记录仪电连接。
[0019] 在本实用新型较佳的实施例中，上述第一换向阀与第一定量柱塞累之间连接有第 一溢流阀，第二换向阀与第二定量柱塞累之间连接有第二溢流阀，第二溢流阀与第二定量 柱塞累之间连接有冷却器。
[0020] 在本实用新型较佳的实施例中，上述试验装置还包括第二振动筛和蓄水池，第二 振动筛和蓄水池连接，第二振动筛与渗透仪连接。
[0021] 本实用新型提供的可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置的有益效果是:运 种试验装置采用加载架和两套液压控制系统来代替现有的材料试验机，大大节省了框架的 材料，增强了框架的刚度，减小了装置的体积，使装置更加轻便，改善了制作工艺性，渗透仪 易于安放和移动。并且，试验时根据渗透仪的高度，可通过双作用液压缸，按需调节加载架 的内部空间，直至合适位置，W达到粗略控制岩样的位移，再通过单作用液压缸使岩样发生 压缩变形，W精确控制岩样的位移。另外，通过设置可持续加砂装置，可实现累站式渗透，能 够实现持续地进行砂补充，无需停机补充砂，保证了试验的连续性，提高了试验的效率和试 验效果。因此，运种试验装置不仅结构简单，易于操作，更大大提高了试验的准确性和效率。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用 的附图作简单地介绍，应当理解，W下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被 看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可 W根据运些附图获得其他相关的附图。
[0023] 图1为本实用新型实施例提供的可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置的结 构示意图。
[0024] 图中标记分别为：
[0025] 可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置10;
[00%] 加载架100;凹槽101;
[0027]渗透仪200;
[00%]双作用液压缸300;第一截止阀301;第一换向阀302;第一定量柱塞累303;第一电 机304;第一溢流阀305 ;第二截止阀306;第二换向阀307 ;第二定量柱塞累308;第二电机 309;第二溢流阀310;冷却器311;第五截止阀312;
[00巧]单作用液压缸400;第Ξ截止阀401;
[0030] 可持续多途径加砂装置500;加砂干路501;第四截止阀502;第一加砂支路503;第 二加砂支路504;第Ξ加砂支路505;第一加砂口 506;第二加砂口 507;第一振动筛508;第一 加砂截止阀509;第二加砂截止阀510;第Ξ加砂截止阀511;第四加砂截止阀512;第五加砂 截止阀513;
[0031] 注射器600;第六截止阀601;第屯截止阀602;
[0032] 第二振动筛700;蓄水池701。
【具体实施方式】
[0033] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新 型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描 述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和 示出的本实用新型实施例的组件可各种不同的配置来布置和设计。
[0034] 因此，W下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求 保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都 属于本实用新型保护的范围。
[0035] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0036] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语"上"、"下"等指示的方位或位置关系 为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置 关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型 和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、W特定的方位构 造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0037] 此外，术语"第一"、"第二"、"第、"第四""第五""第六""第屯"等仅用于区分描 述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0038] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"设 置"、"连接"、"连通"应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或一体地 连接;可w是机械连接，也可w是电连接;可w是直接相连，也可w通过中间媒介间接相连， 可W是两个元件内部的连通;连通可W是通过管道连通，也可W是直接连通。对于本领域的 普通技术人员而言，可W具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0039] 实施例
[0040] 本实施例提供了可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置10,运种试验装置包 括加载架100、渗透仪200、第一液压控制系统、第二液压控制系统、可持续多途径加砂装置 500、注射器600、第二振动筛700和蓄水池701。
[0041 ]其中，加载架100为中空结构，渗透仪200设置于加载架100的内部，加载架100的内 部的底壁设置有凹槽101，单作用液压缸400安装于凹槽101内。应当理解，加载架100内部形 成压缩腔体空间，用于容纳渗透仪200和岩样。
[0042] 第一液压控制系统包括双作用液压缸300、第一支路和第二支路，第一支路包括依 次连接的第一截止阀301、第一换向阀302、第一定量柱塞累303和第一电机304,第二支路包 括依次连接的第二截止阀306、第二换向阀307、第二定量柱塞累308和第二电机309,双作用 液压缸300安装于加载架100的上部，第一截止阀301与双作用液压缸300的上腔连通，第二 截止阀306与双作用液压缸300的下腔连通，双作用液压缸300的活塞杆与渗透仪200连接。
[0043] 作为优选，第一定量柱塞累303与水缸连接，能够抽水或回流，形成水路。第二定量 柱塞累308与油缸连接，能够抽油或回流，形成油路。
[0044] 第一液压控制系统通过第一支路和第二支路控制双作用液压缸300的活塞杆向下 或向上运动。第一支路抽水时，第二支路回流，双作用液压缸300的活塞杆向下运动，可减小 加载架100的压缩腔体空间;第二支路抽油时，第一支路回流，双作用液压缸300的活塞杆向 上运动，可增大加载架100的压缩腔体空间。因此，根据渗透仪200的高度，可通过双作用液 压缸300按需调节压缩腔体空间，直至合适位置，W达到粗略控制岩样的位移的目的。
[0045] 第二液压控制系统包括单作用液压缸400和第Ξ截止阀401，单作用液压缸400的 活塞杆与渗透仪200连接，第Ξ截止阀401的一端与单作用液压缸400连通，另一端与第二换 向阀307连接。其中，第一换向阀302和第二换向阀307均为Ξ位四通阀，均包括η位、中位W 及X位。
[0046] 也就是说，本实施例中，单作用液压缸400实际上与双作用液压缸300中的油路是 共用一条油路的，通过第二换向阀307、第二截止阀306和第Ξ截止阀401实现油路的切换W 及抽油、回流。
[0047] 单作用液压缸400的液压油推动活塞杆向上移动，使岩样发生压缩变形，W精确控 制岩样的位移。单作用液压缸400的液压油回流，在重力和弹黃恢复力的作用下，单作用液 压缸400的活塞杆向下移动，使岩样卸载。
[004引另外，本实用新型的设计者在研究中发现，现有的试验装置采用的是"水驱沙"的 方式，补充砂时需要停机，大大减缓了试验的效率和试验的连续性。究其原因，是因为试验 装置中缺少砂补充装置。
[0049] 为了解决运一技术问题，本实施例中增设了一种可持续多途径加砂装置500,能够 持续地进行砂补充，保证了试验的连续性，提高了试验的效率和试验效果。运种可持续多途 径加砂装置500包括一条加砂干路501、多条加砂支路W及多个加砂口。
[0050] 多条加砂支路并联并汇聚于加砂干路501，加砂干路501靠近渗透仪200的部分与 渗透仪200连接，加砂干路501远离渗透仪200的部分设置有第四截止阀502,每条加砂支路 均设置有一个加砂截止阀，每条加砂支路各与一个加砂口连通。
[0051] 其中，加砂支路包括第一加砂支路503、第二加砂支路504和第Ξ加砂支路505,加 砂口包括第一加砂口 506和第二加砂口 507。
[0052] 第一加砂支路503的两端、第二加砂支路504的两端W及第Ξ加砂支路505的两端 分别汇聚于加砂干路501。第一加砂支路503设置有相互连接的第一加砂截止阀509和自动 加砂装置，第一加砂口 506设置于自动加砂装置上。作为优选，自动加砂装置为第一振动筛 508。第二加砂支路504上设置有第二加砂截止阀510,第二加砂支路504通过第四加砂截止 阀512与第二加砂口 507连通。第Ξ加砂支路505上设置有第Ξ加砂截止阀511，第Ξ加砂支 路505通过第五加砂截止阀513与第二加砂口 507连通。
[0053] 第一截止阀301与双作用液压缸300的上腔之间设置有第五截止阀312,第四截止 阀502与用于连接第一截止阀301和第五截止阀312的管道连接。
[0054] 运种可持续多途径加砂装置500能够用于自动加砂和手动加砂，并且能够根据需 要进行切换，保证实验的连续性，无需停机补砂。可持续多途径加砂装置500可W作为一通 路，能够实现累站式渗透方式，提高试验的准确性和试验效果。
[0055] 当然，在本实用新型的其他实施例中，也可W不必采用多途径的，即只采用可持续 加砂装置，即可实现持续加砂。此时，可持续加砂装置包括加砂干路501、第四截止阀502和 自动加砂装置，第四截止阀502设置于加砂干路501，加砂干路501的一端与渗透仪200连接， 另一端通过第四截止阀502与第一截止阀301连接，自动加砂装置与加砂干路501连接，自动 加砂装置设置有加砂口。
[0056] 另外，为了提高加砂的灵活性和进一步实现按需补充砂，本实施例还可W采用注 射器式渗透方式，具体地，是通过注射器600来实现的。本实施例中，注射器600为液压缸，注 射器600的两端分别与第六截止阀601和第屯截止阀602连接，第六截止阀601与第一截止阀 301和第四截止阀502之间的管道连接，第屯截止阀602与第二截止阀306和第二换向阀307 之间的管道连接。
[0057] 另外，本实用新型的设计者发现，现有的渗透回路中渗透仪200采用钢质材料制 成，难W对渗透仪200内部情况进行观测。为了解决运一技术问题，本实施例中，渗透仪200 的缸筒采用高强度透明高分子材料制成，渗透仪200的缸筒内设置有传感器，传感器与数据 采集系统电连接。试验时，试验者可W通过高强度透明高分子材料制成的缸筒，非常直观地 观察缸筒内的试验现象，W便试验者根据观测结果相应进行调整。而传感器可W有助于对 试验过程中渗流场的立体刻画。
[0058] 应当注意的是，本实施例中，渗透仪200的缸筒采用高强度透明高分子材料制成， 运种材料为现有材料。此处所指的高强度是指运种材料能够达到或接近现有的钢材料制成 缸筒的强度，如果采用普通的透明高分子材料制作缸筒，难W缸筒在试验时容易被破坏。因 此，为了保证缸筒透明可观测试验，又保证缸筒的强度，使缸筒不易损坏，优选采用高强度 透明高分子材料制作缸筒。
[0059] 渗透仪200内设置有位移传感器，位移传感器与无纸记录仪电连接。岩样在受到单 作用液压缸400压力时，岩样的轴向压缩量由位移传感器将位移信号转换为电压信号，该电 压信号由无纸记录仪实时显示和储存。
[0060] 第一换向阀302与第一定量柱塞累303之间连接有第一溢流阀305,第二换向阀307 与第二定量柱塞累308之间连接有第二溢流阀310,第二溢流阀310与第二定量柱塞累308之 间依次连接有节流阀和冷却器311。
[0061] 第二振动筛700和蓄水池 701连接，第二振动筛700与渗透仪200连接。第二振动筛 700通过蓄水池 701为渗透仪200内供水。
[0062] W下具体说明本实施例提供的可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置10的 工作过程：
[0063] 其中，双作用液压缸300控制的具体步骤是：
[0064] 步骤1:将第一换向阀302置于η位，将第二换向阀307置于1位，关闭第六截止阀 601、第四截止阀502、第屯截止阀602、第Ξ截止阀401，打开第一截止阀301、第五截止阀 312、第二截止阀306,由第一定量柱塞累303向双作用液压缸300的上腔注水，注水过程中， 双作用液压缸300的活塞杆向下运动。同时双作用液压缸300内的液压油经过第二换向阀 307和第二截止阀306回流。
[00化]步骤2:注水完毕后，关闭第一截止阀301、第五截止阀312,将第一换向阀302置于 中位。
[0066] 步骤3:将第二换向阀307阀忍置于η位，将第一换向阀302置于)(位，关闭第六截止 阀601、第四截止阀502、第屯截止阀602、第Ξ截止阀401，打开第一截止阀301、第五截止阀 312、第二截止阀306,启动第一变量柱塞累。由第二变量柱塞累输出的液压油经过节流阀、 第二换向阀307和第二截止阀306进入到双作用液压缸300的下腔。液压油驱动活塞杆向上 运动，同时双作用液压缸300上腔的水经过第一换向阀302和第一截止阀301、第五截止阀 312回流。
[0067] 上述的步骤1可减小加载架100压缩腔体空间，步骤3可增大加载架100压缩腔体空 间。利用运两步骤，可根据渗透仪200高度按需调节腔体空间，直至合适位置，W达到粗略控 制岩样的位移。
[0068] 另外，单作用液压缸400控制的具体步骤是：
[0069] 步骤（1):将第二换向阀307的阀忍置于η位，将第一换向阀302置于中位，关闭第 一截止阀301、第六截止阀601、第四截止阀502、第五截止阀312、第屯截止阀602、第二截止 阀306，打开第Ξ截止阀401，启动第二变量柱塞累。由第二变量柱塞累输出的液压油经过节 流阀、第二换向阀307和第Ξ截止阀401向单作用液压缸400提供压力，液压油推动活塞杆向 上移动，使岩样发生压缩变形，W精确控制岩样的位移。岩样的轴向压缩量由位移传感器将 位移转换为电压信号，电压信号由无纸记录仪实时显示和储存。
[0070] 步骤(2):当位移达到预设值时，将第二换向阀307的阀忍由η位换至中位并将第 Ξ截止阀401关闭，实现岩样变形量恒定。在油路中安装压力传感器，转换为电压信号后，可 由无纸记录仪实时采集。
[0071] 步骤(3):将第二换向阀307的阀忍置于X位，打开第Ξ截止阀401，则在重力和弹黃 恢复力的作用下，单作用液压缸400的活塞杆向下移动，使岩样卸载。
[0072] 该试验装置能够实现两种不同的渗透方式，一种是累站式渗透，另一种是注射器 式渗透。切换方便，可根据需要相应选择调整。
[0073] 其中，累站式渗透的步骤是：
[0074] 将第一换向阀302置于η位，将第二换向阀307置于中位，关闭第六截止阀601、第 五截止阀312、第屯截止阀602、第Ξ截止阀401、第二截止阀306,打开第一截止阀301、第四 截止阀502,由第一定量柱塞累303经过第一换向阀302、第一截止阀301、第四截止阀502和 可持续多途径加砂装置500向渗透仪200内注水渗透。
[0075] 另外，注射器式渗透的步骤是：
[0076] 步骤①:将第一换向阀302置于η位，将第二换向阀307置于X位，关闭第四截止阀 502、第五截止阀312、第Ξ截止阀401、第二截止阀306,打开第一截止阀301、第六截止阀 601、第屯截止阀602，由第一定量柱塞累303经过第一换向阀302、第一截止阀301、第六截止 阀601向注射器600的下腔注水渗透。油路中的液压油经过第二换向阀307和第屯截止阀602 回流。
[0077] 步骤②:将第二换向阀307置于η位，将第一换向阀302置于中位，关闭第一截止阀 301、第五截止阀312、第Ξ截止阀401、第二截止阀306,打开第六截止阀601、第四截止阀 502、第屯截止阀602,启动第二变量柱塞累。由第二变量柱塞累输出的液压油经过节流阀、 第二换向阀307和第屯截止阀602向注射器600提供压力，液压油推动活塞杆向下移动，使注 射器600的下腔内的水被压出，经过第六截止阀601、第四截止阀502和可持续多途径加砂装 置500向渗透仪200内注水渗透。
[0078] 另外，可持续多途径加砂装置500可分为自动加砂和手工加砂两种方式。可W根据 实际需要相应选择加砂方式。
[0079] -般情况下，使用自动加砂装置，具体过程如下:打开第一加砂截止阀509,关闭第 二加砂截止阀510、第Ξ加砂截止阀511、第四加砂截止阀512、第五加砂截止阀513，由振动 筛的第一加砂口 506加砂，通过第一加砂支路503采用振动筛按固定频率匀速加砂后渗透， 运种加砂方式可直接进行补充。
[0080] 模拟突水、突泥/突固瞬间时可采用手动加砂装置。为保障模拟过程的可持续性， 采用了双通道的方式，具体过程如下：
[0081] 打开第二加砂截止阀510,关闭第一加砂截止阀509、第Ξ加砂截止阀511、第四加 砂截止阀512、第五加砂截止阀513,可通过第二加砂支路504进行含砂渗透。需补充砂时，可 打开第Ξ加砂截止阀511，关闭第二加砂截止阀510,通过第Ξ加砂支路505进行渗透，同时 打开第四加砂截止阀512,关闭第五加砂截止阀513,从第二加砂口 507对第二加砂支路504 进行砂的补充。
[0082] 同样也可W打开第Ξ加砂截止阀511，关闭第一加砂截止阀509、第二加砂截止阀 510、第四加砂截止阀512、第五加砂截止阀513,通过第Ξ加砂支路505进行加砂渗透。需补 充砂时，可打开第二加砂截止阀510,关闭第Ξ加砂截止阀511，通过第二加砂支路504进行 渗透，同时打开第五加砂截止阀513,关闭第四加砂截止阀512,从第二加砂口 507对第Ξ加 砂支路505进行砂的补充。
[0083] W上无论由哪个加砂支路流出，都是通过加砂干路501流至渗透仪200内。
[0084] 综上所述，本实施例提供的可持续加砂的累站式破碎岩石渗透试验装置10采用加 载架100和两套液压控制系统来代替现有的材料试验机，大大节省了框架的材料，增强了框 架的刚度，减小了装置的体积，使装置更加轻便，改善了制作工艺性，渗透仪200易于安放和 移动。并且，试验时根据渗透仪200的高度，可通过双作用液压缸300,按需调节加载架100的 内部空间，直至合适位置，W达到粗略控制岩样的位移，再通过单作用液压缸400使岩样发 生压缩变形，W精确控制岩样的位移。另外，通过设置可持续加砂装置，可实现累站式渗透， 能够实现持续地进行砂补充，无需停机补充砂，保证了试验的连续性，提高了试验的效率和 试验效果。因此，运种试验装置不仅结构简单，易于操作，更大大提高了试验的准确性和效 率。
[0085] W上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可W有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，包括加载架、渗透 仪、第一液压控制系统、第二液压控制系统以及可持续加砂装置;所述加载架为中空结构， 所述渗透仪设置于所述加载架的内部； 所述第一液压控制系统包括双作用液压缸、第一支路和第二支路，所述第一支路包括 依次连接的第一截止阀、第一换向阀、第一定量柱塞栗和第一电机，所述第二支路包括依次 连接的第二截止阀、第二换向阀、第二定量柱塞栗和第二电机，所述双作用液压缸安装于所 述加载架的上部，所述第一截止阀与所述双作用液压缸的上腔连通，所述第二截止阀与所 述双作用液压缸的下腔连通，所述双作用液压缸的活塞杆与所述渗透仪连接； 所述第二液压控制系统包括单作用液压缸和第三截止阀，所述单作用液压缸的活塞杆 与所述渗透仪连接，所述第三截止阀的一端与所述单作用液压缸连通，另一端与所述第二 换向阀连接； 所述可持续加砂装置包括加砂干路、第四截止阀和自动加砂装置，所述第四截止阀设 置于所述加砂干路，所述加砂干路的一端与所述渗透仪连接，另一端通过所述第四截止阀 与所述第一截止阀连接，所述自动加砂装置与所述加砂干路连接，所述自动加砂装置设置 有加砂口。2. 根据权利要求1所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，所 述可持续加砂装置为可持续多途径加砂装置，所述可持续多途径加砂装置包括一条加砂干 路、多条加砂支路以及多个加砂口； 多条所述加砂支路并联并汇聚于所述加砂干路，每条所述加砂支路均设置有一个加砂 截止阀，每条所述加砂支路各与一个所述加砂口连通。3. 根据权利要求2所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，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两端、所述第二加砂支路的两端以及所述第三加砂支路的两端分 别汇聚于所述加砂干路;所述第一加砂支路设置有相互连接的第一加砂截止阀和自动加砂 装置，所述第一加砂口设置于所述自动加砂装置上;所述第二加砂支路上设置有第二加砂 截止阀，所述第二加砂支路通过第四加砂截止阀与所述第二加砂口连通;所述第三加砂支 路上设置有第三加砂截止阀，所述第三加砂支路通过第五加砂截止阀与所述第二加砂口连 通。4. 根据权利要求3所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，所 述第一截止阀与所述双作用液压缸的上腔之间设置有第五截止阀，所述第四截止阀与用于 连接所述第一截止阀和所述第五截止阀的管道连接。5. 根据权利要求4所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，所 述试验装置还包括注射器，所述注射器为液压缸，所述注射器的两端分别与第六截止阀和 第七截止阀连接，所述第六截止阀与所述第一截止阀和所述第四截止阀之间的管道连接， 所述第七截止阀与所述第二截止阀和所述第二换向阀之间的管道连接。6. 根据权利要求1所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，所 述加载架的内部的底壁设置有凹槽，所述单作用液压缸安装于所述凹槽内。7. 根据权利要求6所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，所 述渗透仪的缸筒采用高强度透明高分子材料制成，所述渗透仪的缸筒内设置有传感器，所 述传感器与数据采集系统电连接。8. 根据权利要求6所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，所 述渗透仪内设置有位移传感器，所述位移传感器与无纸记录仪电连接。9. 根据权利要求1所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于，所 述第一换向阀与所述第一定量柱塞栗之间连接有第一溢流阀，所述第二换向阀与所述第二 定量柱塞栗之间连接有第二溢流阀，所述第二溢流阀与所述第二定量柱塞栗之间连接有冷 却器。10. 根据权利要求1所述的可持续加砂的栗站式破碎岩石渗透试验装置，其特征在于， 所述试验装置还包括第二振动筛和蓄水池，所述第二振动筛和所述蓄水池连接，所述第二 振动筛与所述渗透仪连接。
【文档编号】G01N15/08GK205449761SQ201620272009
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】孔海陵, 王路珍, 陈占清, 佘斌, 徐兵, 张丹, 郁邦永, 韩雨, 李樯
【申请人】盐城工学院