本發(fā)明涉及試驗設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種含水合物沉積物三軸儀壓力室。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的含天然氣水合物沉積物力學(xué)特性實驗研究以實驗室人工合成的含天然氣水合物沉積物樣品為主。申請?zhí)?01410486670.9的發(fā)明專利申請《含天然氣水合物沉積物多功能三軸壓縮實驗裝置及實驗方法》提出了一種三軸實驗機(jī)，可以對含天然氣水合物沉積物樣品進(jìn)行試驗；這種三軸實驗機(jī)的導(dǎo)力桿穿過導(dǎo)力桿通孔伸出壓力室上蓋，導(dǎo)力桿下端通過螺栓與樣品端蓋連接；這種結(jié)構(gòu)造成樣品軸向應(yīng)力與側(cè)向應(yīng)力在初始時刻難以相同，進(jìn)而影響了實驗效果。申請?zhí)?01410357319.X的中國發(fā)明專利《一種天然氣水合物沉積物力學(xué)特性可視化試驗裝置》提出了一種自壓式三軸儀，，包括頂置一體化軸向加載裝置和高壓三軸壓力室；所述頂置一體化軸向加載裝置包括小型液壓油缸和活塞；通過小型液壓油缸中的液壓油驅(qū)動活塞向下運動產(chǎn)生軸向加載力。端蓋中心設(shè)置有通道，通道的一端通過柔性管道與底盤設(shè)置的通道連接。在壓力室充入壓力液體時，柔性管道容易被壓力室壓力壓癟，從而導(dǎo)致液體流通不暢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不同于現(xiàn)有技術(shù)方案的一種含水合物沉積物三軸儀壓力室，能夠解決柔性管道容易被壓力室壓力壓癟，從而導(dǎo)致液體流通不暢問題，改善了實驗效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種含水合物沉積物三軸儀壓力室，包括上蓋、下蓋、側(cè)筒、樣品筒、上平蓋，側(cè)筒的上下兩端分別與上蓋和下蓋連接，上蓋、下蓋、側(cè)筒圍成的空腔是壓力室，樣品筒設(shè)置在壓力室的中心軸線上；上蓋中心位置設(shè)置有導(dǎo)力桿通孔，導(dǎo)力桿穿過導(dǎo)力桿通孔伸出上蓋，樣品筒下端與下蓋連接，樣品筒上端連接上平蓋；其特征在于：上平蓋設(shè)置有排液通道，所述排液通道的進(jìn)液口與樣品連通，排液通道的出液口連通硬質(zhì)排液管，所述排液管將液體排出壓力室外。硬質(zhì)排液管的使用，使得管道流通順暢，不會被壓癟。

所述排液管的材質(zhì)是金屬。金屬材質(zhì)的排液管既有一定的硬度，又便于獲得。

排液管采用材質(zhì)是不銹鋼，既能保證一定的硬度，又耐腐蝕，便于實驗裝置的長期運行效果。

排液管的實現(xiàn)方式可以采用以下方式：所述排液管未連接排液通道的一端與壓力室內(nèi)側(cè)固定，所述排液管設(shè)置有螺旋結(jié)構(gòu)，所述螺旋結(jié)構(gòu)的軸線與樣品筒的軸線重合或平行。排液管設(shè)置螺旋結(jié)構(gòu)，當(dāng)實驗中樣品受力產(chǎn)生平蓋位移時，排液管可以變形以適應(yīng)位移且不會脫落。

排液管的實現(xiàn)方式也可以采用以下方式：所述排液管垂直穿過上蓋或下蓋，所述排液管垂直穿過上蓋或下蓋的部分平行于樣品筒軸線。同樣當(dāng)實驗中樣品受力產(chǎn)生平蓋位移時，排液管可以垂直于上蓋或下蓋移動，適應(yīng)平蓋位移且不會脫落。

為了保證圍壓液體更好的對樣品施加作用，所述導(dǎo)力桿下端的截面積向末端方向逐漸縮小，到末端截面積為最小。這種形式的導(dǎo)力桿接觸到平蓋的面積更小，圍壓液體接觸平蓋的面積最大。

導(dǎo)力桿末端的軸向截面形狀可以是錐形或圓形。這種形狀既便于加工，也能夠使得導(dǎo)力桿末端與平蓋上表面更偏向于點接觸，圍壓液體接觸平蓋的面積更大。

為了便于導(dǎo)力桿和平蓋的定位，所述平蓋與導(dǎo)力桿末端接觸的表面設(shè)置有凹陷。導(dǎo)力桿末端插入凹陷，定位更加方便。

為了保證導(dǎo)力桿末端與平蓋上表面僅有一點接觸，所述凹陷的曲率半徑大于導(dǎo)力桿末端的曲率半徑。

采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，平蓋安裝探針不便，為了解決這個問題，在下蓋上安裝探針，所述探針伸入樣品內(nèi)部。在下蓋上安裝探針，由上方添加樣品，樣品的添加更加方便。

為了便于樣品的成型,還可以設(shè)置成型模盒、調(diào)整桿，所述成型模盒套在樣品筒周圍，調(diào)整桿穿過側(cè)筒與成型模盒連接，控制成型模盒的開閉。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種含水合物沉積物三軸儀壓力室的一種實施方式的剖視圖。

圖2是圖1中A-A的剖視圖。

圖3是圖1實施方式的另一方向的剖視圖。

圖4是本發(fā)明的另一種含水合物沉積物三軸儀壓力室實施例的軸向剖視圖。

具體實施方式

實施方式1。

結(jié)合附圖1、2、3說明本發(fā)明一種含水合物沉積物三軸儀壓力室的一種實施方式。

如圖1所示，上蓋1、側(cè)筒2、下蓋3通過螺釘連接在一起，側(cè)筒2的上下兩端分別與上蓋1和下蓋3連接，上蓋1、側(cè)筒2、下蓋3圍成的空腔是壓力室，樣品筒4設(shè)置在壓力室的中心軸線上，成型模盒5套在樣品筒4周圍，調(diào)整桿6穿過側(cè)筒2與成型模盒5連接，控制成型模盒5的開閉；上蓋1中心位置設(shè)置有導(dǎo)力桿通孔，導(dǎo)力桿7穿過導(dǎo)力桿通孔伸出上蓋1；樣品筒2下端與下蓋3連接，樣品筒4上端連接上平蓋8，導(dǎo)力桿7不與上平蓋8固定，導(dǎo)力桿下7端與上平蓋8上表面接觸。

樣品筒4上端連接上平蓋8，圍壓壓力可以通過上平蓋8傳導(dǎo)到樣品筒4中所裝的樣品上；導(dǎo)力桿7不與上平蓋8固定，導(dǎo)力桿7下端與上平蓋上表面接觸；可以保證導(dǎo)力桿7能夠?qū)悠肥芰笏a(chǎn)生的軸向變形傳導(dǎo)到檢測裝置上。從而避免了樣品軸向受力與圍壓不同的缺陷，同時又保證了樣品軸向變形的傳導(dǎo)。

導(dǎo)力桿7下端的截面積向末端方向逐漸縮小，到末端截面積為最小。在本實施例中，導(dǎo)力桿7末端的軸向截面形狀是圓形，這種形狀既便于加工，也能夠使得導(dǎo)力桿末端與平蓋上表面更偏向于點接觸。導(dǎo)力桿軸向截面也可以是錐形或其他形狀。這些形式的導(dǎo)力桿7接觸到平蓋的面積更小，圍壓液體接觸平蓋的面積最大。

為了便于導(dǎo)力桿7和平蓋8的定位，所述平蓋8與導(dǎo)力桿7末端接觸的表面設(shè)置有凹陷。導(dǎo)力桿7末端插入凹陷，定位更加方便。為了保證導(dǎo)力桿7末端與平蓋8上表面的點接觸效果，所述凹陷的曲率半徑大于導(dǎo)力桿7末端的曲率半徑。

上平蓋8設(shè)置有排液通道81，所述排液通道81的進(jìn)液口與樣品筒2上方設(shè)置的透水石10連通，排液通道81的出液口連通排液管9，排液管9未連接排液通道81的一端與壓力室內(nèi)側(cè)固定，與下蓋3設(shè)置的第二排液通道相連，通過第二排液通道將液體排出；所述排液管9的材質(zhì)是不銹鋼，所述排液管9設(shè)置有螺旋結(jié)構(gòu)，所述螺旋結(jié)構(gòu)的軸線與樣品筒2的軸線重合或平行。當(dāng)實驗中樣品受力產(chǎn)生平蓋位移時，排液管可以變形以適應(yīng)位移且不會脫落。通過排液通道81和排液管9，可以方便的實現(xiàn)試驗時樣品出液的引出。

下蓋3由下壓蓋32和下法蘭蓋33組成，下壓蓋32穿過下法蘭蓋33壓緊樣品筒2下方設(shè)置的透水石10，探針11伸入樣品內(nèi)部。樣品添加時，可打開上平蓋由上方添加，樣品的添加更加方便。

實施方式2。

圖4是本發(fā)明的另一種實施例的軸向剖視圖。

本實施例中，排液管9垂直穿過上蓋1，所述排液管9垂直穿過上蓋1部分平行于樣品筒4軸線。當(dāng)實驗中樣品受力產(chǎn)生平蓋位移時，排液管可以垂直于上蓋或下蓋移動，適應(yīng)平蓋位移且不會脫落。

本實施例中，側(cè)筒2周圍設(shè)置有保溫筒12。

本實施不包括成型模盒，樣品裝在樣品筒中，并與上平蓋和下蓋直接接觸。