背景技術(shù)：
當(dāng)今世界資源勘探開發(fā)已向地球第二深度空間挺進(jìn)，地應(yīng)力現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)表明3500～5000m深度的地應(yīng)力水平可達(dá)到95～135MPa，這類資源的開發(fā)需采用超深鉆井且必須對儲層進(jìn)行地質(zhì)體壓裂改造，這就需要在實(shí)驗(yàn)室模擬大尺度(＞0.4米)立方體巖石樣品在深部地應(yīng)力作用下的鉆進(jìn)以及壓裂過程，這種情況下試驗(yàn)機(jī)需要在每個作用面上輸出與深部地應(yīng)力水平基本相當(dāng)?shù)暮奢d值，如果每個作用面上的應(yīng)力達(dá)到100MPa就需要在每個面上輸出1600噸的壓力，目前的試驗(yàn)機(jī)液壓缸由于密封技術(shù)的限制而無法輸出這種水平的應(yīng)力，這就直接導(dǎo)致油缸活塞無法在相應(yīng)作用面上輸出相當(dāng)應(yīng)力水平的荷載，這是個技術(shù)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供一種在巖石力學(xué)試驗(yàn)中給大尺度(＞0.4米)立方體巖石樣品承載面上輸出高應(yīng)力水平的分體多層聯(lián)動增壓油缸。其特征是采用多層油缸串聯(lián)的方式來實(shí)現(xiàn)增壓，解決了輸出大荷載的問題；多層油缸的加壓活塞采用螺栓連接，實(shí)現(xiàn)多層油缸活塞伸縮的一致性；多層油缸中的每層油缸的缸體和活塞均可以單獨(dú)加工，可以降低加工的難度并保證加工的精度；分體多層聯(lián)動增壓油缸是由單體油缸組裝而成，進(jìn)油和回油均通過位于最底層缸體上的單向閥門實(shí)現(xiàn)；上部各層油缸與底層油缸通過上下腔通路連接，實(shí)現(xiàn)同時供油并同步輸出載荷。分體多層聯(lián)動增壓油缸可以輸出遠(yuǎn)大于單體油缸的荷載值，為在實(shí)驗(yàn)室模擬深層地應(yīng)力奠定基礎(chǔ)。

基本原理與技術(shù)：分體多層聯(lián)動增壓油缸是利用分體多層油缸之間互聯(lián)互通的原理，在缸體內(nèi)部最大油壓值大小確定的情況下，將普通意義上的單體油缸分層疊加，將各層油缸的加壓活塞通過螺桿連接來實(shí)現(xiàn)聯(lián)動，這樣多層活塞的受力面積較常規(guī)單體油缸增大，活塞受力面積增大可以使得整體油缸輸出壓力的增大，從而獲得更高的輸出壓力，實(shí)現(xiàn)增壓的目的。

這種分體多層聯(lián)動增壓油缸，由進(jìn)程單向進(jìn)油口1、進(jìn)程單向出油口2、底層缸體3、底層活塞4、進(jìn)程上下腔通路5、回程上下腔通路6、中層活塞7、中層缸體8、回程單向進(jìn)油口9、回程單向出油口10、上層缸體11、活塞連接螺栓12、上層活塞13、進(jìn)程上下油腔14、回程上下油腔15組成。分體多層聯(lián)動增壓油缸由于在進(jìn)程輸出壓力時進(jìn)程上下腔14中同時輸入高壓液壓油并作用于地層活塞4、中層活塞7以及上層活塞13，這樣與常規(guī)單體油缸相比可以有效增大活塞受壓面積以提高油缸輸出壓力。

附圖說明

附圖1是分體多層聯(lián)動增壓油缸正視剖面圖，附圖2是分體多層聯(lián)動增壓油缸俯視剖面圖。

1：進(jìn)程單向進(jìn)油口；2：進(jìn)程單向出油口；3：底層缸體；4：底層活塞；5：進(jìn)程上下腔通路；6回程上下腔通路；7：中層活塞；8：中層缸體；9：回程單向進(jìn)油口；10：回程單向出油口；11：上層缸體；12：活塞連接螺栓；13：上層活塞；14：進(jìn)程下層油腔；15：進(jìn)程中層油腔；16：進(jìn)程上層油腔；17：回程上層油腔；18：回程下層油腔。

具體實(shí)施方式 1.施加荷載時，高壓液壓油首先通過進(jìn)程單向進(jìn)油口1進(jìn)入進(jìn)程下層油腔14，充滿后高壓液壓油通過進(jìn)程上下腔通路5繼續(xù)進(jìn)入進(jìn)程中層油腔15并充滿腔內(nèi)空間，隨后高壓液壓油繼續(xù)進(jìn)入進(jìn)程上層油腔16直到高壓液壓油充滿腔內(nèi)空間。

2.隨著高壓液壓油繼續(xù)由進(jìn)程單向進(jìn)油口1進(jìn)入油缸，底層活塞4、中層活塞7以及上層活塞13通過活塞連接螺栓12連接以實(shí)現(xiàn)在高壓液壓油作用下同步進(jìn)程來輸出壓力，最終壓力通過上層活塞13輸出并直接作用于巖石試樣，達(dá)到預(yù)定壓力值后，停止進(jìn)程單向進(jìn)油口1。

3.在試驗(yàn)壓力作用完成后，將高壓液壓油從回程單向進(jìn)油口9進(jìn)入回程上層油腔17并充滿腔內(nèi)空間，之后高壓液壓油通過回程上下腔通路進(jìn)入回程下層油腔18并充滿腔內(nèi)空間，隨著高壓液壓油繼續(xù)由回程單向進(jìn)油口進(jìn)入油缸，底層活塞4、中層活塞7在高壓液壓油作用下開始回程，在活塞連接螺栓12的帶動下，上層活塞13也同步開始回程，最終底層活塞4、中層活塞7以及上層活塞13均回程至初始位置，整個壓力加載過程結(jié)束。