專利名稱：：一種能實(shí)現(xiàn)高滲壓模型試驗(yàn)內(nèi)部位移傳遞和密封的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于試驗(yàn)儀器
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是提供了一種用于高滲壓下模型試驗(yàn)內(nèi)部位移量測(cè)的位移傳遞和密封裝置。適用于在同時(shí)模擬高滲透水壓和地應(yīng)力條件下的地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)中，采用普通位移傳感器對(duì)模型內(nèi)部變形和位移場(chǎng)的量測(cè)。
背景技術(shù)：
：地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)，是一種從力學(xué)理論出發(fā)，根據(jù)一定的相似原理，采用試驗(yàn)的手段研究特定工程地質(zhì)條件對(duì)工程的影響的方法。它與普通結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)的區(qū)別在于，這種試驗(yàn)不僅需要模擬建筑物，還需要在模型中模擬建筑物基巖或圍巖的重力以及地質(zhì)構(gòu)造，包括巖體中的斷層、破碎帶、軟弱夾層、節(jié)理和裂隙等，盡可能體現(xiàn)出巖體非均勻等向、非彈性及非連續(xù)、多裂隙體的巖石力學(xué)特征；同時(shí)在模型的幾何尺寸、邊界條件及作用荷載、模型材料的容重、強(qiáng)度和變形特性等方面滿足相似理論的前提下，盡可能使模型符合實(shí)際情況，從而研究圍巖或基巖的穩(wěn)定條件、變形狀態(tài)及其對(duì)建筑物的影響。地質(zhì)力學(xué)物理模型試驗(yàn)在水利工程尤其是巖土和地下工程科學(xué)研究中占有重要地位。但是，由于試驗(yàn)技術(shù)的難度極大，地下洞室群三維地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)在國(guó)內(nèi)外幾乎空白，近幾年才有所進(jìn)展。水利水電工程結(jié)構(gòu)，尤其是地下結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。高地應(yīng)力、高滲透壓力條件下的地下廠房和隧道開挖，成為水電工程施工難題，也是巖石力學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。采用地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)方法對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行研究的過(guò)程中，也遇到了高滲透水壓作用條件下進(jìn)行模型內(nèi)部位移場(chǎng)量測(cè)的難題。在沒有水壓作用時(shí)，模型內(nèi)部位移可以釆用位移傳遞桿穿過(guò)護(hù)管和試驗(yàn)臺(tái)上的孔洞傳遞到模型外部，再利用普通位移傳感器進(jìn)行測(cè)量。但在模型內(nèi)具有高滲透水壓時(shí)，這種方法就不行了，滲流會(huì)沿護(hù)管和孔洞外泄，破壞滲流場(chǎng)分布，使試驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行。如果采用耐滲壓的位移傳感器，則不但成本大為增加，還增加了安裝和維護(hù)的困難。本發(fā)明就是在這個(gè)背景下提出的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于不破壞滲流場(chǎng)分布，利用普通的位移傳感器在有高滲透水壓的條件下3進(jìn)行位移測(cè)量。通常情況下，普通的位移傳感器在進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候是用剛性的位移傳遞桿將測(cè)點(diǎn)弓傳感器連接起來(lái)，傳感器一般固定在試驗(yàn)臺(tái)外側(cè)的某個(gè)不動(dòng)點(diǎn)上，這樣測(cè)出來(lái)的位移就是測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)位移。采集器將傳感器所測(cè)到的位移數(shù)據(jù)定時(shí)采集并存在電腦里面。在測(cè)量過(guò)程中，位移傳遞桿是需要能自由移動(dòng)的，否則位移的測(cè)量值為零。但是，在試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部充滿高滲透水壓的時(shí)候，位移傳遞桿穿過(guò)試驗(yàn)臺(tái)的側(cè)壁而且能自由移動(dòng)就要求側(cè)壁的開孔足夠大，而這就不可避免地會(huì)引起滲水，破壞滲流場(chǎng)的分布，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)嚴(yán)重偏差。而防水的位移傳感器相對(duì)于普通位移傳感器來(lái)說(shuō)，最大的差別就在于傳感器本身能夠防水。在利用防水傳感器進(jìn)行位移測(cè)量的時(shí)候，就需要將傳感器本身也放進(jìn)試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部，僅僅其數(shù)據(jù)線穿過(guò)試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁。但是，即使不考慮成本，這樣做仍然還存在著兩個(gè)較大的問(wèn)題1、傳感器是固定在試驗(yàn)臺(tái)的內(nèi)部的，所測(cè)得的位移數(shù)據(jù)并不是測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)位移，而是測(cè)點(diǎn)相對(duì)于試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部固定傳感器的點(diǎn)的位移，而該固定點(diǎn)本身可能存在著位移；2、傳感器在試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部，其安裝和維護(hù)的困難將大大增加。這兩個(gè)問(wèn)題存在的原因就是傳感器安裝在試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部，因此要解決這兩個(gè)問(wèn)題就只能將位移傳感器安裝在試驗(yàn)臺(tái)的外部，因此就需要解決位移傳遞桿必須穿出試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁鋼鈑且能夠自由移動(dòng)，而試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)部的滲流場(chǎng)則需要試驗(yàn)臺(tái)絕對(duì)保證密封之間的矛盾。本發(fā)明就是為了解決這個(gè)矛盾而設(shè)計(jì)的。本發(fā)明的特征在于-所述的能實(shí)現(xiàn)高滲壓模型試驗(yàn)內(nèi)部位移傳遞和密封的裝置，有內(nèi)部位移曲線傳遞部分和滑動(dòng)密封部分，其中內(nèi)部位移曲線傳遞部分，位于所述高滲壓模型內(nèi)部，含有測(cè)點(diǎn)、不銹鋼彎曲護(hù)管、彈簧鋼絲索，其中該不銹鋼彎曲護(hù)管包含一個(gè)傾斜段、上端水平段、下端水平段以及用于所述兩個(gè)水平段與傾斜段連接的兩個(gè)曲線段，所述彈簧鋼絲索穿過(guò)該不銹鋼彎曲護(hù)管，在伸出所述上端水平段的一側(cè)與測(cè)點(diǎn)相連，在所述彈簧鋼絲索外涂抹有減摩劑硅膠；滑動(dòng)密封部分，從所述高滲壓模型內(nèi)部伸出到試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外，該滑動(dòng)密封部分含有兩片止水墊片、內(nèi)部充填有鋰基脂的密封管、兩個(gè)止油環(huán)、密封帽A、密封帽B和一個(gè)螺母，由穿出試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外的子部分和伸入所述高滲壓模型內(nèi)部子部分共同構(gòu)成，其中穿出試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外的子部分，所述密封帽A通過(guò)內(nèi)羅紋孔把第一個(gè)所述止油環(huán)壓在所述密封管在所述試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外的那一端，該止油環(huán)的外徑要小于該密封帽A的內(nèi)徑，所述螺母把第一個(gè)所述止水墊片壓在所述試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁的外側(cè)面上，伸入所述高滲壓模型內(nèi)的子部分，用所述密封帽B把第二個(gè)所述的止水墊片壓在所述試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面上，該所述密封帽B也通過(guò)內(nèi)螺紋孔把第二個(gè)所述的止油環(huán)壓在所述密封管仲入該試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁內(nèi)的一端上，第二個(gè)所述的止油環(huán)的外徑小于該密封帽B的內(nèi)徑，該所述密封帽B內(nèi)螺紋的另一側(cè)有一個(gè)與所述不銹鋼彎曲護(hù)管直接相連的連接孔，所述不銹鋼彎曲護(hù)管與在表面涂抹了所述鋰基脂后的彈簧鋼絲索從置入所述高滲壓模型內(nèi)的密封帽B的連接孔中插入，所述彈簧鋼絲索穿過(guò)止油環(huán)后，進(jìn)入密封管，再?gòu)拿芊夤艿牧硪欢松斐?，連接到置于測(cè)量剛架上的位移傳感器上。所述在穿出高滲壓模型外的密封管上有補(bǔ)油孔。所述彈簧鋼絲索伸出試驗(yàn)臺(tái)的那一端和所述位移傳感器固定端之間有一個(gè)張力彈簧，所述位移傳感器位移輸入端之間有一個(gè)連接鈑。圖1為位移曲線傳遞及密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中0為滑動(dòng)密封裝置、8為試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁鋼鈑、9為涂有減摩劑硅脂的不銹鋼鋼絲索、IO為不銹鋼護(hù)管、ll為張力彈簧、12為剛性連接鈑、13為位移傳感器、14為固定位移傳感器的測(cè)量剛架圖2、圖3為發(fā)明1滑動(dòng)密封裝置0的結(jié)構(gòu)示意圖(剖面圖)。其中，止水墊片l、密封管2、密封帽3(A、B)、止油環(huán)(聚四氟乙烯)4、密封管內(nèi)的鋰基脂5、補(bǔ)油孔6、螺母7、試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁8，圖2為試驗(yàn)臺(tái)外靠近位移傳感器一側(cè)，圖3為試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)一側(cè)。圖4為密封管的構(gòu)造示意圖。圖5、圖6為密封帽B和密封帽A的構(gòu)造示意圖。圖7為止油環(huán)的構(gòu)造示意圖。圖8為鋰基脂流出長(zhǎng)度(mm)與時(shí)間(D)關(guān)系曲線圖，試驗(yàn)條件為25cm長(zhǎng)水平放置的密封管(無(wú)密封帽)，作用壓力為10m水頭，流出的鋰基脂柱的橫截面直徑與密封管內(nèi)徑相同。5圖9為發(fā)明第一部分曲線傳遞誤差分析原理圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明主要包括兩個(gè)部分1、在高滲壓模型試驗(yàn)中將原來(lái)的內(nèi)部位移傳遞方式由剛性直線傳遞改變?yōu)槿嵝郧€傳遞，這樣可以防止內(nèi)部監(jiān)測(cè)儀器的互相干擾；即將不銹鋼位移傳遞桿改變?yōu)槿嵝凿摻z索9，直線形狀的不銹鋼護(hù)管改變?yōu)榍€型彎曲護(hù)管IO，再加張力彈簧ll和連接鈑12組成，如圖1所示。2、將原來(lái)的開放性傳遞(不具密封性)改變?yōu)榛瑒?dòng)密封傳遞。由止水墊片l、密封管2、密封帽3及其內(nèi)部的止油環(huán)4，以及灌注在密封系統(tǒng)里面的高粘度液體(鋰基脂)5組成。其組件構(gòu)成的剖面圖如圖2、圖3所示。第一部分實(shí)施方式第一部分的基本構(gòu)造，包括外徑為5mm，內(nèi)徑3mm的不銹鋼彎曲護(hù)管，和穿過(guò)其中的直徑2mm的鋼絲索，鋼絲索上涂有減摩劑硅脂。從護(hù)管起點(diǎn)到終點(diǎn)共分為t平段(AB)、上彎段(BC)、傾斜段(CD)、下彎段(DE)和下平段(EF)，護(hù)管和鋼絲索的長(zhǎng)度根據(jù)測(cè)點(diǎn)位置到試驗(yàn)臺(tái)外側(cè)傳感器固定臺(tái)架的距離而定。內(nèi)部位移的傳遞路徑，由三段直線及兩段曲線(其中曲線是1/8圓弧)構(gòu)成。全部護(hù)管(10)釆用整根的不銹鋼管經(jīng)特殊方法彎曲而成，內(nèi)置可以彎曲的彈簧鋼絲(9)，二者之間采用涂抹硅膠的方式減少摩擦。這樣，從測(cè)點(diǎn)的固定端到位移傳感器的整個(gè)傳遞路徑，就只有-根連續(xù)的鋼絲，不需要任何接頭。由于鋼絲較柔軟，所以這時(shí)整個(gè)傳遞系統(tǒng)只可以傳拉，不可以傳壓，因而也就只能量測(cè)單方向的位移。為了解決這一問(wèn)題，在測(cè)頭傳感器連接鈑(12)與測(cè)量鋼架之間，增加了一根張力彈簧(11)。在傳感器的正負(fù)量測(cè)范圍內(nèi)，無(wú)論測(cè)點(diǎn)正向還是反向變形，均可以使鋼絲中保持一定張力而拉緊，并帶動(dòng)傳感器連接鈑的移動(dòng)。第二部分實(shí)施方式第二部分為滑動(dòng)密封裝置，為了便于裝卸，該裝置各組件之間主要采用螺紋連接。在靠近試驗(yàn)臺(tái)一側(cè)，通過(guò)密封帽與密封管的螺紋連接以及安裝在密封管上的螺母，將分別位于試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁兩側(cè)的止水墊片夾緊，以防止水從試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁流出；在密封系統(tǒng)里面(主要是密封管)充滿高粘度液體；密封帽內(nèi)部的止油環(huán)也通過(guò)密封帽與密封管的螺紋連接固定在密封管的兩端；密封管上的補(bǔ)油孔平時(shí)密封。滑動(dòng)密封裝置的工作原理及效果如下-利用鋰基脂的高粘滯性同時(shí)實(shí)現(xiàn)水的密封和位移的傳遞。1)高粘度的鋰基脂在水壓作用下向外流動(dòng)，在不考慮表面張力的條件下，當(dāng)粘滯力與水的壓力平衡的時(shí)候，鋰基脂進(jìn)行穩(wěn)定的流動(dòng)。由于密封帽內(nèi)的止油環(huán)的作用，鋰基脂的流速很小(粘滯力是與速度梯度成」下比的，對(duì)于相同的速度梯度，出流的寬度越小，出流的速度也就越小)，再加上流出的面積也很小(出流面積就是止油環(huán)與位移傳遞桿之間的縫隙的橫截面面積)，這樣鋰基脂在水壓作用下流出的流量就相當(dāng)小，通過(guò)試驗(yàn)證明，在O.lMPa的水壓作用下，72h時(shí)間內(nèi)鋰基脂的流出量基本可以忽略(利用照片對(duì)比，試驗(yàn)前后密封帽處用肉眼看不出變化)。再加上補(bǔ)油孔的補(bǔ)充就可以維持密封管內(nèi)的鋰基脂的量，這樣就保證了水的密封和不破壞試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)滲流場(chǎng)的分布。2)由于在試驗(yàn)過(guò)程中，位移傳遞桿隨著測(cè)量點(diǎn)的變形產(chǎn)生位移，其速度幾乎可以忽略不計(jì)，因此鋰基脂對(duì)于位移傳遞桿的粘滯力也非常小。通過(guò)試驗(yàn)證明，在粘滯力再加上摩擦力等阻力的作用下，讓位移傳遞桿保持lcm/s的移動(dòng)速度，所需的動(dòng)力不超過(guò)7N?；瑒?dòng)密封裝置基本構(gòu)造如圖2、圖3所示，兩圖相互連接，每個(gè)部件尺寸構(gòu)造如圖4(密封管2)、圖5(密封帽3B)、圖6(密封帽3A)和圖7(l匕油環(huán)4)所示。其中密封管由一根外徑為8隱，內(nèi)徑6咖的銅管(2)做成，長(zhǎng)度為25cm，兩端車上螺紋便于密封帽的安裝，且靠近試驗(yàn)臺(tái)一端螺紋較長(zhǎng)。密封管的尺寸是綜合考慮原材料、填充鋰基脂的方便、對(duì)位移傳遞桿的阻力以及止水效果來(lái)考慮的。一套密封系統(tǒng)內(nèi)有兩個(gè)密封帽(3A與3B)，分別安裝在密封管的兩端。密封帽是一個(gè)中空的圓柱體，內(nèi)部分為34段，分別為螺紋段、止油環(huán)腔、固定段和連接段，其中連接段只有試驗(yàn)臺(tái)內(nèi)側(cè)的一端才有，內(nèi)徑為5mm，與護(hù)管的外徑相同，長(zhǎng)度為lcm，其主要作用是與護(hù)管直接相連以防止砂石滾進(jìn)位移傳遞桿和保護(hù)筒之間的縫隙。螺紋段長(zhǎng)度為lcm，螺紋規(guī)格與密封管螺紋相匹配，均為M8X1，同時(shí)為了使密封管能安裝到底部以固定止油環(huán)，在螺紋端部設(shè)置退刀槽。止油環(huán)腔長(zhǎng)度為5mm，內(nèi)徑6.5咖，其尺寸與止油環(huán)相符。固定段內(nèi)徑為4mm，長(zhǎng)度5mm，其主要作用是固定止油環(huán)，防止脫出。止油環(huán)(4)是一個(gè)由聚四氟乙烯制成的空心圓柱，采用聚四氟乙烯的主要原因是聚四氟乙烯所具有的高潤(rùn)滑性、耐腐蝕和粘附性小等特點(diǎn)。止油環(huán)長(zhǎng)度為5ran，外徑為6.5咖，與止油環(huán)腔內(nèi)徑相符，內(nèi)徑與位移傳遞桿外徑相符，為2.7mm。安裝時(shí)止油環(huán)放置在密封帽的止油環(huán)腔內(nèi)。第一部分張力附加變形誤差分析采用柔性鋼絲進(jìn)行位移傳遞時(shí)，為了保證測(cè)點(diǎn)在產(chǎn)生正、負(fù)位移時(shí)，均能引起位移傳感器的相應(yīng)位移，就必須保持鋼絲中具有一定張力。此張力在位移測(cè)量過(guò)程中是一個(gè)變化值，隨測(cè)點(diǎn)到位移傳感器的距離增大而增大，反之則減小。在張力最小時(shí)，要保證該最小值大于整個(gè)傳遞系統(tǒng)中的摩擦力；最大時(shí)不能超過(guò)彈簧的線性范圍。由于鋼絲中的張力的存在，而且發(fā)生變化，因而會(huì)引起傳遞系統(tǒng)附加變形，產(chǎn)生傳遞誤差。對(duì)該誤差進(jìn)行分析如下-假定鋼絲與護(hù)管之間只有兩個(gè)點(diǎn)接觸，每個(gè)接觸點(diǎn)的摩擦力均為/i而且該摩擦力/不隨張力改變而改變。設(shè)由彈簧張力增加所產(chǎn)生的張力附加位移為AU，傳感器測(cè)量的位移值是"'，實(shí)際位移值U可近似由下式(1)進(jìn)行修正計(jì)算7-t/'+A^i7'+tAt(,，(1)(=i式中的Aw,，i-l，3可由下式(2)計(jì)算式中，Ar-c/'c,c為彈簧的彈性系數(shù)；zr為由于位移u，所產(chǎn)生的張力增量，由于彈簧與傳感器直接連接，所以U，就是彈簧產(chǎn)生的真實(shí)伸長(zhǎng)；ZW,為每一直線段傳遞鋼絲產(chǎn)生的附加張力位移；/為鋼絲與護(hù)管接觸摩擦力；r為鋼絲半徑；E為鋼絲材料彈性模量；//、/2、/3、A、^分別為AB、CD、EF直線段的長(zhǎng)度以及兩弧段的曲率半徑，如圖9所示。為了減少位移計(jì)作反復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的遲滯誤差，可以結(jié)合試驗(yàn)前進(jìn)行的數(shù)值計(jì)算分析結(jié)果，對(duì)不同測(cè)點(diǎn)在試驗(yàn)過(guò)程中可能的變形趨勢(shì)做出預(yù)測(cè)，在不同測(cè)點(diǎn)布置不同傳遞模式的位移計(jì)，使位移計(jì)盡可能保持單向變形，提高位移量測(cè)的可靠度和精度。相關(guān)實(shí)驗(yàn)1)水壓作用下密封管內(nèi)鋰基脂的流動(dòng)試驗(yàn)無(wú)密封帽的條件下進(jìn)行的試驗(yàn)試驗(yàn)安裝如下25cm的密封管內(nèi)充滿鋰基脂，然后插入位移傳遞桿，在插入過(guò)程中在位移傳遞桿上也抹上鋰基脂，以保證插入位移傳遞桿后密封管內(nèi)鋰基脂仍然充滿；將密封管一端用膠管與壓力氣瓶相連，其中膠管內(nèi)充滿水，壓力氣瓶?jī)?nèi)氣壓為0.1MPa;將位移傳遞桿和密封管固定以保持它們之間的相對(duì)位移為零。在壓力作用下，密封管遠(yuǎn)離膠管一端鋰基脂流出的量與時(shí)間的關(guān)系如圖8所示。增加密封帽的密封裝置試驗(yàn)如照片附l所示，其中試驗(yàn)水壓為0.2MPa，試驗(yàn)時(shí)間為10d，位移傳遞桿直徑為2.7mm，流出的鋰基脂長(zhǎng)度約為3mm，外徑為4mm,而該試驗(yàn)用密封管的長(zhǎng)度為25cm，內(nèi)徑為6mm，能滿足試驗(yàn)要求。2)密封管阻力試驗(yàn)進(jìn)行密封管阻力的試驗(yàn)?zāi)康脑谟?，測(cè)定密封管內(nèi)鋰基脂對(duì)位移傳遞的阻力大小，分析是否會(huì)因阻力過(guò)大影響位移傳感器的精度。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。結(jié)構(gòu)表明密封管內(nèi)鋰基脂對(duì)位移傳遞的阻力很小，不足以影響傳感器的反映時(shí)間和精度。表l不同長(zhǎng)度密封管的阻力對(duì)比(位移傳遞桿移動(dòng)速度約為0.2mm/s)密封管長(zhǎng)度(單位ctn)阻力(單位N)無(wú)密封帽和止油環(huán)有密封帽和止油環(huán)151.53252.53.7303,243)新型位移傳遞模式的測(cè)試和結(jié)果按照照片附2、附3所示，將曲線位移傳遞系統(tǒng)機(jī)構(gòu)與位移傳感器、通道選擇器、KTG—C數(shù)據(jù)采集器、電源穩(wěn)壓器、微機(jī)系統(tǒng)相聯(lián)，并固定在試驗(yàn)臺(tái)上。測(cè)點(diǎn)端部用螺旋測(cè)微計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)位移給定，另^端與傳感器測(cè)量桿平行并接。9標(biāo)準(zhǔn)位移以09mm等間隔的IO個(gè)值給定，分別對(duì)測(cè)桿進(jìn)行推、拉兩個(gè)方向的測(cè)試，每推拉-次得出一組數(shù)據(jù)，取三組的平均值作為一個(gè)給定值的對(duì)比分析數(shù)據(jù)。測(cè)試結(jié)果表明，曲線位移傳遞模式的儀器重復(fù)誤差為0.09%、遲滯誤差為0.08%、非線形誤差為0.07%;除傳遞模式2-1遲滯誤差外，均小于0.10%。位移曲線傳遞模式的靈敏度測(cè)試結(jié)果分別見表2。表2曲線位移傳遞模式微型多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)試結(jié)果(單位n)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>附件參考圖說(shuō)明附1為發(fā)明1滑動(dòng)密封裝置實(shí)際工作時(shí)的照片，在30m水頭壓力作用IO天之后，鋰基脂只有極少量流出。附2為發(fā)明1曲線傳遞試驗(yàn)裝置圖。附3為發(fā)明1曲線傳遞傳感器和柔性鋼絲索圖。注這三張參考圖，不作為本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性部分。權(quán)利要求1、一種能實(shí)現(xiàn)高滲壓模型試驗(yàn)內(nèi)部位移傳遞和密封的裝置，其特征在于，有內(nèi)部位移曲線傳遞部分和滑動(dòng)密封部分，其中內(nèi)部位移曲線傳遞部分，位于所述高滲壓模型內(nèi)部，含有測(cè)點(diǎn)、不銹鋼彎曲護(hù)管、彈簧鋼絲索，其中該不銹鋼彎曲護(hù)管包含一個(gè)傾斜段、上端水平段、下端水平段以及用于所述兩個(gè)水平段與傾斜段連接的兩個(gè)曲線段，所述彈簧鋼絲索穿過(guò)該不銹鋼彎曲護(hù)管，在伸出所述上端水平段的一側(cè)與測(cè)點(diǎn)相連，在所述彈簧鋼絲索外涂抹有減摩劑硅膠；滑動(dòng)密封部分，從所述高滲壓模型內(nèi)部伸出到試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外，該滑動(dòng)密封部分含有兩片止水墊片、內(nèi)部充填有鋰基脂的密封管、兩個(gè)止油環(huán)、密封帽A、密封帽B和一個(gè)螺母，由穿出試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外的子部分和伸入所述高滲壓模型內(nèi)部子部分共同構(gòu)成，其中穿出試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外的子部分，所述密封帽A通過(guò)內(nèi)羅紋孔把第一個(gè)所述止油環(huán)壓在所述密封管在所述試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁外的那一端，該止油環(huán)的外徑要小于該密封帽A的內(nèi)徑，所述螺母把第一個(gè)所述止水墊片壓在所述試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁的外側(cè)面上，伸入所述高滲壓模型內(nèi)的子部分，用所述密封帽B把第二個(gè)所述的止水墊片壓在所述試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁的內(nèi)側(cè)面上，該所述密封帽B也通過(guò)內(nèi)螺紋孔把第二個(gè)所述的止油環(huán)壓在所述密封管伸入該試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁內(nèi)的一端上，第二個(gè)所述的止油環(huán)的外徑小于該密封帽B的內(nèi)徑，該所述密封帽B內(nèi)螺紋的另一側(cè)有一個(gè)與所述不銹鋼彎曲護(hù)管直接相連的連接孔，所述不銹鋼彎曲護(hù)管與在表面涂抹了所述鋰基脂后的彈簧鋼絲索從置入所述高滲壓模型內(nèi)的密封帽B的連接孔中插入，所述彈簧鋼絲索穿過(guò)止油環(huán)后，進(jìn)入密封管，再?gòu)拿芊夤艿牧硪欢松斐?，連接到置于測(cè)量剛架上的位移傳感器上。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能實(shí)現(xiàn)高滲壓模型試驗(yàn)內(nèi)部位移傳遞和密封的裝置，其特征在于，在穿出所述高滲壓模型外的密封管上有補(bǔ)油孔。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能實(shí)現(xiàn)高滲壓模型試驗(yàn)內(nèi)部位移傳遞和密封的裝置，其特征在于，在所述彈簧鋼絲索伸出試驗(yàn)臺(tái)的那一端和所述位移傳感器固定端之間有一個(gè)張力彈簧，和所述位移傳感器位移輸入端之間有一個(gè)連接鈑。全文摘要一種能實(shí)現(xiàn)高滲壓模型試驗(yàn)內(nèi)部位移傳遞和密封的裝置，屬于地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)
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。其特征在于，含有內(nèi)部位移的曲線傳遞部分和滑動(dòng)密封部分；把不銹鋼桿的剛性位移傳遞改變?yōu)殇摻z索柔性位移傳遞，把直線形狀的不銹鋼護(hù)管改變?yōu)榍€型彎曲護(hù)管，從原有的開放性傳遞改變?yōu)槊芊饣瑒?dòng)傳遞；使柔性鋼絲索穿過(guò)灌注了高粘度鋰基脂的護(hù)管，并在試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁用止水墊片壓緊，實(shí)現(xiàn)密封滑動(dòng)位移傳遞。本發(fā)明省卻了防水傳感器，實(shí)現(xiàn)了測(cè)點(diǎn)的絕對(duì)位移傳遞，并解決了試驗(yàn)臺(tái)側(cè)壁滲流問(wèn)題。文檔編號(hào)G01B7/02GK101504271SQ20091007978公開日2009年8月12日申請(qǐng)日期2009年3月11日優(yōu)先權(quán)日2009年3月11日發(fā)明者付圣堯,明張,李仲奎,王愛民,程麗娟申請(qǐng)人:清華大學(xué)