基于永磁式電控吸盤技術的真三軸試驗機用瞬時卸載裝置的研制

谷春華，青克爾，金小剛，蔡 宏

(中機試驗裝備股份有限公司，吉林 長春 130103)

1 引 言

在全球經濟快速發展的背景下，為滿足我國水電能源開發、煤礦和金屬開采、交通工程建設、能源儲備、高放廢棄物處理的需要，規模日益增大的地下巖石工程快速向深部發展，所涉及的巖石力學問題越來越復雜。

巖石力學試驗是研究巖石物理和力學性質的重要手段。在巖土工程中，利用試驗參數可進行巖體質量分級，工程地質條件與問題評價，巖質邊坡、巖質地基和隧道圍巖變形及穩定性分析，以及地質災害防治工程方案論證等，為巖體工程設計與施工提供參數和依據。

巖石真三軸試驗機是一種能夠完成室內巖石力學試驗的設備，可完成單軸、雙軸和真三軸的拉壓組合試驗。若增加一些相應的輔助裝置，還可以實現剪切、彎曲、斷裂和巖爆等試驗。其中，室內巖爆試驗一般采用瞬時卸載方式來實現。目前，國內外試驗機普遍采用液壓提供卸載動力，而采用液壓提供卸載動力的方式雖然在一定程度上能夠滿足瞬時卸載速率的要求，但存在資源浪費、容易污染環境、配套液壓站空間占有率高等缺點。因此，本文研制了一種環保、節約能源的電磁瞬時卸載裝置，并將其應用于真三軸試驗機。

2 真三軸試驗機瞬時卸載機理設計

巖爆是地下巖體開挖過程中集聚在巖石中的彈性應變能釋放而導致的巖體快速大變形和激烈的巖石破壞現象。

真三軸加載條件下(如圖1所示)，巖石具有較高的強度是巖爆發生的必要條件。……