(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210854539.8 (22)申请日 2022.07.15 (71)申请人 中国人民解 放军空军工程大 学 地址 710038 陕西省西安市灞桥区长乐 东 路甲字一 号 (72)发明人 刘石　李卓远　 (74)专利代理 机构 西安方诺专利代理事务所 (普通合伙) 61285 专利代理师 李思琼 (51)Int.Cl. G01N 3/18(2006.01) G01N 3/04(2006.01) G01N 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度 测试系统及其实验方法 (57)摘要 本发明公开了一种实时高温环境下的岩石 直接拉伸强度测试系统及其实验 方法， 所述测试 系统包括底座， 所述底座的顶部固设有加热炉， 所述加热炉的内侧壁上安装有电热丝； 所述加热 炉内上下滑动设有安装板， 所述安装板的底面和 所述底座的顶 面对称设有两个试样 夹头， 两个所 述试样夹头均位于所述加热炉内， 试样安装在两 个试样夹头之间； 所述底座内安装有用于驱动所 述安装板 上下移动的动力组件， 且 所述动力组件 贯穿所述底 座的顶面后顶部位于所述加热炉内。 本发明不仅可以科学的实现实时高温环境下岩 石的直接拉伸强度测试， 确保直接拉伸 测试过程 的有效性和温度场预设的可靠性， 而且降低了实 验过程中人员操作的危险性。 权利要求书2页 说明书6页 附图8页 CN 115308041 A 2022.11.08 CN 115308041 A 1.一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 包括底座(1)， 其特征在于： 所 述底座(1)的顶部固设有加热炉(2)， 所述加热炉(2)的内侧壁上安装有电热丝(3)； 所述加 热炉(2)内上下滑动设有安装板(4)， 所述安装板(4)的底 面和所述底 座(1)的顶 面对称设有 两个试样夹头(5)， 两个所述试样夹头(5)均位于所述加热炉(2)内， 试样(6)安装在两个试 样夹头(5)之间； 所述底座(1)内安装有用于驱动所述安装板(4)上下移动的动力组件(7)， 且所述动力组件贯 穿所述底座(1)的顶面后顶部位于所述加热炉(2)内。 2.根据权利要求1所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征 在于： 所述试样 夹头(5)包括第一夹盘(501)、 第二夹盘(502)、 夹持环板(503)和若干约束 杆 (504)， 所述第二夹盘(502)套设在所述第一夹盘(501)中间， 且所述第二夹盘(502)与所述 第一夹盘(501)转动连接， 所述夹持环板(503)也套设在所述第一夹盘(501)上， 所述夹持环 板(503)与所述第一夹盘(501)转动连接， 且所述夹持环板(503)与所述第一夹盘(501)之间 设有用于对所述夹持环板(503)和所述第一夹盘(501)进行固定的固定螺丝(505)， 所述夹 持环板(503)与所述第二夹盘(502)之间设有传动组件， 若干所述约束杆(504)与所述第一 夹盘(501)和所述第二夹盘(5 02)活动连接 。 3.根据权利要求2所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征 在于： 所述第一夹盘(501)包括第一圆盘(5011)和第二圆盘(5012)， 所述第一圆盘(5011)与 所述第二圆盘(5012)的中心之间通过连接轴(5013)连接， 所述第一圆盘(5011)和所述第二 圆盘(5012)上对应开设有多个弧形通孔(5014)， 所述弧形通孔(5014)的个数与所述约束 杆 (504)的个数相同， 每个所述约束杆(504)贯穿对应的弧形通孔(5014)， 所述约束杆(504)的 一端固设有限位板(5 041)， 所述限位板(5 041)的尺寸大于所述弧形通 孔(5014)的尺寸。 4.根据权利要求3所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征 在于： 所述第二夹盘(502)的为圆盘状结构， 且所述第二夹盘(502)的中心位置处开设有与 所述连接轴(5013)相匹配的安装通孔(5021)， 所述第二夹盘(502)通过所述安装通孔 (5021)套设在所述连接轴(5013)上， 且所述第二夹盘(502)位于所述第一圆盘(5011)和第 二圆盘(5012)之间， 所述第二夹盘(502)上开设有多个与所述弧形通孔(5014)相对应的径 向孔(5022)， 多个所述径向孔(5 022)均与所述安装通孔(5021)连通。 5.根据权利要求4述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征在 于： 所述夹持环板(503)包括第一环圈(5031)和第二环圈(5032)， 所述第一环圈(5031)和所 述第二环圈(5032)之间通过固定块(5033)固定连接， 所述第一圆盘(5011)的外周开设有与 所述第一环圈(5031)相匹配的第一滑槽(5015)， 所述第二圆盘(5012)的外周开设有与所述 第二环圈(5032)相匹配的第二滑槽(5016)， 所述固定块(5033)与所述第二夹盘(502)的位 置相对应。 6.根据权利要求5所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征 在于： 所述传动组件包括开设在所述固定块(5033)上的传动孔(5034)， 所述传动孔(5034) 内螺纹连接有传动螺杆(5035)， 所述传动螺杆(5035)为空心结构， 所述第二夹盘(502)的外 周设有与所述传动螺杆(5 035)相啮合的齿槽(5 023)。 7.根据权利要求6所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征 在于： 所述岩石直接拉伸强度测试系统还包括锁 紧件(10)， 所述锁 紧件(10)包括锁 紧件本 体(1001)， 所述锁紧件本体(1001)的一端固设有与所述传动螺杆(5035)相匹配的锁紧柱权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115308041 A 2(1002)， 所述锁紧件本体(1001)的另一端开设有与所述固定螺丝(505)相匹配的锁紧孔 (1003)。 8.根据权利要求2所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征 在于： 所述安装板(4)的底 面和所述底 座(1)的顶 面对称设有两个定位球(8)， 所述第一夹盘 (501)靠近所述定位球(8)的一 面中心位置处固设有与所述定位球(8)相匹配的球套(9)。 9.根据权利要求1所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统， 其特征 在于： 所述动力组件(7)包括主动齿轮(701)， 所述主动齿轮(701)的外周对称啮合设有三个 从动齿轮(702)， 三个所述从动齿轮(702)的中心均固设有传动轴(703)， 所述传动轴(703) 的顶部固设有螺纹杆(704)， 所述螺纹杆(704)的顶部贯穿所述底座(1)， 且所述螺纹杆 (704)的顶部与所述加热炉(2)的顶部转动连接， 所述安装板(4)水平套设在三个所述螺纹 杆(704)上， 且所述安装板(4)与三个所述螺纹杆(704)均为螺纹连接； 所述底座(1)内还设 有驱动电机， 所述驱动电机的输出端与所述主动齿轮(701)连接 。 10.如权利要求1 ‑9任一项所述的一种实时高温环境下的岩石直接拉伸强度测试系统 的实验方法， 其特 征在于， 包括以下步骤， S1： 通过动力组件(7)向上调整安装板(4)的高度， 使两个试样夹头(5)之间的距离大于 试样(6)的长度； S2： 将试样(6)置于两个试样夹头(5)之间， 向下调整安装板(4)的高度， 使试样(6)的两 端分别对应位于 两个试样夹 头(5)内； S3： 调整试样夹 头(5)与试样(6)接触处的直径， 对试样(6)进行夹紧 固定； S4： 启动加热炉(2)内的电热丝(3)， 对试样(6)和实验环境进行加热； S5： 向上调整安装板(4)的高度， 对试样(6)进行拉伸测试。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115308041 A 3