一种岩石高温冷却循环试验装置

本技术涉及高低温循环测试，特别是涉及一种岩石高温冷却循环试验装置。

背景技术：

1、在tbm掘进过程难免会遇见高强度硬岩，此时tbm掘进机会出现掘进速度慢，刀具寿命短、更换频繁等问题。为了降低岩体强度，提高掘进效率，利用岩石的热损伤性质进行辅助机械破岩技术兴起。将岩石加热后冷却，在“压－拉”应力作用下，岩石中的裂隙会逐渐萌生、发展，从而降低岩石的强度。因此研究高低温循环后岩石的物理性能对tbm掘进具有指导意义。

2、岩石高温冷却循环试验中，马弗炉加热装置是用于加热岩石的常用装置，马弗炉加热装置虽然能精准的控制腔内物体匀速升降温，但不能实现高温后瞬间水冷降温效果。对于大尺寸岩石，重量大，若将高温后的岩石人工运送至其他冷却系统，操作过程危险，搬运困难，易对操作者及他人造成伤害。

3、故此，我们提出一种新型的大尺寸岩石高温水冷循环试验装置。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种岩石高温冷却循环试验装置，能在岩石加热后，原地进行降温冷却，解决了高温大尺寸岩石搬运困难问题。

2、一种岩石高温冷却循环试验装置，包括高温加热系统和水冷系统；

3、高温加热系统包括高温冷却循环箱、循环箱盖体，循环箱盖体盖合在高温冷却循环箱顶部开口处，循环箱盖体下部中心设有长条形凹槽，循环箱盖体内部设置有热电阻棒；循环箱盖体正面安装有启动开关，启动开关与循环箱盖体内部加热电阻棒相连，启动开关用于开启关闭加热电阻棒，以控制高温冷却循环箱内部温度；加热电阻棒连接两根电动伸缩杆，电动伸缩杆安装在循环箱盖体内长条形凹槽两端，电动伸缩杆与启动开关连接，电动伸缩杆用于控制加热电阻棒升降；循环箱盖体上设置有正方形空洞，正方形空洞下部安装透明玻璃，透明玻璃上部设置有红外测温仪，红外测温仪上部设有温度显示屏，通过红外测温仪测量并显示高温冷却循环箱内部温度，红外测温仪上部设置有双层中空玻璃，双层中空玻璃安装在循环箱盖体正方形空洞顶部；

4、水冷系统包括输水水管、水泵、水箱；循环箱盖体内部设置输水水管，循环箱盖体侧壁设置有进水口，输水水管与进水口连接，进水口由第一止水阀门控制，输水水管另一端与水泵连接，水泵安装在水箱内；水泵顶部设置有泵水口，泵水口与水管以橡胶套连接密封，水泵底部中心设置有抽水口；输水水管设置有两排出水口，两排排水口对称分布在加热电阻棒左右两侧；高温冷却循环箱底部四周各设有一条排水槽，四条排水槽相互连通，高温冷却循环箱底部设有底部排水口，排水槽与底部排水口连通，底部排水口外侧安装第二止水阀门，第二止水阀门外侧连接有排水管；循环箱盖体上部设置有排气孔。

5、根据本实用新型提出的岩石高温冷却循环试验装置，集成了高温加热系统和水冷系统，通过设置启动开关控制加热电阻棒开启关闭及电动伸缩杆伸缩实现箱内升温岩石加热，通过设置红外测温仪、双层中空玻璃等实现箱内温度观测。通过设置输水水管、止水阀门、排水槽、排气孔、水泵、水箱，实现进水、排水，从而进行冷却，该岩石高温冷却循环试验装置相较于马弗炉加热后取出岩石人工运送至其他冷却系统，更安全、机械化，无需人工操作搬运减小了试验人员的人身危险。

6、另外，根据本实用新型提供的岩石高温冷却循环试验装置，还可以具有如下附加的技术特征：

7、进一步地，循环箱盖体四周设置有四条与高温冷却循环箱相同尺寸四条凹槽，高温冷却循环箱顶部开口处四周附着密封条，使高温冷却循环箱与循环箱盖体紧密贴合。

8、进一步地，高温冷却循环箱、循环箱盖体的材质为409h不锈钢。

9、进一步地，高温冷却循环箱内壁及底部为陶瓷纤维隔热层。

10、进一步地，热电阻棒为石英加热管。

11、进一步地，电动伸缩杆的材质为gh128板镍基高温合金。

12、进一步地，输水水管的材质为gh128板镍基高温合金。

13、进一步地，水泵底部四角设置有橡胶垫，通过橡胶垫将水泵垫高，使抽水口距离水箱底部预设距离。

14、进一步地，排气孔上部设置有可活动盖体，可活动盖体通过连接铰链与循环箱盖体连接。

15、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，包括高温加热系统和水冷系统；

2.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，循环箱盖体四周设置有四条与高温冷却循环箱相同尺寸四条凹槽，高温冷却循环箱顶部开口处四周附着密封条，使高温冷却循环箱与循环箱盖体紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，高温冷却循环箱、循环箱盖体的材质为409h不锈钢。

4.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，高温冷却循环箱内壁及底部为陶瓷纤维隔热层。

5.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，热电阻棒为石英加热管。

6.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，电动伸缩杆的材质为gh128板镍基高温合金。

7.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，输水水管的材质为gh128板镍基高温合金。

8.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，水泵底部四角设置有橡胶垫，通过橡胶垫将水泵垫高，使抽水口距离水箱底部预设距离。

9.根据权利要求1所述的岩石高温冷却循环试验装置，其特征在于，排气孔上部设置有可活动盖体，可活动盖体通过连接铰链与循环箱盖体连接。

技术总结本技术公开了一种岩石高温冷却循环试验装置，该岩石高温冷却循环试验装置集成了高温加热系统和水冷系统，通过设置启动开关控制加热电阻棒开启关闭及电动伸缩杆伸缩实现箱内升温岩石加热，通过设置红外测温仪、双层中空玻璃等实现箱内温度观测。通过设置输水水管、止水阀门、排水槽、排气孔、水泵、水箱，实现进水、排水，从而进行冷却，该岩石高温冷却循环试验装置相较于马弗炉加热后取出岩石人工运送至其他冷却系统，更安全、机械化，无需人工操作搬运减小了试验人员的人身危险。技术研发人员：徐彭楚璇,蒋亚龙,徐贞珍受保护的技术使用者：华东交通大学技术研发日：20231122技术公布日：2024/8/16