(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 202211138566.1 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 四川大学 地址 610000 四川省成 都市一环路南 一段 24号 (72)发明人 任利　谢和平　张茹　郝齐钧　 张泽天　艾婷　张志龙　张朝鹏　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 专利代理师 吕春艳 (51)Int.Cl. G01N 3/18(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 15/08(2006.01) (54)发明名称 高通量岩石多场耦合试验系统 (57)摘要 本发明公开了一种高通量岩石多场耦合试 验系统， 其提供一种高通量岩石多场耦合试验系 统， 其包括三轴压力室， 多场耦合准备区用于三 轴压力室装样及对三轴压力室进行升温； 试验区 设置有对三轴压力室进行轴向力加载的加载试 验机； 试样卸载区用于三轴压力室 降温、 卸样及 将三轴压力室内的围压油与孔隙水过滤后回收 至多场耦合准备区； 转运系统用于三轴压力室在 试验区、 多场耦合准备区和试样卸载区之间的转 运； 多场耦合控制系统用于给多场耦合准备区和 试验区的三轴压力室施加围压、 孔隙水压与温 度； 其中， 多场耦合控制系统、 三轴压力室和加载 试验机分体设置 。 权利要求书2页 说明书9页 附图7页 CN 115420619 A 2022.12.02 CN 115420619 A 1.高通量岩石多场耦合试验系统， 其特 征在于， 包括 三轴压力室， 多场耦合 准备区， 其用于三轴压力室装样及对三轴压力室进行升温； 试验区， 其设置有对三轴压力室进行轴向力加载的加载 试验机； 试样卸载区， 其用于三轴压力室降温、 卸样及将三轴压力室内的围压油与孔隙水过滤 后回收至多场耦合 准备区； 转运系统， 其用于三轴压力室在试验区、 多场耦合 准备区和试样卸载区之间的转 运； 多场耦合控制系统， 其用于给多场耦合准备区和试验区的三轴压力室施加围压、 孔隙 水压与温度； 其中， 多场耦合控制系统、 三轴压力室和 加载试验机分体设置 。 2.根据权利要求1所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述多场耦合控 制系统包括分别与三轴压力室上的接口连接的围压油控制系统、 渗压控制系统和温度控制 系统。 3.根据权利要求1所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述转运系统包 括输送带和对所述输送带进行支撑的支撑部， 所述输送带通过动力传递部与动力部连接； 所述转运系统的两端均设置有高度低于其的过渡平台， 所述过渡平台与移动承载台配合用 于三轴压力室的进入或滑出输送带。 4.根据权利要求3所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述输送带为传 输皮带， 所述动力 传递部包括配对的两根支撑部的顶部转动连接的与所述传输 皮带配合的 转动辊、 安装于其中一个转动辊上和 动力部输出轴上的皮带轮及连接两个皮带轮的传输皮 带。 5.根据权利要求3所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述输送带为齿 形网带， 所述动力 传递部包括传动轴及配对的两根支撑部的顶部转动连接的与所述齿 形网 带配合的齿辊； 所述传动轴 上设置有齿轮和皮带轮， 所述皮带轮通过传输皮带与动力部输 出轴上的皮带轮 配合， 所述齿轮通过链条与其中一个齿辊配合。 6.根据权利要求2所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述转运系统包 括环形轨道和安装在所述环形轨道上用于吊装三轴压力室的电动葫芦； 或者所述 转运系统为移动机器人。 7.根据权利要求2所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述三轴压力室 包括三轴室底板、 三轴室缸体和 第一活塞杆及分别向三轴室缸体内通入孔隙水和围压液的 渗流通道和进液通道， 所述 三轴室缸体的侧壁内部或内侧壁 面设置有加热器； 所述三轴室底板和三轴室缸体通过限位机构可拆卸密封连接， 所述第 一活塞杆与三轴 室底板/三轴室缸体滑动密封连接； 所述三轴室底板和/或三轴室缸体设置有连接渗流通 道、 进液通道和 加热器与多场耦合控制系统的接口。 8.根据权利要求7所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述三轴室缸体 的顶端或三轴室底板上设置有安装孔， 所述安装孔内固定安装有限位套， 所述活塞杆滑动 密封于所述限位套内。 9.根据权利要求2所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述三轴压力室 包括三轴容器、 封盖和第一活塞杆及分别向三轴容器内通入孔隙水和围压液的渗流通道和 进液通道， 所述 三轴容器的侧壁内部或内侧壁 面设置有加热器；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115420619 A 2所述三轴容器和封盖可拆卸密封连接， 所述活塞杆滑动密封连接于三轴容器底部； 所 述三轴容器和/或封盖设置有连接渗流通道、 进液通道和加热器与多场耦合控制系统的接 口。 10.根据权利要求9所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述三轴容器 的顶部开设有螺纹孔， 所述封 盖与所述螺纹孔螺纹密封连接； 或者， 所述三轴容器顶部设置有多个向外延伸的弧形凸缘， 所述封盖设置有多个向其 中心延伸、 且与弧形凸缘 卡合的卡箍， 所述 卡箍的尺寸小于等于相邻两个凸缘之间的间距。 11.根据权利要求1、 7或9所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所述加载 试验机包括轴向力施加部、 夹持块和连接轴向力施加部和夹持块的支撑柱； 所述轴向力施 加部和夹持块相对的面上设置有对准所述 三轴压力室中第一活塞杆的对位部 。 12.根据权利要求1 1所述的高通 量岩石多场耦合试验系统， 其特 征在于， 当所述三轴压力室的第 一活塞杆位于底部时， 所述轴向力施加部和夹持块分别位于所 述支撑柱的下端和上端； 当所述三轴压力室的第 一活塞杆位于顶部时， 所述轴向力施加部和夹持块分别位于所 述支撑柱的上端和下端。 13.根据权利要求1 ‑10、 12任一所述的高通量岩石多场耦合试验系统， 其特征在于， 所 述三轴压力室的底部设置有两种类型的滚轮， 一种为可滚动滚轮， 另一种为 不可滚动滚轮； 或者， 所述 三轴压力室的底部设置有 多个自锁万向轮。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115420619 A 3