一种跨地震断层埋地管道试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111537434A(43)申请公布日2020.08.14(21)申请号202010390634.8(22)申请日2020.05.11(71)申请人西南石油大学地址610500四川省成都市新都区新都大道8号(72)发明人张杰陈阳汪浩瀚于春雨周兆明(51)Int.Cl.G01N19/00(2006.01)G01M99/00(2011.01)权利要求书1页说明书4页附图6页(54)发明名称一种跨地震断层埋地管道试验装置(57)摘要本发明涉及一种跨地震断层埋地管道试验装置，用于模拟埋地管道在地震断层作用下的变形过程与受力情况，借助本装置对埋地管道施加断层类型的土壤外载荷。其中包括依次排列布置的竖向移动箱体、固定箱体与水平移动箱体，分别组成正(逆)断层与走滑断层试验装置。试验管道沿箱体长度方向布置并贯穿三个箱体。箱体上加装倾角调节蜗轮，通过步进电机带动蜗杆蜗轮机构，实现正、逆断层的转变以及对断层倾角的调节。竖向移动箱体由液压缸举升，水平移动箱体置于限位钢轨上，通过侧面液压缸推动。本发明能够模拟正、逆和走滑三种断层类型，还能够实现对断层倾角的模拟研究，适应性较强。CN111537434ACN111537434A权利要求书1/1页1.一种跨地震断层埋地管道试验装置，包括竖向移动土箱(4)、固定土箱(10)、水平移动土箱(16)，其特征在于：所述固定土箱(10)锚固在地面固定支座(11)上，竖向(4)、水平(16)移动土箱分别安装于固定土箱(10)左右两边，沿固定土箱(10)长度方向排成一排；通过销轴一(21)将所述竖向移动土箱(4)与倾角调节蜗轮左一(6)联接，通过销轴二(23)将所述固定土箱(10)与倾角调节蜗轮左二(7)联接，通过销轴三(24)将固定土箱(10)、水平移动土箱(16)、倾角调节蜗轮右一(12)、右二(13)、右三(26)、右四(28)铰接在同一旋转轴；倾角调节蜗轮使用卡子(5)与各自土箱固定，并用螺母锁紧；所述竖向移动土箱(4)底部通过铰链与双杆双作用液压缸(3)顶部液压杆(306)联接，液压缸壁焊接支架，缸壁支架(308)上安装限位滚轮一(302)，限位滚轮一(302)下方安装带导槽钢轨支座(1)；水平移动土箱(16)底部装有限位滚轮二(35)，其在限位钢轨(17)上运动，带导槽钢轨支座(1)与限位钢轨(17)均锚固于地面。2.根据权利要求1所述一种跨地震断层埋地管道试验装置，其特征在于：所述竖向(4)与水平移动土箱(16)一侧截面倾角切割为45°，固定土箱(10)两侧截面倾角均切割为45°。3.根据权利要求1所述一种跨地震断层埋地管道试验装置，包括倾角调节蜗轮，其特征在于：倾角调节蜗轮左一(6)与左二(7)均含两件，使用拉杆一(18)联接后分别安装在竖向移动土箱(4)与固定土箱(10)左侧，并在两蜗轮挡土板导槽(19)中安装挡土板；倾角调节蜗轮右一(12)与右三(26)通过拉杆二(27)联接后安装在固定土箱(10)右侧，并在倾角调节蜗轮右一(12)与拉杆二(27)之间焊接挡土板三(25)；倾角调节蜗轮右二(13)与右四(28)通过拉杆三(30)联接后安装在水平移动土箱(16)上，并在倾角调节蜗轮右二(13)与拉杆三(30)之间焊接挡土板四(29)；倾角调节蜗轮左一(6)与左二(7)沿径向加工有相配合的燕尾槽，拉杆二(27)与拉杆三(30)上加工有相配合的燕尾槽。4.根据权利要求1所述一种跨地震断层埋地管道试验装置，包括4个单独的双杆双作用液压缸(3)，其特征在于：液压缸壁通过钢条(2)与固定土箱(10)左侧的倾角调节蜗轮左二(7)铰接，与竖向移动土箱(4)底部的铰接孔共同构成平行四边形机构的顶点，使得液压缸偏转角度与断层倾角相等；底部液压杆(305)连接杠杆机构(303)，杠杆支点位于缸壁支架(308)上，杠杆另一端安装橡胶轮(301)，橡胶轮(301)可在带导槽钢轨支座(1)上沿导槽滚动，橡胶轮(301)共两组，两组橡胶轮(301)分别置于带导槽钢轨支座(1)两侧槽内。5.根据权利要求1所述一种跨地震断层埋地管道试验装置，包括动力传动装置，所述传动装置包括直齿圆锥齿轮(31)、V带轮(33)、V带(34)、蜗杆(8)，步进电机(9)轴上安装直齿圆锥齿轮(31)，带动动力过渡轴(32)旋转，动力过渡轴(32)上安装有V带轮(33)，通过V带(34)将动力传递到蜗杆(8)轴上。6.根据权利要求1所述一种跨地震断层埋地管道试验装置，包括侧面液压缸(15)，其特征在于：液压缸底座(1501)加工4个通孔，侧面液压缸(15)缸体焊接法兰盘(1502)，通过螺栓与液压缸支承架(14)联接，减小支承跨距，所述侧方液压缸活塞杆用螺纹联接球铰杆(1503