[发明专利]一种相似模拟材料快速成型装置及应用方法

权利要求书

1.一种相似模拟材料快速成型装置，其特征在于，包括材料注入机构，所述材料注入机构包括粗骨料储层、细骨料储层、水储层、粗骨料注入孔、细骨料注入孔、水注入孔，所述粗骨料储层下部分别置有粗骨料注入孔、细骨料注入孔、水注入孔，所述粗骨料储层与细骨料储层上下方位进行连接，所述细骨料储层与水储层上下方位进行连接，所述粗骨料注入孔置于粗骨料储层表面，所述细骨料注入孔置于粗骨料储层表面向下延伸至细骨料储层表面，所述水注入孔置于粗骨料储层表面向下延伸至水储层表面；

抽取管道，包括材料流通主管道、粗骨料流通次管道、细骨料流通次管道、水流通次管道、粗骨料流量控制阀门、细骨料流量控制阀门、水流量控制阀门，所述粗骨料流量控制阀门置于粗骨料流通次管道中部，所述细骨料流量控制阀门置于细骨料流通次管道中部，所述水流量控制阀门置于水流通次管道中部，所述粗骨料流通次管道、细骨料流通次管道、水流通次管道一端与材料流通主管道相连接，另一端分别连接粗骨料储层、细骨料储层、水储层；

均匀混合机构，包括混合器、搅拌器、搅拌器加固螺柱，所述搅拌器置于混合器内部，所述搅拌器通过搅拌加固螺柱和混合器相连接，混合器与材料流通主管道、混合材料流通管道连接，在混合材料流通管道中部设置有混合材料流量控制阀门；

智能供压机构，包括供压器、压力输出管道，所述供压器与两个压力输出管道相连，两个压力输出管道另一端分别与材料流通主管道、混合材料流通管道相连接；

智能压缩成型机构，包括螺柱、螺母、伺压加载系统、注料孔、材料模具轨道、材料模具托轨、铰接结构、成型挡板、底座；所述伺压加载系统通过螺母与螺柱相连接，所述注料孔置于材料模具轨道与加载系统之间，所述材料模具轨道通过铰接结构与材料模具托轨相连接，所述成型挡板置于材料模具托轨与螺柱之间，所述底座置于压缩成型装置最底部。

2.一种相似模拟材料快速成型装置应用方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的相似模拟材料快速成型装置，包括如下步骤： a、根据所需要模拟的采场上覆岩层，确定不同岩层各个组分材料之间配比以及所需质量，将所需材料置于材料注入机构，根据实际需要确定材料注入机构、抽取管道、均匀混合机构、智能供压机构、智能压缩成型机构的尺寸和管道长度； b、根据各零部件空间位置进行有顺序的组装，将粗骨料储层置于细骨料储层上方；将细骨料储层置于水储层上方；粗骨料流通次管道与粗骨料储层左侧相连接；细骨料流通次管道与细骨料储层左侧相连接；水流通次管道与水储层左侧相连接；粗骨料流通次管道、细骨料流通次管道、水流通次管道与材料流通主管道相连接；材料流通主管道、与混合器底部相连接；混合材料流通管道与混合器左侧相连接；混合材料流通管道、材料流通主管道与压力输出管道相连接；混合材料流通管道与注料孔相连接；伺压加载系统通过螺母与螺柱相连接；材料模具轨道通过铰接结构与材料模具托轨相连接；成型挡板置于材料模具托轨与螺柱之间；底座置于压缩成型装置最底部； c、检查各部件的连接及工作情况，确保其正常工作后，将预先准备制作成型的相似模拟材料置于材料注入机构内，开启系统中各个装置，进行材料压缩成型操作； d、通过智能供压机构和均匀混合机构，使得粗骨料均匀地通过粗骨料流通次管道、细骨料均匀地通过细骨料流通次管道、水均匀地通过水流通次管道最终到达材料流通主管道；材料经过搅拌器均匀地到达混合材料流通管道；混合材料进去到注料孔再到达材料模具轨道在材料模具托轨上进行压缩成型； e、材料进入材料模具轨道后，控制伺压加载系统，对混合材料进行加压制作不同高度层位的上覆岩层和煤层，制作完成后按相反顺序拆卸转置，并妥善保存； f、制作下一种材质的人工岩芯时重复步骤a-e。