[发明专利]适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置

说明书

一种适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置，所述装置包括试验箱、固定支架、试验盒、伺服作动器、电动机、布钻器、螺纹止水管、水泵和恒温水箱；所述固定支架上安装试验箱，所述试验箱上布设两套驱动电机，试验箱底部布设液压升降器，每个液压升降器与轨道块连接，轨道块与导轨拼缝衔接；试验箱与螺纹止水管通过螺纹连接，试验盒采用无顶盖设置，四侧设有钢板；所述伺服作动器与传力件连接，所述传力件设有弹簧卡扣，弹性卡扣与布钻器连接，所述布钻器位于所述试验盒中试样放置工位的上方。本发明可以进行多种影响因素下岩石破碎试验，提高试验操作的便捷性，具有操作方便、效率高的特点。

技术领域

本发明涉及适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置，适用于岩石破碎，属建土工程技术领域。

背景技术

岩石破碎理论的研究对于岩层开挖有着重要的意义，在基坑开挖和煤矿石开挖过程中起着重要的指导作用，因此必须对岩石的破碎因素进行试验研究并指导实际工程。现有的专利中涉及岩石破碎的专利较少，且相关中采用的岩石破碎装置和方法主要存在如下问题：1)采用钻头形式单一，钻头的数量和间距往往不可调整；2)相关装置未涉及可以开展有水环境下的岩石破碎试验；3)试样移动到试验台上费时费力，对于大尺寸岩样尤为突出；4)加载方式单一，没有实现动静复合加载。

发明内容

为了克服上述不足和更好开展岩石破碎规律的研究，本发明提供了一种适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置，可以进行多种影响因素下岩石破碎试验，提高试验操作的便捷性，具有操作方便、效率高的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于岩石破碎机理研究的室内模型测试装置，所述装置包括试验箱、固定支架、试验盒、伺服作动器、电动机、布钻器、螺纹止水管、水泵和恒温水箱；所述固定支架上安装试验箱，所述试验箱上布设两套驱动电机，一套驱动电机通过绳索绕过定滑轮连接吊门上的吊钩，另外一套驱动电机通过绳索绕过定滑轮与试验盒上吊钩相连，所述吊门通过转轴与试验箱连接，吊门绕转轴旋转可以完成吊门的开关，当吊门完全打开时，吊门侧边与试验箱侧边相接触且吊门底部与试验箱的底部齐平，吊门与大地良好接触，避免吊门悬空不利于受力；

试验箱底部布设液压升降器，每个液压升降器与轨道块连接，轨道块与导轨拼缝衔接，液压升降器达到上升极限时轨道块与轨道向齐，液压升降器达到下降极限时与滚轮脱离，当脱离时试验盒自由重力压在试验箱内室的底部；

试验箱与螺纹止水管通过螺纹连接，通过旋转螺纹止水管实现在试验箱中前进和后退；螺纹止水管一端设有环状的止水头，螺纹止水管的管头和止水头为弧形，所述螺纹止水管另一端与保温水管连接，所述保温水管通过水泵与恒温水箱连通；

试验盒采用无顶盖设置，四侧设有钢板；所述试验盒包括隔热板、滚轮、排水孔和橡胶止水条，试验盒底部与隔热板采用胶结，橡胶止水条与止水头连接，滚轮位于导轨上；

所述伺服作动器与传力件连接，所述传力件设有弹簧卡扣，弹性卡扣与布钻器连接，所述布钻器位于所述试验盒的试样放置工位的上方。

进一步，所述吊门打开角度为0°～90°，当吊门打开至90°时，吊门侧边与试验箱侧边相接触且吊门与试验箱的底部齐平。避免吊门悬空不利于受力。

再进一步，所述导轨包括A导轨和B导轨，所述A导轨在试验盒底部，B导轨在吊门上，当吊门打开至90°时，A导轨与B导轨齐平。

更进一步，所述B导轨带有坡度，在自由重力下试验盒可以在导轨上滑出试验箱，所述A导轨左侧设有空腔，便于B导轨可以完成旋转；所述B导轨右侧设有带有直角，吊门完全开启后可以实现A导轨和B导轨无空挡衔接。

所述布钻器包括A布钻器和B布钻器所述A布钻器和B布钻器上的钻孔布置可以自行定制，二者不是同等大小，避免拼缝位于传力件中间，且各有两个凹槽与传力器上弹簧卡扣对应，传力器和布钻器凹凸形设计。