一種巖層移動模型架加載裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種巖層移動模型架加載裝置，該裝置包括由底座、機架和前后護板形成的空腔，空腔內(nèi)設置模擬巖層，機架上部設有液壓油缸，還包括手動液壓泵，手動液壓泵的進油管和回油管分別與兩位四通換向閥的進油口和回油口相連，液壓油缸的無桿腔和有桿腔分別與兩位四通換向閥的工作油口一和工作油口二相連，在液壓油缸與兩位四通換向閥相連的管路上設有手動控制閥門和液壓表，液壓油缸的活塞桿下部設有剛性金屬柱，在模擬巖層上表面與剛性金屬柱相對應的位置設有彈簧底座。本實用新型可實現(xiàn)對模擬巖層連續(xù)加載，利于模擬巖層的壓實，提高了實驗結(jié)果的可靠性和準確性。
【專利說明】
一種巖層移動模型架加載裝置
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及一種巖層相似材料模擬實驗領域，尤其是涉及一種巖層移動模型架加載裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，實驗室傳統(tǒng)的巖層相似材料模擬實驗裝置采用液壓加載裝置向模擬巖層提供壓力，由于相似模擬實驗裝置內(nèi)部的容積達數(shù)十立方米，上述實驗加載裝置的優(yōu)點是可以節(jié)省部分材料。但同時存在下面三個方面的缺陷:一是在實驗過程中，當巖層開挖以后容易造成液壓加載油缸的壓頭與模擬巖層的脫離，需要實驗人員的時刻觀察，造成人力的浪費；二是實驗過程中液壓油缸與模擬巖層的脫離會造成相似材料不被壓實的問題;三是存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本實用新型的目的是提供一種巖層移動模型架加載裝置，通過該加載裝置，可使實驗人員可以不必晝夜觀察實驗進程，實現(xiàn)實驗過程中的連續(xù)加載。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下的技術(shù)方案:一種巖層移動模型架加載裝置，包括底座，底座上設有機架，機架左右設有前后護板，底座、機架和前后護板之間形成上部敞開的空腔，空腔內(nèi)設置模擬巖層，機架上部設有液壓油缸;還包括手動液壓栗、兩位四通換向閥、手動控制閥門、液壓表、彈簧底座、剛性金屬柱，手動液壓栗設有進油管和回油管，進油管與兩位四通換向閥的進油口相連，回油管與兩位四通換向閥的回油口相連，液壓油缸的無桿腔與兩位四通換向閥的工作油口一相連，液壓油缸的有桿腔與兩位四通換向閥的工作油口二相連，在液壓油缸的無桿腔與兩位四通換向閥的工作油口一相連的管路上設有手動控制閥門和液壓表，液壓油缸的活塞桿下部設有剛性金屬柱，在所述下模擬巖層上表面與剛性金屬柱相對應的位置設有彈簧底座。
[0005]優(yōu)選的，所述剛性金屬柱端部設有與液壓油缸施的活塞桿相匹配的定位孔。
[0006]優(yōu)選的，所述彈簧底座包括壓縮彈簧、剛性套筒和剛性金屬片，剛性套筒內(nèi)徑與剛性金屬柱外徑相匹配，在剛性套筒下部焊接剛性金屬鐵片，壓縮彈簧置于剛性套筒中。
[0007]與現(xiàn)有巖層相似材料模擬實驗裝置相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0008](I)通過在現(xiàn)有巖層相似材料模擬實驗裝置的基礎上，增加了彈簧底座、手動液壓栗及剛性金屬柱，可實現(xiàn)對模擬巖層連續(xù)加載，利于模擬巖層的壓實，提高了實驗結(jié)果的可靠性和準確性；
[0009](2)其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，節(jié)省人力物力，使用效果好。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的巖層移動模型架加載的裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011 ]圖2為手動液壓栗與液壓油缸的油路連接示意圖；
[0012]圖3為本實用新型的彈簧底座的剖面示意圖；
[0013]圖4為本實用新型的彈簧底座的俯視圖；
[0014]圖5為本實用新型剛性金屬圓柱的剖面示意圖；
[0015 ]圖6為本實用新型剛性金屬圓柱的俯視圖。
[0016]圖中:丨一手動液壓栗；2—進油管；3—回油管；4一液壓油缸；5—手動控制閥門；6一液壓表;7—機架;8—前后護板;9一底座；10一彈黃底座；11一剛性金屬柱；12一壓縮彈簧;13—剛性套筒;14 一剛性金屬片；15-定位孔;16-兩位四通換向閥。
【具體實施方式】
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[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型做更進一步的解釋。
[0018]如圖1和2所示，本實用新型的一種巖層移動模型架加載裝置，包括底座9，底座9上設有機架7，機架7左右設有前后護板8，底座9、機架7和前后護板8之間形成上部敞開的空腔，空腔內(nèi)設置模擬巖層，機架7上部設有液壓油缸4 ο巖層移動模型架加載裝置還包括手動液壓栗1、手動控制閥門5、液壓表6、彈簧底座10和剛性金屬柱11，手動液壓栗I設有進油管2和回油管3，進油管2與兩位四通換向閥16的進油口相連，回油管3與兩位四通換向閥16的回油口相連，液壓油缸4的無桿腔與兩位四通換向閥16的工作油口一相連，液壓油缸4的有桿腔與兩位四通換向閥16的工作油口二相連，在液壓油缸4的無桿腔與兩位四通換向閥16的工作油口一相連的管路上設有手動控制閥門5和液壓表6，液壓油缸4的活塞桿下部設有剛性金屬柱11，在所述下模擬巖層上表面與剛性金屬柱11相對應的位置設有彈簧底座10。
[0019]如圖3至6所示，所述剛性金屬柱11端部設有與液壓油缸施4的活塞桿相匹配的定位孔，所述彈簧底座10包括壓縮彈簧12、剛性套筒13和剛性金屬片14，剛性套筒13內(nèi)徑與剛性金屬柱11外徑相匹配，在剛性套筒13下部焊接剛性金屬鐵片14，壓縮彈簧12置于剛性套筒13中。
[0020]根據(jù)上所述巖層移動模型架加載裝置的實驗方法，包括以下步驟:
[0021 ] a、在空腔內(nèi)鋪設相似材料，并安裝位移計，待相似材料晾干，形成模擬巖層；
[0022]b、將液壓油缸4的活塞桿與剛性金屬柱11連接，將彈簧底座10置于每一個剛性金屬柱11的正下方；
[0023]C、開始進行加載，開啟手動控制閥門5，手動控制手動液壓栗1，使液壓油經(jīng)進油管2進入液壓油缸4的無桿腔，液壓油缸4的活塞桿伸出并通過剛性金屬柱11和彈簧底座10向下擠壓模擬巖層，模擬上覆巖層的自重，在加載過程中觀察液壓表，使液壓表6顯示至設定的壓力讀數(shù)，然后閉合手動控制閥門5，停止手動控制手動液壓栗I;
[0024]d、拆下前后護板8，模擬巷道開挖，在開挖過程中，會出現(xiàn)剛性金屬柱11與彈簧底座10之間的力的減小，要注意細致觀察，當液壓表6的讀數(shù)小于設定的壓力讀數(shù)時，開啟手動控制閥門5，開啟手動液壓栗I，通過進油管2進油，使液壓表6的讀數(shù)恢復至原來設定讀數(shù)；
[0025]f、記錄整個模擬巖層的位移，觀察實驗過程中模擬巖層的垮落；
[0026]g、實驗結(jié)束后，兩位四通換向閥16換向，液壓油缸4的無桿腔與兩位四通換向閥16的工作油口二相連，液壓油缸4的有桿腔與兩位四通換向閥16的工作油口一相連，開啟手動控制閥門5，開啟手動液壓栗I，使液壓油經(jīng)進油管2進入液壓油缸4的有桿腔，液壓油缸施4的活塞桿回縮，將彈簧底座10和剛性金屬柱11撤掉。
[0027]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種巖層移動模型架加載裝置，包括底座(9)，底座(9)上設有機架(7)，機架(7)左右設有前后護板(8)，底座(9)、機架(7)和前后護板(8)之間形成上部敞開的空腔，空腔內(nèi)設置模擬巖層，機架(7)上部設有液壓油缸(4);其特征在于:還包括手動液壓栗(1)、兩位四通換向閥(16)、手動控制閥門(5)、液壓表(6)、彈簧底座(10)、剛性金屬柱(11)，手動液壓栗(I)設有進油管(2)和回油管(3)，進油管(2)與兩位四通換向閥(16)的進油口相連，回油管(3)與兩位四通換向閥(16)的回油口相連，液壓油缸(4)的無桿腔與兩位四通換向閥(16)的工作油口 一相連，液壓油缸(4)的有桿腔與兩位四通換向閥(16)的工作油口 二相連，在液壓油缸(4)的無桿腔與兩位四通換向閥(16)的工作油口一相連的管路上設有手動控制閥門(5)和液壓表(6)，液壓油缸(4)的活塞桿下部設有剛性金屬柱(11)，在所述模擬巖層上表面與剛性金屬柱(11)相對應的位置設有彈簧底座(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖層移動模型架加載裝置，其特征在于:所述剛性金屬柱(11)端部設有與液壓油缸(4)的活塞桿相匹配的定位孔(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖層移動模型架加載裝置，其特征在于:所述彈簧底座(10)包括壓縮彈簧(12)、剛性套筒(13)和剛性金屬片(14)，剛性套筒(13)內(nèi)徑與剛性金屬柱(11)外徑相匹配，在剛性套筒(13)下部焊接剛性金屬片(14)，壓縮彈簧(12)置于剛性套筒(13)中。
【文檔編號】G01N3/10GK205643019SQ201620307697
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】馬陽升, 萬志軍, 張源, 張健, 畢世科
【申請人】中國礦業(yè)大學