一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置的制作方法

1.本发明涉及地质试验技术领域，具体为一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置。


背景技术：

2.经检索，中国专利号cn201610648029.x，公开了一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，包括:实验台，所述实验台上设有支撑机构，所述支撑机构上设有铺砂机构，所述铺砂机构与动力机构连接，所述动力机构用于驱动所述铺砂机构沿所述支撑机构移动，通过所述铺砂机构沿所述支撑机构移动在所述实验台上铺设砂层。
3.上述装置解决的主要技术问题为：此发明提供的用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，通过所述动力机构驱动所述铺砂机构沿所述支撑机构移动，在所述实验台上铺设砂层，有效减轻了实验人员的劳动强度，减小了铺砂工作周期，提高了地质构造物理模拟实验的效率。
4.但在实际的试验过程中，对于地质构造的环境模拟往往设置由多种砂石构成，传统的砂石铺砂装置大多数单此只能铺设一种砂石，在铺砂过程中需要多次切换铺设砂石的种类，操作过程麻烦导致工作效率低下，并且更换铺设砂石的时候容易造成混合，导致模拟效果差，为此，我们提出一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，包括试验台、试验箱、支撑架和加热器，所述试验台的表面安装有试验箱，所述试验台的表面位于试验箱的外侧固定连接有支撑架，所述试验台的表面安装有驱动机构，所述驱动机构上安装有铺砂机构；
7.所述铺砂机构包括滑块、伺服电机二、喷水口和液压缸一，所述滑块设置为两组安装于驱动机构上，两组所述滑块的底端表面均固定连接有两组固定杆，四组所述固定杆的底端均安装在安装座上，所述安装座的表面安装有铺砂盒，所述铺砂盒的底端表面设置有五组等距离分布开口且每组开口上均安装有出砂口，所述铺砂盒的表面安装有滑板，所述滑板的表面设置有五组等距离平行分布的插槽且每组插槽内均插设有隔板，所述滑板的表面设置的五组插槽两侧均设置有两组固定孔；
8.两组所述滑块的表面安装有两组管道固定块，两组所述管道固定块的表面均设置有五组安装槽且每组安装槽内均固定连接有砂石输送管，五组所述砂石输送管均设置有俩个出料口且两组出料口安装在滑板表面设置的固定孔内，所述砂石输送管的进料口均与砂石输料设备连接；
9.所述安装座的表面设置有开槽且开槽的位置与限位条底端表面设置的卡口位置
相对应，所述安装座表面设置的开槽插槽和出砂口的尺寸相适配。
10.优选的，所述安装座的两侧表面均固定连接有出砂口，所述安装座的表面安装有四组等距离分布的喷水口，四组喷水口均和水管中空连接，所述水管的一端和水泵相连。
11.优选的，所述铺砂盒的表面固定连接有两组连接杆，两组所述连接杆上安装有齿条，所述安装座的表面固定连接有伺服电机二，所述伺服电机二的转动轴贯穿安装座传动连接有控制齿轮，所述控制齿轮和齿条啮合连接；
12.所述滑板的两侧表面均固定连接有推板，所述推板的表面均设置有滑槽，所述安装座的两侧表面均固定连接有液压缸一且液压缸一的位置和推板的位置相对应，所述液压缸一的内部安装有伸缩杆一，所述伸缩杆一的一端固定连接有推块，所述推块的尺寸和推板内部设置的滑槽尺寸相适配。
13.优选的，所述驱动机构包括伺服电机一、丝杆和限位杆，所述伺服电机一安装于试验台的表面，所述伺服电机一的转动轴上安装有皮带轮一，所述皮带轮一通过皮带传动连接皮带轮二，所述皮带轮二安装在丝杆的一端，所述丝杆安装于两组轴承座内，两组轴承座均安装在支撑架上。
14.优选的，所述支撑架包括支撑柱和安装板，所述支撑柱的顶端固定连接有两组安装板，两组所述安装板安装于试验箱的上方两侧，所述轴承座设置为两组分别安装在两组安装板的中心位置，两组所述安装板表面位于轴承座的两侧均安装有限位杆。
15.优选的，所述滑块的中心位置设置有螺纹孔洞，所述滑块的表面位于螺纹孔洞两侧均设置有限位孔，所述丝杆插设在滑块内部设置的螺纹孔洞内，两组所述限位杆分别插设在滑块表面设置的限位孔内。
16.优选的，所述试验台的表面位于驱动机构的外侧固定连接有保护壳。
17.优选的，所述试验箱包括箱体、玻璃和侧挡板，所述箱体的一侧表面设置为开口状且开口处固定连接有玻璃，所述箱体的侧边底端表面设置有开口且开口外表面安装有侧挡板。
18.优选的，所述试验台的表面设置有开口位于试验箱的下方，所述试验台表面设置的开口内固定连接有加热器。
19.优选的，所述铺砂机构表面固定连接有抹平机构，所述抹平机构包括液压缸二和震动机，所述液压缸二安装于安装座表面，所述液压缸二的内部安装有伸缩杆二，所述伸缩杆二的一端固定连接有安装块，所述安装块的表面固定连接有伺服电机三，所述伺服电机三的转动轴贯穿安装块转动连接有转块，所述转块的表面固定连接有抹平板，所述抹平板的表面固定连接有两组震动机。
20.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
21.1、本装置通过铺砂盒的底端内壁设置为从两侧向中心位置高度逐渐变低，并且中心位置设置有开口且开口上安装有出砂口，同时铺砂盒的内部插设有四组隔板将铺砂盒内部分隔成五组独立空间可以储存五种不同的砂石，并且四组隔板均插设在滑板内，通过两组液压缸一运行推动滑板在铺砂盒表面滑动，使得四组隔板在铺砂盒内滑动推动五种不同的砂石滑动，当砂石滑动到铺砂盒内部中心位置时，便可通过出砂口流出，从而实现对五种砂石快速切换铺设，并且五种砂石可以通过五组砂石输送管快速输送到铺砂盒内部的五组独立空间内；
22.2、本装置通过滑板的表面安装有连接杆且连接杆上安装齿条，通过伺服电机二运行驱动控制齿轮啮合齿条，使得伺服电机二可以控制铺砂盒在安装座表面横向往复移动，出砂口随着铺砂盒的横向反复移动从而进行摆动，使得出砂口内流出的砂石成曲线掉下，并且安装座表面设置的开孔长度大于箱体的宽度，使得出砂口在横向摆动过程中，流出的砂石可以更均匀的洒落到箱体内，使得箱体内的边角处也可填满砂石；
23.3、本装置通过在安装座的表面安装有四组等距离分布的喷水口，并且喷水口均和水管连接，使得本装置在铺砂过程中可以通过水管连接水泵进行输送水源，再通过喷水口喷出，从而对试验箱内铺砂的砂石进行加湿，提高试验环境的多样性；
24.4、本装置通过在铺砂机构上安装有抹平机构，通过铺砂机构在对试验箱内进行铺砂过程中，抹平机构移动到砂石表面，通过震动机驱动抹平板震动，使得砂石发生震动，从而使得砂石间的间隙更小，填充的更为密集，提高实验环境模拟的多样性，并且可以对砂石表面进行抹平；
25.5、本装置通过在试验台表面安装有加热器，当铺砂机构在铺砂过程中进行加湿后，可以通过加热器快速对砂石进行烘干，方便下次使用和对试验箱内的清理；
26.6、本装置通过伺服电机三可以驱动转块连接着抹平板在安装块表面转动，抹平板的俩端设置为翘起状，在震动过程中可以防止砂石溅射，同时抹平板转动到一定角度后，通过抹平板的一端对齐箱体的表面，使得铺砂机构移动过程中可以带动抹平板对砂石进行铲除，并且铲除的砂石可以通过箱体侧边设置的卡口排出，使得本装置可以快速对试验箱内的砂石进行清理。
附图说明
27.图1为本发明整体结构示意图；
28.图2为本发明试验箱和驱动机构结构示意图；
29.图3为本发明铺砂机构整体结构示意图；
30.图4为本发明铺砂机构结构侧视示意图；
31.图5为本发明铺砂机构结构正视示意图；
32.图6为本发明铺砂机构结构俯视示意图；
33.图7为本发明铺砂机构和抹平机构结构示意图；
34.图8为本发明铺砂机构部分结构仰视示意图；
35.图9为本发明铺砂机构部分结构俯视示意图；
36.图10为本发明铺砂机构部分结构爆炸示意图；
37.图11为本发明铺砂机构部分结构剖面示意图；
38.图12为本发明铺砂机构结构示意图。
39.图中：1、试验台；2、试验箱；201、箱体；202、玻璃；203、侧挡板；3、支撑架；301、支撑柱；302、安装板；4、驱动机构；401、伺服电机一；402、皮带轮一；403、皮带；404、皮带轮二；405、丝杆；406、轴承座；407、限位杆；5、铺砂机构；501、滑块；502、固定杆；503、安装座；504、限位条；505、铺砂盒；506、出砂口；507、滑板；508、隔板；509、推板；510、连接杆；511、齿条；512、伺服电机二；513、控制齿轮；514、喷水口；515、水管；516、液压缸一；517、伸缩杆一；518、推块；519、管道固定块；520、砂石输送管；6、抹平机构；601、液压缸二；602、伸缩杆二；
603、安装块；604、伺服电机三；605、转块；606、抹平板；607、震动机；7、保护壳；8、加热器。
具体实施方式
40.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.实施例一
42.请参阅图1、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12，本发明提供一种技术方案：
43.一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，本装置通过驱动机构4可以驱动铺砂机构5在试验箱2的上方进行横向移动，从而实现在试验箱2内横向铺砂，并且通过铺砂机构5的结构组成，使得两组滑块501表面安装有两组管道固定块519，并且两组管道固定块519内设置有安装槽且安装槽内安装有砂石输送管520，砂石输送管520共设置有五组并且每组砂石输送管520设置有俩个出料口，滑板507表面设置有五排进料口且每排进料口设置有两组进料孔洞分别与砂石输送管520的两个出料口相对应，滑板507安装在铺砂盒505的表面，同时滑板507表面设置有五组限位插槽，五组限位插槽内均插设有隔板508，四组隔板508底端插设到铺砂盒505的内部将铺砂盒505内部分隔成五组独立空间，通过五组砂石输送管520可以向铺砂盒505内部的五组独立空间内输送不同类型的砂石，进一步使得铺砂盒505可以快速对五种类型的砂石进行铺设，并且砂石输送管520的外端和吸沙泵连接，用于对砂石的传输；
44.并且铺砂盒505的中心位置设置有五组等距离分布的开孔，每组开孔上安装有出砂口506，并且出砂口506内设置有电磁阀，使得铺砂盒505内的砂石移动到出砂口506上方时，便可通过出砂口506内的电磁阀控制，使得铺砂盒505内中心位置的砂石可以掉落到试验箱2内进行铺砂；
45.并且铺砂盒505安装于安装座503内，安装座503的表面设置有开孔和铺砂盒505底端表面安装的五组出砂口506相对应，使得出砂口506可以贯穿安装座503表面设置的开孔将铺砂盒505内部装填的砂石进行流出，同时滑板507的表面设置有两组推板509，推板509的内部设置有滑槽，安装座503的表面安装有两组液压缸一516与滑板507表面安装的推板509相对应，通过液压缸一516的内部安装有伸缩杆一517，同时伸缩杆一517的一端安装有推块518和推板509内部设置的滑槽向适配，使得两组液压缸一516中任意一组运行，液压缸一516可以驱动伸缩杆一517连接着推块518滑动，使得推块518插设到推板509内部设置的滑槽内，推动推板509连接着滑板507在铺砂盒505表面滑动，进一步使得滑板507内插设的四组隔板508在铺砂盒505内部滑动，可以推动两组隔板508之间的砂石一端，使得砂石被推动到铺砂盒505内部的中心位置，使得砂石可以通过出砂口506流出，并且安装座503的内壁设置为两侧向中心位置的高度逐渐变低，使得铺砂盒505内部的砂石可以更快的从出砂口506流出；
46.通过上述步骤，使得铺砂盒505内设置的四组隔板508可以将铺砂盒505内分隔成五组独立空间，并且五组独立空间内均可填充不同的砂石，在通过隔板508的推动使得五种
砂石可以快速从铺砂盒505内流出，从而实现对多种砂石的快速铺砂，无需重复多次装料。
47.实施例二
48.请参阅图1、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：
49.一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，本装置在通过铺砂盒505内装填五种不同砂石进行快速切换铺垫时，通过安装座503表面安装的伺服电机二512驱动控制齿轮513转动，使得控制齿轮513啮合齿条511，使得齿条511可以滑动，齿条511通过连接杆510连接在铺砂盒505上，使得控制齿轮513可以啮合齿条511推动铺砂盒505在安装座503表面滑动，并且伺服电机二512设置为伺服电机，使得伺服电机二512可以驱动铺砂盒505在安装座503表面反复横向移动，从而使得出砂口506贯穿安装座503表面设置的开孔将铺砂盒505内部装填的砂石进行流出中，出砂口506随着铺砂盒505的横向反复移动从而进行摆动，使得出砂口506内流出的砂石成曲线掉下，并且安装座503表面设置的开孔长度大于箱体201的宽度，使得出砂口506在横向摆动过程中，流出的砂石可以更均匀的洒落到箱体201内，使得箱体201内的边角处也可填满砂石；
50.并且推板509的内部设置有滑槽，使得安装座503带动滑板507滑动过程中，推板509也会滑动，但推板509内部设置的滑槽使得推块518在推板509滑动过程中，也可对推板509进行推动；
51.同时安装座503的两侧设置有限位条504，用于对铺砂盒505的横向反复移动进行限位，使得铺砂机构5结构对砂石的铺设更加稳定安全。
52.实施例三
53.请参阅图1、图3、图4、图5、图8，在实施例一和实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：
54.一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，通过安装座503的表面安装有四组等距离分布的喷水口514，并且喷水口514均和水管515连接，使得本装置在铺砂过程中可以通过水管515连接水泵进行输送水源，再通过喷水口514喷出，从而对试验箱2内铺砂的砂石进行加湿，提高试验环境的多样性，同时喷水口514为雾化式喷嘴，避免水滴滴落产生的重力较大破坏模型。
55.实施例四
56.请参阅图1、图2、图3，在实施例一、实施例二和实施例三的基础上，本发明提供一种技术方案：
57.一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，本装置通过驱动机构4的结构组成，使得伺服电机一401驱动皮带轮一402连接着皮带403传动连接皮带轮二404，并且皮带轮二404安装在丝杆405上，丝杆405通过两组轴承座406安装于安装板302内，同时丝杆405插设在两组滑块501内部设置的螺纹孔洞内，并且滑块501的表面位于中心位置的螺纹孔洞两侧设置有两组限位孔，两组限位孔内均插设有限位杆407，两组限位杆407也安装在安装板302上和丝杆405平行分布，使得伺服电机一401驱动丝杆405转动时可以驱动铺砂机构5在丝杆405上移动，并且安装板302通过支撑柱301安装在试验箱2上方，使得铺砂机构5可以在试验箱2上方进行移动，从而实现对试验箱2内进行铺砂；
58.并且驱动机构4的表面安装于保护壳7，可以对驱动机构4的结构进行保护，提高生
产安全；
59.试验箱2通过箱体201、玻璃202和侧挡板203组成，使得试验人员可以通过玻璃202贯穿到箱体201内的铺砂情况；
60.箱体201的侧边设置有开口，侧挡板203安装在开口的外侧，通过侧挡板203的开关可以对箱体201的内部进行密封，使得箱体201内铺设的砂石在使用后可以取出；
61.并且通过铺砂机构5对箱体201内进行铺设后并且加湿后，通过加热器8的运行可以对箱体201的底部进行加热，使得箱体201内的砂石可以进行烘干，方便下次使用。
62.实施例五
63.请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图7，在实施例一、实施例二、实施例三和实施例四的基础上，本发明提供一种技术方案：
64.一种用于地质构造物理模拟实验的铺砂装置，本装置通过在铺砂机构5上安装有抹平机构6，当铺砂机构5进行铺砂过程中，开启抹平机构6运行，首先通过液压缸二601驱动伸缩杆二602连接着安装块603上下滑动，使得安装块603滑动到合适的高度，进一步使得安装块603内安装的转块605表面固定的抹平板606移动到合适的高度，使得抹平板606可以移动到箱体201内铺砂的砂石表面，通过震动机607运行驱动抹平板606震动，使得抹平板606可以将箱体201内铺砂的砂石震动，使得砂石间的间隙更小，填充的更为密集，提高实验环境模拟的多样性，并且可以对砂石表面进行抹平；
65.并且安装块603的表面安装有伺服电机三604，伺服电机三604转动轴贯穿安装块603连接转块605，使得伺服电机三604可以驱动转块605连接着抹平板606在安装块603表面转动，抹平板606的俩端设置为翘起状，在震动过程中可以防止砂石溅射，同时抹平板606转动到一定角度后，通过抹平板606的一端对齐砂石，使得铺砂机构5移动过程中可以带动抹平板606对砂石进行铲除，并且铲除的砂石可以通过箱体201侧边设置的卡口排出，使得本装置可以快速对试验箱2内的砂石进行清理。
66.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
67.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。