一种地质实验用的水槽实验辅助装置的制作方法

1.本发明涉及地质实验技术领域，具体是一种地质实验用的水槽实验辅助装置。


背景技术：

2.水槽实验是依据相似原理，在室内利用水介质和人工矿体模型进行模型实验来验证—些理论曲线和处理野外资料的方法。
3.中国发明专利(cn201911119476.6)公布了一种模拟盐构造控制下的深水浊积水道沉积特征的水槽实验装置，包括高位水槽和低位水槽以及倾斜流道。倾斜流道为弯曲状或直线型，其外侧底部通过可升降支架支撑，其内侧底部铺设起伏构造结构。起伏构造结构可为若干不规则块体，且一个面设有磁铁薄片；或起伏构造结构是按照实际地貌以特定比例缩小形成的微型地貌模型片，采用硬质塑料注塑成型；在起伏构造结构的表面覆盖有柔性不透水衬底。柔性不透水衬底的上表面分布有若干个盐构造定位销，下表面设有万次纳米双面胶；盐构造定位销用于安装模拟不同盐墙或盐柱的盐构造预制模型，盐构造预制模型采用盐颗粒和粘接剂压合而成，通过底座与盐构造定位销可拆卸地连接。
4.具有以下问题：
5.(1)现有设备在使用的时候，不能够根据河流的数据进行模拟，这样在进行水槽实验的时候，得出的检测数据会有很大的偏差，降低水槽实验的效果；
6.(2)现有的设备在使用后，需要人工进行清理，而水槽中会有大量的砂石和泥土，往往在一次实验后，需要长时间的维护清理，会影响到实验的效率。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种地质实验用的水槽实验辅助装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.本发明的技术方案是：一种地质实验用的水槽实验辅助装置，包括实验水槽箱，包括模拟实验组件，模拟实验组件滑动设置在实验水槽箱的上方；
9.物料导入组件，所述物料导入组件设置在实验水槽箱的旁侧；
10.回收组件，所述回收组件设置在实验水槽箱的一侧；
11.其中，模拟实验组件包括移动框、皮带传动组件、驱动杆连接组件和驱动组件，所述移动框的下方滑动设置有两组所述移动框固定轨，移动框固定轨设置在实验水槽箱的外壁，所述移动框的下方设置有多组压制组件，且移动框的内部设置有输送绞盘，所述驱动组件通过皮带传动组件与输送绞盘传动连接，所述输送绞盘通过驱动杆连接组件与压制组件传动连接。
12.进一步的，所述物料导入组件包括液体导入组件和固定导入组件，所述液体导入组件包括输送泵，所述输送泵的输入端和输出端分别连接有回收箱连接管和导液管，所述导液管远离输送泵的一端连接有第一波纹管，所述第一波纹管远离导液管的一端连接有波纹管连接件，所述波纹管连接件的上端连接有第二波纹管，且波纹管连接件的外壁固定有
喷液移动座，所述喷液移动座滑动连接有移动座固定轨，所述移动座固定轨设置在实验水槽箱的外壁，喷液移动座的上端设置有伸缩电缸，且伸缩电缸的输出端连接有喷嘴固定块，所述喷嘴固定块的下端与第二波纹管的一端相连接，且喷嘴固定块的下方设置有与喷嘴，喷嘴与第二波纹管内部相连通；所述固定导入组件包括物料储存箱，所述物料储存箱的下方设置有万向轮，且物料储存箱的外壁设置有绞龙固定管，所述绞龙固定管的另一端连接有固定管连接座，且固定管连接座设置在移动框的上端，所述绞龙固定管的内部设置有物料输送绞龙组件。
13.进一步的，所述回收组件包括物料回收箱和液体回收箱，所述物料回收箱和液体回收箱设置在实验水槽箱远离移动座固定轨的一侧，所述物料回收箱靠近实验水槽箱的一侧转动连接有物料挡板，所述物料回收箱的内侧铰接有挡板驱动缸，所述挡板驱动缸的输出端与物料挡板外壁铰接，所述物料回收箱的下方滑动设置有回收箱封板，物料回收箱和液体回收箱的连接一面开设有回收箱连接孔；
14.所述液体回收箱的内部设置有过滤层支撑板，且过滤层支撑板的上方铺设有过滤层，过滤层支撑板外壁均匀开设有通孔，所述过滤层上方设置有过滤管，所述实验水槽箱底部开设有与过滤管相匹配的通孔，所述过滤管远离过滤层的一端设置有无纺布。
15.进一步的，所述物料挡板的宽度小于实验水槽箱的内部宽度，所述物料挡板的下端开设有条形的凹槽，且物料挡板下方凹槽内设置有弹簧，所述弹簧下端设置有挡板封条。
16.进一步的，所述压制组件包括压制座，且压制座的上方开设有螺纹孔，所述压制座上方螺纹孔内设置有压制座控制杆，所述压制座控制杆远离压制座的一端设置有控制组件，所述移动框的下方开设有与压制座相匹配的条形通孔。
17.进一步的，所述控制组件包括电机固定套、第一驱动杆和第二驱动杆，所述电机固定套与压制座控制杆同心设置，所述电机固定套远离压制座控制杆的一端转动设置在移动框的内部，所述电机固定套的内部为中空状，所述电机固定套的外壁开设有两个对称状的控制片限位孔，且电机固定套的外部滑动设置有移动齿轮，所述第一驱动杆和第二驱动杆设置在移动齿轮的两侧，所述电机固定套远离压制座控制杆的一端内侧设置有伺服马达。
18.进一步的，所述第一驱动杆和第二驱动杆的外部均设置有与压制组件位置相对应的齿轮，所述第一驱动杆在移动框内部的高度低于第二驱动杆在移动框内部的高度，所述第一驱动杆和第二驱动杆的一端分别连接有第一传动齿轮和第二传动齿轮，第一传动齿轮和第二传动齿轮相互啮合。
19.进一步的，所述伺服马达的输出端连接有控制片驱动轴，所述控制片驱动轴转动设置在电机固定套的内部，所述控制片驱动轴的外部开设有螺纹，所述控制片驱动轴外部螺纹连接有移动齿轮控制片，所述移动齿轮控制片两侧设置有凸起，所述凸起穿过控制片限位孔卡接在移动齿轮的内侧，所述伺服马达的一端连接有转动滑环。
20.进一步的，所述转动滑环外部滑动连接有滑环搭片，所述滑环搭片通过电线电性连接有控制装置。
21.进一步的，所述移动框的一侧开设有条形通孔，且移动框条形通孔外侧设置有出料框，且移动框条形通孔内侧均匀设置有多组均料板。
22.本发明通过改进在此提供一种地质实验用的水槽实验辅助装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
23.其一：本发明设置有模拟实验组件，通过模拟实验组件能够对河流进行实况模拟，这样能够提高水槽实验的准确性，同时模拟实验组件能够与回收组件相互配合进行物料的回收，该装置在使用后能够快速进行清理，提高实验的效率；
24.其二：本发明的压制组件中的压制座能够进行上下移动，压制座能够对实验水槽箱内部的物料进行压制，这样压制座对物料进行挤压，使物料能够不同的深度，这样能够使实验水槽箱内部的物料能够根据具体的河流的深度进行模拟，增加该装置实验的准确性；
25.其三：本发明压制组件中的压制座能够伸入到实验水槽箱的最底部，这样压制座的最下端能够顶在实验水槽箱内侧底部，这样移动框在移动的时候能够带动压制座进行移动，通过伸出的压制座对实验水槽箱内部的物料进行推挤，这样能够对实验水槽箱内部的物料进行清理，方便后期的清理工作；
26.其四：本发明伺服马达能够带动控制片驱动轴进行正向或者方向转动，这样控制片驱动轴能够带动移动齿轮控制片朝上移动或朝下移动，而移动齿轮控制片能够带动移动齿轮进行移动，这样能够控制移动齿轮与第一驱动杆或者第二驱动杆进行啮合，这样能够通过第一驱动杆或者第二驱动杆控制移动齿轮进行正向或者方向转动，这样能够控制压制座控制杆的转向，而压制座控制杆能够控制压制座的高度，起到控制压制座从移动框下方伸出长度的作用，这样压制座能够对实验水槽箱内部物料进行挤压，使实验水槽箱内部的物料形成不同的深度方便该装置的模拟工作；
27.其五，本发明的液体回收箱内部存储满水的时候，实验水槽箱内部的水会进行累积，而压制座能够进行上下移动，通过压制座上下移动的对实验水槽箱内部的水进行撞击，这样能够模拟水冲击的效果，增加该装置实验的多种模拟效果；
28.其六：本发明物料回收箱和液体回收箱通过回收箱连接孔相互连通，这样物料回收箱内部的液体能够进入到液体回收箱内，提高溶液的回收效果。
附图说明
29.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
30.图1是本发明的立体图；
31.图2是本发明的立体图；
32.图3是本发明的俯视图；
33.图4是本发明的正视图；
34.图5是本发明的侧视图；
35.图6是本发明的图1中a处放大结构示意图；
36.图7是本发明的图2中b处放大结构示意图；
37.图8是本发明的图3中c-c处剖视图；
38.图9是本发明的图3中d-d处剖视图；
39.图10是本发明的图4中e-e处剖视图；
40.图11是本发明的图8中f处放大结构示意图；
41.图12是本发明的图10中g处放大结构示意图；
42.图13是本发明的电机固定套结构示意图；
43.图14是本发明的移动齿轮控制片俯视图；
44.附图标记说明：1、实验水槽箱，2、移动框，3、压制座，4、第一波纹管，5、导液管悬挂座，6、导液管，7、驱动组件，8、过滤管，9、物料挡板，10、物料回收箱，11、液体回收箱，12、移动框固定轨，13、物料储存箱，14、物料输送绞龙组件，15、绞龙固定管，16、固定管连接座，17、出料框，18、喷嘴固定块，19、输送泵，20、第二波纹管，21、回收箱连接管，22、伸缩电缸，23、波纹管连接件，24、喷液移动座，25、喷嘴，26、输送绞盘，27、均料板，28、压制座控制杆，29、挡板驱动缸，30、挡板封条，31、过滤层，32、回收箱连接孔，33、回收箱封板，34、过滤层支撑板，35、移动座固定轨，36、皮带传动组件，37、转动滑环，38、滑环搭片，39、第一驱动杆，40、第二驱动杆，41、移动齿轮，42、移动齿轮控制片，43、电机固定套，44、伺服马达，45、控制片驱动轴，46、驱动杆连接组件，47、第二传动齿轮，48、第一传动齿轮，49、控制片限位孔。
具体实施方式
45.下面对本发明进行详细说明，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。
46.本发明通过改进在此提供一种地质实验用的水槽实验辅助装置，如图1-图14所示，包括实验水槽箱1，包括模拟实验组件，模拟实验组件滑动设置在实验水槽箱1的上方；
47.物料导入组件，物料导入组件设置在实验水槽箱1的旁侧；
48.回收组件，回收组件设置在实验水槽箱1的一侧；
49.其中，模拟实验组件包括移动框2、皮带传动组件36、驱动杆连接组件46和驱动组件7，移动框2的下方滑动设置有两组移动框固定轨12，移动框固定轨12设置在实验水槽箱1的外壁，移动框2的下方设置有多组压制组件，且移动框2的内部设置有输送绞盘26，驱动组件7通过皮带传动组件36与输送绞盘26传动连接，输送绞盘26通过驱动杆连接组件46与压制组件传动连接。
50.物料导入组件用于物料的导入工作，这样能够进行液体和固体物料的导入，能够将固体物料导入到实验水槽箱1上，方便固体物料的铺设工作，同时液体能够重新流入到实验水槽箱1内，进行水流的实验，而回收组件用于固定物料和液体的回收，能够减少物料的消耗，而模拟实验组件中的压制组件能够进行河流的模拟工作，能够根据河流的深度进行设置，这样能够使该装置在模拟水槽实验的时候更加准确，提高实验的准确性，而移动框2能够在移动框固定轨12上进行滑动，这样移动框2能够沿着实验水槽箱1的方向进行移动，移动框2内部设置有输送绞盘26，通过输送绞盘26对移动框2内部的物料进行输送，使移动框2内部的物料能够通过出料框17导出，进行物料的铺设工作，减少人工铺设工作，减少人工的劳动强度。
51.进一步的，物料导入组件包括液体导入组件和固定导入组件，液体导入组件包括输送泵19，输送泵19的输入端和输出端分别连接有回收箱连接管21和导液管6，导液管6远离输送泵19的一端连接有第一波纹管4，第一波纹管4远离导液管6的一端连接有波纹管连接件23，波纹管连接件23的上端连接有第二波纹管20，且波纹管连接件23的外壁固定有喷液移动座24，喷液移动座24滑动连接有移动座固定轨35，移动座固定轨35设置在实验水槽箱1的外壁，喷液移动座24的上端设置有伸缩电缸22，且伸缩电缸22的输出端连接有喷嘴固
定块18，喷嘴固定块18的下端与第二波纹管20的一端相连接，且喷嘴固定块18的下方设置有与喷嘴25，喷嘴25与第二波纹管20内部相连通；固定导入组件包括物料储存箱13，物料储存箱13的下方设置有万向轮，且物料储存箱13的外壁设置有绞龙固定管15，绞龙固定管15的另一端连接有固定管连接座16，且固定管连接座16设置在移动框2的上端，绞龙固定管15的内部设置有物料输送绞龙组件14。
52.回收箱连接管21的一端能够与液体回收箱11的底部相连接，这样输送泵19能够通过回收箱连接管21对液体回收箱11内部的液体进抽取，同时输送泵19能够将液体通过导液管6导入到第一波纹管4内，而第一波纹管4能够根据喷液移动座24的位置进行拉伸或者收缩，而第一波纹管4能够将液体导入到第二波纹管20内，而第二波纹管20再将液体导入到喷嘴25内，通过喷嘴25将液体重新导入到实验水槽箱1内，进行水的流动实验，而物料储存箱13起到储存物料的作用，物料储存箱13内部的物料能沟通过物料输送绞龙组件14进行输送，使物料储存箱13内部的物料能够通过固定管连接座16导入到固定管连接座16内，而固定管连接座16能够将物料导入到输送绞盘26的位置，通过输送绞盘26进行物料的导出工作，同时进行物料的铺设。
53.进一步的，回收组件包括物料回收箱10和液体回收箱11，物料回收箱10和液体回收箱11设置在实验水槽箱1远离移动座固定轨35的一侧，物料回收箱10靠近实验水槽箱1的一侧转动连接有物料挡板9，物料回收箱10的内侧铰接有挡板驱动缸29，挡板驱动缸29的输出端与物料挡板9外壁铰接，物料回收箱10的下方滑动设置有回收箱封板33，物料回收箱10和液体回收箱11的连接一面开设有回收箱连接孔32；
54.液体回收箱11的内部设置有过滤层支撑板34，且过滤层支撑板34的上方铺设有过滤层31，过滤层支撑板34外壁均匀开设有通孔，过滤层31上方设置有过滤管8，实验水槽箱1底部开设有与过滤管8相匹配的通孔，过滤管8远离过滤层31的一端设置有无纺布。
55.挡板驱动缸29起到控制物料挡板9的作用，使物料挡板9能够将实验水槽箱1的一侧挡住，防止实验水槽箱1内部的物料直接滑入到物料回收箱10内，同时物料回收箱10下方设置有回收箱封板33，通过回收箱封板33将物料回收箱10下方堵住，防止物料回收箱10内部的物料漏出，而回收箱连接孔32内部设置有控制阀，同时通过控制阀控制物料回收箱10与液体回收箱11的连通情况，物料回收箱10内部的液体能够通过回收箱连接孔32流入到液体回收箱11内，同时避免物料回收箱10内部的物料进入到液体回收箱11内，过滤管8的一端设置有无纺布，无纺布能够防止实验水槽箱1内部的固体物料进入到过滤管8内，通过过滤管8将液体导入到液体回收箱11，而且液体回收箱11内部设置有过滤层31，通过过滤层31再次进行过滤，增加该装置的过滤效果，方便液体进行回收的工作。
56.进一步的，物料挡板9的宽度小于实验水槽箱1的内部宽度，物料挡板9的下端开设有条形的凹槽，且物料挡板9下方凹槽内设置有弹簧，弹簧下端设置有挡板封条30。
57.物料挡板9的下方凹槽内设置有挡板封条30，挡板封条30在弹簧的作用下能够顶在实验水槽箱1的内侧底部，这样通过挡板封条30将物料挡板9与实验水槽箱1内侧底部之间的缝隙堵住，防止实验水槽箱1内壁的固体物料滑入到料回收箱10内，增加实验水槽箱1四周的密封效果。
58.进一步的，压制组件包括压制座3，且压制座3的上方开设有螺纹孔，压制座3上方螺纹孔内设置有压制座控制杆28，压制座控制杆28远离压制座3的一端设置有控制组件，移
动框2的下方开设有与压制座3相匹配的条形通孔。
59.压制座3呈平行状设置在移动框2下方通孔内，这样移动框2下方通孔内的压制座3只能进行上下移动，而压制座控制杆28在转动的时候能够带动压制座3进行上下移动，对压制座3的位置进行控制，同时控制组件能够用于控制压制座控制杆28的转动方向，使压制座控制杆28能够进行正向或者反向转动，这样能够控制压制座3进行上下移动，通过压制座3对实验水槽箱1内部的固体物料进行挤压，使实验水槽箱1内部物料能够形成不同深度的凹槽，能够根据实况河流数据进行模拟设置，增加该装置的模拟实验效果，同时移动框2下方的压制座3为全部伸出的时候，压制座3下端能够贴合在实验水槽箱1的内侧底部，这样压制座3在移动的时候，压制座3能够带动实验水槽箱1内部的固体物料进行移动，能够对实验水槽箱1内部固体物料进行清理，对实验水槽箱1进行清理的工作，减少人工清理的劳动强度。
60.进一步的，控制组件包括电机固定套43、第一驱动杆39和第二驱动杆40，电机固定套43与压制座控制杆28同心设置，电机固定套43远离压制座控制杆28的一端转动设置在移动框2的内部，电机固定套43的内部为中空状，电机固定套43的外壁开设有两个对称状的控制片限位孔49，且电机固定套43的外部滑动设置有移动齿轮41，第一驱动杆39和第二驱动杆40设置在移动齿轮41的两侧，电机固定套43远离压制座控制杆28的一端内侧设置有伺服马达44。
61.电机固定套43的一端能够通过轴承进行位置限定，电机固定套43内部的伺服马达44用于控制控制片驱动轴45的作用，使控制片驱动轴45能够进行正向和反向转动，这样控制片驱动轴45能够控制移动齿轮控制片42沿着控制片限位孔49进行上下移动，使移动齿轮控制片42能够控制移动齿轮41进行朝上或者朝下移动，从而控制移动齿轮41与第一驱动杆39或者第二驱动杆40进行啮合，通过第一驱动杆39和第二驱动杆40控制移动齿轮41进行正向或者反向转动，驱动压制座控制杆28进行正向或者反向转动，以此来控制压制座3进行上下移动，通过压制座3对实验水槽箱1内部的固体物质进行挤压。
62.进一步的，第一驱动杆39和第二驱动杆40的外部均设置有与压制组件位置相对应的齿轮，第一驱动杆39在移动框2内部的高度低于第二驱动杆40在移动框2内部的高度，第一驱动杆39和第二驱动杆40的一端分别连接有第一传动齿轮48和第二传动齿轮47，第一传动齿轮48和第二传动齿轮47相互啮合。
63.第一传动齿轮48和第二传动齿轮47用于连接第一驱动杆39和第二驱动杆40的作用，而第二驱动杆40通过驱动杆连接组件46与输送绞盘26传动连接，这样输送绞盘26能够带动第二驱动杆40进行转动，以此来对第二驱动杆40进行控制，同时第二驱动杆40与第一驱动杆39的转动方向相反，这样通过第一驱动杆39和第二驱动杆40驱动移动齿轮41正向或反向进行转动。
64.进一步的，伺服马达44的输出端连接有控制片驱动轴45，控制片驱动轴45转动设置在电机固定套43的内部，控制片驱动轴45的外部开设有螺纹，控制片驱动轴45外部螺纹连接有移动齿轮控制片42，移动齿轮控制片42两侧设置有凸起，凸起穿过控制片限位孔49卡接在移动齿轮41的内侧，伺服马达44的一端连接有转动滑环37。
65.伺服马达44体积比较小，能够设置在电机固定套43的一端内侧，这样伺服马达44只用于控制移动齿轮41的位置，伺服马达44不作为驱动压制座控制杆28的动力，这样防止体积较小的伺服马达44无法驱动压制座控制杆28进行转动，而移动齿轮41能够通过第一驱
动杆39或者第二驱动杆40进行驱动，第一驱动杆39和第二驱动杆40与输送绞盘26传动连接，其传动力比较大，提高该装置内部的驱动效率。
66.进一步的，转动滑环37外部滑动连接有滑环搭片38，滑环搭片38通过电线电性连接有控制装置。
67.控制装置采用plc控制装置，其型号为s7-300，控制装置能够通过滑环搭片38和转动滑环37与伺服马达44相连接，对单个伺服马达44体进行控制，这样能够对单个的压制座3进行控制，使压制座3能够对物料按压出不同深度凹槽。
68.进一步的，移动框2的一侧开设有条形通孔，且移动框2条形通孔外侧设置有出料框17，且移动框2条形通孔内侧均匀设置有多组均料板27。
69.移动框2内部的均料板27为平行设置，这样均料板27能够对输送绞盘26一侧的物料进行阻挡，使物料能够从出料框17导出，通过出料框17导出物料进行物料的铺设工作。
70.工作原理：首先将该装置设置在合适的地方，之后通过物料输送绞龙组件14将物料储存箱13内部的固体物料导入到固定管连接座16和移动框2内，然后启动驱动组件7，驱动组件7通过皮带传动组件36驱动输送绞盘26进行转动，通过输送绞盘26对固体物料进行推动，然后移动框2内部的物料通过出料框17导出，而且移动框2能够沿着移动框固定轨12的方向进行移动，对实验水槽箱1内部进行固体物料的铺设工作，同时能够启动伺服马达44，伺服马达44用于控制控制片驱动轴45的作用，使控制片驱动轴45能够进行正向和反向转动，这样控制片驱动轴45能够控制移动齿轮控制片42沿着控制片限位孔49进行上下移动，使移动齿轮控制片42能够控制移动齿轮41进行朝上或者朝下移动，从而控制移动齿轮41与第一驱动杆39或者第二驱动杆40进行啮合，通过第一驱动杆39和第二驱动杆40控制移动齿轮41进行正向或者反向转动，驱动压制座控制杆28进行正向或者反向转动，以此来控制压制座3进行上下移动，通过压制座3对实验水槽箱1内部的固体物质进行挤压，使铺设的固体物料形成不同深度的凹槽，这样能够模拟不同深度的河流，直到实验水槽箱1内部全部填充满固定体物料，之后启动输送泵19，输送泵19能够通过回收箱连接管21对液体回收箱11内部的液体进抽取，同时输送泵19能够将液体通过导液管6导入到第一波纹管4内，而第一波纹管4能够根据喷液移动座24的位置进行拉伸或者收缩，而第一波纹管4能够将液体导入到第二波纹管20内，而第二波纹管20再将液体导入到喷嘴25内，通过喷嘴25将液体重新导入到实验水槽箱1内，进行水的流动实验，当液体回收箱11内部存储满水的时候，实验水槽箱1内部的水会进行累积，而压制座3能够进行上下移动，通过压制座3上下移动的对实验水槽箱1内部的水进行撞击，这样能够模拟水冲击的效果，增加该装置实验的多种模拟效果，最后需要对实验水槽箱1内部固体物料进行清理的时候，启动挡板驱动缸29，通过挡板驱动缸29驱动物料挡板9进行转动，然后控制压制座3伸出最大的长度，之后通过移动框2带动伸出最大长度的压制座3进行移动，通过压制座3将实验水槽箱1内部的物理导入到物料回收箱10内，从而进行固体物料的回收工作。