[發明專利]一種基于磁吸定位的快速組合式井底車場模型教具

在審

• 申請號: 201811108234.2
• 申請日: 2018-09-21
• 公開（公告）號: CN109003526A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 劉俊領;趙鐵英;張盛;李振峰;宋維賓;王賓;黃來勝;賈帥;胡淵嵐
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G09B25/00
• 分類號: G09B25/00
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 張紹琳;栗改

本發明公開了一種基于磁吸定位的快速組合式井底車場模型教具，包括模型設計基板、巷硐模型零件、設施設備模型零件、模擬演示及控制裝置，模型設計基板包括第一磁性金屬層，第一磁性金屬層下方粘接有聚氨酯硬質泡沫板，巷硐模型零件包括相互粘接的第一磁貼層、塑料槽板和第二磁性金屬層，磁性連接于模型設計基板的第一磁性金屬層上，設施設備模型零件包括相互粘接的第二磁貼層、塑料模型和第三磁貼層，磁性連接于巷硐模型零件的第二磁性金屬層上，模擬演示裝置粘接有磁性金屬環或磁性金屬片。本發明模型設計基板放置便捷，模型調整、拆裝、攜帶方便，可讓學生進行自主性、創新性設計，可方便教師演示講解及進行任務式教學。

技術領域

本發明涉及采礦工程教學及設計培訓技術領域，特別是指一種快速組合式井底車場模型教具。

背景技術

采礦工程涉及大量的礦井井下運輸工程，井底車場是溝通井上和地下采礦工作場所的樞紐，涉及煤炭、矸石、材料、裝備、人員的運輸中轉，不僅有較多的窄軌運輸和膠帶運輸，而且有相應的巷道及硐室配合用以保證物料的運輸銜接、暫存、調度，裝備的組裝、維修，人員的醫療、休息等待，排水、供電等設施的布置等，是井下運輸中最重要部分。根據主、副井井筒與大巷的位置關系以及采用的主、輔運輸方式，井底車場可以設計為多種型式，井底車場的設計好壞直接影響礦井生產效率和安全，是采礦工程相關院校和設計研究單位都非常重視的教學培訓內容。

井底車場型式靈活多變，型式多樣，考慮到當前學生下井實習困難，地上教學培訓場地有限，目前井底車場實踐教學條件有限且單一，多以靜態典型車場教學模型為教具，放置于實驗室進行實驗參觀驗證，只能實現傳統的驗證性和演示性實驗教學，不能實現設計性和綜合性實驗，缺乏激發學生創造性和興趣的教具，影響教學效果。

分析井底車場常規模型的缺點有：第一，大部分為整體模型，部分可拆解拼裝模型也基本是整體模型分解后通過連接件恢復性復原裝配，尺寸較大，不變攜帶，難以實現課堂教具功能，更難實現學生自主創新設計井底車場；第二，可拆解拼裝模型所用連接原理均為榫槽原理，榫槽連接方式是在兩個模型連接位置分別設置插頭和槽口或在任何兩個模型零件中間增加了專門的連接件，這種連接方式不管是一體的還是分解的都會使得模型連續性差，不可避免導致模型拼接靈活性差，榫槽定位加工較困難，成本高，容易損壞或磨損導致定位不牢，特別是難以實現微小零件及獨立模型（如水泵、礦車）的制作及拼裝定位；第三，零件尺寸限制性強，調整困難，難以實現零件的復合拼裝；第四，模型零件數量有限，無法擴展，嚴重限制了學生的創新意識的形成和創新能力的發展。

綜上所述，目前傳統方式的井底車場模型不能適應井底車場靈活多變，型式多樣的設計組裝要求，部分可拆裝模型也只是在一定程度上解決了模型的攜帶問題及實現學生的動手組裝能力，拼裝基本上是恢復性組裝，其實質還是對部分車場型式的驗證及演示學習，難以實現自主設計、創新思維的設計性、創新性實驗功能，即學生不能自主改變或創新設計，教師也只能按既有模型型式講解而沒有靈活創新的教具或進行任務給定式教學。

發明內容

針對上述背景技術中的不足，本發明提出一種基于磁吸定位的快速組合式井底車場模型教具，解決了現有技術中的井底車場教學模具缺乏靈活性而使用不便、不能激發學生的創造性思維的問題。