[發明專利]一種新型冰基相似模擬實驗系統及使用方法

在審

• 申請號: 201811193497.8
• 申請日: 2018-10-15
• 公開（公告）號: CN109307753A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發明（設計）人: 賈后省;潘坤;劉少偉;康延雷;馬煜;付孟雄;于耀華;江文淵;謝凱;王銀偉;葛高明
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種新型冰基相似模擬實驗系統，其特征在于，該實驗系統包括制冰加載試驗臺（1）、溫控箱（2）、控制臺（3）、動力站（4），制冰加載試驗臺（1）布置于溫控箱（2）內部，在制冰加載試驗臺（1）上可以實現將水凍結成實驗用冰塊，并且不需要移動即可直接對冰塊進行加載實驗，溫控箱（2）可以實現對其內部空間進行溫度控制，為制冰加載試驗臺（1）制冰提供適宜的溫度環境，動力站（4）可以為制冰加載試驗臺（1）提供液壓、氣壓動力來驅動制冰加載試驗臺（1）各執行元件的動作，控制臺（3）位于溫控箱（2）外部，可以控制制冰加載試驗臺（1）和動力站（4）進行各項操作，并將相關信息收集反饋到控制臺（3）上。

2.根據權利要求1所述的一種新型冰基相似模擬實驗系統，其特征在于，所述制冰加載試驗臺（1）上設有支撐架（101）、底部主支撐板（102）、動力缸（103）、側面支撐板（104）、活動加載板（105），底部主支撐板（102）平鋪于支撐架（101）上方，側面支撐板（104）垂直固定于底部主支撐板（102）上側，側面支撐板（104）呈“口”字形布置，相鄰兩塊側面支撐板（104）間的夾角為90度固連，動力缸（103）其缸筒布置在側面支撐板（104）上，動力缸（103）缸桿與活動加載板（105）固定連接，動力缸（103）動作可以驅動活動加載板（105）與對應的側面支撐板（104）之間發生相對運動，進而實現將動力缸（103）的壓力傳遞給活動加載板（105）。

3.根據權利要求2所述的一種新型冰基相似模擬實驗系統，其特征在于，所述側面支撐板（104）和活動加載板（105）之間設有導向桿（106），側面支撐板（104）上設有第一加強筋（107），第一加強筋（107）可以增加底部主支撐板（102）和側面支撐板（104）之間的剛度，活動加載板（105）上設有第二加強筋（108），第二加強筋（108）可以減小活動加載板（105）受力加載時的變形量，導向桿（106）穿過第一加強筋（107）和第二加強筋（108）固定于活動加載板（105）上，導向桿（106）可以增強活動加載板（105）運動方向的穩定性。

4.根據權利要求2所述的一種新型冰基相似模擬實驗系統，其特征在于，所述活動加載板（105）相鄰兩塊之間設有擋水塊（109），擋水塊（109）與活動加載板（105）及底部主支撐板（102）相互之間設有密封材料，使之圍成一個密封的儲水空間。

5.根據權利要求1所述的一種新型冰基相似模擬實驗系統，其特征在于，所述制冰加載試驗臺（1）的軌道（110）上設有刮冰板活動支架（111），刮冰板活動支架（111）可以沿軌道（110）移動，刮冰板活動支架（111）上設有刮冰板（114），刮冰板（114）可以相對刮冰板活動支架（111）上下移動，刮冰板（114）和刮冰板活動支架（111）之間設有位移調節桿（113）、刮冰板復位彈簧（112），通過調節位移調節桿（113）可以控制刮冰板復位彈簧（112）的壓縮量，進而實現對刮冰板（114）上下位置的調節。

6.根據權利要求1所述的一種新型冰基相似模擬實驗系統，其特征在于，所述制冰加載試驗臺（1）的軌道（110）上設有蓋板活動支架（121），蓋板活動支架（121）可以沿軌道（110）移動，蓋板活動支架（121）上設有升降缸（124），升降缸（124）缸筒與蓋板活動支架（121）固連，升降缸（124）缸桿與蓋板（122）固連，使得升降缸（124）可以驅動蓋板（122）上下運動。

7.根據權利要求1所述的一種新型冰基相似模擬實驗系統，其特征在于，所述制冰加載試驗臺（1）的儲水空間內設有模具（141），待水凝結成冰后，模具（141）可取出，冰塊中就形成相應的孔洞，這種孔洞可以模擬地下巖層中的隧道、巷道。