[發明專利]一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法

在審

• 申請號: 202011476900.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112595573A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 袁永強;陳登紅;馬力
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N1/36
• 分類號: G01N1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于：普通標準試件的制備在方法上單一，在時間效率上跨度范圍大，人為不能控制其成型時間和成型質量，試件在成型之后需要再進一步用機器打磨，試件的尺寸在很大程度上都達不到實驗參數測試的具體要求，因標準試件有模具的加持，固體在液體中受重力的影響會沉降在模型底部，造成試件的不均質，煤巖樣配比試件快速制備裝置與方法可有效解決上述問題，減少人工攪拌漿液時間與等待試件成型時間，提高標準試件的均質性和成型質量，煤巖標準試件快速制備裝置主要由密封加溫、旋轉混合兩大部分構成，具體構成部件為整體配置箱、三向螺旋式加料混合裝置、吸盤取樣機械臂、順時針旋轉裝置、沖擊震動臺、可密封模具、圓形固定端、密封蓋、密封蓋沉壓凸起部、第二密封圈、密封扣、加熱部件組成，固液材料混合模式可分為一級混合、二級混合和三級混合模式。

2.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，可密封模具的尺寸由標準試件具體大小來確定，模具形狀為半空圓柱體，開口處設置頂部提取圓形固定端，半空圓柱體與固定端連接為一個整體，但不影響模具內部構造形狀，固定端的厚度與密封蓋沉壓凸起部的厚度一致，圓形固定端的表面有一圈密封槽其半徑與密封蓋第二密封圈半徑一致，在圓形固定端下表面設置C型抓頭與密封蓋的密封扣連接起整體固定作用。

3.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，固液一級混合模式為三向螺旋式加料混合裝置，由加水口、加灰口和加固口組成三向管口，直管內部裝有螺旋攪拌混合器并由動力裝置帶動，將兩種材料由加灰口和加固口加入到直管中，啟動螺旋攪拌器，工作一段時間后由加水口將水加入其中，待形成一定固液比的配比材料后，停止攪拌器工作，然后將配比材料注入到標準試件模型中進行材料的二級混合。

4.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，固液二級混合模式為旋轉模式，旋轉模式的旋轉裝置可進行前后順時針旋轉和左右順時針旋轉，旋轉裝置由底部平臺，豎直固定桿，以及旋轉動力部件組成，其中旋轉動力部件在底部平臺和豎直固定桿上各安設一個，旋轉裝置的速度進行人工手動分級設定，主要由配置標準試件的固液比來確定，前后順時針旋轉和左右順時針旋轉速度各進行三級設定，前后左右旋轉的速度正交之后選定最優速度進行旋轉使標準試件內部達到充分均勻狀態。

5.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，固液三級混合模式為沖擊震動模式，沖擊震動臺安設在旋轉裝置的底部平臺下面，由氣壓沖擊頭、彈性反復跳動裝置組成，為使模具內部各種物質充分混合沖擊震動臺配合旋轉裝置工作，旋轉裝置工作一個循環，觸發氣壓沖擊頭2次，沖擊頭撞擊旋轉裝置的底部平臺，之后迅速回收，彈性反復跳動裝置開始工作，依次進行震動作業。

6.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，加熱裝置由加熱部和移動部構成，4組箱體內部加熱裝置分布在箱體前后左右4面，加熱裝置與模具的距離可根據固液比的大小進行前后調節，加熱裝置的具體溫度也可根據固液比進行溫度高低的調節。

7.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，煤巖樣配比試件快速制備裝置工作模式為分段循環模式，分段循環所間隔的時間主要由安設在密封蓋頂部的壓力顯示計決定，當壓力計達到設定值時，制備裝置停止工作，之后，迅速打開密封裝置，釋放由溫度升高而產生的水蒸氣，再迅速重新密封，制備裝置開始進入下一循環。

8.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，三向螺旋式加料混合裝置和吸盤取樣機械臂安設在同一旋轉桿的對稱兩側，旋轉桿有三種工作模式，分別為加料、取樣和停止模式，加料時旋轉桿上的三向螺旋式加料混合裝置對準模具，取樣時旋轉桿上的吸盤取樣機械臂對準模具。

9.根據權利要求1所述的一種多級混合配比煤巖標準試件快速制備裝置與方法，其特征在于，為防止旋轉和沖擊產生的離心力使裝置不穩定發生傾倒現象，在整體配置箱四角設置底角穩定器，保持整體制備裝置的重心。