[发明专利]一种煤矿充填料浆的流变性能测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种煤矿充填料浆的流变性能测试装置，包括外筒、内筒、固定板、扭矩传感器、螺栓、连接杆；其特征在于：所述外筒内侧设有内筒，外筒的内壁与内筒的外壁接触，所述外筒上边缘设有凹槽，固定板通过凹槽与外筒外部设置的卡槽相互卡紧；所述固定板上设有圆形凹槽与内筒相互咬合，内筒开口位于固定板的弧形凹槽中；所述固定板上部设有凸出的方形固定卡槽，扭矩传感器设置在固定板的固定卡槽内，通过螺栓连接；扭矩传感器内设有变速电机，连接杆上端分别连接变速电机和扭矩传感器，连接杆下端位于内筒中部，连接杆长度能调节，连接杆下端设有阻力件，阻力件与筒内料浆接触。

2.根据权利要求1所述的煤矿充填料浆的流变性能测试装置，其特征在于：所述阻力件为旋转叶片，连接杆下端插入旋转叶片连接口处。

3.根据权利要求1所述的煤矿充填料浆的流变性能测试装置，其特征在于：所述阻力件为旋转式测试组件，所述旋转式测试组件由水平杆、测试杆、旋转叶片、紧固螺栓组成，水平杆中间设有螺栓孔，水平杆通过紧固螺栓与连接杆固定连接，水平杆一侧设有通孔，测试杆穿过该通孔与水平杆相互固定，测试杆上设有旋转叶片；连接杆旋转时，能带动测试杆进行圆周运动。

4.根据权利要求3所述的煤矿充填料浆的流变性能测试装置，其特征在于：所述测试杆与水平杆固定连接，测试杆上的旋转叶片能沿测试杆上下移动。

5.根据权利要求1所述的煤矿充填料浆的流变性能测试装置，其特征在于：所述内筒的内壁设有多条环壁倾斜凸纹，凸纹与垂直方向夹角为15度。

6.根据权利要求1所述的煤矿充填料浆的流变性能测试装置，其特征在于：所述内筒的充填料浆占内筒容积的三分之二以上。

7.一种煤矿充填料浆的流变性能测试方法，采用权利要求1~6任一项所述的装置，包括以下步骤：

（1）选择连接杆和阻力件安装至扭矩传感器，阻力件为旋转叶片；

（2）调节连接杆长度至高、中、低位中的任一位置；

（3）将新拌合好的料浆倒入内筒，阻力件应完全浸入料浆内，料浆液面高度需至少高于阻力件上端线，以保证料浆性能的正常测试；

（4）待内筒内充填料浆稳定后，打开扭矩传感器内部的变速电机，开始测试，待传输的数据稳定后，测出在不同转速下，旋转叶片分别置于内筒的高、中、低位置时料浆的转速-扭矩关系曲线，所得曲线共3条，通过公式分别求出在每一个高度下的塑性粘度及屈服应力，并将三组数据求均值，得出精确数据；

（5）测试完毕后把阻力件卸下，将旋转式测试组件安装至连接杆上，连接杆长度固定不变，并通过紧固螺栓将其与旋转式测试组件相连接；开启变速电机，变速电机带动内筒旋转，待充填料浆混合均匀后，关闭变速电机，待内筒内充填料浆稳定后，打开扭矩传感器内部的变速电机，开始测试，待传输的数据稳定后，测出在不同转速下，旋转式测试组件上的旋转叶片分别置于内筒的高、中、低位置时料浆的转速-扭矩关系曲线，所得曲线共3条，通过公式换算分别求出在每一个高度下的塑性粘度及屈服应力，并将三组数据求均值，得出精确数据；

（6）将步骤（4）与（5）测得的6组数据整合换算，得到混凝土的塑性粘度和屈服应力的精确数值。

8.根据权利要求7所述的煤矿充填料浆的流变性能测试方法，其特征在于：所述步骤（2）中，高、中、低位分别位于料浆内筒体积的三分之二处，二分之一处，三分之一处。