[发明专利]一种应用于物理相似模拟试验的物料混合装置

说明书

技术领域

本发明涉及矿山、岩土等工程领域物理模拟研究，尤其涉及矿山、岩土等工程领域物理模拟研究中物理相似模拟实验进行过程中的地质条件模拟过程中的物料混合装置。

背景技术

物理相似模拟实验技术，自前苏联时期发展至今已有将近一个世纪，其对实际工程中相关数据的测量及借鉴具有重要的意义，已经解决了很多实际工程中因无法测量或者测量难等造成的数据短缺问题。物理相似模拟实验是矿山、岩土、地质等学科重要研究手段之一，可以用来模拟各种实际工程地质条件，为工程实践中的支护及工作面应力应变和围岩稳定性变化提供各种参数。因此，物理相似模拟实验的技术水平与实际工程问题有很大程度的关联。但是，由于在物理相似模拟实验的进行过程中，很多诸如物料混合等步骤都采用人工来进行，所以会导致由于人为作用而形成的误差，比如物料混合不均匀，搅拌时间过长致使实验材料凝固，以及人为的物料损失等等，使得实验的结果跟实际有很大的出入，或者直接导致实验的失败。由于以上种种现象，致使实验室需要一种机械的混合装置，以保证实验时的物料能够快速、均匀、充分的混合，以实现对真实的地质条件的模拟，因此，有了此种物料混合装置。

发明内容

本发明解决的技术问题是物理模拟实验中对实际地质条件的模拟问题，提供一种矿山实验室使用的物理模拟相似模拟实验的物料混合装置，并对其运行原理进行说明，使其可在实验中达到实际工程地质条件的仿真模拟效果，从而增强物理相似模拟实验的真实性，并使得实验过程更加简单、省力，实验的成功率大大提高，实验的效果更加明显。

为实现上述目的，本发明公开了如下技术方案：

一种应用于物理相似模拟试验的物料混合装置，包括外部支架、内部支架和混合装置主体，混合装置主体固定在内部支架上，内部支架铰接在外部支架内部，内部支架与混合装置能够通过转动轴承共同绕铰接点转动；混合装置主体包括壳体、内部搅拌轴、外部搅拌叶、连接电动机装置、内外搅拌装置间隔垫、内外搅拌装置间隔轴承、转动轴固定轴承、与内部轴连接的第一齿轮、与外部轴连接的第二齿轮、中间过渡齿轮、主传动轴和连接轴承，连接电动机装置安装在搅拌装置的主传动轴上，主传动轴设有转动轴固定轴承，主传动轴带动内部搅拌轴转动，内部搅拌轴末端设有与内部轴连接的第一齿轮和内外搅拌装置间隔轴承；第二齿轮设置在第一齿轮外部，第一齿轮、中间过渡齿轮和第二齿轮组成行星齿轮结构，连接轴承套接在第二齿轮外，连接轴承连接外部搅拌叶托盘和壳体；外部搅拌叶设置在外部搅拌叶托盘上，内外搅拌装置间隔轴承和内外搅拌装置间隔垫设置在内外搅拌装置之间。

进一步的，所述内部搅拌轴前端为三菱型搅拌叶结构。

进一步的，所述内部支架底部设有与地面接触的受力装置。

进一步的，还设有液压支架推移装置，液压支架推移装置中的旋转液压缸的活塞作用在内部支架一端。

进一步的，所述壳体内表面为光滑的曲面结构，外部搅拌叶设有与该曲面结构匹配的形状。

进一步的，所述外部搅拌叶中部的宽度大于底部和顶部的宽度，外部搅拌叶设有光滑的曲面，且外部搅拌叶的边缘为锐角边。

进一步的，所述壳体端部还设有防尘盖。

本发明公开的一种应用于物理相似模拟试验的物料混合装置，具有以下有益效果：

1.该装置操作简单，使得以前由多人完成的操作，只要一人就能实现，使得实验的过程更加简洁；

2.该装置采用壳体结构，内部采用光滑的曲线结构，实现360°无死角，使得物料能够全部的释放，防止了实验过程中物料的损失；

3.该装置采用内搅拌轴跟外部搅拌叶双向搅拌，使得物料在搅拌过程中能够充分的混合，避免了因混合不均匀而引起的地质条件差异；

4该装置的搅拌叶与外层壳体结构紧密接触，且都采用光滑耐磨材料制成，在其相对运动时可使得粘结在壳体结构上的物料受到切向力的作用而运动，减少了物料因粘结而导致的损失；

5该装置的搅拌叶采用类三菱形的异形曲面结构，可以使得物料在壳体结构内发生双向的翻滚现象，使得物料的混合更加的均匀、充分；

6.该装置的外部搅拌叶采用光滑曲线形(如图8)，防止了搅拌过程中的物料在死角处的堆积，使得物料混合更充分并减少了物料的损失；

7.该装置采用液压升降装置，使得物料在能够混合均匀的同时，也可以较方便地进出壳体结构，减少了人力输出。

附图说明

图1是物料混合装置的整体结构图；

图2是物料混合装置的内部支撑架与壳体结构图；