[发明专利]一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法

权利要求书

1.一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于：普通标准试件的制备在方法上单一，在时间效率上跨度范围大，人为不能控制其成型时间和成型质量，试件在成型之后需要再进一步用机器打磨，试件的尺寸在很大程度上都达不到实验参数测试的具体要求，因标准试件有模具的加持，固体在液体中受重力的影响会沉降在模型底部，造成试件的不均质，煤岩样配比试件快速制备装置与方法可有效解决上述问题，减少人工搅拌浆液时间与等待试件成型时间，提高标准试件的均质性和成型质量，煤岩标准试件快速制备装置主要由密封加温、旋转混合两大部分构成，具体构成部件为整体配置箱、三向螺旋式加料混合装置、吸盘取样机械臂、顺时针旋转装置、冲击震动台、可密封模具、圆形固定端、密封盖、密封盖沉压凸起部、第二密封圈、密封扣、加热部件组成，固液材料混合模式可分为一级混合、二级混合和三级混合模式。

2.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，可密封模具的尺寸由标准试件具体大小来确定，模具形状为半空圆柱体，开口处设置顶部提取圆形固定端，半空圆柱体与固定端连接为一个整体，但不影响模具内部构造形状，固定端的厚度与密封盖沉压凸起部的厚度一致，圆形固定端的表面有一圈密封槽其半径与密封盖第二密封圈半径一致，在圆形固定端下表面设置C型抓头与密封盖的密封扣连接起整体固定作用。

3.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，固液一级混合模式为三向螺旋式加料混合装置，由加水口、加灰口和加固口组成三向管口，直管内部装有螺旋搅拌混合器并由动力装置带动，将两种材料由加灰口和加固口加入到直管中，启动螺旋搅拌器，工作一段时间后由加水口将水加入其中，待形成一定固液比的配比材料后，停止搅拌器工作，然后将配比材料注入到标准试件模型中进行材料的二级混合。

4.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，固液二级混合模式为旋转模式，旋转模式的旋转装置可进行前后顺时针旋转和左右顺时针旋转，旋转装置由底部平台，竖直固定杆，以及旋转动力部件组成，其中旋转动力部件在底部平台和竖直固定杆上各安设一个，旋转装置的速度进行人工手动分级设定，主要由配置标准试件的固液比来确定，前后顺时针旋转和左右顺时针旋转速度各进行三级设定，前后左右旋转的速度正交之后选定最优速度进行旋转使标准试件内部达到充分均匀状态。

5.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，固液三级混合模式为冲击震动模式，冲击震动台安设在旋转装置的底部平台下面，由气压冲击头、弹性反复跳动装置组成，为使模具内部各种物质充分混合冲击震动台配合旋转装置工作，旋转装置工作一个循环，触发气压冲击头2次，冲击头撞击旋转装置的底部平台，之后迅速回收，弹性反复跳动装置开始工作，依次进行震动作业。

6.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，加热装置由加热部和移动部构成，4组箱体内部加热装置分布在箱体前后左右4面，加热装置与模具的距离可根据固液比的大小进行前后调节，加热装置的具体温度也可根据固液比进行温度高低的调节。

7.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，煤岩样配比试件快速制备装置工作模式为分段循环模式，分段循环所间隔的时间主要由安设在密封盖顶部的压力显示计决定，当压力计达到设定值时，制备装置停止工作，之后，迅速打开密封装置，释放由温度升高而产生的水蒸气，再迅速重新密封，制备装置开始进入下一循环。

8.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，三向螺旋式加料混合装置和吸盘取样机械臂安设在同一旋转杆的对称两侧，旋转杆有三种工作模式，分别为加料、取样和停止模式，加料时旋转杆上的三向螺旋式加料混合装置对准模具，取样时旋转杆上的吸盘取样机械臂对准模具。

9.根据权利要求1所述的一种多级混合配比煤岩标准试件快速制备装置与方法，其特征在于，为防止旋转和冲击产生的离心力使装置不稳定发生倾倒现象，在整体配置箱四角设置底角稳定器，保持整体制备装置的重心。