間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及巖石力學試驗領域，具體涉及一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲 透試驗設備。
【背景技術】
[0002] 為了模擬巖石真實的力學性質，采用巖石力學試驗系統，配套使用巖石破壞過程 滲透特性的試驗裝置，目前，常用的試驗裝置的上底座和下底座一般是通過手動調節其之 間的間隙，操作很不方便，且速度慢、調節不精確，從而使巖石水滲流試驗的準確性無法得 到保證，試驗效率低。 【實用新型內容】
[0003] 為了解決上述問題，本實用新型提出了一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗 設備，
[0004] 本實用新型涉及一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，該設備采用快速 調節和精確調節相結合的方式，使底座能夠沿梯形絲杠上下平移，進而實現巖樣間隙的快 速調節和精確調節。其結構簡單，使用方便，試驗效果好，具有廣泛的實用性。
[0005] 本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試 驗設備，包括用于盛放巖樣的底座，用于支承底座的支架，以及用于控制底座上下移動的動 力裝置和傳動裝置；所述支架包括相互平行的頂板和底板，頂板和底板之間由軸承座連接 有豎向支桿以及導向柱，支桿上設有梯形絲杠I;所述導向柱和支桿上活動連接有用于安 裝底座的支承板；所述支承板包括上支承板和下支承板，其中下支承板上設有能夠與導向 柱滑配合連接的導向套以及能夠與梯形絲杠I螺紋連接的螺母；所述傳動裝置包括安裝于 支桿下部的從動齒輪，兩從動齒輪之間由傳動鏈連接；所述傳動鏈的中部嚙合連接有主動 齒輪，主動齒輪位于兩個從動齒輪的軸心的連線上；沿傳動鏈的長度位于主動齒輪的兩側 設有與傳動鏈一外側嚙合連接的張緊輪；所述主動齒輪與一動力裝置的輸出軸鍵連接。
[0006] 所述動力裝置包括電動機和蝸輪蝸桿減速機。
[0007] 所述主動齒輪與電動機連接。
[0008] 所述蝸輪蝸桿減速機安裝于上支承板的中心，蝸輪蝸桿減速機的輸出軸穿過頂 板，且與設于頂板中心的螺紋連接。
[0009] 所述蝸輪蝸桿減速機的輸出軸上銷連接有梯形絲杠，頂板的中心設有螺母。
[0010] 所述主動齒輪以及張緊輪均由軸承座支承于底板上。
[0011] 所述上支承板上設有能夠穿過支桿的通孔以及能夠與導向柱滑配合連接的導向 套。
[0012] 所述支架的下部設有機箱，電動機設于機箱內。
[0013] 所述上底座和下底座的中心均設有巖樣嵌裝槽，所述下底座的嵌裝槽底部中心軸 向設有進水管道，嵌裝槽的周圍設有水槽，水槽的底面設有排水管道。
[0014] 本實用新型的有益效果是：一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，采用 快速調節和精確調節相結合的方式，其中快速調節系統為：電動機帶動主動齒輪轉動，主 動齒輪通過傳動鏈帶動從動齒輪及梯形絲杠轉動，使下底座能夠沿梯形絲杠上下平移，進 而實現巖樣間隙的快速調節；精確調節系統為：蝸輪蝸桿減速機帶動梯形絲杠轉動，通過 內部設有螺紋的絲桿螺母與頂板螺紋連接，梯形絲杠的轉動可以轉化為與蝸輪蝸桿減速機 固定連接的支承板II沿導向柱上下的平移，進而實現與支承板n固定連接上底座的上下平 移，最終實現巖樣間隙的精確調節，保證了巖石水滲流試驗的準確性。其結構簡單，使用方 便，試驗效果好，大大提高了試驗效率，具有廣泛的實用性。
【附圖說明】
[0015] 下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
[0016] 附圖1是一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備的結構示意圖。
[0017] 附圖2是傳動裝置的連接結構示意圖。
[0018] 圖中，1.底座，1-1?上底座，1-2?下底座，2.支架，2-1.頂板，2-2.上支承板，2-3. 導向柱，2-4.支桿，2-5?下支承板，2-6.底板，2-7.通孔，2-8.螺母，2-9?導向套，2-10.梯 形絲杠I，3.動力裝置，3-1.電動機，3-2.蝸輪蝸桿減速機，3-3.梯形絲杠II，4.傳動裝置， 4-1.從動齒輪，4-2.主動齒輪，4-3.張緊輪，4-4.傳動鏈，5.軸承座，6.機箱，7.巖樣。
【具體實施方式】
[0019] 在附圖中，一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，包括用于盛放巖樣7 的底座1，用于支承底座1的支架2,以及用于控制底座1上下移動的動力裝置3和傳動裝 置4 ;所述支架2包括相互平行的頂板2-1和底板2-6,頂板2-1和底板2-6之間由軸承座 5連接有豎向支桿2-4以及導向柱2-3,支桿2-4上設有梯形絲杠I2-10 ;所述導向柱2-3 和支桿2-4上活動連接有用于安裝底座1的支承板；所述支承板包括上支承板2-2和下支 承板2-5,其中下支承板2-5上設有能夠與導向柱2-3滑配合連接的導向套2-9以及能夠與 梯形絲杠I2-10螺紋連接的螺母2-8 ;所述傳動裝置4包括安裝于支桿2-4下部的從動齒 輪4-1，兩從動齒輪4-1之間由傳動鏈4-4連接；所述傳動鏈4-4的中部嚙合連接有主動齒 輪4-2,主動齒輪4-2位于兩個從動齒輪4-1的軸心的連線上；沿傳動鏈4-4的長度位于主 動齒輪4-2的兩側設有與傳動鏈4-4 一外側嚙合連接的張緊輪4-3 ;所述主動齒輪4-2與 一動力裝置3的輸出軸鍵連接。
[0020] 所述動力裝置3包括電動機3-1和蝸輪蝸桿減速機4-3。
[0021] 所述主動齒輪4-2與電動機3-1連接。
[0022] 所述蝸輪蝸桿減速機3-2安裝于上支承板2-2的中心，蝸輪蝸桿減速機3-2的輸 出軸穿過頂板2-1，且與設于頂板2-1中心的螺紋連接。
[0023] 所述蝸輪蝸桿減速機3-2的輸出軸上銷連接有梯形絲杠3-3,頂板2-1的中心設有 螺母2-8。
[0024] 所述主動齒輪4-2以及張緊輪4-3均由軸承座5支承于底板2-6上。
[0025] 所述上支承板2-2上設有能夠穿過支桿2-4的通孔2-7以及能夠與導向柱2-3滑 配合連接的導向套2-9。
[0026] 所述支架2的下部設有機箱6,電動機3-1設于機箱6內。
[0027] 所述上底座1-1和下底座1-2的中心均設有巖樣嵌裝槽，所述下底座1-2的嵌裝 槽底部中心軸向設有進水管道，嵌裝槽的周圍設有水槽，水槽的底面設有排水管道。
[0028] 本實用新型進行巖石徑向裂隙二相流滲透試驗時，在巖石的裂隙(節理）面上下截 取上下兩塊圓板狀巖樣7,下巖樣的中心處鉆有細孔，上巖樣和下巖樣都用密封膠料粘結在 相應的巖樣嵌入凹槽內，粘結中注意巖樣7的節理面分別與底座的軸線垂直，下巖樣中心 的細孔對應進水管道；通過接通電源使電動機3-1帶動主動齒輪4-2轉動，通過傳動鏈4-4 帶動從動齒輪4-1及梯形絲杠I2-10轉動，使下支承板2-5帶動下底座1-2沿梯形絲杠 I2-10上下平移，從而快速調節上、下巖樣之間的間隙大小，然后再通過搖動手柄使蝸輪 蝸桿減速機3-2帶動梯形絲杠II3-3轉動，通過與內部設有螺紋的絲桿螺母2-8進行螺紋 配合，使上支承板2-2帶動上底座1-1沿導向柱2-3上下平移，從而精確調節上、下巖樣之 間的間隙大小；水沙混合物由進水管道進入上、下兩塊巖樣之間的裂隙，并沿徑向流動，最 后由排水管道流出。在進行兩相流滲透試驗時，改變兩塊巖樣節理面之間的間隙，可以得到 不同間隙下對應巖樣的滲透特性。
【主權項】
1. 一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是，包括用于盛放巖樣的底 座，用于支承底座的支架，以及用于控制底座上下移動的動力裝置和傳動裝置；所述支架包 括相互平行的頂板和底板，頂板和底板之間由軸承座連接有豎向支桿以及導向柱，支桿上 設有梯形絲杠I ;所述導向柱和支桿上活動連接有用于安裝底座的支承板；所述支承板包 括上支承板和下支承板，其中下支承板上設有能夠與導向柱滑配合連接的導向套以及能夠 與梯形絲杠I螺紋連接的螺母；所述傳動裝置包括安裝于支桿下部的從動齒輪，兩從動齒 輪之間由傳動鏈連接；所述傳動鏈的中部嚙合連接有主動齒輪，主動齒輪位于兩個從動齒 輪的軸心的連線上；沿傳動鏈的長度位于主動齒輪的兩側設有與傳動鏈一外側嚙合連接的 張緊輪；所述主動齒輪與一動力裝置的輸出軸鍵連接。
2. 根據權利要求1所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 所述動力裝置包括電動機和蝸輪蝸桿減速機。
3. 根據權利要求2所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 所述主動齒輪與電動機連接。
4. 根據權利要求2所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 所述蝸輪蝸桿減速機安裝于上支承板的中心，蝸輪蝸桿減速機的輸出軸穿過 頂板，且與設于頂板中心的螺紋連接。
5. 根據權利要求4所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 所述蝸輪蝸桿減速機的輸出軸上銷連接有梯形絲杠，頂板的中心設有螺母。
6. 根據權利要求1所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 所述主動齒輪以及張緊輪均由軸承座支承于底板上。
7. 根據權利要求1所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 所述上支承板上設有能夠穿過支桿的通孔以及能夠與導向柱滑配合連接的導 向套。
8. 根據權利要求1所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 所述支架的下部設有機箱，電動機設于機箱內。
9. 根據權利要求1所述的一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，其特征是， 底座的中心均設有巖樣嵌裝槽，其中，下底座的嵌裝槽底部中心軸向設有進水管道，嵌裝槽 的周圍設有水槽，水槽的底面設有排水管道。
【專利摘要】本實用新型涉及一種間隙可調的巖石裂隙水沙流滲透試驗設備，包括用于盛放巖樣的底座，用于支承底座的支架，以及用于控制底座上下移動的動力裝置和傳動裝置；該設備采用快速調節和精確調節相結合的方式，其中快速調節系統為：電動機帶動主動齒輪轉動，主動齒輪通過傳動鏈帶動從動齒輪及梯形絲杠轉動，使下底座能夠沿梯形絲杠上下平移，進而實現巖樣間隙的快速調節；精確調節系統為：蝸輪蝸桿減速機帶動梯形絲杠轉動，梯形絲杠的轉動可以轉化為上底座的上下平移，最終實現巖樣間隙的精確調節，保證了巖石水滲流試驗的準確性。其結構簡單，使用方便，試驗效果好，大大提高了試驗效率，具有廣泛的實用性。
【IPC分類】G01N15-08
【公開號】CN204439506
【申請號】CN201520153379
【發明人】王志飛, 韓雨, 賀玉嬌, 王利鋒, 田成東
【申請人】中國礦業大學
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月18日