一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置，属于矿山岩土工程实验装置领域。整体装置包括加料装置、真空抽气装置、试样分层装置、装样圆筒、振动装样装置、仪器控制装置等组成。加料装置可定量实验所需的尾矿料，搅拌后均匀倒入下部的振动装样装置。真空抽气装置可使得塑料薄膜紧贴装样圆筒。试样分层装置可实现试样分层并使试样分层界面形成不同角度。振动装样装置可使分层压实试样更加均匀且方便试样分层坡面形成预定倾角。本装置将实现尾矿料装样的称重、分层、均匀振动和橡胶薄膜抽真空一体化，并支持分层坡面形成不同倾角。有效避免了人工装样所产生的误差，并可针对不同工况不同实验要求完成所对应的三轴实验。

【技术实现步骤摘要】
一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置
本专利技术涉及一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置，属于矿山岩土工程

技术介绍
尾矿库是矿山的重大危险源，是高势能“人造泥石流”源体。近年来随着选矿工艺的提高，尾矿粒径越来越细，而且我国地震活动十分活跃，所以地震带区域上的尾矿库稳定问题备受关注。而目前大多数对尾矿库安全系数的研究还主要停留在由单一尾矿料组成的尾矿库上，对多层尾矿料组成的尾矿库力学特征研究较少，更缺乏对不同倾角的多层尾矿库稳定性的研究，通过本专利技术可解决不同倾角的多层尾矿料的装样问题，为深入研究多层尾矿料组成的尾矿库的力学特征提供条件。以尾矿库中最常见的堆坝材料——尾矿砂和尾粉土等尾矿料作为主要研究对象，采用动三轴试验或静三轴实验对它们在不同压力下条件的影响力学特性。但在以往的三轴试验装样过程中，由于试样密度不均、橡胶薄膜与筒壁存在气泡等多种原因导致实验数据误差较大，也不能真实模拟实际尾矿库中不同尾矿料的分层情况下的力学特征。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题及不足，本专利技术提供一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置，该装置可满足在装样时对不同尾矿料做出分层并调整分层面上特定倾角，并在装样时通过振动台振动使得特定倾角的分层试样更加均匀成型，同时在装置侧边添加抽气装置，使得橡皮模紧贴装样圆筒，减小由于人工装样所造成的误差。并在加料机下部添加尾矿料预处理盒，以方便完成不同实验下的装要求样任务。本专利技术采用的技术方案是：一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置，包括加料装置、真空抽气装置、装样圆筒、试样分层装置、振动装样装置、仪器控制装置；所述加料装置包括搅拌扇24、重量显示屏23、加料筒壁25、加料装样盘22、加料装样盘开关21、加料漏斗26、加料机Ⅰ1、加料机Ⅱ49；所述装样圆筒包括旋转连接轴承柱45、装样圆筒壁31、抽气孔槽46、筒壁固定槽14、组合固定装置；所述试样分层装置包括伸缩臂固定装置2、电动伸缩臂4、电动角度旋转装置5、磁性吸盘27、凹形磁铁圆盘6、圆盘软性橡胶包边28；所述振动装样装置包括装样圆筒12、橡胶薄膜29、装样圆筒壁31、细橡皮筋53、尾砂料Ⅰ30、分层水溶膜32、圆筒振动固定臂Ⅰ34、圆筒振动固定臂Ⅱ15、透水石35、装样底座16、电动振动装置17、次振动弹簧51、振动底座18；所述仪器控制装置包括装置金属外壳3、仪器总电源36、仪器总开关13、电源数据控制线37、装置主机52、振动装样移动台38、移动导轨39、仪器数据显示屏19、总操纵台20、底座滑轮40；加料机Ⅰ1、加料机Ⅱ49分别固定在装置金属外壳3顶部的两侧且其上端均安装有加料装样盘22，加料装样盘开关21分别安装在加料装样盘22左侧并与加料装样盘22的底板转动连接，搅拌扇24安装在加料机Ⅰ1、加料机Ⅱ49内部且位于加料装样盘22的正下方，加料装样盘22内部装有重量感应器并能及时称量加料装样盘22上尾矿料的重量，重量感应器与重量显示屏23连接，搅拌扇24和重量显示屏23均与装置主机52连接，其开关均由总操纵台20操纵，加料漏斗26分别安装在加料机Ⅰ1、加料机Ⅱ49的底部；两个半圆形装样圆筒壁31的一端由一根旋转连接轴承柱45所连接旋转，两个半圆形装样圆筒壁31的另一端通过组合固定装置连接在一起或分开，装样圆筒壁31一侧边上部安装抽气孔槽46，抽气时抽气孔槽46与真空抽气装置连接，装样圆筒壁31两侧外壁安装两组筒壁固定槽14；伸缩臂固定装置2固定在装置金属外壳3顶板下端，伸缩臂固定装置2下面连接电动伸缩臂4，电动伸缩臂4下面连接有电动角度旋转装置5，电动伸缩臂4与电动角度旋转装置5均与装置主机52连接，并由总操纵台20操纵，电动角度旋转装置5外围安装了磁性吸盘27，磁性吸盘27通过其自身磁性可固定不同型号的凹形磁铁圆盘6，凹形磁铁圆盘6外围套上对应的圆盘软性橡胶包边28，圆盘软性橡胶包边28底部设有分层水溶膜32；振动底座18上方安装有电动振动装置17和次振动弹簧51，电动振动装置17的电源与装置主机52相连接，其开关设在总操纵台20上，电动振动装置17和次振动弹簧51上部连接装样底座16，装样圆筒12安装在装样底座16上方，透水石35安装在装样圆筒12内部底端，装样圆筒12内壁套有橡胶薄膜29，圆筒振动固定臂Ⅰ34、圆筒振动固定臂Ⅱ15的下部分别安装在装样底座16的两侧，上部夹在筒壁固定槽14上；振动底座18安装在装置主机52上端，两根移动导轨39安装在装置金属外壳3内壁下侧并穿过振动装样移动台38，振动装样移动台38底部安装有底座滑轮40，装置主机52及总操纵台20安装在振动装样移动台38上部，仪器总电源36安装在装置金属外壳3侧面上，并通过电源数据控制线37与装置主机52相连，装置主机52与总操纵台20相连接。具体地，所述真空抽气装置包括装样筒抽气塞7、抽气针管8、平行移动臂9、电动抽气活塞10、电动抽气活塞滑轨11、抽气活塞橡胶垫50；上下两块电动抽气活塞滑轨11固定在装置金属外壳3上，电动抽气活塞10两侧安装平行移动臂9，平行移动臂9一头连接电动抽气活塞10，另一头固定在抽气针管8上，电动抽气活塞10外表面附着一层抽气活塞橡胶垫50，电动抽气活塞10与装置主机52连接，其工作开关由总操纵台20操纵，装样筒抽气塞7左侧连接抽气针管8，右侧连接抽气孔槽46。具体地，装样圆筒12的内径等于透水石35的直径，装样圆筒12的外径等于装样底座16的直径。优选地，圆盘软性橡胶包边28周围涂抹凡士林。优选地，圆筒振动固定臂Ⅰ34、圆筒振动固定臂Ⅱ15与筒壁固定槽14之间通过固定锁开关33实现打开与锁住。具体地，组合固定装置包括安装在其中一个半圆形装样圆筒壁31端部的螺栓固定槽Ⅰ42、螺栓固定槽Ⅱ44及安装在另一个半圆形装样圆筒壁31端部的固定板Ⅰ47、固定板Ⅱ48，固定螺栓Ⅰ41依次穿过螺栓固定槽Ⅰ42、固定板Ⅰ47上的螺栓孔后将二者连接在一起，固定螺栓Ⅱ43依次穿过螺栓固定槽Ⅱ44、固定板Ⅱ48上的螺栓孔后将二者连接在一起。具体地，当分层倾角为60°时，凹形磁铁圆盘6和圆盘软性橡胶包边28组成的分层装置为短轴:长轴为1:2的椭圆形；当分层倾角为45°时，凹形磁铁圆盘6和圆盘软性橡胶包边28组成的分层装置为短轴:长轴为1:1.41的椭圆形；当分层倾角为30°时，凹形磁铁圆盘6和圆盘软性橡胶包边28组成的分层装置为短轴:长轴为1:1.15的椭圆形。优选地，搅拌扇24搅拌轴的两端固定在加料机Ⅰ1、加料机Ⅱ49的加料筒壁25的内壁上。本专利技术的有益成果是：(1)本装置能够用于对不同尾矿料进行分层装样；(2)本装置对不同尾矿料分层装样时可调节其分层坡面倾角；(3)本装置添加真空抽气装置，使得橡皮模紧贴装样圆筒，减小由于人工装样所造成的误差；(4)本装置在装样时通过振动台振动使装取的试样更易均匀成型；(5)本装置在加料装样盘上可直接称取试样质量，并在下部添加尾矿料预处理盒，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置，其特征在于：包括加料装置、真空抽气装置、装样圆筒、试样分层装置、振动装样装置、仪器控制装置；/n所述加料装置包括搅拌扇(24)、重量显示屏(23)、加料筒壁(25)、加料装样盘(22)、加料装样盘开关(21)、加料漏斗(26)、加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)；/n所述装样圆筒包括旋转连接轴承柱(45)、装样圆筒壁(31)、抽气孔槽(46)、筒壁固定槽(14)、组合固定装置；/n所述试样分层装置包括伸缩臂固定装置(2)、电动伸缩臂(4)、电动角度旋转装置(5)、磁性吸盘(27)、凹形磁铁圆盘(6)、圆盘软性橡胶包边(28)；/n所述振动装样装置包括装样圆筒(12)、橡胶薄膜(29)、装样圆筒壁(31)、细橡皮筋(53)、尾砂料Ⅰ(30)、分层水溶膜(32)、圆筒振动固定臂Ⅰ(34)、圆筒振动固定臂Ⅱ(15)、透水石(35)、装样底座(16)、电动振动装置(17)、次振动弹簧(51)、振动底座(18)；/n所述仪器控制装置包括装置金属外壳(3)、仪器总电源(36)、仪器总开关(13)、电源数据控制线(37)、装置主机(52)、振动装样移动台(38)、移动导轨(39)、仪器数据显示屏(19)、总操纵台(20)、底座滑轮(40)；/n加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)分别固定在装置金属外壳(3)顶部的两侧且其上端均安装有加料装样盘(22)，加料装样盘开关(21)分别安装在加料装样盘(22)左侧并与加料装样盘(22)的底板转动连接，搅拌扇(24)安装在加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)内部且位于加料装样盘(22)的正下方，加料装样盘(22)内部装有重量感应器并能及时称量加料装样盘(22)上尾矿料的重量，重量感应器与重量显示屏(23)连接，搅拌扇(24)和重量显示屏(23)均与装置主机(52)连接，其开关均由总操纵台(20)操纵，加料漏斗(26)分别安装在加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)的底部；/n两个半圆形装样圆筒壁(31)的一端由一根旋转连接轴承柱(45)所连接旋转，两个半圆形装样圆筒壁(31)的另一端通过组合固定装置连接在一起或分开，装样圆筒壁(31)一侧边上部安装抽气孔槽(46)，抽气时抽气孔槽(46)与真空抽气装置连接，装样圆筒壁(31)两侧外壁安装两组筒壁固定槽(14)；/n伸缩臂固定装置(2)固定在装置金属外壳(3)顶板下端，伸缩臂固定装置(2)下面连接电动伸缩臂(4)，电动伸缩臂(4)下面连接有电动角度旋转装置(5)，电动伸缩臂(4)与电动角度旋转装置(5)均与装置主机(52)连接，并由总操纵台(20)操纵，电动角度旋转装置(5)外围安装了磁性吸盘(27)，磁性吸盘(27)通过其自身磁性可固定不同型号的凹形磁铁圆盘(6)，凹形磁铁圆盘(6)外围套上对应的圆盘软性橡胶包边(28)，圆盘软性橡胶包边(28)底部设有分层水溶膜(32)；/n振动底座(18)上方安装有电动振动装置(17)和次振动弹簧(51)，电动振动装置(17)的电源与装置主机(52)相连接，其开关设在总操纵台(20)上，电动振动装置(17)和次振动弹簧(51)上部连接装样底座(16)，装样圆筒(12)安装在装样底座(16)上方，透水石(35)安装在装样圆筒(12)内部底端，装样圆筒(12)内壁套有橡胶薄膜(29)，圆筒振动固定臂Ⅰ(34)、圆筒振动固定臂Ⅱ(15)的下部分别安装在装样底座(16)的两侧，上部夹在筒壁固定槽(14)上；/n振动底座(18)安装在装置主机(52)上端，两根移动导轨(39)安装在装置金属外壳(3)内壁下侧并穿过振动装样移动台(38)，振动装样移动台(38)底部安装有底座滑轮(40)，装置主机(52)及总操纵台(20)安装在振动装样移动台(38)上部，仪器总电源(36)安装在装置金属外壳(3)侧面上，并通过电源数据控制线(37)与装置主机(52)相连，装置主机(52)与总操纵台(20)相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种可分层的三轴实验尾矿料装样装置，其特征在于：包括加料装置、真空抽气装置、装样圆筒、试样分层装置、振动装样装置、仪器控制装置；
所述加料装置包括搅拌扇(24)、重量显示屏(23)、加料筒壁(25)、加料装样盘(22)、加料装样盘开关(21)、加料漏斗(26)、加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)；
所述装样圆筒包括旋转连接轴承柱(45)、装样圆筒壁(31)、抽气孔槽(46)、筒壁固定槽(14)、组合固定装置；
所述试样分层装置包括伸缩臂固定装置(2)、电动伸缩臂(4)、电动角度旋转装置(5)、磁性吸盘(27)、凹形磁铁圆盘(6)、圆盘软性橡胶包边(28)；
所述振动装样装置包括装样圆筒(12)、橡胶薄膜(29)、装样圆筒壁(31)、细橡皮筋(53)、尾砂料Ⅰ(30)、分层水溶膜(32)、圆筒振动固定臂Ⅰ(34)、圆筒振动固定臂Ⅱ(15)、透水石(35)、装样底座(16)、电动振动装置(17)、次振动弹簧(51)、振动底座(18)；
所述仪器控制装置包括装置金属外壳(3)、仪器总电源(36)、仪器总开关(13)、电源数据控制线(37)、装置主机(52)、振动装样移动台(38)、移动导轨(39)、仪器数据显示屏(19)、总操纵台(20)、底座滑轮(40)；
加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)分别固定在装置金属外壳(3)顶部的两侧且其上端均安装有加料装样盘(22)，加料装样盘开关(21)分别安装在加料装样盘(22)左侧并与加料装样盘(22)的底板转动连接，搅拌扇(24)安装在加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)内部且位于加料装样盘(22)的正下方，加料装样盘(22)内部装有重量感应器并能及时称量加料装样盘(22)上尾矿料的重量，重量感应器与重量显示屏(23)连接，搅拌扇(24)和重量显示屏(23)均与装置主机(52)连接，其开关均由总操纵台(20)操纵，加料漏斗(26)分别安装在加料机Ⅰ(1)、加料机Ⅱ(49)的底部；
两个半圆形装样圆筒壁(31)的一端由一根旋转连接轴承柱(45)所连接旋转，两个半圆形装样圆筒壁(31)的另一端通过组合固定装置连接在一起或分开，装样圆筒壁(31)一侧边上部安装抽气孔槽(46)，抽气时抽气孔槽(46)与真空抽气装置连接，装样圆筒壁(31)两侧外壁安装两组筒壁固定槽(14)；
伸缩臂固定装置(2)固定在装置金属外壳(3)顶板下端，伸缩臂固定装置(2)下面连接电动伸缩臂(4)，电动伸缩臂(4)下面连接有电动角度旋转装置(5)，电动伸缩臂(4)与电动角度旋转装置(5)均与装置主机(52)连接，并由总操纵台(20)操纵，电动角度旋转装置(5)外围安装了磁性吸盘(27)，磁性吸盘(27)通过其自身磁性可固定不同型号的凹形磁铁圆盘(6)，凹形磁铁圆盘(6)外围套上对应的圆盘软性橡胶包边(28)，圆盘软性橡胶包边(28)底部设有分层水溶膜(32)；
振动底座(18)上方安装有电动振动装置(17)和次振动弹簧(51)，电动振动装置(17)的电源与装置主机(52)相连接，其开关设在总操纵台(20)上，电动振动装置(17)和次振动弹簧(51)上部连接装样底座(16)，装样圆筒(12)安装在装样底座(16)上方，透水石(35)安装在装样圆筒(12)内部底端，装样圆筒(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：王光进，康富淇，杨成松，李源源，赵冰，胡斌，孔祥云，张超，李小双，周汉民，陈结，黄劲松，张成良，袁利伟，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53