一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置，包括：橡胶滚轮、滚轮轴、平垫圈、纵向滑板、六角螺母、同步带Ⅰ、内六角圆柱头螺钉Ⅰ、纵向底部滑板、压缩弹簧、齿轮、传动光轴、圆螺母、弹性挡圈Ⅰ、纵向夹持滑板、夹持传动轴、蜗轮、套筒、蜗杆Ⅰ、弹性挡圈Ⅱ、夹持光轴、六角法兰面螺母、短轴、蜗杆Ⅱ、横向主动传动轴、同步带轮、横向从动传动轴、同步带Ⅱ、横向滑板、六角头螺钉Ⅰ、钻具夹持架、六角头螺钉Ⅱ、钻具夹持顶板、轴向传动轴、同步带Ⅲ、电机轴向滑板、六角头螺钉Ⅲ、电机、C型普通平键、钻头、外壳Ⅰ、内六角圆柱头螺钉Ⅱ、外壳Ⅱ、内六角圆柱头螺钉Ⅲ、外壳Ⅲ、摇轮；本实用新型专利技术一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置通过一系列传动机构实现XYZ方向上的平动并实现开挖，具有结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便等优点。操作方便等优点。操作方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置


[0001]本技术涉及到一种开挖装置，具体的说是涉及到一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置。

技术介绍

[0002]近年来，我国地下工程建设项目越来越常见，特别是近二十几年间。随着这些项目的出现，国内外研究学者围绕地下工程实际问题展开了一系列科学研究，利用理论分析、数值模拟和试验研究相结合的方式进行分析，其中试验研究大多采用地质力学模型试验系统进行试验研究。开挖装置是指通过机械传动等机构模拟地下工程的开挖过程，将地质力学模型试验系统上的模拟材料进行分步开挖。从广义上说，任何具备开挖功能的装置，均可称为开挖装置。开挖装置能起以下作用：保证稳定可靠地达到各种开挖位置及分步开挖距离；缩短试验时间，提高科研效率；减轻操作者的劳动强度。市场上存在各种各样的开挖装置，例如：普通的手电钻、不能调整分步开挖距离的开挖装置、不能精准定位的开挖装置和十字滑轨等，但大部分开挖装置存在各种各样的问题，例如：所开挖的圆洞不能保证其圆柱度与垂直度；不能准确控制每一步开挖的距离；不能精准的在模型表面确定开挖位置；不能适用于多种地质力学模型试验系统的尺寸；所用地质力学模型试验系统模板拆卸频繁，不易安装导轨；十字滑轨所用电机价格较高、接线复杂；开挖装置的结构复杂、传动可靠性差、精度低、适应性差等。为解决市场上开挖装置的诸多弊端，本技术设计了这款操作简单，拆装方便，精度高，适配性好的用于地质力学模型试验系统的开挖装置。

技术实现思路

[0003]本技术的目的寻求设计制造一种结构简单、紧凑，工艺性好，操作方便，精度高，安全实用的一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置。
[0004]为达到上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置，包括：橡胶滚轮、滚轮轴、平垫圈、纵向滑板、六角螺母、同步带Ⅰ、内六角圆柱头螺钉Ⅰ、纵向底部滑板、压缩弹簧、齿轮、传动光轴、圆螺母、弹性挡圈Ⅰ、纵向夹持滑板、夹持传动轴、蜗轮、套筒、蜗杆Ⅰ、弹性挡圈Ⅱ、夹持光轴、六角法兰面螺母、短轴、蜗杆Ⅱ、横向主动传动轴、同步带轮、横向从动传动轴、同步带Ⅱ、横向滑板、六角头螺钉Ⅰ、钻具夹持架、六角头螺钉Ⅱ、钻具夹持顶板、轴向传动轴、同步带Ⅲ、电机轴向滑板、六角头螺钉Ⅲ、电机、C型普通平键、钻头、外壳Ⅰ、内六角圆柱头螺钉Ⅱ、外壳Ⅱ、内六角圆柱头螺钉Ⅲ、外壳Ⅲ、摇轮；所述橡胶滚轮与所述滚轮轴相转动连接，所述滚轮轴通过所述平垫圈与所述纵向滑板相轴向固定连接；所述滚轮轴通过所述六角螺母与所述纵向滑板相固定连接；所述橡胶滚轮与所述同步带Ⅰ相啮合传动；所述纵向滑板通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅰ与所述纵向底部滑板相固定连接，所述纵向底部滑板通过所述压缩弹簧与所述纵向滑板相弹性连接；所述滚轮轴通过所述平垫圈与所述纵向底部滑板相轴向固定连接；所述滚轮轴通过所述六角螺母与所述纵向底部滑板相固定连接；所述橡胶滚轮与所述纵向底部滑板相转动连接；
所述齿轮通过所述传动光轴与所述纵向滑板相转动连接；所述传动光轴通过所述圆螺母与所述纵向滑板相轴向固定连接；所述弹性挡圈Ⅰ与所述传动光轴相嵌合连接，所述传动光轴与所述纵向夹持滑板相滑动连接；所述齿轮与所述橡胶滚轮相啮合传动；所述纵向滑板通过所述夹持传动轴与所述纵向夹持滑板相螺旋传动连接；所述蜗轮通过所述套筒与所述纵向滑板相轴向固定连接；所述蜗轮通过所述圆螺母与所述夹持传动轴相轴向固定；所述蜗轮与所述蜗杆Ⅰ相啮合连接，所述蜗杆Ⅰ通过所述弹性挡圈Ⅱ与所述纵向滑板相转动连接；所述夹持光轴与所述纵向滑板相螺纹连接；所述夹持光轴与所述纵向夹持滑板相滑动连接，所述纵向夹持滑板通过所述夹持光轴与所述纵向滑板相滑动连接；所述六角法兰面螺母与所述夹持光轴相螺纹连接；所述滚轮轴通过所述平垫圈与所述纵向夹持滑板相轴向固定连接；所述滚轮轴通过所述六角螺母与所述纵向夹持滑板相固定连接，所述纵向夹持滑板通过所述短轴与所述齿轮相转动连接，所述齿轮通过所述短轴与所述蜗轮相周向固定连接；所述短轴通过所述弹性挡圈Ⅰ与所述纵向夹持滑板相轴向固定连接；所述短轴与所述纵向夹持滑板相转动连接；所述纵向夹持滑板通过所述弹性挡圈Ⅱ与所述蜗杆Ⅰ相轴向固定连接，所述蜗杆Ⅰ与所述纵向夹持滑板相转动连接，所述纵向夹持滑板通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅰ与所述纵向底部滑板相固定连接，所述纵向底部滑板通过所述压缩弹簧与所述纵向夹持滑板相弹性连接；所述蜗轮与所述蜗杆Ⅱ相啮合传动，所述蜗杆Ⅱ通过所述弹性挡圈Ⅱ与所述纵向滑板相转动连接；所述蜗轮通过所述圆螺母与所述横向主动传动轴相轴向固定，所述横向主动传动轴与所述纵向滑板相转动连接；所述同步带轮通过所述圆螺母与所述横向主动传动轴相固定连接；所述横向从动传动轴与所述纵向滑板相转动连接；所述同步带轮通过所述圆螺母与所述横向从动传动轴相固定连接；所述同步带轮与所述同步带Ⅱ相啮合传动连接；所述横向滑板通过所述横向主动传动轴与所述纵向滑板相螺旋传动连接，所述横向滑板通过所述横向从动传动轴与所述纵向滑板相螺旋传动连接；所述横向滑板通过所述六角头螺钉Ⅰ与所述钻具夹持架相固定连接，所述钻具夹持架通过所述六角头螺钉Ⅱ与所述钻具夹持顶板相固定连接；所述轴向传动轴与所述钻具夹持架相转动连接；所述轴向传动轴通过所述圆螺母与所述同步带轮相固定连接，所述同步带轮与所述同步带Ⅲ相啮合传动连接；所述轴向传动轴与所述电机轴向滑板相螺旋传动连接，所述电机轴向滑板通过所述六角头螺钉Ⅲ与所述电机相固定连接，所述电机通过所述C型普通平键与所述钻头相固定连接；所述外壳Ⅰ通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅱ与所述纵向滑板相螺纹固定连接；所述外壳Ⅱ通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅱ与所述纵向滑板相螺纹固定连接；所述外壳Ⅱ通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅲ与所述纵向滑板相螺纹固定连接；所述外壳Ⅲ通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅲ与所述纵向夹持滑板相螺纹固定连接；所述摇轮与所述蜗杆Ⅰ相嵌合固定连接；所述摇轮与所述蜗杆Ⅱ相嵌合固定连接；所述摇轮与所述轴向传动轴相嵌合固定连接；所述橡胶滚轮、所述滚轮轴、所述平垫圈和所述六角螺母的轴线在同一直线上；所述内六角圆柱头螺钉Ⅰ和所述压缩弹簧的轴线在同一直线上；所述齿轮、所述传动光轴、所述圆螺母和所述弹性挡圈Ⅰ的轴线在同一直线上；所述夹持传动轴、所述蜗轮和所述套筒的轴线在同一直线上；所述蜗杆Ⅰ和所述弹性挡圈Ⅱ的轴线在同一直线上；所述夹持光轴和所述六角法兰面螺母的轴线在同一直线上；所述横向主动传动轴和所述同步带轮的轴线在同一直线上；所述横向主动传动轴和所述横向从动传动轴的轴线相互平行分布；所述橡胶滚轮和所述滚轮轴各有八个；所述平垫圈和所述六角螺母各有十六个；所述纵向滑板、所述传
动光轴、所述纵向夹持滑板、所述夹持传动轴、所述短轴、所述横向主动传动轴、所述横向从动传动轴、所述同步带Ⅱ、所述横向滑板、所述钻具夹持架、所述钻具夹持顶板、所述电机轴向滑板、所述电机、所述C 型普通平键、所述钻头、所述外壳Ⅰ、所述外壳Ⅱ和所述外壳Ⅲ各有一个；所述同步带Ⅰ、所述纵向底部滑板、所述套筒、所述蜗杆Ⅰ、所述夹持光轴、所述六角法兰面螺母、所述六角头螺钉Ⅰ、所述轴向传动轴和所述摇轮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置，其特征在于，包括：橡胶滚轮(1)、滚轮轴(2)、平垫圈(3)、纵向滑板(4)、六角螺母(5)、同步带Ⅰ(6)、内六角圆柱头螺钉Ⅰ(7)、纵向底部滑板(8)、压缩弹簧(9)、齿轮(10)、传动光轴(11)、圆螺母(12)、弹性挡圈Ⅰ(13)、纵向夹持滑板(14)、夹持传动轴(15)、蜗轮(16)、套筒(17)、蜗杆Ⅰ(18)、弹性挡圈Ⅱ(19)、夹持光轴(20)、六角法兰面螺母(21)、短轴(22)、蜗杆Ⅱ(23)、横向主动传动轴(24)、同步带轮(25)、横向从动传动轴(26)、同步带Ⅱ(27)、横向滑板(28)、六角头螺钉Ⅰ(29)、钻具夹持架(30)、六角头螺钉Ⅱ(31)、钻具夹持顶板(32)、轴向传动轴(33)、同步带Ⅲ(34)、电机轴向滑板(35)、六角头螺钉Ⅲ(36)、电机(37)、C型普通平键(38)、钻头(39)、外壳Ⅰ(40)、内六角圆柱头螺钉Ⅱ(41)、外壳Ⅱ(42)、内六角圆柱头螺钉Ⅲ(43)、外壳Ⅲ(44)、摇轮(45)；所述橡胶滚轮(1)与所述滚轮轴(2)相转动连接，所述滚轮轴(2)通过所述平垫圈(3)与所述纵向滑板(4)相轴向固定连接；所述滚轮轴(2)通过所述六角螺母(5)与所述纵向滑板(4)相固定连接；所述橡胶滚轮(1)与所述同步带Ⅰ(6)相啮合传动；所述纵向滑板(4)通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅰ(7)与所述纵向底部滑板(8)相固定连接，所述纵向底部滑板(8)通过所述压缩弹簧(9)与所述纵向滑板(4)相弹性连接；所述滚轮轴(2)通过所述平垫圈(3)与所述纵向底部滑板(8)相轴向固定连接；所述滚轮轴(2)通过所述六角螺母(5)与所述纵向底部滑板(8)相固定连接；所述橡胶滚轮(1)与所述纵向底部滑板(8)相转动连接；所述齿轮(10)通过所述传动光轴(11)与所述纵向滑板(4)相转动连接；所述传动光轴(11)通过所述圆螺母(12)与所述纵向滑板(4)相轴向固定连接；所述弹性挡圈Ⅰ(13)与所述传动光轴(11)相嵌合连接，所述传动光轴(11)与所述纵向夹持滑板(14)相滑动连接；所述齿轮(10)与所述橡胶滚轮(1)相啮合传动；所述纵向滑板(4)通过所述夹持传动轴(15)与所述纵向夹持滑板(14)相螺旋传动连接；所述蜗轮(16)通过所述套筒(17)与所述纵向滑板(4)相轴向固定连接；所述蜗轮(16)通过所述圆螺母(12)与所述夹持传动轴(15)相轴向固定；所述蜗轮(16)与所述蜗杆Ⅰ(18)相啮合连接，所述蜗杆Ⅰ(18)通过所述弹性挡圈Ⅱ(19)与所述纵向滑板(4)相转动连接；所述夹持光轴(20)与所述纵向滑板(4)相螺纹连接；所述夹持光轴(20)与所述纵向夹持滑板(14)相滑动连接，所述纵向夹持滑板(14)通过所述夹持光轴(20)与所述纵向滑板(4)相滑动连接；所述六角法兰面螺母(21)与所述夹持光轴(20)相螺纹连接；所述滚轮轴(2)通过所述平垫圈(3)与所述纵向夹持滑板(14)相轴向固定连接；所述滚轮轴(2)通过所述六角螺母(5)与所述纵向夹持滑板(14)相固定连接，所述纵向夹持滑板(14)通过所述短轴(22)与所述齿轮(10)相转动连接，所述齿轮(10)通过所述短轴(22)与所述蜗轮(16)相周向固定连接；所述短轴(22)通过所述弹性挡圈Ⅰ(13) 与所述纵向夹持滑板(14)相轴向固定连接；所述短轴(22)与所述纵向夹持滑板(14)相转动连接；所述纵向夹持滑板(14)通过所述弹性挡圈Ⅱ(19)与所述蜗杆Ⅰ(18)相轴向固定连接，所述蜗杆Ⅰ(18)与所述纵向夹持滑板(14)相转动连接，所述纵向夹持滑板(14)通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅰ(7)与所述纵向底部滑板(8)相固定连接，所述纵向底部滑板(8)通过所述压缩弹簧(9)与所述纵向夹持滑板(14)相弹性连接；所述蜗轮(16)与所述蜗杆Ⅱ(23)相啮合传动，所述蜗杆Ⅱ(23)通过所述弹性挡圈Ⅱ(19)与所述纵向滑板(4)相转动连接；所述蜗轮(16)通过所述圆螺母(12)与所述横向主动传动轴(24)相轴向固定，所述横向主动传动轴(24)与所述纵向滑板(4)相转动连接；所述同步带轮(25)通过所述圆螺母(12)与所述横向主动传动轴(24)相固定连接；所述横向从动传动轴(26)与所述纵向滑板(4)相转动连接；所述同步带
轮(25)通过所述圆螺母(12)与所述横向从动传动轴(26)相固定连接；所述同步带轮(25)与所述同步带Ⅱ(27)相啮合传动连接；所述横向滑板(28)通过所述横向主动传动轴(24)与所述纵向滑板(4)相螺旋传动连接，所述横向滑板(28)通过所述横向从动传动轴(26)与所述纵向滑板(4)相螺旋传动连接；所述横向滑板(28)通过所述六角头螺钉Ⅰ(29)与所述钻具夹持架(30)相固定连接，所述钻具夹持架(30)通过所述六角头螺钉Ⅱ(31)与所述钻具夹持顶板(32)相固定连接；所述轴向传动轴(33)与所述钻具夹持架(30)相转动连接；所述轴向传动轴(33)通过所述圆螺母(12)与所述同步带轮(25)相固定连接，所述同步带轮(25)与所述同步带Ⅲ(34)相啮合传动连接；所述轴向传动轴(33)与所述电机轴向滑板(35)相螺旋传动连接，所述电机轴向滑板(35)通过所述六角头螺钉Ⅲ(36)与所述电机(37)相固定连接，所述电机(37)通过所述C型普通平键(38)与所述钻头(39)相固定连接；所述外壳Ⅰ(40)通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅱ(41)与所述纵向滑板(4)相螺纹固定连接；所述外壳Ⅱ(42)通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅱ(41)与所述纵向滑板(4)相螺纹固定连接；所述外壳Ⅱ(42)通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅲ(43)与所述纵向滑板(4)相螺纹固定连接；所述外壳Ⅲ(44)通过所述内六角圆柱头螺钉Ⅲ(43)与所述纵向夹持滑板(14)相螺纹固定连接；所述摇轮(45)与所述蜗杆Ⅰ(18)相嵌合固定连接；所述摇轮(45)与所述蜗杆Ⅱ(23)相嵌合固定连接；所述摇轮(45)与所述轴向传动轴(33)相嵌合固定连接；所述橡胶滚轮(1)、所述滚轮轴(2)、所述平垫圈(3)和所述六角螺母(5)的轴线在同一直线上；所述内六角圆柱头螺钉Ⅰ(7)和所述压缩弹簧(9)的轴线在同一直线上；所述齿轮(10)、所述传动光轴(11)、所述圆螺母(12)和所述弹性挡圈Ⅰ(13)的轴线在同一直线上；所述夹持传动轴(15)、所述蜗轮(16)和所述套筒(17)的轴线在同一直线上；所述蜗杆Ⅰ(18)和所述弹性挡圈Ⅱ(19)的轴线在同一直线上；所述夹持光轴(20)和所述六角法兰面螺母(21)的轴线在同一直线上；所述横向主动传动轴(24)和所述同步带轮(25)的轴线在同一直线上；所述横向主动传动轴(24)和所述横向从动传动轴(26)的轴线相互平行分布；所述橡胶滚轮(1)和所述滚轮轴(2)各有八个；所述平垫圈(3)和所述六角螺母(5)各有十六个；所述纵向滑板(4)、所述传动光轴(11)、所述纵向夹持滑板(14)、所述夹持传动轴(15)、所述短轴(22)、所述横向主动传动轴(24)、所述横向从动传动轴(26)、所述同步带Ⅱ(27)、所述横向滑板(28)、所述钻具夹持架(30)、所述钻具夹持顶板(32)、所述电机轴向滑板(35)、所述电机(37)、所述C型普通平键(38)、所述钻头(39)、所述外壳Ⅰ(40)、所述外壳Ⅱ(42)和所述外壳Ⅲ(44)各有一个；所述同步带Ⅰ(6)、所述纵向底部滑板(8)、所述套筒(17)、所述蜗杆Ⅰ(18)、所述夹持光轴(20)、所述六角法兰面螺母(21)、所述六角头螺钉Ⅰ(29)、所述轴向传动轴(33)和所述摇轮(45)各有两个；所述内六角圆柱头螺钉Ⅰ(7)、所述压缩弹簧(9)、所述同步带轮(25)、所述六角头螺钉Ⅱ(31)和所述六角头螺钉Ⅲ(36)各有四个；所述齿轮(10)、所述蜗轮(16)、所述弹性挡圈Ⅱ(19)和所述内六角圆柱头螺钉Ⅲ(43)各有三个；所述圆螺母(12)有七个；所述内六角圆柱头螺钉Ⅱ(41)有五个。2.如权利要求1所述的一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置，其特征在于，所述橡胶滚轮(1)中部开设有二十个围绕轴线均匀分布的与所述齿轮(10)和所述同步带Ⅰ(6)相啮合的渐开线齿，且所述橡胶滚轮(1)的圆周表面是橡胶材质，可以增大与地质力学模型试验系统之间的摩擦力。3.如权利要求2所述的一种用于地质力学模型试验系统的开挖装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周梓燚，张杨，张宇，李剑光，李子良，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：新型
国别省市：