CN110441113B - 一种气囊挤压式自稳定堆石装置 - Google Patents

Abstract

发明公开了一种气囊挤压式自稳定堆石装置，包括堆放壳体、四个支撑杆，在堆放壳体的侧壁上开有进料口，在堆放壳体内部固定有传送带，在堆放壳体的内壁上设有推进气缸，推进气缸的输出端轴线与传送带传动方向相垂直，在推进气缸输出端上安装有推板，在推板上设有轴线与传送带传送方向相平行的伸缩杆，在堆放壳体的底部设有开口，在堆放壳体下方设有两个连接板，在每一个连接板的两端均安装有立柱，立柱的上端部设有连杆，在传动链条上设有夹块，连杆端部与夹块连接。本发明利用机械将现有浇筑成型的矩形块石摆放呈实验所需的堆石体形状，以方便实验人员在室内判定在震动条件下堆石崩积体不同堆积形态的稳定性。

Description

一种气囊挤压式自稳定堆石装置

技术领域

本发明涉及次生地质灾害崩滑领域，具体涉及一种小型离散体快速堆积成型的自稳定装置，主要用于室内研究崩积体稳定性试验所需的一种快速固定成型技术。

背景技术

堆石崩积体主要以堆石为主，是使地震荷载触其崩塌、滑溃后堆积于坡脚形成物质组构分异、堆积形态随机、滑溃崩塌突然的天然地质体，其单元体一般是力学、水力学性质十分异常复杂的非均匀、各向异性介质——岩体。堆石崩积体的基本元素与天然岩体类似，都是经构造、风化、卸载等地质作用后发育尺寸多样、错落交切的裂隙岩体，只比天然岩体多了很多发育完全的裂隙。各种裂隙使天然岩体被分为许多的岩体，形成了堆石崩积体。由于各部分岩体不稳定，且数量众多，一旦稳定性被破坏，会在重力作用下向四周滚落，极易给临近人居、道路造成安全事故并使周围电力设备瘫痪。堆石体崩塌失稳是山区最常见地质灾害之一，崩积体的实验方法分为室外试验和室内实验两种；室外实验是现场原位实验，室内实验是简化模拟实验，室内实验的优点有在于能够模拟复杂的加载路径与精确的量测系统，实验场所安全，实验方便。由以上可见，研究堆石崩积体不同堆积形态在震动条件下对其稳定性影响的客观规律，是解决工程建设问题及防灾预警次生地质灾害等问题的一个重要研究方向，有效的滑溃前兆识别、灾变临界判断，灾源稳定评价对次生地质灾害防控具有重要的理论指导意义与工程实用价值。

发明内容

本发明旨在提供一种气囊挤压式自稳定堆石装置，来实现堆石崩积体的快速成型，以确保在模拟堆石体崩塌失稳实验时所取得的实验数据的精确性。本发明通过下述技术方案实现：

一种气囊挤压式自稳定堆石装置，包括堆放壳体、四个竖直放置的支撑杆，堆放壳体置于四个所述支撑杆上方，且相邻的两个支撑杆的顶部通过加强杆连接，在所述堆放壳体的侧壁上开有进料口，且在堆放壳体内部固定有传送带，传送带的一端置于进料口内，且在堆放壳体的内壁上设有推进气缸，且推进气缸的输出端轴线与传送带传动方向相垂直，在推进气缸输出端上安装有推板，且在推板上设有轴线与传送带传送方向相平行的伸缩杆，伸缩杆由双向顶进气缸以及两个顶杆构成，两个顶杆分别与双向顶进气缸的两个输出端连接，每一个顶杆端部均固定有卡板；在堆放壳体的底部设有开口，在堆放壳体下方设有两个并排放置的连接板，沿水平方向在每一个连接板中部开有通孔，活动板活动贯穿两个通孔，且在每一个连接板的两端均安装有立柱，所述立柱的上端部设有水平放置的连杆，沿每一个所述支撑杆的轴线在其侧壁上开有矩形槽，且在矩形槽的两端分别安装有主动齿轮、从动齿轮，主动齿轮、从动齿轮上设有与之匹配的传动链条，在所述传动链条上设有夹块，所述连杆端部与夹块连接。在对堆石体崩塌失稳模拟实验时，需要进行堆石体的搭建，且由于实验场所位于室内，人工搭建所耗时间较长，并且效率低下，无法有效进行多次的重复实验；对此，申请人设计出一种气囊挤压式自稳定堆石装置，利用机械将现有浇筑成型的矩形块石摆放呈实验所需的堆石体形状，以方便实验人员在室内判定在震动条件下堆石崩积体不同堆积形态的稳定性。

初始状态下，活动板位于开口下方且将开口完全封闭，而四个支撑杆分别沿矩形的四个直角处分布，加强杆水平设置；开始进行块石堆积时，人工将块石从进料口中送入，启动传送带，进而带动块石持续进入至堆放壳体上，当位于堆放壳体内中的块石数量达到堆石体底部预设的数值时，传送带停止工作，启动双向顶进气缸，进而带动两个卡板朝靠近双向顶进气缸的方向移动，以实现对位于传送带上多个块石的夹紧，然后启动推进气缸，以带动一排块石与推板一并朝开口处移动，直至该排块石置于开口的正上方，由于活动板位于开口的正下方，解除两个卡板对块石的夹持，使得一整排块石移动至活动板上；在完成上述步骤后，推进气缸的输出端回缩，带动卡板以及推板复位，重新将新的块石经进料口送入至传送带上，重复上述步骤，直至在活动板上完成矩形堆石体的成型；其中需要进一步说明的是，在堆石体的底层排列完毕后，可实时调整活动板与开口之间的间距，确保在活动板上具备足够的空间来实现块石的逐层叠放，具体操作如下：启动与主动齿轮的转轴相连接的驱动设备，以带动传动链条转动，而位于传动链条上的夹块与连杆连接，进而能够实现连接板以及活动板的下移；当活动板上的块石形成的堆石体符合实验要求后，主动齿轮持续转动，使得活动板移动至支撑杆底部，然后抽出活动板，以便堆石体崩塌实验直接使用。通过堆放壳体与活动板的配合使用，能够实现块石的块石堆积成型，并且由于块石为预制的矩形块，两个卡板能对一排块石进行夹紧，在摆放过程中能够保证逐层堆放的堆石体能够保持一定的稳定性，确保在活动板抽出后堆石体保持其稳定状态；通过本技术方案，取缔了传统的室内试验人工堆放块石的方式，加快了块石的堆放效率。

在所述连接板下方还设有环状的气囊，且所述气囊的直径大于两个连接板之间的间距，所述在每一个所述支撑杆均设有水平放置且呈U型的卡块，且所述卡块的U型夹持区域正对所述矩形槽，且在卡块上设有挤压气缸，所述挤压气缸的输出端与气囊外圆周壁连接，在所述卡块上表面设有随动杆，随动杆的上端部活动贯穿所述随动杆后向上延伸，且在随动杆的延伸段上设有上设有外径大于随动杆的紧固头；所述支撑杆为金属材质，且在卡块的两个水平段相对的侧壁上均设有电磁铁，且所述电磁铁的铁芯与支撑杆的侧壁接触。进一步地，初始状态下，气囊内部并未充气，且呈干瘪状，当活动带动堆放成型的堆石体下移至支撑杆中段时，为保证堆石体的堆放稳定性，向气囊注入气体后，膨胀的气囊会对堆石体进行夹紧，其中气囊在竖直方向上的宽度足够大，能够确保每一层块石均能被气囊所挤压；具体使用时，活动板在传动链条的带动下下移至气囊内部，并且支撑杆为金属材质，利用电磁铁通电能产生磁力的原理，而电磁铁分别设置在卡块的两个水平段内侧壁上，通过电磁铁对支撑杆侧壁的吸附，使得气囊紧固在支撑杆上，而在卡块上设置挤压气缸，挤压气缸的输出端与气囊外侧壁连接，并且四个挤压气缸分别对应堆石体的四个棱角，同时启动挤压气缸，挤压气缸的输出端会对气囊进行挤压，气囊产生一定形变后能够确保每一层上的块石之间保持紧密接触；在卡块上表面设有随动杆，随动杆的上端部活动贯穿所述连杆后向上延伸，且在随动杆的延伸段上设有上设有外径大于随动杆的紧固头，在活动板在处于最高水平位置时，即活动板紧贴于堆放壳体底面，活动板下移至气囊内部之前，活动板的移动与气囊之间不会产生任何联动，当连杆下移至与卡块上表面接触后，注气后的气囊对堆石体进行挤压，电磁铁断电，使得堆石体、活动板以及气囊暂时形成一个整体，并持续沿支撑杆下移，直至活动板与地面接触，首先将活动板抽出，然后再对气囊进行放气，使得堆石体与本装置完全脱离；通过气囊对堆石体的二次挤压，能够在最大程度上降低每一层、每一排或是每一列之间的块石间隙过大，确保成型的堆石体满足实验需求。需要进一步指出的是，在挤压气缸输出端对气囊进行挤压时，堆石体的受力方向是沿其棱角处向其四个侧壁中部扩散，并且，连接板上设置的立柱与挤压气缸的输出端对应，在挤压气缸的输出端达到最大行程之前立柱能够对其进行限位，以避免挤压气缸输出端对气囊造成过度挤压。

所述活动板包括两个端面啮合的单板，且在每一个单板上壁外侧均设有齿带，在每一个所述通孔的两端均设有与齿带配合的驱动齿轮，且驱动齿轮的转轴活动贯穿活动板的侧壁后与外部的电机输出端连接。进一步地，当活动板承载成型的堆石体下移至地面时，需要将活动板沿通孔抽出，且由于堆石体的重量相对较大，即将活动板完整抽出的难度相对较大，对此，申请人将活动板拆分成两个单板，且两个单板相互接触的侧壁采用啮合的连接方式，以保证两个单板在承载时的强度，并且在单板上表面的两端分别设有与加强杆相平行的齿带，通过驱动齿轮与齿带的配合，使得在单板能够在短时间内与堆石体的底层脱离接触。

还包括上端开放的料筒，所述料筒中部转动设置有锥形圆盘，且沿锥形圆盘的周向在料筒底部设有环向传动带，料筒的侧壁上设有与进料口连通的出料口，且在料筒的内侧壁上设有斜挡板，所述斜挡板处于环向传动带的传送路径上；使用时，锥形圆盘转动，将块石带动至环向传动带上，块石在受到斜挡板的阻挡后由出料口进入至进料口内。进一步地，为增加块石摆放效率，申请人在进料口处设有料筒，人工可同时将数量众多的块石放置于料筒内，通过转动锥形圆盘，使得块石有序进入到环向传动带上，当开始环向传动带上的块石受到斜挡板的阻挡后，直接沿出料口进入至进料口中，然后被传送带移动至堆放壳体内；通过锥形圆盘以及环向传动带的配合，使得数量众多的块石能够依次被送入进料口内，提高了块石的进料效率，同时缩短块石堆积的时间。

在所述锥形圆盘的侧面上设有限位条，且所述限位条沿锥形圆盘的母线设置。作为优选，在锥形圆盘的侧面上设置限位条，且限位条沿锥形圆盘的母线设置，需要指出的是锥形圆盘的母线是指围成锥形圆盘所用扇形的半径；在送料时，限位条能对锥形圆盘上的块石进行梳理，确保块石能够依次移动至环向传动带上，避免锥形圆盘出现空转。

在所述进料口与出料口之间还设有滑动槽，所述传送带穿过依次所述进料口、滑动槽底部后与出料口对接，且在滑动槽内侧壁上铰接设置有两个限位挡板，两个限位挡板位于传送带上方且将进料口、出料口分隔开，在任意一个所述限位挡板正对传送带传送方向的侧壁上设有行程开关，所述行程开关与继电器电连接，继电器与计数器电连接。进一步地，在进料口与出料口之间设置有供块石通过的滑动槽，且在滑动槽的两个侧壁上均铰接设置有限位挡板，当块石由出料口向进料口传送时，块石会与两个限位挡板接触，且在接触的同时块石会触碰行程开关，行程开关与继电器电连接，以此来控制计数器对经过限位挡板的块石数量进行统计，当经过限位挡板进入到进料口内的块石符合堆放要求时，传送带停止工作，直接由推进气缸以及推板来对成排摆放的块石进行移动，即实现块石堆放的自动化，减小人工计数的工作强度。

还包括导向杆，导向杆的两端部分别活动贯穿两个卡板后与所述堆放壳体的内侧壁连接。作为优选，在堆放壳体内设有导向杆，导向杆位于伸缩杆下方且导向杆的两端部分别活动贯穿两个卡板，即当伸缩杆向中部收缩时，两个卡板能沿导向杆的轴线移动，避免卡板产生竖直方向上的跳动，确保卡板在对块石夹持时的稳定性。

在所述堆放壳体两侧内壁上分别设有限位导轨，且在限位导轨侧壁上开有限位槽，在卡板的外侧壁上设有与限位槽配合的滑块。作为优选，当堆放壳体内传送带上的排成一排的块石的长度与两个卡板的最大间距相同时，推进气缸带动推板移动，同样地，卡板外侧壁上的滑块沿限位槽移动，能够有效避免卡板在移动过程中出现竖直方向上的跳动，确保成排的块石能够平稳地由传送带移动至开口处，降低块石在移动过程中掉落的几率。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明利用机械将现有浇筑成型的矩形块石摆放呈实验所需的堆石体形状，以方便实验人员在室内判定在震动条件下堆石崩积体不同堆积形态的稳定性；

2、本发明中通过堆放壳体与活动板的配合使用，能够实现块石的块石堆积成型，并且由于块石为预制的矩形块，两个卡板能对一排块石进行夹紧，在摆放过程中能够保证逐层堆放的堆石体能够保持一定的稳定性，确保在活动板抽出后堆石体保持其稳定状态；通过本技术方案，取缔了传统的室内试验人工堆放块石的方式，加快了块石的堆放效率；

3、本发明在挤压气缸输出端对气囊进行挤压时，堆石体的受力方向是沿其棱角处向其四个侧壁中部扩散，并且，连接板上设置的立柱与挤压气缸的输出端对应，在挤压气缸的输出端达到最大行程之前立柱能够对其进行限位，以避免挤压气缸输出端对气囊造成过度挤压。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为出料机构与摆放机构的配合示意图；

图3为出料机构的结构示意图；

图4为摆放机构的结构示意图；

图5为传动机构的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-料筒，2-滑动槽，3-堆放壳体，4-连接板，5-活动板，6-齿带，7-立柱，8-连杆，9-随动杆，10-卡块，11-气囊，12-支撑杆，13-夹块，14-传动链条、15-主动齿轮、16-矩形槽、17-出料口、18-斜挡板、19-环向传动带、20-锥形圆盘、21-限位条、22-进料口、23-伸缩杆、24-推板、25-导向杆、26-卡板、27-限位导轨、28-开口、29-传送带、30-限位挡板、31-推进气缸。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1～5所示，本实施例包括堆放壳体3、四个竖直放置的支撑杆12，堆放壳体3置于四个所述支撑杆12上方，且相邻的两个支撑杆12的顶部通过加强杆连接，在所述堆放壳体3的侧壁上开有进料口22，且在堆放壳体3内部固定有传送带29，传送带29的一端置于进料口22内，且在堆放壳体3的内壁上设有推进气缸31，且推进气缸31的输出端轴线与传送带29传动方向相垂直，在推进气缸31输出端上安装有推板24，且在推板24上设有轴线与传送带29传送方向相平行的伸缩杆23，伸缩杆23由双向顶进气缸以及两个顶杆构成，两个顶杆分别与双向顶进气缸的两个输出端连接，每一个顶杆端部均固定有卡板26；在堆放壳体3的底部设有开口28，在堆放壳体3下方设有两个并排放置的连接板4，沿水平方向在每一个连接板4中部开有通孔，活动板5活动贯穿两个通孔，且在每一个连接板4的两端均安装有立柱7，所述立柱7的上端部设有水平放置的连杆8，沿每一个所述支撑杆12的轴线在其侧壁上开有矩形槽16，且在矩形槽16的两端分别安装有主动齿轮15、从动齿轮，主动齿轮15、从动齿轮上设有与之匹配的传动链条14，在所述传动链条14上设有夹块13，所述连杆8端部与夹块13连接。

初始状态下，活动板5位于开口28下方且将开口28完全封闭，而四个支撑杆12分别沿矩形的四个直角处分布，加强杆水平设置；开始进行块石堆积时，人工将块石从进料口22中送入，启动传送带29，进而带动块石持续进入至堆放壳体3上，当位于堆放壳体3内中的块石数量达到堆石体底部预设的数值时，传送带29停止工作，启动双向顶进气缸，进而带动两个卡板26朝靠近双向顶进气缸的方向移动，以实现对位于传送带29上多个块石的夹紧，然后启动推进气缸31，以带动一排块石与推板24一并朝开口28处移动，直至该排块石置于开口28的正上方，由于活动板5位于开口28的正下方，解除两个卡板26对块石的夹持，使得一整排块石移动至活动板5上；在完成上述步骤后，推进气缸31的输出端回缩，带动卡板26以及推板24复位，重新将新的块石经进料口22送入至传送带29上，重复上述步骤，直至在活动板5上完成矩形堆石体的成型；

其中需要进一步说明的是，堆放壳体3可采用透明的硬质塑料制成，并且堆放壳体3正对推板24的一端开放，实验人员可直接观察堆放壳体3内部的块石的移动情况，以便实时调控堆放壳体3内各部件的工况，而在堆放壳体3内部，传送带29与堆放壳体3封闭端的内侧壁间隔一段距离，且推进气缸30安装在堆放壳体3封闭端的内侧壁上，初始状态下，推板24以及两个卡板26均不在传送带29的移动轨迹上，即能够确保块石在传送带29上正常输送；并且在堆石体的底层排列完毕后，可实时调整活动板5与开口28之间的间距，确保在活动板5上具备足够的空间来实现块石的逐层叠放，具体操作如下：启动与主动齿轮15的转轴相连接的驱动设备，以带动传动链条14转动，而位于传动链条14上的夹块13与连杆8连接，进而能够实现连接板4以及活动板5的下移；当活动板5上的块石形成的堆石体符合实验要求后，主动齿轮15持续转动，使得活动板5移动至支撑杆12底部，然后抽出活动板5，以便堆石体崩塌实验直接使用。通过堆放壳体与活动板5的配合使用，能够实现块石的块石堆积成型，并且由于块石为预制的矩形块，两个卡板26能对一排块石进行夹紧，在摆放过程中能够保证逐层堆放的堆石体能够保持一定的稳定性，确保在活动板5抽出后堆石体保持其稳定状态；通过本技术方案，取缔了传统的室内试验人工堆放块石的方式，加快了块石的堆放效率。

本实施例中，所述活动板5包括两个端面啮合的单板，且在每一个单板上壁外侧均设有齿带6，在每一个所述通孔的两端均设有与齿带6配合的驱动齿轮，且驱动齿轮的转轴活动贯穿活动板5的侧壁后与外部的电机输出端连接。当活动板5承载成型的堆石体下移至地面时，需要将活动板5沿通孔抽出，且由于堆石体的重量相对较大，即将活动板5完整抽出的难度相对较大，对此，申请人将活动板5拆分成两个单板，且两个单板相互接触的侧壁采用啮合的连接方式，以保证两个单板在承载时的强度，并且在单板上表面的两端分别设有与加强杆相平行的齿带6，通过驱动齿轮与齿带6的配合，使得在单板能够在短时间内与堆石体的底层脱离接触。

作为优选，在堆放壳体3内设有导向杆25，导向杆25位于伸缩杆23下方且导向杆25的两端部分别活动贯穿两个卡板26，即当伸缩杆23向中部收缩时，两个卡板26能沿导向杆25的轴线移动，避免卡板26产生竖直方向上的跳动，确保卡板26在对块石夹持时的稳定性。

作为优选，当传送带29上的排成一排的块石的长度与两个卡板的最大间距相同时，推进气缸带动推板移动，同样地，堆放壳体3两侧内壁上分别设有限位导轨27，卡板26外侧壁上的滑块沿限位槽移动，能够有效避免卡板26在移动过程中出现竖直方向上的跳动，确保成排的块石能够平稳地由传送带移动至开口处，降低块石在移动过程中掉落的几率。

实施例2

如图1～5所示，本实施例在实施例1的基础之上，所述连接板4下方还设有环状的气囊11，且所述气囊11的直径大于两个连接板4之间的间距，所述在每一个所述支撑杆12均设有水平放置且呈U型的卡块10，且所述卡块10的U型夹持区域正对所述矩形槽16，且在卡块10上设有挤压气缸，所述挤压气缸的输出端与气囊11外圆周壁连接，在所述卡块10上表面设有随动杆9，随动杆9的上端部活动贯穿所述随动杆9后向上延伸，且在随动杆9的延伸段上设有上设有外径大于随动杆9的紧固头；所述支撑杆12为金属材质，且在卡块10的两个水平段相对的侧壁上均设有电磁铁，且所述电磁铁的铁芯与支撑杆12的侧壁接触。

初始状态下，气囊11内部并未充气，且呈干瘪状，当活动带动堆放成型的堆石体下移至支撑杆12中段时，为保证堆石体的堆放稳定性，向气囊11注入气体后，膨胀的气囊11会对堆石体进行夹紧，其中气囊11在竖直方向上的宽度足够大，能够确保每一层块石均能被气囊11所挤压；具体使用时，活动板5在传动链条14的带动下下移至气囊11内部，并且支撑杆12为金属材质，利用电磁铁通电能产生磁力的原理，而电磁铁分别设置在卡块10的两个水平段内侧壁上，通过电磁铁对支撑杆12侧壁的吸附，使得气囊11紧固在支撑杆12上，而在卡块10上设置挤压气缸，挤压气缸的输出端与气囊11外侧壁连接，并且四个挤压气缸分别对应堆石体的四个棱角，同时启动挤压气缸，挤压气缸的输出端会对气囊11进行挤压，气囊11产生一定形变后能够确保每一层上的块石之间保持紧密接触；在卡块10上表面设有随动杆9，随动杆9的上端部活动贯穿所述连杆8后向上延伸，且在随动杆9的延伸段上设有上设有外径大于随动杆9的紧固头，在活动板5在处于最高水平位置时，即活动板5紧贴于堆放壳体3底面，活动板5下移至气囊11内部之前，活动板5的移动与气囊11之间不会产生任何联动，当连杆8下移至与卡块10上表面接触后，注气后的气囊11对堆石体进行挤压，电磁铁断电，使得堆石体、活动板5以及气囊11暂时形成一个整体，并持续沿支撑杆12下移，直至活动板5与地面接触，首先将活动板5抽出，然后再对气囊11进行放气，使得堆石体与本装置完全脱离；通过气囊11对堆石体的二次挤压，能够在最大程度上降低每一层、每一排或是每一列之间的块石间隙过大，确保成型的堆石体满足实验需求。需要进一步指出的是，在挤压气缸输出端对气囊11进行挤压时，堆石体的受力方向是沿其棱角处向其四个侧壁中部扩散，并且，连接板4上设置的立柱7与挤压气缸的输出端对应，在挤压气缸的输出端达到最大行程之前立柱7能够对其进行限位，以避免挤压气缸输出端对气囊11造成过度挤压。

实施例3

如图1～5所示，本实施例在实施例1的基础之上，还包括上端开放的料筒1，所述料筒1中部转动设置有锥形圆盘20，且沿锥形圆盘20的周向在料筒1底部设有环向传动带19，料筒1的侧壁上设有与进料口22连通的出料口17，且在料筒1的内侧壁上设有斜挡板18，所述斜挡板18处于环向传动带19的传送路径上；使用时，锥形圆盘20转动，将块石带动至环向传动带19上，块石在受到斜挡板18的阻挡后由出料口17进入至进料口22内。为增加块石摆放效率，申请人在进料口22处设有料筒1，人工可同时将数量众多的块石放置于料筒1内，通过转动锥形圆盘20，使得块石有序进入到环向传动带19上，当开始环向传动带19上的块石受到斜挡板18的阻挡后，直接沿出料口17进入至进料口22中，然后被传送带29移动至堆放壳体3内；通过锥形圆盘20以及环向传动带19的配合，使得数量众多的块石能够依次被送入进料口22内，提高了块石的进料效率，同时缩短块石堆积的时间。

其中，在所述进料口22与出料口17之间还设有滑动槽2，所述传送带29穿过依次所述进料口22、滑动槽2底部后与出料口17对接，且在滑动槽2内侧壁上铰接设置有两个限位挡板30，两个限位挡板30位于传送带29上方且将进料口22、出料口17分隔开，在任意一个所述限位挡板30正对传送带29传送方向的侧壁上设有行程开关，所述行程开关与继电器电连接，继电器与计数器电连接。在进料口22与出料口17之间设置有供块石通过的滑动槽2，且在滑动槽2的两个侧壁上均铰接设置有限位挡板30，当块石由出料口17向进料口22传送时，块石会与两个限位挡板30接触，且在接触的同时块石会触碰行程开关，行程开关与继电器电连接，以此来控制计数器对经过限位挡板30的块石数量进行统计，当经过限位挡板30进入到进料口22内的块石符合堆放要求时，传送带29停止工作，直接由推进气缸31以及推板24对成排摆放的块石进行移动，即实现块石堆放的自动化，减小人工计数的工作强度。需要指出的是，本实施例中通过PLC控制系统来控制传送带29、驱动锥形圆盘20转动的电机、继电器、行程开关以及计数器等执行部件的工作，且能够根据堆石体每一排具体的块石个数来控制各执行部件的启停，最终实现块石自动化摆放的目的。

作为优选，在锥形圆盘20的侧面上设置限位条21，且限位条21沿锥形圆盘20的母线设置，需要指出的是锥形圆盘20的母线是指围成锥形圆盘20所用扇形的半径；在送料时，限位条21能对锥形圆盘20上的块石进行梳理，确保块石能够依次移动至环向传动带19上，避免锥形圆盘20出现空转。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种气囊挤压式自稳定堆石装置，包括堆放壳体（3）、四个竖直放置的支撑杆（12），堆放壳体（3）置于四个所述支撑杆（12）上方，且相邻的两个支撑杆（12）的顶部通过加强杆连接，其特征在于：在所述堆放壳体（3）的侧壁上开有进料口（22），且在堆放壳体（3）内部固定有传送带（29），传送带（29）的一端置于进料口（22）内，且在堆放壳体（3）的内壁上设有推进气缸（31），且推进气缸（31）的输出端轴线与传送带（29）传动方向相垂直，在推进气缸（31）输出端上安装有推板（24），且在推板（24）上设有轴线与传送带（29）传送方向相平行的伸缩杆（23），伸缩杆（23）由双向顶进气缸以及两个顶杆构成，两个顶杆分别与双向顶进气缸的两个输出端连接，每一个顶杆端部均固定有卡板（26）；在堆放壳体（3）的底部设有开口（28），在堆放壳体（3）下方设有两个并排放置的连接板（4），沿水平方向在每一个连接板（4）中部开有通孔，活动板（5）活动贯穿两个通孔，且在每一个连接板（4）的两端均安装有立柱（7），所述立柱（7）的上端部设有水平放置的连杆（8），沿每一个所述支撑杆（12）的轴线在其侧壁上开有矩形槽（16），且在矩形槽（16）的两端分别安装有主动齿轮（15）、从动齿轮，主动齿轮（15）、从动齿轮上设有与之匹配的传动链条（14），在所述传动链条（14）上设有夹块（13），所述连杆（8）端部与夹块（13）连接；

在所述连接板（4）下方还设有环状的气囊（11），且所述气囊（11）的直径大于两个连接板（4）之间的间距，所述在每一个所述支撑杆（12）均设有水平放置且呈U型的卡块（10），且所述卡块（10）的U型夹持区域正对所述矩形槽（16），且在卡块（10）上设有挤压气缸，所述挤压气缸的输出端与气囊（11）外圆周壁连接，在所述卡块（10）上表面设有随动杆（9），随动杆（9）的上端部活动贯穿所述连杆（8）后向上延伸，且在随动杆（9）的延伸段上设有外径大于随动杆（9）的紧固头；所述支撑杆（12）为金属材质，且在卡块（10）的两个水平段相对的侧壁上均设有电磁铁，且所述电磁铁的铁芯与支撑杆（12）的侧壁接触；四个挤压气缸分别对应逐层堆放的堆石体的四个棱角。

2.根据权利要求1所述的一种气囊挤压式自稳定堆石装置，其特征在于：所述活动板（5）包括两个端面啮合的单板，且在每一个单板上壁外侧均设有齿带（6），在每一个所述通孔的两端均设有与齿带（6）配合的驱动齿轮，且驱动齿轮的转轴活动贯穿活动板（5）的侧壁后与外部的电机输出端连接。

3.根据权利要求1所述的一种气囊挤压式自稳定堆石装置，其特征在于：还包括上端开放的料筒（1），所述料筒（1）中部转动设置有锥形圆盘（20），且沿锥形圆盘（20）的周向在料筒（1）底部设有环向传动带（19），料筒（1）的侧壁上设有与进料口（22）连通的出料口（17），且在料筒（1）的内侧壁上设有斜挡板（18），所述斜挡板（18）处于环向传动带（19）的传送路径上；使用时，锥形圆盘（20）转动，将块石带动至环向传动带（19）上，块石在受到斜挡板（18）的阻挡后由出料口（17）进入至进料口（22）内。

4.根据权利要求3所述的一种气囊挤压式自稳定堆石装置，其特征在于：在所述锥形圆盘（20）的侧面上设有限位条（21），且所述限位条（21）沿锥形圆盘（20）的母线设置。

5.根据权利要求3所述的一种气囊挤压式自稳定堆石装置，其特征在于：在所述进料口（22）与出料口（17）之间还设有滑动槽（2），所述传送带（29）穿过依次所述进料口（22）、滑动槽（2）底部后与出料口（17）对接，且在滑动槽（2）内侧壁上铰接设置有两个限位挡板（30），两个限位挡板（30）位于传送带（29）上方且将进料口（22）、出料口（17）分隔开，在任意一个所述限位挡板（30）正对传送带（29）传送方向的侧壁上设有行程开关，所述行程开关与继电器电连接，继电器与计数器电连接。

6.根据权利要求1所述的一种气囊挤压式自稳定堆石装置，其特征在于：还包括导向杆（25），导向杆（25）的两端部分别活动贯穿两个卡板（26）后与所述堆放壳体（3）的内侧壁连接。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种气囊挤压式自稳定堆石装置，其特征在于：在所述堆放壳体（3）两侧内壁上分别设有限位导轨（27），且在限位导轨（27）侧壁上开有限位槽，在卡板（26）的外侧壁上设有与限位槽配合的滑块。