CN111514968A - 一种土工实验室用土料制备装置和制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种土工实验室用土料制备装置和制备方法，包括机架、进料斗、破碎机构、土料传送板和筛分机构。破碎机构包括粗破碎组件和细破碎组件；粗破碎组件包括相向转动的第一主动滚筒和第一从动滚筒，两者间具有大滚压缝隙；细破碎组件包括相向转动的第二主动滚筒和第二从动滚筒，两者间具有小滚压缝隙；筛分机构包括振动组件和若干个叠放的筛网；振动组件包括直线导轨、导轨滑块和传动杆，与第二皮带轮形成曲柄连杆传动机构，驱动导轨滑块垂直上下往复运动完成土料自动筛分。并可根据试验需要选择不同孔径筛网完成不同粒径组土料的自动分组。本发明将土料破碎的同时，实现不用粒径组的自动筛分，从而使得土料的破碎性能好、效率高。

Description

一种土工实验室用土料制备装置和制备方法

技术领域

本发明涉及土工试验技术领域，特别是一种土工实验室用土料制备装置和制备方法。

背景技术

土力学是一门以试验为基础的科学，土工试验技术是认识土工材料性能机理、了解工程特性的有效途径。其中，试验土料的代表性、合理性是决定试验成果可信度的首要因素。室内研究中往往采用重塑土试样，因此，试验土料的制备则成为试验成功的关键。一般来说，试验土料的制备主要包括两种方法：一是采用土工试验方法标准中推荐的将风干块状土样放在橡皮板上用木碾碾散，但是该方法一方面会产生较大扬尘、不利于实验人员身体健康，另一方面效率低下、不利于大型试样或者多试样试验的开展。二是采用碎土仪器将风干土样进行破碎，但是碎土仪器的选择并没有统一标准。对于刀片式碎土器，往往是利用高转速的刀片将块状土样破碎，但是刀片的高速转动往往会造成土料过细甚至呈粉状，使之不能满足试验要求。对于改进的齿轮状碎土器，主要问题是对块状土样的粒径限制性较强，一般只适用于小粒径块状土样，破碎前需要人工事先敲碎至适宜粒径，降低了破碎效率。

此外，不同类型的土工试验对土料粒径往往有不同要求，目前常用的方法是将破碎后的土料通过试验要求粒径的分析筛二次筛分而得。

进一步来说，随着我国工程建设的需要，大量的水利和岩土工程都将面临软岩问题，而对软岩问题的研究往往会开展室内大三轴试验。一方面，软岩的强度较低，使用一般的碎料机进行土料破碎时一般会造成小粒径土料多、大粒径土料少的现象，因此，试验所需从工程现场运料总量增加，造成资金和土料浪费；另一方面，开展软岩的大三轴试验研究一般需要预先设定一定级配的土料，不同级配土料的配制需要事先筛分出不同粒径组的砾石，而不同粒径组的砾石一般是采用振动筛将破碎后的土料进行筛分所得，土料制备过程繁琐。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种土工实验室用土料制备装置和制备方法，该土工实验室用土料制备装置和制备方法能将土料破碎的同时，实现不用粒径组的自动筛分，从而使得土料的破碎性能好、效率高，对提高土工试验土料制备的质量和效率具有重要的现实意义和显著实用价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种土工实验室用土料制备装置，包括机架、进料斗、破碎机构、土料传送板和筛分机构。

机架包括机架平台和机架框。

进料斗安装在破碎机构的顶部一侧，用于将原状土料传送至破碎机构。

破碎机构安装在机架框上，包括粗破碎组件和细破碎组件。

粗破碎组件包括两个相对设置且相向转动的第一主动滚筒和第一从动滚筒。第一主动滚筒和第一从动滚筒之间具有大滚压缝隙。

细破碎组件包括两个相对设置且相向转动的第二主动滚筒和第二从动滚筒。第二主动滚筒和第二从动滚筒之间具有小滚压缝隙。其中，大滚压缝隙大于小滚压缝隙，且小滚压缝隙根据成品土料中最大粒径的直径进行设置。

土料传送板倾斜设置，顶端安装在位于破碎机构下方的机架框上，用于将细破碎后的土料传送至筛分机构中。

筛分机构安装在机架平台顶部，包括振动组件和若干个叠放的筛网。若干个筛网的网孔孔径从上层至下层逐渐缩小。振动组件包括直线导轨、导轨滑块和传动杆。直线导轨垂直安装在机架平台上，导轨滑块滑动安装在直线导轨上，导轨滑块顶端与传动杆相铰接，传动杆顶端与第二主动滚筒相铰接。每个筛网的一端与对应的机架框相铰接，另一端与直线导轨相铰接。

还包括电机，电机的电机轮通过第一传送皮带驱动第一主动滚筒同步转动，第一主动滚筒通过齿轮传动带动第一从动滚筒同步转动。电机的电机轮还通过第二传送皮带驱动第二主动滚筒同步转动，第二主动滚筒通过齿轮传动带动第二从动滚筒同步转动。

电机与变速器相连接，电机的转速能够调节。

电机的电机轮通过第一传送皮带与第一主动滚筒上的第一皮带轮相连接。电机的电机轮还通过第二传送皮带与第二主动滚筒上的第二皮带轮相连接。电机轮、第二皮带轮和第一皮带轮的外径依次增大，且第二皮带轮和第一皮带轮的外径均为电机轮外径尺寸的两倍以上。

第一从动滚筒通过第一调节螺栓安装在机架框上，旋转第一调节螺栓，能实现大滚压缝隙的尺寸调节。第二从动滚筒通过第二调节螺栓安装在机架框上，旋转第二调节螺栓，能实现小滚压缝隙的尺寸调节。

进料斗内设置有进料口挡板和磁铁。

第一主动滚筒、第一从动滚筒、第二主动滚筒和第二从动滚筒的外表面均交替布设有半球形凸起和半球形凹槽。

一种土工实验室用土料制备方法，包括如下步骤：

步骤1，确定筛网孔径：先根据试验要求确定土料的分组粒径，再根据确定的土料分组粒径选择相应网孔孔径的筛网。

步骤2，安装筛网：先按照网孔孔径从上层至下层逐渐缩小的顺序将步骤1确定的所有筛网进行整齐叠放，接着将每个筛网的一端与对应的机架框相铰接，另一端与直线导轨相铰接。最后再每个筛网的一侧中部各安装一个集料袋。

步骤3，调整滚压缝隙：根据原状土料块径调整第一主动滚筒和第一从动滚筒之间的大滚压缝隙。根据步骤1确定的土料分组粒径中的最大粒径，调整第二主动滚筒和第二从动滚筒之间的小滚压缝隙。

步骤4，土料粗破碎：打开进料口挡板，开启电机，从进料斗倒入原状土料，原状土料经过第一主动滚筒和第一从动滚筒之间的大滚压缝隙，由于第一主动滚筒和第一从动滚筒在电机的带动下，同步相向转动，从而对原状土料进行挤压后，实现粗破碎。

步骤5，土料细破碎：经粗破碎后的土料，进入第二主动滚筒和第二从动滚筒之间的小滚压缝隙，由于第二主动滚筒和第二从动滚筒在电机的带动下，同步相向转动，从而对粗破碎土料进行再次挤压，实现细破碎。

步骤6，筛分：经细破碎后的土料，经土料传送板传送至筛分机构。第二皮带轮、传动杆和导轨滑块构成曲柄连杆机构，当第二皮带轮在电机带动下同步转动时，将驱动导轨滑块沿着直线导轨进行竖直方向的往复运动。在导轨滑块竖直往复运动时，将带动各个筛网实现上下及左右方向的振动，从而将进入筛分机构的细破碎土料，实现各级筛分，筛分后的土料从各层筛网上自动进入到集料袋中。

第一主动滚筒和第二主动滚筒均由同一台电机驱动，实现同步转动。第一主动滚筒通过齿轮传动带动第一从动滚筒同步转动。第二主动滚筒通过齿轮传动带动第二从动滚筒同步转动。

当原状土料为软岩筑坝料，需进行三轴试验时，步骤1中确定的土料粒径分为四组，分别为：0～2mm、2～5mm、5～10mm和10～20mm。进而，确定筛网的个数为三个，三个筛网的网孔孔径从上层至下层分别为10mm、5mm和2mm。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明采用滚筒挤压式碎土法进行原状土料的破碎，其破碎效果相当于木碾碾散法，破碎过程不会造成土料的过粉过细，同时保证了破碎效率。

2、本发明中设置的第一调节螺栓和第二调节螺栓，能根据原状土料粒径进行适当调整碾压滚筒间的间距，拓宽了可破碎土块粒径范围，节省了人力并提升了原状料的利用率。

3、本发明中的电机配备了变速器，可以针对不同土料的种类和试验所需粒径适当调整电机转速，同时第一皮带轮和第二皮带轮的外径均超过电机轮直径两倍以上，可确保滚筒转速不会过快，保证土料破碎效果。另外，仅一套电机，即可实现破碎和筛分的一体化。

4、本发明中提供的土料制备装置集土料破碎模块和筛分模块于一体，土料破碎和筛分同时进行，通过不同孔径筛网的协同作用可以自动完成不同粒径组土料的自动筛分和收集。

5、本发明提供的土料制备装置体积小、结构简单、造价低廉，土料制备工艺简单明了、操作步骤方便简捷，在保证土料制备质量的同时能够满足各种室内土工试验的土料制备需求。

附图说明

图1显示了本发明一种土工实验室用土料制备装置的结构示意图。

图2显示了本发明中第一主动滚筒和第二主动滚筒的整体结构示意图。

图3显示了本发明中第一主动齿轮和第一从动齿轮的啮合示意图。

图4显示了本发明中第二主动齿轮和第二从动齿轮的啮合示意图。

图5显示了本发明中筛分机构的结构示意图。

图6显示了筛分机构中其中一张筛网的结构示意图。

图中有：

11、第一主动滚筒；12、第一从动滚筒；13、第二主动滚筒；14、第二从动滚筒；15、第一皮带轮；16、第二皮带轮；17、第一主动齿轮；18、第一从动齿轮；19、第二主动齿轮；110、第二从动齿轮；111、第一传送皮带；112、第二传送皮带；113、第一调节螺栓；114、第二调节螺栓；115、第一轮轴；116、第二轮轴；117、第三轮轴；118、第四轮轴；119、电机；120、电机轮；121、变速器；122、半球形凸起；123、半球形凹槽；21、土料传送板；22、传动杆；23、直线导轨；24、导轨滑块；25、第一筛框；26、第二筛框；27、第三筛框；28、集料袋；29、网孔；210、球铰链；211、转动铰链；31、机架平台；32、滚轮；4、进料斗；5、进料口挡板；6、磁铁。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种土工实验室用土料制备装置，包括机架、进料斗4、破碎机构、土料传送板21和筛分机构。

机架包括机架平台31和机架框。机架平台31水平设置，底部设置有滚轮32，从而能够移动；机架框优选竖向设置在机架平台的顶部外侧边缘。

进料斗安装在破碎机构的顶部一侧，用于将原状土料传送至破碎机构。进料斗内优选设置有进料口挡板5和磁铁6。进料口挡板打开，能将进料斗内的原状土料泄放至破碎机构。由于天然土料（尤其是施工现场土料）可能混掺有各种杂质，例如：铁丝、钢筋头等。为保护碾压滚筒在破碎过程中不被损坏，在进料口安置一磁铁用于吸附杂质。

破碎机构安装在机架框上，包括粗破碎组件和细破碎组件。

粗破碎组件包括两个相对设置且相向转动的第一主动滚筒11和第一从动滚筒12。第一主动滚筒和第一从动滚筒之间具有大滚压缝隙。

如图2所示，第一主动滚筒11邻近进料口挡板设置，第一从动滚筒12位于第一主动滚筒11的左侧上方，高度略高于第一主动滚筒11，从而能将进料斗泄放的原状土料有效牵引，从而全部进入大滚压缝隙。

如图2所示，第一主动滚筒11和第一从动滚筒12为两个相向转动的圆柱形滚筒，每个圆柱形滚筒表面均匀交替设置有半球形凸起122和半球形凹槽123。

由于从现场取回的原状土样一般是不规则的块体，破碎装置如果采用表面光滑的滚筒，可能部分土料难以通过两个碾压滚筒中间的空隙，出现“打滑”现象。如若在滚筒表面均匀交替设置有半球形凸起和半球形凹槽，则可以增大土料与碾压滚筒之间的摩擦，便于大块土料的进入和破碎。

进一步，第一主动滚筒11一端的第一轮轴115上优选从里向外依次安装第一主动齿轮17和第一皮带轮15；第一从动滚筒12一端的第二轮轴116上优选安装第一从动齿轮18。

如图3所示，第一主动齿轮17和第一从动齿轮18相啮合，形成齿轮传动。

更进一步，第一从动滚筒12的左侧通过第一调节螺栓113安装在机架框上，旋转第一调节螺栓，能实现大滚压缝隙的尺寸调节。

细破碎组件包括两个相对设置且相向转动的第二主动滚筒13和第二从动滚筒14。第二主动滚筒和第二从动滚筒之间具有小滚压缝隙。其中，大滚压缝隙大于小滚压缝隙，且小滚压缝隙根据成品土料中最大粒径的直径进行设置。

第二主动滚筒13和第二从动滚筒14也是两个相向转动的圆柱形滚筒，并且滚筒表面均匀交替设置有半球形凸起122和凹槽123。

如图2所示，第二主动滚筒13优选位于第一主动滚筒11的下方，第二从动滚筒14位于第二主动滚筒13的左侧且优选等高布设。

进一步，第二主动滚筒13一端的第三轮轴117优选从里向外依次安装第二主动齿轮19和第二皮带轮16；第二从动滚轮14一端的第四轮轴118上优选安装第二从动齿轮110。

如图4所示，第二主动齿轮19和第二从动齿轮110相啮合，形成齿轮传动。

如图3和图4所示，第一主动齿轮17和第一从动齿轮18尺寸规格完全相同，第二主动齿轮19和第二从动齿轮110尺寸规格也是完全相同，并且第一主动齿轮17外径较第二主动齿轮19大。

更进一步，第二从动滚筒的左侧通过第二调节螺栓114安装在机架框上，旋转第二调节螺栓，能实现小滚压缝隙的尺寸调节。

进一步，第一主动滚筒11和第二主动滚筒13的转动由同一台电机119所驱动，该电机119优选安装在机架平台上，且优选与变速器121相连接，电机的转速能够调节。

电机的电机轮优选为一双槽轮，可以通过第一传送皮带111、第二传送皮带112分别连接第一皮带轮15和第二皮带轮16，从而带动第一主动滚筒11和第二主动滚筒13同步转动，第一主动滚筒通过齿轮传动带动第一从动滚筒同步转动，第二主动滚筒通过齿轮传动带动第二从动滚筒同步转动。

具体转动方式优选为：

1、电机轮120带动第一皮带轮15逆时针转动，第一皮带轮15通过第一轮轴115带动第一主动滚筒11和第一主动齿轮17逆时针转动，而第一主动齿轮17通过安装在第二轮轴116上的第一从动齿轮18带动第一从动滚筒12顺时针转动。

2、电机轮120带动第二皮带轮16逆时针转动，第二皮带轮16通过第三轮轴117带动第二主动滚筒13和第二主动齿轮19逆时针转动，而第二主动齿轮19通过安装在第四轮轴118上的第二从动齿轮110带动第二从动滚筒14顺时针转动。

进一步，电机轮、第二皮带轮和第一皮带轮的外径依次增大，且第二皮带轮和第一皮带轮的外径均为电机轮外径尺寸的两倍以上。

本发明采用较低的转速将块状土料碾压破碎，而市场上现有的电机转速一般均在2000转/分钟以上，一般情况下，转速越快则粉碎的土料粒径越细。采用电机轮、第二皮带轮和第一皮带轮的外径依次增大的设置方式，一方面，可以保证电机轮、第二皮带轮和第一皮带轮的转速依次减小，确保了土料的碾压质量。另一方面，在功率一定的情况下，转速越快输出的外力越小、转速越慢输出的外力越大，而大块土料的破碎过程需要的外力较大、小块土料破碎过程需要外力较小，因此，采用电机轮、第二皮带轮和第一皮带轮的外径依次增大的设置方式符合土料破碎过程的实际需要。进一步的，采用电机轮、第二皮带轮和第一皮带轮的外径依次增大的设置方式，可以确保电机转速在较大范围调整时不会造成第二皮带轮和第一皮带轮转速的大幅度波动，降低了操作要求，提高了容错的可能。

土料传送板21倾斜设置，顶端安装在位于破碎机构下方的机架框上，底端指向邻近导轨滑块一侧的顶层筛网，用于将细破碎后的土料传送至筛分机构中。

如图5所示，筛分机构安装在机架平台顶部，包括振动组件和若干个叠放的筛网。每个筛网均包括网布和固定在网布外周边缘部位的筛框。筛框优选为无底板的倾斜不锈钢钢盒。

进一步，每个筛网的一侧中部各优选安装一个集料袋28。

如图6所示，网布上布设有若干个网孔29。若干个筛网的网孔孔径从上层至下层逐渐缩小。

振动组件包括直线导轨23、导轨滑块24和传动杆22。直线导轨垂直安装在机架平台上，导轨滑块滑动安装在直线导轨上，导轨滑块顶端与传动杆优选通过球铰链210相铰接，传动杆顶端优选通过球铰链210与第二主动滚筒上的第二皮带轮相铰接。

每个筛网的一端与对应的机架框相铰接，另一端与直线导轨相铰接。具体优选设置方式为：筛框左侧板上端通过球铰链210固定在机架框上，筛框左侧板底端通过转动铰链211与下层筛网的筛框左侧板上端的球铰链210相连接，筛框右侧底端端通过球铰链210铰接在导轨滑块24上。

如图5所示，电机轮120带动第二皮带轮16逆时针转动的同时，安装在第二皮带轮16上的传力杆22带动导轨滑块24上下往复运动，导轨滑块24带动筛框上下、左右摆动，进而完成土料的筛分和收集。

本实施例以需进行三轴试验的软岩筑坝料作为原状土料，对制备过程进行详细说明。

一种土工实验室用土料制备方法，包括如下步骤。

步骤1，确定筛网孔径。

先根据试验要求确定土料的分组粒径，此时，确定的土料粒径分为四组，分别为：0～2mm、2～5mm、5～10mm和10～20mm。

再根据确定的土料分组粒径选择相应网孔孔径的筛网。此时，确定筛网的个数为三个，三个筛网的网孔孔径从上层至下层分别为10mm、5mm和2mm。 三个筛网的筛框，如图1和图5所示，从上至下分别为第一筛框25、第二筛框26和第三筛框27。

步骤2，安装筛网：先按照网孔孔径从上层至下层逐渐缩小的顺序将步骤1确定的所有筛网进行整齐叠放，接着将每个筛网的一端与对应的机架框相铰接，另一端与直线导轨相铰接。最后再每个筛网的一侧中部各安装一个集料袋。

安装后，每层筛网相互平行，且处于倾斜状态。

步骤3，调整滚压缝隙。

A）、根据原状土料块径调整第一主动滚筒和第一从动滚筒之间的大滚压缝隙。

B）、根据步骤1确定的土料分组粒径中的最大粒径，调整第二主动滚筒和第二从动滚筒之间的小滚压缝隙，本实施例中，小滚压缝隙优选调整至20mm，也即为土料分组粒径中的最大粒径（10mm）的2倍。

步骤4，土料粗破碎：首先剔除过大的块状原状土料，随后打开进料口挡板，开启电机，从进料斗倒入原状土料，原状土料经过第一主动滚筒和第一从动滚筒之间的大滚压缝隙，由于第一主动滚筒和第一从动滚筒在电机的带动下，同步相向转动，从而对原状土料进行挤压后，实现粗破碎。

步骤5，土料细破碎：经粗破碎后的土料，进入第二主动滚筒和第二从动滚筒之间的小滚压缝隙，由于第二主动滚筒和第二从动滚筒在电机的带动下，同步相向转动，从而对粗破碎土料进行再次挤压，实现细破碎。本实施例中，第一主动滚筒和第二主动滚筒均优选由同一台电机驱动，实现同步转动。第一主动滚筒通过齿轮传动带动第一从动滚筒同步转动。第二主动滚筒通过齿轮传动带动第二从动滚筒同步转动。

步骤6，筛分：经细破碎后的土料，经土料传送板传送至筛分机构。第二皮带轮、传动杆和导轨滑块构成曲柄连杆机构，当第二皮带轮在电机带动下同步转动时，将驱动导轨滑块沿着直线导轨进行竖直方向的往复运动。在导轨滑块竖直往复运动时，将带动各个筛网实现上下及左右方向的振动，从而将进入筛分机构的细破碎土料，实现各级筛分，筛分后的土料从各层筛网上自动进入到集料袋中。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种土工实验室用土料制备装置，其特征在于：包括机架、进料斗、破碎机构、土料传送板和筛分机构；

机架包括机架平台和机架框；

进料斗安装在破碎机构的顶部一侧，用于将原状土料传送至破碎机构；

破碎机构安装在机架框上，包括粗破碎组件和细破碎组件；

粗破碎组件包括两个相对设置且相向转动的第一主动滚筒和第一从动滚筒；第一主动滚筒和第一从动滚筒之间具有大滚压缝隙；

细破碎组件包括两个相对设置且相向转动的第二主动滚筒和第二从动滚筒；第二主动滚筒和第二从动滚筒之间具有小滚压缝隙；其中，大滚压缝隙大于小滚压缝隙，且小滚压缝隙根据成品土料中最大粒径的直径进行设置；

土料传送板倾斜设置，顶端安装在位于破碎机构下方的机架框上，用于将细破碎后的土料传送至筛分机构中；

筛分机构安装在机架平台顶部，包括振动组件和若干个叠放的筛网；若干个筛网的网孔孔径从上层至下层逐渐缩小；振动组件包括直线导轨、导轨滑块和传动杆；直线导轨垂直安装在机架平台上，导轨滑块滑动安装在直线导轨上，导轨滑块顶端与传动杆相铰接，传动杆顶端与第二主动滚筒相铰接；每个筛网的一端与对应的机架框相铰接，另一端与直线导轨相铰接。

2.根据权利要求1所述的土工实验室用土料制备装置，其特征在于：还包括电机，电机的电机轮通过第一传送皮带驱动第一主动滚筒同步转动，第一主动滚筒通过齿轮传动带动第一从动滚筒同步转动；电机的电机轮还通过第二传送皮带驱动第二主动滚筒同步转动，第二主动滚筒通过齿轮传动带动第二从动滚筒同步转动。

3.根据权利要求2所述的土工实验室用土料制备装置，其特征在于：电机与变速器相连接，电机的转速能够调节。

4.根据权利要求3所述的土工实验室用土料制备装置，其特征在于：电机的电机轮通过第一传送皮带与第一主动滚筒上的第一皮带轮相连接；电机的电机轮还通过第二传送皮带与第二主动滚筒上的第二皮带轮相连接；电机轮、第二皮带轮和第一皮带轮的外径依次增大，且第二皮带轮和第一皮带轮的外径均为电机轮外径尺寸的两倍以上。

5.根据权利要求1所述的土工实验室用土料制备装置，其特征在于：第一从动滚筒通过第一调节螺栓安装在机架框上，旋转第一调节螺栓，能实现大滚压缝隙的尺寸调节；第二从动滚筒通过第二调节螺栓安装在机架框上，旋转第二调节螺栓，能实现小滚压缝隙的尺寸调节。

6.根据权利要求1所述的土工实验室用土料制备装置，其特征在于：进料斗内设置有进料口挡板和磁铁。

7.根据权利要求1所述的土工实验室用土料制备装置，其特征在于：第一主动滚筒、第一从动滚筒、第二主动滚筒和第二从动滚筒的外表面均交替布设有半球形凸起和半球形凹槽。

8.一种土工实验室用土料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，确定筛网孔径：先根据试验要求确定土料的分组粒径，再根据确定的土料分组粒径选择相应网孔孔径的筛网；

步骤2，安装筛网：先按照网孔孔径从上层至下层逐渐缩小的顺序将步骤1确定的所有筛网进行整齐叠放，接着将每个筛网的一端与对应的机架框相铰接，另一端与直线导轨相铰接；最后再每个筛网的一侧中部各安装一个集料袋；

步骤3，调整滚压缝隙：根据原状土料块径调整第一主动滚筒和第一从动滚筒之间的大滚压缝隙；根据步骤1确定的土料分组粒径中的最大粒径，调整第二主动滚筒和第二从动滚筒之间的小滚压缝隙；

步骤4，土料粗破碎：打开进料口挡板，开启电机，从进料斗倒入原状土料，原状土料经过第一主动滚筒和第一从动滚筒之间的大滚压缝隙，由于第一主动滚筒和第一从动滚筒在电机的带动下，同步相向转动，从而对原状土料进行挤压后，实现粗破碎；

步骤5，土料细破碎：经粗破碎后的土料，进入第二主动滚筒和第二从动滚筒之间的小滚压缝隙，由于第二主动滚筒和第二从动滚筒在电机的带动下，同步相向转动，从而对粗破碎土料进行再次挤压，实现细破碎；

步骤6，筛分：经细破碎后的土料，经土料传送板传送至筛分机构；第二皮带轮、传动杆和导轨滑块构成曲柄连杆机构，当第二皮带轮在电机带动下同步转动时，将驱动导轨滑块沿着直线导轨进行竖直方向的往复运动；在导轨滑块竖直往复运动时，将带动各个筛网实现上下及左右方向的振动，从而将进入筛分机构的细破碎土料，实现各级筛分，筛分后的土料从各层筛网上自动进入到集料袋中。

9.根据权利要求8所述的土工实验室用土料制备方法，其特征在于：第一主动滚筒和第二主动滚筒均由同一台电机驱动，实现同步转动；第一主动滚筒通过齿轮传动带动第一从动滚筒同步转动；第二主动滚筒通过齿轮传动带动第二从动滚筒同步转动。

10.根据权利要求8所述的土工实验室用土料制备方法，其特征在于：当原状土料为软岩筑坝料，需进行三轴试验时，步骤1中确定的土料粒径分为四组，分别为：0～2mm、2～5mm、5～10mm和10～20mm；进而，确定筛网的个数为三个，三个筛网的网孔孔径从上层至下层分别为10mm、5mm和2mm。

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