CN111829860A - 一种土粉研磨筛分机 - Google Patents

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何青水
牛成成
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Abstract

本发明涉及一种土粉研磨筛分机，属于实验装置领域，包括电机室，所述电机室内设置有电机；设置在所述电机室的下方的研磨室，所述研磨室内设置有研磨装置，所述研磨装置在所述电机的带动下转动而对土样进行研磨；以及设置在所述研磨室下方的收集室，所述收集室内设置有筛分装置，并且所述收集室的底部设置有可拆卸的集土盒。本发明还涉及一种暂堵效果评价方法。本发明用于岩土力学实验制样用的小型土样研磨筛分机，其具有结构简单，操作方便，易清理等特点。

Description

一种土粉研磨筛分机
技术领域
本发明涉及一种土粉研磨筛分机，尤其涉及岩土三轴实验用的便携式土粉研磨筛分机，属于实验装置领域。
背景技术
目前在有些岩土力学工程实践中，由于难以取得现场地层的原状土样，为了研究地层土样(岩样)的物理力学特性参数，往往需要在实验室制备矿物组分含量相同或相似的人造土样(岩样)，也成为土样的重塑。重塑土样虽在强度上略低于原状土样，但是由于其矿物分布的均匀性，孔隙度、含水饱和度等参数的可控性，使得重塑土样的力学性质更加稳定，实验重复性好，可以更好的表征研究土体的本构关系。因此重塑土样的制备是岩土力学实验关键环节之一。
重塑土样的制备包括获取待实验岩土的土粉、烘干、研磨、压制、脱模等环节。其中土粉研磨最困难。由于岩土力学实验试样尺寸小，土粉用量少，目前研磨大多采用人工研磨、筛分，费时费力。而现有土样研磨机，大多具有结构复杂笨重，用料巨量，清理困难，取粉困难等特点。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种土粉研磨筛分机，用于岩土力学实验制样用的小型土样研磨筛分机，其具有结构简单，操作方便，易清理等特点。
本发明提出了一种土粉研磨筛分机，包括：
电机室，所述电机室内设置有电机；
设置在所述电机室的下方的研磨室，所述研磨室内设置有研磨装置，所述研磨装置在所述电机的带动下转动而对土样进行研磨；以及
设置在所述研磨室下方的收集室，所述收集室内设置有筛分装置，并且所述收集室的底部设置有可拆卸的集土盒。
本发明的进一步改进在于，所述研磨装置包括连接所述电机的刀轴，设置在所述刀轴上的上部的若干第一研磨刀片，以及设置在所述刀轴的下部的若干第二研磨刀片；
其中，所述第一研磨刀片的长度是第二研磨刀片的长度的两倍。
本发明的进一步改进在于，所述第一研磨刀片的数量为两个，并且两个所述第一研磨刀片以刀轴为轴对称设置；
其中，所述第一研磨刀片的刀身向下倾斜8°，其首尾弯角为30°。
本发明的进一步改进在于，所述第二研磨刀片的数量为两个，并且两个所述第二研磨刀片以刀轴为轴对称设置；
其中，所述第二研磨刀片的首尾弯角为10°。
本发明的进一步改进在于，研磨室的内壁上设置有若干扰流筋。
本发明的进一步改进在于，所述筛分装置包括筛网，所述筛网的上面连接有圆筒形的防尘窗；
其中，所述防尘窗包括两个半圆筒板，两个半圆筒板通过卡扣可拆卸式相连。
本发明的进一步改进在于，所述筛网的下面连接有漏斗装置。
本发明的进一步改进在于，所述集土盒的上端设置有锥形的卡槽，所述卡槽的上端与所述集土盒的上端相连；所述漏斗装置卡接在所述卡槽内。
本发明的进一步改进在于，所述集土盒的下方设置有电子秤，所述电子秤的外壁上设置有显示屏以及操作按钮。
本发明的进一步改进在于，所述筛分装置的数量为至少一层。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明所述的土粉研磨筛分机，用于岩土力学实验制样用的小型土样研磨筛分机，其具有结构简单，操作方便，易清理等特点。通过本发明的土粉研磨筛分机能够制作出不同类型的土样，满足试验的要求。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施方案的土粉研磨筛分机的结构示意图，显示了一个筛分装置的结构；
图2是根据本发明的一个实施方案的土粉研磨筛分机的结构示意图，显示了多个筛分装置的结构；
图3是根据本发明的一个实施方案的电机室和研磨装置的结构示意图；
图4是根据本发明的一个实施方案的防尘窗的半圆筒板的结构示意图
图5是根据本发明的一个实施方案的筛分装置的结构示意图；
图6是根据本发明的一个实施方案的集土盒的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
在附图中各附图标记的含义如下：1、电机室，2、研磨室，3、收集室，11、电机，12、电机开关，21、研磨装置，22、刀轴，23、第一研磨刀片，24、第二研磨刀片，25、扰流筋，31、筛分装置，32、集土盒，33、筛网，34、防尘窗，35、漏斗装置，36、电子秤，37、显示屏，38、操作按钮，39、卡扣。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
图1示意性地显示了根据本发明的一个实施例的土粉研磨筛分机。根据本发明的土粉研磨筛分机，尤其是用于岩土力学实验制样用的小型土样研磨筛分机，其具有结构简单，操作方便，易清理等特点。
如图1所示，本实施例所述的土粉研磨筛分机，其包括电机室1，所述电机室1设置在土粉研磨筛分机的上部，其为圆柱形的接头。电机室1的内部设置有电机，电机的转轴向下伸出。在本实施例中，所述电机室1的外壁上设置有电机开关12，电机开关12能够控制电机的启动、停止或控制电机的档位。在本实施例中，所述电机室1的下方设置有研磨室2，研磨室2内盛放待研磨的土粉，其内部设置有研磨装置21。所述研磨装置21连接电机，并且在电机的作用下转动，从而对土粉进行研磨。在所述电机室1的下方设置有收集室3，所述收集室3能够对研磨后的土样进行筛分和收集。在收集室3内设置有至少一层筛分装置31，筛分装置31能够对土样进行筛分。优选地，所述电机室1、研磨室2和收集室3均为圆柱形的结构，其圆筒形的外壁相对齐。筛分装置31可以是一个(如图1所示)，也可以是多个(如图2所示)。
在使用根据本实施例所述的土粉研磨筛分机时，首先将土样放置在研磨室2内，启动电机室1内的电机，电机带动研磨装置21对土样进行研磨。研磨的过程中，土样会通过筛分装置31进行筛分，筛分后的土样通过收集室3进行收集。
在一个实施例中，如图1至图3所示，所述研磨装置21包括刀轴22，刀轴22竖直设置，其上端连接电机并在电机的作用下转动。刀轴22的上部设置有若干第一研磨刀片23，刀轴22的下部设置有第二研磨刀片24。优选地，第一研磨刀片23和第二研磨刀片24的数量大于两个，并且第一研磨刀片23的数量和第二研磨刀片24的数量可以相同，也可以不同。在本实施例中，第一研磨刀片23的长度较大，其长度接近研磨室2的内径；第二研磨刀片24的长度较小，所述第一研磨刀片23的长度是第二研磨刀片24的长度的两倍。
在根据本实施例所述的土粉研磨筛分机中，研磨装置21设置第一研磨刀片23和第二研磨刀片24，并且第二研磨刀片24长度为第一研磨刀片23的一半，一是为了更细研磨由第一研磨刀片23研磨过的更小颗粒，另一方面为了不阻挡更大颗粒从四周随气流往上移动。
在一个优选的实施例中，所述第一研磨刀片23的数量为两个，并且两个所述第一研磨刀片23以刀轴22为轴对称设置。其中，所述第一研磨刀片23的刀身向下倾斜8°，其首尾弯角为30°。在一个具体的实施例中，第一研磨刀片23距离研磨室2的上端5cm，刀片的长度为10cm。
通过根据本实施例所述土粉研磨筛分机中的第一研磨刀片23，设置30°的首尾弯角能够更为有效地剪切稍大的土块；设置8°的侧身倾斜角度，使研磨室2内气流向下向中聚集，使粒径更小的颗粒往中下方聚集，方便第二研磨刀片24进行更细研磨。
在一个优选的实施例中，所述第二研磨刀片24的数量为两个，并且两个所述第二研磨刀片24以刀轴22为轴对称设置。其中，所述第二研磨刀片24的首尾弯角为10°，通过设置10°的首尾弯角能够更为有效地剪切土块。
在一个实施例中，如图1和图2所示，研磨室2的内壁上设置有若干扰流筋25。扰流筋25为板状的结构，并且竖直设置在研磨室2的内部上。优选地，扰流筋25的数量为四个，均匀设置在研磨室2的内壁上。通过在研磨室2的内壁上设置扰流筋25，能够防止粒径大的颗粒一直在四周随空气流动而不被研磨，增加研磨效率。
在一个实施例中，如图4所示，所述筛分装置31包括筛网33，筛网33为圆形或盘状的结构，其上部设置有若干筛孔。所述筛网33连接在收集室3的内壁，并且所述筛网33的上面连接有防尘窗34。防尘窗34包括两个半圆筒板，两个半圆筒板围成圆筒形的防尘窗34。其中，两个半圆筒板通过卡扣39可拆卸式相连。筛分的动力来源于电机震动和研磨室2的气流。
在根据本实施例所述的土粉研磨筛分机中，所述筛分装置31中的筛网33能够对土样进行筛分。在电机带动研磨装置21工作的过程中，会产生振动，在振动时能够通过筛网33对土样进行筛分。防尘窗34能够防止在筛分的过程中土样飘散，并且防尘窗34可以通过卡扣39拆卸，方便更换筛网33。
在一个实施例中，如图5所示，所述筛网33的下面连接有漏斗装置35。所述漏斗装置35为锥形的结构，其上端的截面半径较大，下端的截面半径较小。其中，漏斗装置35的上端连接所述筛网33的边缘。如果筛分装置31为多层的情况，上一层的漏斗装置35的下端设置在下一层筛分装置31的筛网33的上面。通过漏斗能够使筛分的土料落入到下层的筛分装置31中，防止土料在边缘上返。优选地，漏斗装置35的侧面的倾斜角度为45°。
在一个优选的实施例中，如图6所示，所述集土盒32的上端设置有锥形的卡槽，卡槽用于盛放漏斗装置35，卡槽的形状与漏斗的形状相匹配。所述卡槽的上端与所述集土盒32的上端相连，所述漏斗装置35卡接在所述卡槽内。
在根据本实施例所述的土粉研磨筛分机中，所述卡槽能够在集土盒32的上端形成两端高、中间低并且两端密闭的结构，土料通过漏斗落入到集土盒32内，土料形成粉尘在集土盒32内翻滚。由于卡槽的边缘与集土盒32的上端的边缘密封相连，土料不会飘散到上部的筛分装置31中。
在一个实施例中，所述集土盒32的下方设置有电子秤36，所述电子秤36的外壁上设置有显示屏37以及操作按钮38。显示屏37能够显示电子秤36中筛选的土料的重量，操作按钮38能够对电子秤36进行清零操作，方便计算土料的重量。
在使用各级本实施例所述的土粉研磨筛分机时的方法，首先按图示连接好电机室1、研磨室2和收集室3。将需要研磨的土样平铺于所需目数的筛网33上，将筛网33放置于卡槽上。
之后，将干净的集土盒32放置于电子秤36上方。关闭防尘窗34并扣好卡扣39；长按电子秤36操作按钮38打开电子秤36显示屏37，按开机按钮下可清零，待到电子秤36显示0g，所有准备工作均已完成。
接通电源并打开电机开关12，电机开始工作，电机工作时带动两端研磨刀片转动，对土粉进行研磨。
被筛过的土粉由研磨刀产生的气流和电机工作引起的震动共同作用通过筛网33进入收集室3，集土盒32上方设置有成角度的卡槽可以阻止研磨刀转动产生的气流使得土粉向四周分散上扬而重新返回研磨室2。
关闭电机开关12，观察电子秤36示数，如已研磨够所需土样，方可拔下插头，左右震动使得集土盒32壁上积累的土粉落入集土盒32内，打开防尘窗34，取出集土盒32与筛网33，洗净待用，关闭防尘窗34扣好卡扣39。如已研磨土样未够使用克数，则可重复研磨。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种土粉研磨筛分机，其特征在于，包括：
电机室，所述电机室内设置有电机；
设置在所述电机室的下方的研磨室，所述研磨室内设置有研磨装置，所述研磨装置在所述电机的带动下转动而对土样进行研磨；以及
设置在所述研磨室下方的收集室，所述收集室内设置有筛分装置，并且所述收集室的底部设置有可拆卸的集土盒。
2.根据权利要求1所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述研磨装置包括连接所述电机的刀轴，设置在所述刀轴上的上部的若干第一研磨刀片，以及设置在所述刀轴的下部的若干第二研磨刀片；
其中，所述第一研磨刀片的长度是第二研磨刀片的长度的两倍。
3.根据权利要求2所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述第一研磨刀片的数量为两个，并且两个所述第一研磨刀片以刀轴为轴对称设置；
其中，所述第一研磨刀片的刀身向下倾斜8°，其首尾弯角为30°。
4.根据权利要求2所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述第二研磨刀片的数量为两个，并且两个所述第二研磨刀片以刀轴为轴对称设置；
其中，所述第二研磨刀片的首尾弯角为10°。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，研磨室的内壁上设置有若干扰流筋。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述筛分装置包括筛网，所述筛网的上面连接有圆筒形的防尘窗；
其中，所述防尘窗包括两个半圆筒板，两个半圆筒板通过卡扣可拆卸式相连。
7.根据权利要求6所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述筛网的下面连接有漏斗装置。
8.根据权利要求7所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述集土盒的上端设置有锥形的卡槽，所述卡槽的上端与所述集土盒的上端相连；所述漏斗装置卡接在所述卡槽内。
9.根据权利要求6所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述集土盒的下方设置有电子秤，所述电子秤的外壁上设置有显示屏以及操作按钮。
10.根据权利要求7至9所述的土粉研磨筛分机，其特征在于，所述筛分装置的数量为至少一层。
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