CN117250068B - 一种软岩岩样制样设备及其制样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软岩岩样制样设备及其制样方法，包括：一底部平衡座，底部平衡座包括安装板、平衡件、连接件、标齐件、连接轴；一调向机构，调向机构包括工作台板、若干调向件；一装载台，装载台包括外导向托架、若干推杆电机、内托片，若干内托片形成一内托架，内托片包括交错设置的第一内托板与第二内托板，第一内托板与第二内托板上分别设置有第一变向件与第二变向件，软岩位于内托架中；一作用机构，作用机构包括焊接在工作台板上的一网格架，固接在网格架内侧顶部的伸缩油缸，以及固定在伸缩油缸输出端上的作用件，能够在一次切割后快速改变软岩的方向，从而让软岩的模拟更加真实，整个模拟过程更接近于户外环境的变化。

Description

一种软岩岩样制样设备及其制样方法

技术领域

本发明涉及一种岩石制样设备，特别是一种软岩岩样制样设备及其制样方法。

背景技术

软岩可分为地质软岩和工程软岩两大类别。地质软岩指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层，该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩，是天然形成的复杂的地质介质；工程软岩是指在工程力作用下能产生显著塑性变形的工程岩体，相比于传统的建筑施工工艺，由于软岩利用的较晚，故其出现的工程技术问题也较为的新颖，故为了避免实际施工阶段中出现较大的问题，采用模拟实际软岩的制作工具与模拟软岩式样的制作方法来模拟软岩施工阶段中出现的实际问题，所得的参数与数据能够与实际施工阶段基本一致，从而能够通过模拟的方式得到理想的参数。

在实际的模拟过程中，采用破坏式的方式对固定的软岩进行处理，从而模拟其在实际过程中可能出现的各种破碎、挤压、扭曲等现象，以获取软岩实际在应用时受周遭环境影响可能受到的各种复杂形变现象。

但是，现有的制样设备在对软岩制样的过程中存在两个痛点，一个是对软岩的固定，在软岩的采集过程中往往无法采集到规整的岩样，在切割阶段对软岩固定时软岩容易出现跑偏或移位现象，无法达到预计的模拟效果；二是在对软岩的变向的过程中整个装置的活动性较差，往往只是单一方向的位置改变，在进行复杂方向的变化时难以达到预计的活动效果。

故本案旨在提供一种软岩岩样制样设备及其制样方法，首先能够有效在多个方向上改变整个装置的方位，尔后又能够能够灵活调节软岩的位置，能够在一次切割后快速改变软岩的方向，从而让软岩的模拟更加真实，整个模拟过程更接近于户外环境的变化。

发明内容

本发明提供了一种软岩岩样制样设备及其制样方法，可以有效解决上述问题。

本发明是这样实现的：

一种软岩岩样制样设备，包括：

一底部平衡座，所述底部平衡座包括若干安装板，贯穿所述安装板的平衡件，连接在所有所述平衡件之间的连接件，设置在所述安装板中部位置的标齐件，垂直固接在所有所述安装板顶部的连接轴；

一调向机构，所述调向机构包括卡接在所述连接轴顶部的工作台板，均匀设置在所述工作台板顶面的若干调向件；

一装载台，所述装载台包括连接在若干所述调向件末端的外导向托架，固定端锁紧在所述外导向托架内侧的若干推杆电机，位于所述外导向托架内部且与所述推杆电机输出端连接的若干内托片，若干所述内托片形成一内托架，所述内托片包括交错设置的第一内托板与第二内托板，所述第一内托板与第二内托板上分别设置有第一变向件与第二变向件，软岩位于所述内托架中，所述软岩需要换向时，让推杆电机回缩的同时启动第一变向件与第二变向件转动带动软岩换向；

一作用机构，所述作用机构包括焊接在所述工作台板上的一网格架，固接在所述网格架内侧顶部的伸缩油缸，以及固定在所述伸缩油缸输出端上的作用件，将软岩固定在内托架后，通过所述伸缩油缸带动作用件下降至内托架内对软岩进行第一次作用后上升，随后第一变向件与第二变向件随机改变软岩的位置让伸缩油缸带动作用件第二次下降对软岩进行二次作用，通过调向件改变装载台的位置后让伸缩油缸带动作用件第三次下降后对软岩进行第三次作用。

作为进一步改进的，所述安装板上开设有若干等距均匀的螺纹孔，所述平衡件包括一贯穿所述螺纹孔的螺纹杆，焊接在所述螺纹杆上半部且位于所述安装板上端的第一限位片，位于所述第一限位片上端且焊接在所述螺纹杆顶部的第二限位片，所述第一限位片与第二限位片形成的间隙用于卡夹所述连接件。

作为进一步改进的，所述连接件具有一钩卡在所述第一限位片与第二限位片之间间隙中的第一钩舌，钩卡在相邻所述安装板上的另一组第一限位片与第二限位片之间间隙中的第二钩舌，以及连接第一钩舌与第二钩舌的连接片。

作为进一步改进的，所述调向件包括一固定在所述工作台板顶面的台柱，铰接在所述台柱上的第一折板，一端与所述第一折板铰接且另一端铰接在所述装载台上的第二折板，设置在所述第一折板与第二折板铰接端底部的推拉油缸。

作为进一步改进的，所述第一变向件包括一设置在所述外导向托架与内托架之间的第一转动电机，与所述第一转动电机配合的第一齿轮，所述第一齿轮纵向设置，且所述第一齿轮至少部分贯穿第一内托板并探入内托架中抵接在所述软岩上。

作为进一步改进的，所述第二变向件包括一设置在所述外导向托架与内托架之间的第二转动电机，与所述第二转动电机配合的第二齿轮，所述第二齿轮横向设置，且所述第二齿轮至少部分贯穿第二内托板并探入内托架中抵接在所述软岩上。

作为进一步改进的，所述外导向托架的内侧壁贴附有一层压电层，当所述第一转动电机与第二转动电机在推杆电机的作用下回退至抵接到压电层后推杆电机自动断电。

作为进一步改进的，所述作用件为切割件，或者，所述作用件为压实件。

本发明还提供一种软岩岩样制样方法，包含上述的一种软岩岩样制样设备，包括如下步骤：

S1；将软岩投入内托架中，启动推杆电机，通过第一内托板与第二内托板中的第一变向件与第二变向件将软岩固定住，启动作用件对软岩进行第一次作用，作用后作用件回退；

S2；回退推杆电机，转动第一变向件与第二变向件，改变软岩的位置，再启动推杆电机二次对软岩进行固定，启动作用件对软岩进行第二次作用，作用后作用件回退；

S3；启动推拉油缸，让所有推拉油缸带动第一折板与第二折板翻折，改变软岩的水平度，第三次启动作用件，让作用件对软岩进行第三次作用；

S4；将三次作用得到的软岩分别进行模拟分析，得出软岩在三次冲击下的抗压强度、抗剪强度，以及破坏后的裂隙特征与裂缝规律。

作为进一步改进的，所述S1还包括在软岩投入之前，先定位安装板的位置，并调节安装板与安装面的水平度，为作用件的作用打下基础。

本发明的有益效果是：

在现有的制样结构中，往往是对软岩进行夹持后通过切割机构对软岩进行切割，从而模拟软岩在复杂环境中结构的变化，但是实际上，软岩所处的环境相比于现有技术中简单的模拟过程只会更加的复杂，往往无法得到软岩的最真实数据，对此：

本发明提出将软岩装夹在一个可以活动的内托架中，在首次作用阶段，可以直接通过作用机构中的作用件进行简单的作用效果，模拟最简单的环境，尔后，可利用推杆电机与第一变向件、第二变向件的配合，来模拟软岩在被初次作用后翻滚角度再次被作用的环境，最后，再通过调向件调节整个装载台的角度，模拟软岩在被二次作用后仍处于一个游离状态下的环境，从而能够在一个制样阶段模拟出软岩的三种状态，从而能够制取更多复杂环境下的软岩岩样，而通过获取这样的岩样进行实验，能够得到复杂环境中软岩岩样的抗压强度、抗剪强度，以及破坏后的裂隙特征与裂缝规律，从而在施工阶段能够考虑到更多的因素，让施工产物的参数内容更加的齐全。

而在对软岩作用前，需要先考虑整个设备的水平度，实际上，设备并不是一定要处于一个绝对水平的状态，也可直接将设备调整为具有一定的倾斜度，从而更贴合所需要模拟的工程环境，故本发明提出在安装板上设置平衡件，平衡件可调节整个安装板的水平度，从而调节整个设备的水平度，但是实际上，虽然要保证倾斜度，但并不是以牺牲稳定性为目的，故本发明还进一步的提出在所有的平衡件之间设置连接件，通过连接件将所有的安装板串联在一起，由此形成一个环形的稳定的底座，从而能够让设备在被作用时也能够保持在稳定的状态，不会摇晃或者偏移。

在平衡件的调节阶段，使用者可根据安装面的高低起伏调节螺纹杆的高度，从而让安装板能够保持在水平或者需要的斜度上，但是平衡件并不只是平衡单片安装板的高度，还需要建立起安装件之间的联系，即安装连接件，故平衡件进一步的设置第一限位片与第二限位片，让第一限位片与第二限位片建立起一个限位空间用于安装连接件，从而建立起一个稳固的平台。

在常规的调向结构当中，最常使用的就是推杆结构，但是只是单纯的利用推杆结构进行调向，虽然能够通过上下伸缩的方式来调节工作台板，但是工作台板的倾斜角度非常有限，可供调节的范围极小，故本发明中采用折板的调节方式，通过第一折板与第二折板的翻折来实现工作台板角度的倾覆，可供变化的角度更多，方向更多元化，并且将推拉油缸设置到第一折板与第二折板的铰接位置，不仅不影响整体的调节效果，同时避免了推拉油缸接受工作台板的压力，有效的分担了推拉油缸的受力。

在采用变向件对软岩进行变向的过程中，由于软岩的形状是不可控的，故可能不止需要纵向上的变化，还需要进行横向上的变化，对此，本发明共设置了第一变向件与第二变向件，其中，第一变向件与第二变向件是相同的结构，但是其中的齿轮设置方向是不同的，用以将软岩往不同的方向上调节，在调节时，是通过转动电机带动齿轮的方式，让转动的齿轮逐渐推动软岩换向，而在对软岩夹紧时，由于软岩的不规整性，齿轮也能够深入到软岩的裂缝或者是缝隙中夹持，其夹持效果也较佳。

上述中提到的作用过程是由于根据需求，作用机构的功能并不单一，例如，在需要测试软岩的抗剪切能力时，可以将作用机构设置为切割件，如切刀等结构，而在需要测试软岩的抗压能力时，可以将作用机构设置为冲压的结构，例如冲压柱等，可以根据需求任意改变作用机构的状态，从而能够获取到更多的参数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明一种软岩岩样制样设备的结构示意图。

图2是本发明一种平衡件的结构示意图。

图3是本发明一种连接件的结构示意图。

图4是本发明一种调向件的结构示意图。

图5是本发明一种装载台的结构示意图。

图6是本发明一种装载台的局部俯视结构示意图。

图中：

底部平衡座1；安装板10；平衡件11；螺纹杆111；第一限位片112；第二限位片113；连接件12；第一钩舌121；第二钩舌122；连接片123；标齐件13；连接轴14；

调向机构；工作台板20；调向件21；台柱211；第一折板212；第二折板213；推拉油缸214；

装载台3；外导向托架31；压电层311；推杆电机32；第一内托板331；第二内托板332；第一变向件341；第一转动电机3411；第一齿轮3412；第二变向件342；第二转动电机3421、第二齿轮3422；

作用机构4；网格架41；伸缩油缸42；作用件43。

具体实施方式

为使本发明实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参照图1～图6所示，一种软岩岩样制样设备，包括：一底部平衡座1，所述底部平衡座1包括若干安装板10，贯穿所述安装板10的平衡件11，连接在所有所述平衡件11之间的连接件12，设置在所述安装板10中部位置的标齐件13，垂直固接在所有所述安装板10顶部的连接轴14；一调向机构，所述调向机构包括卡接在所述连接轴14顶部的工作台板20，均匀设置在所述工作台板20顶面的若干调向件21；一装载台3，所述装载台3包括连接在若干所述调向件21末端的外导向托架31，固定端锁紧在所述外导向托架31内侧的若干推杆电机32，位于所述外导向托架31内部且与所述推杆电机32输出端连接的若干内托片，若干所述内托片形成一内托架，所述内托片包括交错设置的第一内托板331与第二内托板332，所述第一内托板331与第二内托板332上分别设置有第一变向件341与第二变向件342，软岩位于所述内托架中，所述软岩需要换向时，让推杆电机32回缩的同时启动第一变向件341与第二变向件342转动带动软岩换向；一作用机构4，所述作用机构4包括焊接在所述工作台板20上的一网格架41，固接在所述网格架41内侧顶部的伸缩油缸42，以及固定在所述伸缩油缸42输出端上的作用件43，将软岩固定在内托架后，通过所述伸缩油缸42带动作用件43下降至内托架内对软岩进行第一次作用后上升，随后第一变向件341与第二变向件342随机改变软岩的位置让伸缩油缸42带动作用件43第二次下降对软岩进行二次作用，通过调向件21改变装载台3的位置后让伸缩油缸42带动作用件43第三次下降后对软岩进行第三次作用。

在对软岩作用前，需要先考虑整个设备的水平度，实际上，设备并不是一定要处于一个绝对水平的状态，也可直接将设备调整为具有一定的倾斜度，从而更贴合所需要模拟的工程环境，故本发明提出在安装板10上设置平衡件11，平衡件11可调节整个安装板10的水平度，从而调节整个设备的水平度，但是实际上，虽然要保证倾斜度，但并不是以牺牲稳定性为目的，故本发明还进一步的提出在所有的平衡件11之间设置连接件12，通过连接件12将所有的安装板10串联在一起，由此形成一个环形的稳定的底座，从而能够让设备在被作用时也能够保持在稳定的状态，不会摇晃或者偏移。

在调节后，需要查看调节后的安装板10是否符合需要的水平度，则在调节前后均需要通过标齐件13查看水平度，在调节到适当的水平度后则停止调节即可，在本实施例中，安装板10为一扇形板，在越远离连接轴14的位置则面积越大，从而能够在远端提供更稳定的支撑效果，实际上，标齐件13的设置可当成一水平仪，通过观测各个角度的水平仪即可对当前位置进行微调。

在现有的制样结构中，往往是对软岩进行夹持后通过切割机构对软岩进行切割，从而模拟软岩在复杂环境中结构的变化，但是实际上，软岩所处的环境相比于现有技术中简单的模拟过程只会更加的复杂，往往无法得到软岩的最真实数据，对此：

本发明提出将软岩装夹在一个可以活动的内托架中，在首次作用阶段，可以直接通过作用机构4中的作用件43进行简单的作用效果，模拟最简单的环境，尔后，可利用推杆电机32与第一变向件341、第二变向件342的配合，来模拟软岩在被初次作用后翻滚角度再次被作用的环境，最后，再通过调向件21调节整个装载台3的角度，模拟软岩在被二次作用后仍处于一个游离状态下的环境，从而能够在一个制样阶段模拟出软岩的三种状态，从而能够制取更多复杂环境下的软岩岩样，而通过获取这样的岩样进行实验，能够得到复杂环境中软岩岩样的抗压强度、抗剪强度，以及破坏后的裂隙特征与裂缝规律，从而在施工阶段能够考虑到更多的因素，让施工产物的参数内容更加的齐全。

为了让第一内托板331与第二内托板332组合形成的内托架能够适应多数的软岩样本，故将第一内托板331与第二内托板332间隔设置，从而在推杆电机32推进的过程中内托板之间不会互相挤压碰撞，同时又能够对软岩进行较好的固定。

由于软岩的形状不可控，故在变向时，难以判断此时的外形结构是适合纵向变向还是横向变向，故本实施例中设置第一变向件341与第二变向件342，第一变向件341能够在纵向上进行变向，而第二变向件342能够在横向上进行变向，从而能够适应更复杂形状的软岩结构。

在平衡件11的调节阶段，所述安装板10上开设有若干等距均匀的螺纹孔，所述平衡件11包括一贯穿所述螺纹孔的螺纹杆111，焊接在所述螺纹杆111上半部且位于所述安装板10上端的第一限位片112，位于所述第一限位片112上端且焊接在所述螺纹杆111顶部的第二限位片113，所述第一限位片112与第二限位片113形成的间隙用于卡夹所述连接件12，使用者可根据安装面的高低起伏调节螺纹杆111的高度，从而让安装板10能够保持在水平或者需要的斜度上，但是平衡件11并不只是平衡单片安装板10的高度，还需要建立起安装件10之间的联系，即安装连接件12，故平衡件11进一步的设置第一限位片112与第二限位片113，让第一限位片112与第二限位片113建立起一个限位空间用于安装连接件12，从而建立起一个稳固的平台。

连接件12旨在将原先分散的安装板10串联在一起，对此，所述连接件12具有一钩卡在所述第一限位片112与第二限位片113之间间隙中的第一钩舌121，钩卡在相邻所述安装板10上的另一组第一限位片112与第二限位片113之间间隙中的第二钩舌122，以及连接第一钩舌121与第二钩舌122的连接片123，通过若干连接片123的设置将所有的安装板10串接在一起，即便是有部分安装板10的高度不同，由于连接片123本身具有弹性，也能通过些微形变的方式来克服高度差。

在常规的调向结构当中，最常使用的就是推杆结构，但是只是单纯的利用推杆结构进行调向，虽然能够通过上下伸缩的方式来调节工作台板20，但是工作台板20的倾斜角度非常有限，可供调节的范围极小，故本发明中采用折板的调节方式，具体的，所述调向件21包括一固定在所述工作台板20顶面的台柱211，铰接在所述台柱211上的第一折板212，一端与所述第一折板212铰接且另一端铰接在所述装载台3上的第二折板213，设置在所述第一折板212与第二折板213铰接端底部的推拉油缸214，通过第一折板212与第二折板213的翻折来实现工作台板20角度的倾覆，可供变化的角度更多，方向更多元化，并且将推拉油缸214设置到第一折板212与第二折板213的铰接位置，不仅不影响整体的调节效果，同时避免了推拉油缸214直接受工作台板20的压力，有效的分担了推拉油缸214的受力。

在采用变向件对软岩进行变向的过程中，由于软岩的形状是不可控的，故可能不止需要纵向上的变化，还需要进行横向上的变化，对此，本发明共设置了第一变向件341与第二变向件342，其中，第一变向件341与第二变向件342是相同的结构，但是其中的齿轮设置方向是不同的，用以将软岩往不同的方向上调节，具体的：所述第一变向件341包括一设置在所述外导向托架31与内托架之间的第一转动电机3411，与所述第一转动电机3411配合的第一齿轮3412，所述第一齿轮3412纵向设置，且所述第一齿轮3412至少部分贯穿第一内托板331并探入内托架中抵接在所述软岩上，所述第二变向件342包括一设置在所述外导向托架31与内托架之间的第二转动电机3421，与所述第二转动电机3421配合的第二齿轮3422，所述第二齿轮3422横向设置，且所述第二齿轮3422至少部分贯穿第二内托板332并探入内托架中抵接在所述软岩上，在调节时，是通过转动电机带动齿轮的方式，让转动的齿轮逐渐推动软岩换向，而在对软岩夹紧时，由于软岩的不规整性，齿轮也能够深入到软岩的裂缝或者是缝隙中夹持，其夹持效果也较佳。

实际上，第一齿轮3412与第二齿轮3422的轮齿并不是尖锐，而是采用钝面的设计，从而能够在转动软岩的过程中又不会在夹持固定的过程中对软岩造成损害。

虽说外导向托架31与内托架之间的间隙足以安装第一转动电机3411与第二转动电机3421，但是实际上空间还是较为紧凑的，在推杆电机32伸缩的过程中，极其容易对第一转动电机3411与第二转动电机3421的本体造成损坏，对此，所述外导向托架31的内侧壁贴附有一层压电层311，当所述第一转动电机3411与第二转动电机3421在推杆电机32的作用下回退至抵接到压电层311后推杆电机32自动断电，从而能避免推杆电机32的过度回缩，保护第一转动电机3411与第二转动电机3421。

上述中提到的作用过程是由于根据需求，作用机构4的功能并不单一，例如，在需要测试软岩的抗剪切能力时，可以将作用机构4设置为切割件，如切刀等结构，而在需要测试软岩的抗压能力时，可以将作用机构4设置为冲压的结构，例如冲压柱等压实件，可以根据需求任意改变作用机构4的状态，从而能够获取到更多的参数。

实施例二

本发明的另一实施例还提供了一种软岩岩样制样方法，包含上述的一种软岩岩样制样设备，包括如下步骤：

S1；将软岩投入内托架中，启动推杆电机32，通过第一内托板331与第二内托板332中的第一变向件341与第二变向件342将软岩固定住，启动作用件43对软岩进行第一次作用，作用后作用件43回退；

S2；回退推杆电机32，转动第一变向件341与第二变向件342，改变软岩的位置，再启动推杆电机32二次对软岩进行固定，启动作用件43对软岩进行第二次作用，作用后作用件43回退；

S3；启动推拉油缸214，让所有推拉油缸214带动第一折板212与第二折板213翻折，改变软岩的水平度，第三次启动作用件43，让作用件43对软岩进行第三次作用；

S4；将三次作用得到的软岩分别进行模拟分析，得出软岩在三次冲击下的抗压强度、抗剪强度，以及破坏后的裂隙特征与裂缝规律。

进一步地，所述S1还包括在软岩投入之前，先定位安装板10的位置，并调节安装板10与安装面的水平度，为作用件43的作用打下基础。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种软岩岩样制样设备，其特征在于，包括：

一底部平衡座（1），所述底部平衡座（1）包括若干安装板（10），贯穿所述安装板（10）的平衡件（11），连接在所有所述平衡件（11）之间的连接件（12），设置在所述安装板（10）中部位置的标齐件（13），垂直固接在所有所述安装板（10）顶部的连接轴（14）；

一调向机构，所述调向机构包括卡接在所述连接轴（14）顶部的工作台板（20），均匀设置在所述工作台板（20）顶面的若干调向件（21）；

一装载台（3），所述装载台（3）包括连接在若干所述调向件（21）末端的外导向托架（31），固定端锁紧在所述外导向托架（31）内侧的若干推杆电机（32），位于所述外导向托架（31）内部且与所述推杆电机（32）输出端连接的若干内托片，若干所述内托片形成一内托架，所述内托片包括交错设置的第一内托板（331）与第二内托板（332），所述第一内托板（331）与第二内托板（332）上分别设置有第一变向件（341）与第二变向件（342），软岩位于所述内托架中，所述软岩需要换向时，让推杆电机（32）回缩的同时启动第一变向件（341）与第二变向件（342）转动带动软岩换向；

一作用机构（4），所述作用机构（4）包括焊接在所述工作台板（20）上的一网格架（41），固接在所述网格架（41）内侧顶部的伸缩油缸（42），以及固定在所述伸缩油缸（42）输出端上的作用件（43），将软岩固定在内托架后，通过所述伸缩油缸（42）带动作用件（43）下降至内托架内对软岩进行第一次作用后上升，随后第一变向件（341）与第二变向件（342）随机改变软岩的位置让伸缩油缸（42）带动作用件（43）第二次下降对软岩进行二次作用，通过调向件（21）改变装载台（3）的位置后让伸缩油缸（42）带动作用件（43）第三次下降后对软岩进行第三次作用；

所述第一变向件（341）包括一设置在所述外导向托架（31）与内托架之间的第一转动电机（3411），与所述第一转动电机（3411）配合的第一齿轮（3412），所述第一齿轮（3412）纵向设置，且所述第一齿轮（3412）至少部分贯穿第一内托板（331）并探入内托架中抵接在所述软岩上；

所述第二变向件（342）包括一设置在所述外导向托架（31）与内托架之间的第二转动电机（3421），与所述第二转动电机（3421）配合的第二齿轮（3422），所述第二齿轮（3422）横向设置，且所述第二齿轮（3422）至少部分贯穿第二内托板（332）并探入内托架中抵接在所述软岩上；

所述调向件（21）包括一固定在所述工作台板（20）顶面的台柱（211），铰接在所述台柱（211）上的第一折板（212），一端与所述第一折板（212）铰接且另一端铰接在所述装载台（3）上的第二折板（213），设置在所述第一折板（212）与第二折板（213）铰接端底部的推拉油缸（214）。

2.根据权利要求1所述的一种软岩岩样制样设备，其特征在于，所述安装板（10）上开设有若干等距均匀的螺纹孔，所述平衡件（11）包括一贯穿所述螺纹孔的螺纹杆（111），焊接在所述螺纹杆（111）上半部且位于所述安装板（10）上端的第一限位片（112），位于所述第一限位片（112）上端且焊接在所述螺纹杆（111）顶部的第二限位片（113），所述第一限位片（112）与第二限位片（113）形成的间隙用于卡夹所述连接件（12）。

3.根据权利要求2所述的一种软岩岩样制样设备，其特征在于，所述连接件（12）具有一钩卡在所述第一限位片（112）与第二限位片（113）之间间隙中的第一钩舌（121），钩卡在相邻所述安装板（10）上的另一组第一限位片（112）与第二限位片（113）之间间隙中的第二钩舌（122），以及连接第一钩舌（121）与第二钩舌（122）的连接片（123）。

4.根据权利要求1所述的一种软岩岩样制样设备，其特征在于，所述外导向托架（31）的内侧壁贴附有一层压电层（311），当所述第一转动电机（3411）与第二转动电机（3421）在推杆电机（32）的作用下回退至抵接到压电层（311）后推杆电机（32）自动断电。

5.根据权利要求1所述的一种软岩岩样制样设备，其特征在于，所述作用件（43）为切割件，或者，所述作用件（43）为压实件。

6.一种软岩岩样制样方法，包含权利要求1～5任一项所述的一种软岩岩样制样设备，其特征在于，包括如下步骤：

S1；将软岩投入内托架中，启动推杆电机（32），通过第一内托板（331）与第二内托板（332）中的第一变向件（341）与第二变向件（342）将软岩固定住，启动作用件（43）对软岩进行第一次作用，作用后作用件（43）回退；

S2；回退推杆电机（32），转动第一变向件（341）与第二变向件（342），改变软岩的位置，再启动推杆电机（32）二次对软岩进行固定，启动作用件（43）对软岩进行第二次作用，作用后作用件（43）回退；

S3；启动推拉油缸（214），让所有推拉油缸（214）带动第一折板（212）与第二折板（213）翻折，改变软岩的水平度，第三次启动作用件（43），让作用件（43）对软岩进行第三次作用；

S4；将三次作用得到的软岩分别进行模拟分析，得出软岩在三次冲击下的抗压强度、抗剪强度，以及破坏后的裂隙特征与裂缝规律。

7.根据权利要求6所述的一种软岩岩样制样方法，其特征在于，所述S1还包括在软岩投入之前，先定位安装板（10）的位置，并调节安装板（10）与安装面的水平度，为作用件（43）的作用打下基础。