CN209858314U - 快速制作类煤岩相似材料试件的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种快速制作类煤岩相似材料试件的系统，该系统包括定量注水搅拌机、高频冲击仪、自动脱模机、恒温保湿箱和基础，所述定量注水搅拌机设置在高频冲击仪的左侧且定量注水搅拌机用于将类煤岩相似材料的原料搅拌均匀，所述高频冲击仪设置在自动脱模机的左侧且高频冲击仪用于将定量注水搅拌机搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料通过模具压制成试件，所述自动脱模机设置在恒温保湿箱的左侧且自动脱模机用于将高频冲击仪通过模具压制好的试件从模具中顶出。本实用新型能够实现高效搅拌、成型、对试件压实和脱模；同时，该系统还提供了试件后期的养护，为试件进行实验提供了良好的条件。

Description

快速制作类煤岩相似材料试件的系统

技术领域

本实用新型属于类煤岩材料试件制作技术领域，具体是涉及一种快速制作类煤岩材料试件的方法及系统。

背景技术

类煤岩材料试件的制备过程分为：材料搅拌调匀、通过模具压制成型、脱模和静置养护。

首先，对于材料搅拌调匀，目前多采用人工手动搅拌的方法，该方法费时费力且搅拌均匀性差。

其次，对于通过模具压制成型，目前多采用人工夯实或者液压压力机压制。人工夯实方法具体实施过程为：首先将配比好的相似材料装入模具中；然后用锤人工夯实；其速度慢、费时费力、且试件夯实力度不均匀，试件的压实度无法保证；同时不同试件夯实性差异性较大。液压压力机压制的具体实施过程为：首先将配比好的相似材料装入模具中；然后在模具上放入模具压头；之后依靠液压压力机设定压力，压实成型。虽然液压压力机压制相似材料可以控制压力大小从而解决试件压实度问题，但是其成型速度太慢，无法满足短时间内大量相似材料试件的制作要求，试件制作周期长。

再次，对于脱模，目前多采用人工脱模，人工脱模主要是通过小橡胶锤敲击模具壳体表面，在模具壳体的震动下使得试件与模具紧密结合面脱离，最终取出试件。人工脱模，每次敲击的力度不同，用力过大，会使试件在脱模过程中，内部已产生微小裂隙，影响后续试验的可靠性，用力过小试件不容易脱离。此外，模型试验对试件量需求较大，人工方法试件制作周期较长，费时费力。同时，对于型煤试件制作来说，由于煤粉在压制过程中，煤粉颗粒较细，与模具内表面紧密接触，致使在脱模过程中，试件在取模时容易从中间断裂，大大影响了试件制作的成功率。

最后，对于静置养护，目前试验人员对试件的养护缺乏重视，制作成型的试件一般直接暴露在空气中，室内外温度及湿度等不可控因素对试件影响较大。

综上所述，为满足实验的需求，亟需一种能够满足省时省力，且能够快速制作类煤岩相似材料试件的系统，

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供了一种快速制作类煤岩相似材料试件的系统，该系统能够实现高效搅拌、成型、对试件压实和脱模；同时，该系统还提供了试件后期的养护，为试件进行实验提供了良好的条件。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：包括定量注水搅拌机、高频冲击仪、自动脱模机、恒温保湿箱和基础，所述定量注水搅拌机、高频冲击仪、自动脱模机和恒温保湿箱均设置在基础上，所述定量注水搅拌机设置在高频冲击仪的左侧且定量注水搅拌机用于将类煤岩相似材料的原料搅拌均匀，所述高频冲击仪设置在自动脱模机的左侧且高频冲击仪用于将定量注水搅拌机搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料通过模具压制成试件，所述自动脱模机设置在恒温保湿箱的左侧且自动脱模机用于将高频冲击仪通过模具压制好的试件从模具中顶出，所述恒温保湿箱设置在自动脱模机的右侧且恒温保湿箱用于存放自动脱模机从模具中脱出来的试件。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述定量注水搅拌机包括搅拌机支架、搅拌部件、动力装置、传动装置、定量注水装置和注水搅拌机控制装置，所述搅拌部件、动力装置、传动装置、定量注水装置和注水搅拌机控制装置均安装在搅拌机支架上，所述注水搅拌机控制装置与动力装置和定量注水装置均连接且用于控制动力装置动作、控制定量注水装置给搅拌部件内部定量注水，所述动力装置与传动装置连接且用于给传动装置提供动力，所述传动装置与搅拌部件连接且用于带动搅拌部件转动，所述定量注水装置与搅拌部件连接且用于给搅拌部件内部定量注水，所述搅拌部件包括搅拌桶桶体、桶体转轴、叶片转轴和搅拌叶片，所述桶体转轴分为左侧桶体转轴和右侧桶体转轴，所述左侧桶体转轴水平设置在搅拌桶桶体的左侧且左侧桶体转轴的右端与搅拌桶桶体的外壁固定连接，所述右侧桶体转轴水平设置在搅拌桶桶体的右侧且右侧桶体转轴的左端与搅拌桶桶体的外壁固定连接，所述左侧桶体转轴和右侧桶体转轴均与搅拌机支架转动连接且使得搅拌桶桶体能够绕着桶体转轴在搅拌机支架上转动，所述左侧桶体转轴和右侧桶体转轴均为空心轴且左侧桶体转轴和右侧桶体转轴的中心线在同一直线上，所述叶片转轴的一端与搅拌机支架转动连接，所述叶片转轴的另一端依次穿过左侧桶体转轴的中部、搅拌桶桶体的中部和右侧桶体转轴的中部后与搅拌机支架转动连接，所述搅拌叶片的一端固定在叶片转轴上且能够通过叶片转轴带动搅拌叶片绕着叶片转轴转动进而打散和搅拌物料，所述搅拌叶片的数量为多个且多个搅拌叶片均设置在搅拌桶桶体内；

所述定量注水装置包括水箱、定量供水泵、供水软管、旋转水套和喷头，所述定量供水泵设置在水箱内，所述定量供水泵的出水口与供水软管的一端连接，所述供水软管的另一端通过旋转水套与叶片转轴的右端连接，所述喷头的数量为多个且多个喷头均设置在搅拌桶桶体内，所述多个喷头沿叶片转轴长度方向上间隔设置在叶片转轴上，所述叶片转轴的右侧沿其轴心设置有深孔且深孔用于将旋转水套的出水口与多个喷头相连通。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述动力装置包括第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机均固定安装在搅拌机支架上，所述传动装置包括第一电机皮带轮、第二电机皮带轮、第一皮带、第二皮带、桶体传动带轮和叶片传动带轮，所述第一电机皮带轮固定安装在第一电机的输出轴上，所述桶体传动带轮固定安装在左侧桶体转轴的左侧且传动带轮用于通过左侧桶体转轴带动搅拌桶桶体转动，所述第一电机皮带轮和桶体传动带轮通过第一皮带连接且形成带传动，所述第二电机皮带轮固定安装在第二电机的输出轴上，所述叶片传动带轮固定安装在叶片转轴的左侧且叶片传动带轮用于通过叶片转轴带动搅拌叶片转动进而打散和搅拌物料，所述第二电机皮带轮和叶片传动带轮通过第二皮带连接且形成带传动。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述搅拌桶桶体包括搅拌桶本体、入料口、出料口、搅拌桶上盖和搅拌桶下盖，所述入料口设置在搅拌桶本体的顶部，所述出料口设置在搅拌桶本体的底部，所述搅拌桶上盖设置在入料口处，所述搅拌桶下盖设置在出料口处，所述搅拌桶本体的上部为圆柱状壳体结构，所述搅拌桶本体的下部为倒圆锥状壳体结构，所述搅拌桶上盖设置在搅拌桶本体的上部圆柱状结构的顶部且与搅拌桶本体可拆卸密封连接，所述搅拌桶下盖设置在搅拌桶本体的下部倒圆锥状结构的底部且与搅拌桶本体可拆卸密封连接。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述注水搅拌机控制装置包括主控制器、第一电机驱动器、第二电机驱动器、第三电机驱动器和控制面板，所述主控制器与第一电机驱动器电连接且主控制器用于给第一电机驱动器传输控制指令和接收第一电机驱动器传送回来的反馈信号，所述第一电机驱动器与第一电机电连接且用于控制第一电机动作，所述主控制器与第二电机驱动器电连接且主控制器用于给第二电机驱动器传输控制指令和接收第二电机驱动器传送回来的反馈信号，所述第二电机驱动器与第二电机电连接且用于控制第二电机动作，所述主控制器与第三电机驱动器电连接且用于给第三电机驱动器传输控制指令和接收第三电机驱动器传送回来的反馈信号，所述第三电机驱动器与定量供水泵电连接且第三电机驱动器通过控制定量供水泵的转速和运行时间来控制定量供水泵的供水量，所述控制面板与主控制器电连接且用于将用户输入的控制信号传输给主控制器，所述主控制器为PLC可编程控制器，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述高频冲击仪包括机架、加载冲击装置和加载测试装置，所述加载冲击装置安装在机架的上部且用于通过对模具冲压头施压使模具内搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料受压形成试件，所述加载测试装置安装在机架的下部且用于对相似材料实验用试件施压并同时测试试件的力学参数；

所述机架包括底座、导柱、下压基板和上横梁，所述导柱的下端穿过下压基板后固定在底座上，所述上横梁固定在导柱的顶端，所述导柱的数量至少为两个且所有导柱均竖直设置，所述加载冲击装置包括主承载螺杆、主承载螺杆螺母、涡轮、蜗杆、蜗杆驱动电机、冲压机构和冲压传感器，所述蜗杆驱动电机与蜗杆连接且用于驱动蜗杆转动，所述蜗杆与涡轮相啮合，所述涡轮转动的设置在上横梁的上部，所述主承载螺杆螺母设置在涡轮的下部且与主承载螺杆螺母固定连接，所述主承载螺杆穿过涡轮后与主承载螺杆螺母螺纹配合，所述冲压机构安装在主承载螺杆上，所述冲压传感器设置在冲压机构的正下方且用于实时监测冲压机构施加的力；

所述冲压机构包括滚珠丝杠、丝杠丝母、伺服电机、减速箱、冲压柱头、冲压缸和弹簧，所述伺服电机的输出轴与减速箱的输入端连接且伺服电机固定在减速箱上，所述减速箱的输出端与滚珠丝杠的上端固定连接，所述丝杠丝母套装在滚珠丝杠上且与滚珠丝杠形成滚珠丝杠副，所述弹簧的上部套装在滚珠丝杠上且弹簧的上端与丝杠丝母的下端连接，所述弹簧的下端与冲压缸的上端连接，所述冲压缸的下端与冲压柱头连接且能够对冲压柱头施加冲击载荷，所述主承载螺杆沿其轴线上设置有通孔，所述减速箱固定在主承载螺杆的上端，所述滚珠丝杠、丝杠丝母、弹簧、冲压缸和冲压柱头均设置在通孔内，所述丝杠丝母、弹簧、冲压缸和冲压柱头从上至下依次设置且丝杠丝母、冲压缸和冲压柱头均能够沿着通孔的侧壁上下滑动；

所述加载测试装置包括主油缸、多柱式压力传感器和位移传感器，所述主油缸竖直设置在底座的底部，所述多柱式压力传感器固定在主油缸的活塞杆顶端，所述多柱式压力传感器的顶端与下压基板的底部连接且能够在主油缸的带动下下压基板沿着导柱上下滑动，所述位移传感器设置在导柱上且用于监测下压基板的位移量。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述自动脱模机包括脱模机机架、脱模液压油缸、液压夹具、伺服泵源装置和自动脱模机控制装置，所述液压夹具设置在脱模机机架的顶部且用于夹持待脱模试件模具的底部外侧，所述脱模液压油缸设置在脱模机机架的中部且用于从模具的下端将试件从模具中顶出，所述伺服泵源装置设置在脱模机机架的下部，所述自动脱模机控制装置与伺服泵源装置电连接且用于控制伺服泵源装置的动作，所述伺服泵源装置与液压夹具通过管路连接且用于给液压夹具提供动力和控制液压夹具动作，所述伺服泵源装置与脱模液压油缸通过管路连接且用于给脱模液压油缸提供动力和控制脱模液压油缸动作。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述脱模机机架包括脱模机上承压板、脱模机下承压板、脱模机底板和脱模机立柱，所述上承压板、脱模机下承压板和脱模机底板从上至下依次水平设置，所述脱模机上承压板、脱模机下承压板和脱模机底板均为正四边形，所述脱模机立柱的数量为四个且四个所述脱模机立柱均竖直设置，四个所述脱模机立柱的下端均与脱模机底板的上表面固定连接且四个所述脱模机立柱分别设置在脱模机底板的四个边角上，四个所述脱模机立柱的上端均穿过脱模机下承压板后与上承压板的底面固定连接，所述脱模机下承压板固定设置在脱模机立柱的中部，所述上承压板开设有用于脱模液压油缸活塞杆通过的孔，所述脱模液压油缸竖直固定在脱模机下承压板的中部且脱模液压油缸的活塞杆能够穿过孔后顶在待脱模试件模具底部的中心位置，所述脱模液压油缸的下端设置有法兰且脱模液压油缸通过法兰固定在脱模机下承压板上，所述液压夹具的数量为多个，多个所述液压夹具均匀布设在待脱模试件模具的底部外围，所述液压夹具为转角压紧油缸，所述转角压紧油缸的旋转角度为180°。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述伺服泵源装置包括液压泵、脱模油缸控制阀和压紧油缸控制阀，所述液压泵通过管路与脱模油缸控制阀连接，所述脱模油缸控制阀通过管路与脱模液压油缸连接且用于给脱模液压油缸提供动力和控制脱模液压油缸动作，所述液压泵通过管路与压紧油缸控制阀连接，所述压紧油缸控制阀通过管路与液压夹具连接且用于给液压夹具提供动力和控制液压夹具动作，所述自动脱模机控制装置与脱模油缸控制阀电连接且用于控制脱模油缸控制阀的动作，所述自动脱模机控制装置与压紧油缸控制阀电连接且用于控制压紧油缸控制阀的动作，所述自动脱模机控制装置与液压泵电连接且用于控制液压泵的启停，所述自动脱模机控制装置为PLC可编程控制器。

上述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述恒温保湿箱包括可视化密封试件箱体、控制箱、温度控制装置和湿度控制装置，所述可视化密封试件箱体包括箱体本体和箱门，所述箱门设置在箱体本体的左侧，所述箱体本体的前侧板为中间抽真空的透明双层钢化玻璃，所述控制箱设置在可视化密封试件箱体的顶部，所述温度控制装置和湿度控制装置均设置在控制箱内，所述温度控制装置包括加热装置、制冷装置、温度传感器和温度控制器，所述加热装置、制冷装置和温度传感器均与温度控制器电连接，所述湿度控制装置包括加湿器、除湿器、湿度传感器和湿度控制器，所述加湿器、除湿器和湿度传感器均与湿度控制器电连接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型快速制作类煤岩相似材料试件的系统能够实现高效搅拌、成型、对试件压实和脱模；

2、本实用新型快速制作类煤岩相似材料试件的系统还提供了试件后期的养护，为试件进行实验提供了良好的条件。

3、本实用新型的定量注水搅拌机能够实现快速搅拌，自动化程度高，省时省力，有效的提高了搅拌效率，加快了试件制作速度。

4、本实用新型的定量注水搅拌机可以自动注水并同时搅拌，使材料不易结块。

5、本实用新型定量注水搅拌机的搅拌桶桶体和搅拌叶片可异步异向转动，能使物料充分混合，搅拌均匀；同时，定量注水搅拌机控制装置可控制搅拌时间及搅拌速度，可实现较快将物料搅拌均匀；

6、本实用新型定量注水搅拌机的搅拌桶桶体采用密封筒体结构，实现了人料分离，对人身健康及实验室环境维护都较为有利。

7、本实用新型的高频冲击仪能够快速的完成试件的压制成型；同时，可以记录压制过程中力、时间和位移的大小，比绘制力与时间、力与位移的关系曲线，减少人为因素和时间因素对相似材料力学特性的影响，提高模型试验结果的稳定性和准确性。

8、本实用新型的自动脱模机可以代替人工脱模，提高脱模效率。

9、本实用新型的恒温保湿箱同时设置有热装置和制冷装置，可设温度范围大，适用各种实验需求；同时恒温保湿箱还同时设有加湿器和除湿器，可设温度范围大，能够适用各种对湿度要求的实验。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型定量注水搅拌机的剖视图。

图3为本实用新型搅拌桶桶体的剖视图。

图4为本实用新型定量注水搅拌机控制装置的控制原理框图。

图5为本实用新型高频冲击仪的剖视图。

图6为本实用新型保护压板的安装位置示意图。

图7为本实用新型自动脱模机的结构示意图。

图8为本实用新型自动脱模机工作时的结构示意图。

图9为本实用新型伺服泵源装置的连接关系框图。

图10为本实用新型恒温保湿箱的结构示意图。

图11为本实用新型恒温保湿箱温度控制和湿度控制的原理框图。

附图标记说明:

1—定量注水搅拌机； 1-1—第一电机； 1-2—第二电机；

1-3—第一电机皮带轮； 1-4—第二电机皮带轮；

1-5—第一皮带； 1-6—第二皮带； 1-7—桶体传动带轮；

1-8—叶片传动带轮； 1-9—叶片转轴； 1-10—搅拌桶桶体；

1-101—搅拌桶本体； 1-102—入料口； 1-103—出料口；

1-104—搅拌桶上盖； 1-105—搅拌桶下盖； 1-11—右侧桶体转轴；

1-12—左侧桶体转轴； 1-13—搅拌叶片； 1-14—水箱；

1-15—定量供水泵； 1-16—供水软管； 1-17—旋转水套；

1-18—喷头； 1-19—深孔； 1-20—控制器；

1-21—第一电机驱动器； 1-22—第二电机驱动器；

1-23—第三电机驱动器； 1-24—控制面板；

1-25—搅拌机支架； 2—高频冲击仪； 2-1—底座；

2-2—导柱； 2-3—上横梁； 2-4—主承载螺杆；

2-5—主承载螺杆螺母； 2-6—涡轮；

2-7—蜗杆； 2-8—蜗杆驱动电机； 2-9—滚珠丝杠；

2-10—丝杠丝母； 2-11—伺服电机； 2-12—减速箱；

2-13—冲压柱头； 2-14—冲压缸； 2-15—弹簧；

2-16—通孔； 2-17—磁扣； 2-18—冲压传感器；

2-19—主油缸； 2-20—多柱式压力传感器；

2-21—下压基板； 2-22—位移传感器； 2-23—保护压板；

3—自动脱模机； 3-1—脱模机机架；

3-11—脱模机上承压板； 3-12—脱模机下承压板；

3-13—脱模机底板； 3-14—脱模机立柱； 3-15—孔；

3-16—试件托板； 3-2—脱模液压油缸； 3-21—法兰；

3-3—液压夹具； 3-4—伺服泵源装置； 3-41—液压泵；

3-42—脱模油缸控制阀； 3-43—压紧油缸控制阀；

4—恒温保湿箱； 4-11—箱体本体； 4-12—箱门；

4-2—控制箱； 4-31—热装置； 4-32—制冷装置；

4-33—温度传感器； 4-34—温度控制器； 4-41—加湿器；

4-42—除湿器； 4-43—湿度传感器； 4-44—湿度控制器。

具体实施方式

如图1所示的一种快速制作类煤岩相似材料试件的系统，包括定量注水搅拌机1、高频冲击仪2、自动脱模机3、恒温保湿箱4和基础5，所述定量注水搅拌机1、高频冲击仪2、自动脱模机3和恒温保湿箱4均设置在基础5上，所述定量注水搅拌机1设置在高频冲击仪2的左侧且定量注水搅拌机1用于将类煤岩相似材料的原料搅拌均匀，所述高频冲击仪2设置在自动脱模机3的左侧且高频冲击仪2用于将定量注水搅拌机1搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料通过模具压制成试件，所述自动脱模机3设置在恒温保湿箱4的左侧且自动脱模机3用于将高频冲击仪2通过模具压制好的试件从模具中顶出，所述恒温保湿箱4设置在自动脱模机3的右侧且恒温保湿箱4用于存放自动脱模机3从模具中脱出来的试件。

如图2所示，所述定量注水搅拌机1包括搅拌机支架1-25、搅拌部件、动力装置、传动装置、定量注水装置和注水搅拌机控制装置，所述搅拌部件、动力装置、传动装置、定量注水装置和注水搅拌机控制装置均安装在搅拌机支架1-25上，所述注水搅拌机控制装置与动力装置和定量注水装置均连接且用于控制动力装置动作、控制定量注水装置给搅拌部件内部定量注水，所述动力装置与传动装置连接且用于给传动装置提供动力，所述传动装置与搅拌部件连接且用于带动搅拌部件转动，所述定量注水装置与搅拌部件连接且用于给搅拌部件内部定量注水，所述搅拌部件包括搅拌桶桶体1-10、桶体转轴、叶片转轴1-9和搅拌叶片1-13，所述桶体转轴分为左侧桶体转轴1-12和右侧桶体转轴1-11，所述左侧桶体转轴1-12水平设置在搅拌桶桶体1-10的左侧且左侧桶体转轴1-12的右端与搅拌桶桶体1-10 的外壁固定连接，所述右侧桶体转轴1-11水平设置在搅拌桶桶体1-10的右侧且右侧桶体转轴1-11的左端与搅拌桶桶体1-10的外壁固定连接，所述左侧桶体转轴1-12和右侧桶体转轴1-11均与搅拌机支架1-25转动连接且使得搅拌桶桶体1-10能够绕着桶体转轴在搅拌机支架1-25上转动，所述左侧桶体转轴1-12和右侧桶体转轴1-11均为空心轴且左侧桶体转轴 1-12和右侧桶体转轴1-11的中心线在同一直线上，所述叶片转轴1-9的一端与搅拌机支架1-25转动连接，所述叶片转轴1-9的另一端依次穿过左侧桶体转轴1-12的中部、搅拌桶桶体1-10的中部和右侧桶体转轴1-11的中部后与搅拌机支架1-25转动连接，所述搅拌叶片1-13的一端固定在叶片转轴1-9上且能够通过叶片转轴1-9带动搅拌叶片1-13绕着叶片转轴1-9 转动进而打散和搅拌物料，所述搅拌叶片1-13的数量为多个且多个搅拌叶片1-13均设置在搅拌桶桶体1-10内；

所述定量注水装置包括水箱1-14、定量供水泵1-15、供水软管1-16、旋转水套1-17和喷头1-18，所述定量供水泵1-15设置在水箱1-14内，所述定量供水泵1-15的出水口与供水软管1-16的一端连接，所述供水软管 1-16的另一端通过旋转水套1-17与叶片转轴1-9的右端连接，所述旋转水套1-17与供水软管1-16连接的一端为固定连接端，所述旋转水套1-17与叶片转轴1-9连接的一端为转动连接端，所述旋转水套1-17的转动连接端与叶片转轴1-9转动连接，所述喷头1-18的数量为多个且多个喷头1-18 均设置在搅拌桶桶体1-10内，所述多个喷头1-18沿叶片转轴1-9长度方向上间隔设置在叶片转轴1-9上，所述叶片转轴1-9的右侧沿其轴心设置有深孔1-19且深孔1-19用于将旋转水套1-17的出水口与多个喷头1-18 相连通。定量供水泵1-15将水箱1-14内的水抽出后依次经过供水软管1-16、旋转水套1-17和深孔1-19，最后经由喷头1-18喷洒到搅拌桶桶体 1-10内的类煤岩相似材料的原料上。

如图2所示，所述动力装置包括第一电机1-1和第二电机1-2，所述第一电机1-1和第二电机1-2均固定安装在搅拌机支架1-25上，所述传动装置包括第一电机皮带轮1-3、第二电机皮带轮1-4、第一皮带1-5、第二皮带1-6、桶体传动带轮1-7和叶片传动带轮1-8，所述第一电机皮带轮1-3 固定安装在第一电机1-1的输出轴上，所述桶体传动带轮1-7固定安装在左侧桶体转轴1-12的左侧且传动带轮1-7用于通过左侧桶体转轴1-12带动搅拌桶桶体1-10转动，所述第一电机皮带轮1-3和桶体传动带轮1-7通过第一皮带1-5连接且形成带传动，所述第二电机皮带轮1-4固定安装在第二电机1-2的输出轴上，所述叶片传动带轮1-8固定安装在叶片转轴1-9 的左侧且叶片传动带轮1-8用于通过叶片转轴1-9带动搅拌叶片1-13转动进而打散和搅拌物料，所述第二电机皮带轮1-4和叶片传动带轮1-8通过第二皮带1-6连接且形成带传动。

如图2和图3所示，所述搅拌桶桶体1-10包括搅拌桶本体1-101、入料口1-102、出料口1-103、搅拌桶上盖1-104和搅拌桶下盖1-105，所述入料口1-102设置在搅拌桶本体1-101的顶部，所述出料口1-103设置在搅拌桶本体1-101的底部，所述搅拌桶上盖1-104设置在入料口1-102处，所述搅拌桶下盖1-105设置在出料口1-103处，所述搅拌桶本体1-101的上部为圆柱状壳体结构，所述搅拌桶本体1-101的下部为倒圆锥状壳体结构，所述搅拌桶上盖1-104设置在搅拌桶本体1-101的上部圆柱状结构的顶部且与搅拌桶本体1-101可拆卸密封连接，所述搅拌桶下盖1-105设置在搅拌桶本体1-101的下部倒圆锥状结构的底部且与搅拌桶本体1-101可拆卸密封连接。

如图2和图4所示，所述注水搅拌机控制装置包括主控制器1-20、第一电机驱动器1-21、第二电机驱动器1-22、第三电机驱动器1-23和控制面板1-24，所述主控制器1-20与第一电机驱动器1-21电连接且主控制器1-20用于给第一电机驱动器1-21传输控制指令和接收第一电机驱动器 1-21传送回来的反馈信号，所述第一电机驱动器1-21与第一电机1-1电连接且用于控制第一电机1-1动作，所述主控制器1-20与第二电机驱动器 1-22电连接且主控制器1-20用于给第二电机驱动器1-22传输控制指令和接收第二电机驱动器1-22传送回来的反馈信号，所述第二电机驱动器1-22 与第二电机1-2电连接且用于控制第二电机1-2动作，所述主控制器1-20 与第三电机驱动器1-23电连接且用于给第三电机驱动器1-23传输控制指令和接收第三电机驱动器1-23传送回来的反馈信号，所述第三电机驱动器 1-23与定量供水泵1-15电连接且第三电机驱动器1-23通过控制定量供水泵1-15的转速和运行时间来控制定量供水泵1-15的供水量，所述控制面板1-24与主控制器1-20电连接且用于将用户输入的控制信号传输给主控制器1-20，所述主控制器1-20为PLC可编程控制器，所述第一电机1-1 和第二电机1-2均为伺服电机。

上述定量注水搅拌机1的工作原理为：使用时，将搅拌桶上盖1-104 打开，将类煤岩相似材料的原料倒入搅拌桶本体1-101内，根据类煤岩相似材料的原料的种类和类煤岩相似材料的原料的重量，通过控制面板1-24 设定控制参数，主控制器1-20根据控制面板1-24传送给它的控制参数将控制指令传递给第三电机驱动器1-23，第三电机驱动器1-23根据主控制器1-20的控制指令控制供水泵1-15的转速和运行时间，进而控制供水泵 1-15的出水压力和出水量，供水泵1-15将水箱1-14内的水抽出后依次经过供水软管1-16、旋转水套1-17和深孔1-19，最后经由喷头1-18喷洒到搅拌桶桶体1-10内的类煤岩相似材料的原料上。

同时，主控制器1-20根据控制面板1-24传送给它的控制参数将控制指令传递给第一电机驱动器1-21，第一电机驱动器1-21根据控制面板1-24 传送的控制指令控制第一电机1-1转动，第一电机1-1带动第一电机皮带轮1-3转动，第一电机皮带轮1-3通过第一皮带1-5带动桶体传动带轮1-7 转动，桶体传动带轮1-7带动搅拌桶桶体1-10转动。

同时，主控制器1-20根据控制面板1-24传送给它的控制参数将控制指令传递给第二电机驱动器1-22，第二电机驱动器1-22根据控制面板1-24 传送的控制指令控制第二电机1-2转动，第二电机1-2带动第二电机皮带轮1-4转动，第二电机皮带轮1-4通过第二皮带1-6带动叶片传动带轮1-8 转动，叶片传动带轮1-8带动叶片转轴1-9转动，叶片转轴1-9带动搅拌叶片1-13绕着叶片转轴1-9转动进而打散和搅拌物料。

由于，搅拌桶桶体1-10和搅拌叶片1-13分别由不同的电机控制，因此该定量注水搅拌机1可以实现搅拌桶桶体1-10和搅拌叶片1-13同步同向转动、同步异向转动、异步同向转动或者异步异向转动，可根据物料自由设定转向和速度。同时，可以利用PLC可编程控制器具有的计时和定时的功能，控制搅拌桶桶体1-10和搅拌叶片1-13的转动时间，实现搅拌机加料后能够通过设定好的程序自动的将物料搅拌均匀。

所述搅拌桶本体1-101的上部为圆柱状壳体结构，所述搅拌桶本体 1-101的下部为倒圆锥状壳体结构，这样设计，首先、在搅拌过程中随着搅拌桶桶体1-10的转动，当搅拌桶本体1-101的倒圆锥状壳体处在下侧时，物料在自身重力的作用下被倒圆锥状壳体聚集在倒圆锥状壳体的底部，随着搅拌桶本体1-101的转动，被聚集的物料会被抛洒到搅拌桶本体1-101 内的中部，此时拌桶本体1-101内中部的搅拌叶片1-13能够将物料充分打散和搅拌。其次、搅拌桶本体1-101上部的圆柱状壳体，开设的入料口1-102 大方便装填物料；搅拌桶本体1-101下部的倒圆锥状壳体能够集中物料，方便搅拌好的物料的收集。

如图5所示，所述高频冲击仪包括机架、加载冲击装置和加载测试装置，所述加载冲击装置安装在机架的上部且用于通过对模具冲压头施压使模具内搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料受压形成试件，所述加载测试装置安装在机架的下部且用于对相似材料实验用试件施压并同时测试试件的力学参数；

所述机架包括底座2-1、导柱2-2、下压基板2-21和上横梁2-3，所述导柱2-2的下端穿过下压基板2-21后固定在底座2-1上，所述上横梁2-3 固定在导柱2-2的顶端，所述导柱2-2的数量至少为两个且所有导柱2-2 均竖直设置，所述加载冲击装置包括主承载螺杆2-4、主承载螺杆螺母2-5、涡轮2-6、蜗杆2-7、蜗杆驱动电机2-8、冲压机构和冲压传感器2-18，所述蜗杆驱动电机2-8与蜗杆2-7连接且用于驱动蜗杆2-7转动，所述蜗杆驱动电机2-8通过皮带传动带蜗杆2-7转动，所述蜗杆2-7与涡轮2-6相啮合，所述涡轮2-6转动的设置在上横梁2-3的上部，所述主承载螺杆螺母2-5的上端穿过上横梁2-3的中部后与涡轮2-6的下端固定连接，所述主承载螺杆螺母2-5轴台的与上横梁2-3的孔台相配合，所述主承载螺杆螺母2-5和涡轮2-6连接后的整体结构与上横梁2-3转动连接且上横梁2-3 能够限定主承载螺杆螺母2-5和涡轮2-6连接后的整体结构上下运动的自由度，所述主承载螺杆2-4穿过涡轮2-6后与主承载螺杆螺母2-5螺纹配合，所述冲压机构安装在主承载螺杆2-4上，所述冲压传感器2-18设置在冲压机构的正下方且用于实时监测冲压机构施加的力。

所述冲压机构包括滚珠丝杠2-9、丝杠丝母2-10、伺服电机2-11、减速箱2-12、冲压柱头2-13、冲压缸2-14和弹簧2-15，所述伺服电机2-11 的输出轴与减速箱2-12的输入端连接且伺服电机2-11固定在减速箱2-12 上，所述减速箱2-12的输出端与滚珠丝杠2-9的上端固定连接，所述丝杠丝母2-10套装在滚珠丝杠2-9上且与滚珠丝杠2-9形成滚珠丝杠副，所述弹簧2-15的上部套装在滚珠丝杠2-9上且弹簧2-15的上端与丝杠丝母2-10 的下端连接，所述弹簧2-15的下端与冲压缸2-14的上端连接，所述冲压缸2-14的下端与冲压柱头2-13连接且能够对冲压柱头2-13施加冲击载荷，所述主承载螺杆2-4沿其轴线上设置有通孔2-16，所述减速箱2-12固定在主承载螺杆2-4的上端，所述滚珠丝杠2-9、丝杠丝母2-10、弹簧2-15、冲压缸2-14和冲压柱头2-13均设置在通孔2-16内，所述丝杠丝母2-10、弹簧2-15、冲压缸2-14和冲压柱头2-13从上至下依次设置且丝杠丝母 2-10、冲压缸2-14和冲压柱头2-13均能够沿着通孔2-16的侧壁上下滑动；

所述加载测试装置包括主油缸2-19、多柱式压力传感器2-20和位移传感器2-22，所述主油缸2-19竖直设置在底座2-1的底部，所述多柱式压力传感器2-20固定在主油缸2-19的活塞杆顶端，所述多柱式压力传感器 2-20的顶端与下压基板2-21的底部连接且能够在主油缸2-19的带动下下压基板2-21沿着导柱2-2上下滑动，所述位移传感器2-22设置在导柱2-2 上且用于监测下压基板2-21的位移量。

上述高频冲击仪2的工作原理为：使用时，将定量注水搅拌机1搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料装填到试件模具中，将试件模具放置在下压基板2-21上的冲压传感器2-18上，启动蜗杆驱动电机2-8，蜗杆驱动电机 2-8带动蜗杆2-7转动，蜗杆2-7带动与它啮合的涡轮2-6转动，涡轮2-6 带动与它固定连接的主承载螺杆螺母2-5转动，涡轮2-6转动的设置在上横梁2-3的上部，主承载螺杆螺母2-5转动带动主承载螺杆2-4上下运动，通过主承载螺杆2-4的上下运动粗步调节冲压柱头2-13距离试件模具的位置。粗步调节冲压柱头2-13距离试件模具的位置后，启动伺服电机2-11，伺服电机2-11通过减速箱2-12减速后，带动滚珠丝杠2-9转动，滚珠丝杠2-9转动带动与滚珠丝杠2-9一起组成滚珠丝杠副的丝杠丝母2-10向下移动，丝杠丝母2-10向下移动，推动弹簧2-15也向下移动，弹簧2-15推动冲压缸2-14向下移动，冲压缸2-14带动冲压柱头2-13向下移动，并通过冲压柱头2-13下端的模具压头压紧在试件模具内的类煤岩相似材料的原料上，启动冲压缸2-14，冲压缸2-14对冲压柱头2-13施加冲击载荷，冲压柱头2-13又把冲击载荷传递给模具压头，试件模具下方的冲压传感器 2-18测量并记录模具压头对试件模具内的类煤岩相似材料的原料施加的力；最后，通过模具压头将模具内的类煤岩相似材料的原料压实，形成试件。

试件形成后，蜗杆驱动电机2-8启动，蜗杆驱动电机2-8带动蜗杆2-7 转动，蜗杆2-7带动与它啮合的涡轮2-6转动，涡轮2-6带动与它固定连接的主承载螺杆螺母2-5转动，主承载螺杆螺母2-5带动主承载螺杆2-4 向上运动，伺服电机2-11反向启动，原理同上，带动冲压柱头2-13回到初始位置。为下一次的压制做好准备。

本实用新型的高频冲击仪2还可用作试件力学性能的测试仪，将高频冲击仪2当做力学性能的测试仪使用时，将试件放置在下压基板2-21上，再在主承载螺杆2-4的下端安装好保护压板2-23，所述保护压板2-23主承载螺杆2-4通过磁扣2-17连接，如图6所示。启动主油缸2-19，主油缸 2-19通过设置在它活塞杆顶端的多柱式压力传感器2-20推动下压基板2-21，下压基板2-21基板推动试件上移，直到试件的顶部与保护压板2-23 相接触，多柱式压力传感器2-20将它实时测量的压力值传递给高频冲击仪 2的控制计算装置，位移传感器2-22将它实时测量的的位置信息也传递给高频冲击仪2的控制计算装置，控制计算装置根据压力和位移值计算出该试件的力学参数。

如图7和图8所示，所述自动脱模机3包括脱模机机架3-1、脱模液压油缸3-2、液压夹具3-3、伺服泵源装置3-4和自动脱模机控制装置，所述液压夹具3-3设置在脱模机机架3-1的顶部且用于夹持待脱模试件模具的底部外侧，所述脱模液压油缸3-2设置在脱模机机架3-1的中部且用于从模具的下端将试件从模具中顶出，所述伺服泵源装置3-4设置在脱模机机架3-1的下部，所述自动脱模机控制装置与伺服泵源装置3-4电连接且用于控制伺服泵源装置3-4的动作，所述伺服泵源装置3-4与液压夹具3-3 通过管路连接且用于给液压夹具3-3提供动力和控制液压夹具3-3动作，所述伺服泵源装置3-4与脱模液压油缸3-2通过管路连接且用于给脱模液压油缸3-2提供动力和控制脱模液压油缸3-2动作。

如图7、图8和图9所示，所述脱模机机架3-1包括脱模机上承压板 3-11、脱模机下承压板3-12、脱模机底板3-13和脱模机立柱3-14，所述上承压板3-11、脱模机下承压板3-12和脱模机底板3-13从上至下依次水平设置，所述脱模机上承压板3-11、脱模机下承压板3-12和脱模机底板 3-13均为正四边形，所述脱模机立柱3-14的数量为四个且四个所述脱模机立柱3-14均竖直设置，四个所述脱模机立柱3-14的下端均与脱模机底板3-13的上表面固定连接且四个所述脱模机立柱3-14分别设置在脱模机底板3-13的四个边角上，四个所述脱模机立柱3-14的上端均穿过脱模机下承压板3-12后与上承压板3-11的底面固定连接，所述脱模机下承压板 3-12固定设置在脱模机立柱3-14的中部，所述上承压板3-11开设有用于脱模液压油缸3-2活塞杆通过的孔3-15，所述脱模液压油缸3-2竖直固定在脱模机下承压板3-12的中部且脱模液压油缸3-2的活塞杆能够穿过孔 3-15后顶在待脱模试件模具底部的中心位置，所述脱模液压油缸3-2的下端设置有法兰3-21且脱模液压油缸3-2通过法兰3-21固定在脱模机下承压板3-12上，所述液压夹具3-3的数量为多个，多个所述液压夹具3-3均匀布设在待脱模试件模具的底部外围，所述液压夹具3-3为转角压紧油缸，所述转角压紧油缸的旋转角度为180°；

如图7、图8和图9所示，所述伺服泵源装置3-4包括液压泵3-41、脱模油缸控制阀3-42和压紧油缸控制阀3-43，所述液压泵3-41通过管路与脱模油缸控制阀3-42连接，所述脱模油缸控制阀3-42通过管路与脱模液压油缸3-2连接且用于给脱模液压油缸3-2提供动力和控制脱模液压油缸3-2动作，所述脱模油缸控制阀3-42是由溢流阀、流量控制阀和换向阀组成的阀组，所述阀组用于控制脱模液压油缸3-2的动作方向，速度和压力大小，所述液压泵3-41通过管路与压紧油缸控制阀3-43连接，所述压紧油缸控制阀3-43通过管路与液压夹具3-3连接且用于给液压夹具3-3提供动力和控制液压夹具3-3动作，所述压紧油缸控制阀3-43也是由溢流阀、流量控制阀和换向阀组成的阀组，所述阀组用于控制液压夹具3-3的动作方向，速度和压力大小，所述自动脱模机控制装置与脱模油缸控制阀3-42 电连接且用于控制脱模油缸控制阀3-42的动作，所述自动脱模机控制装置与压紧油缸控制阀3-43电连接且用于控制压紧油缸控制阀3-43的动作，所述自动脱模机控制装置与液压泵3-41电连接且用于控制液压泵3-41的启停，所述自动脱模机控制装置为PLC可编程控制器。

上述脱模机3的工作原理为：使用时，先将压制好的试件连通模具一起放置在脱模机上承压板3-11的中部，通过输入装置将脱模指令输入到脱模机机PLC可编程控制器，脱模机PLC可编程控制器根据设定好的程序依次执行，首先、启动液压泵3-41；其次、通过压紧油缸控制阀3-43控制液压夹具3-3夹紧试件模具的底部；再次、通过脱模油缸控制阀3-42控制脱模液压油缸3-2慢慢向上伸出活塞杆，活塞杆的顶端顶在试件托板 3-16上慢慢的将试件从试件模具中顶出，直到活塞杆伸出到试件被顶出的高度，脱模油缸控制阀3-42控制脱模液压油缸3-2停止动作；手动将试件从模具顶部拿走。脱模机PLC可编程控制器通过压紧油缸控制阀3-43控制液压夹具3-3松开模具底部，同时、PLC可编程控制器通过脱模油缸控制阀3-42控制脱模液压油缸3-2的活塞杆回到初始位置。手动将模具从脱模机上承压板3-11上拿开，完成一次脱模过程。

如图10和图11所示，所述恒温保湿箱4包括可视化密封试件箱体、控制箱4-2、温度控制装置和湿度控制装置，所述可视化密封试件箱体包括箱体本体4-11和箱门4-12，所述箱门4-12设置在箱体本体4-11的左侧，所述箱体本体4-11的前侧板为中间抽真空的透明双层钢化玻璃，所述控制箱4-2设置在可视化密封试件箱体的顶部，所述温度控制装置和湿度控制装置设置在控制箱4-2内，所述温度控制装置包括加热装置4-31、制冷装置4-32、温度传感器4-33和温度控制器4-34，所述加热装置4-31、制冷装置4-32、温度传感器4-33均与温度控制器4-34电连接，所述湿度控制装置包括加湿器4-41、除湿器4-42、湿度传感器4-43和湿度控制器4-44，所述加湿器4-41、除湿器4-42、湿度传感器4-43均与湿度控制器4-44电连接，所述恒温保湿箱4的温度调节范围为-10°～70°，所述恒温保湿箱 4的湿度调节范围为0％～80％。

上述恒温保湿箱4的工作原理为：使用时，根据用户设定的温度和湿度，当设定的温度范围值中最小值大于恒温保湿箱4内空气的温度时，加热装置4-31启动，对恒温保湿箱4内的空气进行循环加热，使恒温保湿箱4内空气的温度保持在设定的温度范围值内。当设定的温度范围值中最大值小于恒温保湿箱4内空气的温度时，制冷装置4-32启动，对恒温保湿箱 4内的空气进行循环制冷，使恒温保湿箱4内空气的温度保持在设定的温度范围值内。当恒温保湿箱4内空气的温度在设定的温度范围值内时，通过加热装置4-31和制冷装置4-32的循环系统，加速恒温保湿箱4内空气的流通使恒温保湿箱4各处的空气温度尽可能的一致。

当设定的湿度范围值中最小值大于恒温保湿箱4内空气的湿度时，加湿器4-41启动，对恒温保湿箱4内的空气进行循环加湿，使恒温保湿箱4 内空气的湿度保持在设定的湿度范围值内。当设定的湿度范围值中最大值小于恒温保湿箱4内空气的湿度时，除湿器4-42启动，对恒温保湿箱4 内的空气进行循环除湿，使恒温保湿箱4内空气的湿度保持在设定的湿度范围值内。当恒温保湿箱4内空气的湿度在设定的湿度范围值内时，通过加湿器4-41和除湿器4-42的循环系统，加速恒温保湿箱4内空气的流通使恒温保湿箱4各处的空气湿度尽可能的一致。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：包括定量注水搅拌机(1)、高频冲击仪(2)、自动脱模机(3)、恒温保湿箱(4)和基础(5)，所述定量注水搅拌机(1)、高频冲击仪(2)、自动脱模机(3)和恒温保湿箱(4)均设置在基础(5)上，所述定量注水搅拌机(1)设置在高频冲击仪(2)的左侧且定量注水搅拌机(1)用于将类煤岩相似材料的原料搅拌均匀，所述高频冲击仪(2)设置在自动脱模机(3)的左侧且高频冲击仪(2)用于将定量注水搅拌机(1)搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料通过模具压制成试件，所述自动脱模机(3)设置在恒温保湿箱(4)的左侧且自动脱模机(3)用于将高频冲击仪(2)通过模具压制好的试件从模具中顶出，所述恒温保湿箱(4)设置在自动脱模机(3)的右侧且恒温保湿箱(4)用于存放自动脱模机(3)从模具中脱出来的试件。

2.按照权利要求1所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述定量注水搅拌机(1)包括搅拌机支架(1-25)、搅拌部件、动力装置、传动装置、定量注水装置和注水搅拌机控制装置，所述搅拌部件、动力装置、传动装置、定量注水装置和注水搅拌机控制装置均安装在搅拌机支架(1-25)上，所述注水搅拌机控制装置与动力装置和定量注水装置均连接且用于控制动力装置动作、控制定量注水装置给搅拌部件内部定量注水，所述动力装置与传动装置连接且用于给传动装置提供动力，所述传动装置与搅拌部件连接且用于带动搅拌部件转动，所述定量注水装置与搅拌部件连接且用于给搅拌部件内部定量注水；所述搅拌部件包括搅拌桶桶体(1-10)、桶体转轴、叶片转轴(1-9)和搅拌叶片(1-13)，所述桶体转轴分为左侧桶体转轴(1-12)和右侧桶体转轴(1-11)，所述左侧桶体转轴(1-12)水平设置在搅拌桶桶体(1-10)的左侧且左侧桶体转轴(1-12)的右端与搅拌桶桶体(1-10)的外壁固定连接，所述右侧桶体转轴(1-11)水平设置在搅拌桶桶体(1-10)的右侧且右侧桶体转轴(1-11) 的左端与搅拌桶桶体(1-10)的外壁固定连接，所述左侧桶体转轴(1-12)和右侧桶体转轴(1-11)均与搅拌机支架(1-25)转动连接且使得搅拌桶桶体(1-10)能够绕着桶体转轴在搅拌机支架(1-25)上转动，所述左侧桶体转轴(1-12)和右侧桶体转轴(1-11)均为空心轴且左侧桶体转轴(1-12)和右侧桶体转轴(1-11)的中心线在同一直线上，所述叶片转轴(1-9)的一端与搅拌机支架(1-25)转动连接，所述叶片转轴(1-9)的另一端依次穿过左侧桶体转轴(1-12)的中部、搅拌桶桶体(1-10)的中部和右侧桶体转轴(1-11)的中部后与搅拌机支架(1-25)转动连接，所述搅拌叶片(1-13)的一端固定在叶片转轴(1-9)上且能够通过叶片转轴(1-9)带动搅拌叶片(1-13)绕着叶片转轴(1-9)转动进而打散和搅拌物料，所述搅拌叶片(1-13)的数量为多个且多个搅拌叶片(1-13)均设置在搅拌桶桶体(1-10)内；

所述定量注水装置包括水箱(1-14)、定量供水泵(1-15)、供水软管(1-16)、旋转水套(1-17)和喷头(1-18)，所述定量供水泵(1-15)设置在水箱(1-14)内，所述定量供水泵(1-15)的出水口与供水软管(1-16)的一端连接，所述供水软管(1-16)的另一端通过旋转水套(1-17)与叶片转轴(1-9)的右端连接，所述喷头(1-18)的数量为多个且多个喷头(1-18)均设置在搅拌桶桶体(1-10)内，所述多个喷头(1-18)沿叶片转轴(1-9)长度方向上间隔设置在叶片转轴(1-9)上，所述叶片转轴(1-9)的右侧沿其轴心设置有深孔(1-19)且深孔(1-19)用于将旋转水套(1-17)的出水口与多个喷头(1-18)相连通。

3.按照权利要求2所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述动力装置包括第一电机(1-1)和第二电机(1-2)，所述第一电机(1-1)和第二电机(1-2)均固定安装在搅拌机支架(1-25)上，所述传动装置包括第一电机皮带轮(1-3)、第二电机皮带轮(1-4)、第一皮带(1-5)、第二皮带(1-6)、桶体传动带轮(1-7)和叶片传动带轮(1-8)，所述第一电机皮带轮(1-3)固定安装在第一电机(1-1)的输出轴上，所述桶体传动带轮(1-7)固定安装在左侧桶体转轴(1-12)的左侧且传动带轮(1-7)用于通过左侧桶体转轴(1-12)带动搅拌桶桶体(1-10)转动，所述第一电机皮带轮(1-3)和桶体传动带轮(1-7)通过第一皮带(1-5)连接且形成带传动，所述第二电机皮带轮(1-4)固定安装在第二电机(1-2)的输出轴上，所述叶片传动带轮(1-8)固定安装在叶片转轴(1-9)的左侧且叶片传动带轮(1-8)用于通过叶片转轴(1-9)带动搅拌叶片(1-13)转动进而打散和搅拌物料，所述第二电机皮带轮(1-4)和叶片传动带轮(1-8)通过第二皮带(1-6)连接且形成带传动。

4.按照权利要求2所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述搅拌桶桶体(1-10)包括搅拌桶本体(1-101)、入料口(1-102)、出料口(1-103)、搅拌桶上盖(1-104)和搅拌桶下盖(1-105)，所述入料口(1-102)设置在搅拌桶本体(1-101)的顶部，所述出料口(1-103)设置在搅拌桶本体(1-101)的底部，所述搅拌桶上盖(1-104)设置在入料口(1-102)处，所述搅拌桶下盖(1-105)设置在出料口(1-103)处，所述搅拌桶本体(1-101)的上部为圆柱状壳体结构，所述搅拌桶本体(1-101)的下部为倒圆锥状壳体结构，所述搅拌桶上盖(1-104)设置在搅拌桶本体(1-101)的上部圆柱状结构的顶部且与搅拌桶本体(1-101)可拆卸密封连接，所述搅拌桶下盖(1-105)设置在搅拌桶本体(1-101)的下部倒圆锥状结构的底部且与搅拌桶本体(1-101)可拆卸密封连接。

5.按照权利要求2所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述注水搅拌机控制装置包括主控制器(1-20)、第一电机驱动器(1-21)、第二电机驱动器(1-22)、第三电机驱动器(1-23)和控制面板(1-24)，所述主控制器(1-20)与第一电机驱动器(1-21)电连接且主控制器(1-20)用于给第一电机驱动器(1-21)传输控制指令和接收第一电机驱动器(1-21)传送回来的反馈信号，所述第一电机驱动器(1-21)与第一电机(1-1)电连接且用于控制第一电机(1-1)动作，所述主控制器(1-20)与第二电机驱动器(1-22)电连接且主控制器(1-20) 用于给第二电机驱动器(1-22)传输控制指令和接收第二电机驱动器(1-22)传送回来的反馈信号，所述第二电机驱动器(1-22)与第二电机(1-2)电连接且用于控制第二电机(1-2)动作，所述主控制器(1-20)与第三电机驱动器(1-23)电连接且用于给第三电机驱动器(1-23)传输控制指令和接收第三电机驱动器(1-23)传送回来的反馈信号，所述第三电机驱动器(1-23)与定量供水泵(1-15)电连接且第三电机驱动器(1-23)通过控制定量供水泵(1-15)的转速和运行时间来控制定量供水泵(1-15)的供水量，所述控制面板(1-24)与主控制器(1-20)电连接且用于将用户输入的控制信号传输给主控制器(1-20)，所述主控制器(1-20)为PLC可编程控制器，所述第一电机(1-1)和第二电机(1-2)均为伺服电机。

6.按照权利要求1所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述高频冲击仪包括机架、加载冲击装置和加载测试装置，所述加载冲击装置安装在机架的上部且用于通过对模具冲压头施压使模具内搅拌均匀的类煤岩相似材料的原料受压形成试件，所述加载测试装置安装在机架的下部且用于对相似材料实验用试件施压并同时测试试件的力学参数；

所述机架包括底座(2-1)、导柱(2-2)、下压基板(2-21)和上横梁(2-3)，所述导柱(2-2)的下端穿过下压基板(2-21)后固定在底座(2-1)上，所述上横梁(2-3)固定在导柱(2-2)的顶端，所述导柱(2-2)的数量至少为两个且所有导柱(2-2)均竖直设置，所述加载冲击装置包括主承载螺杆(2-4)、主承载螺杆螺母(2-5)、涡轮(2-6)、蜗杆(2-7)、蜗杆驱动电机(2-8)、冲压机构和冲压传感器(2-18)，所述蜗杆驱动电机(2-8)与蜗杆(2-7)连接且用于驱动蜗杆(2-7)转动，所述蜗杆(2-7)与涡轮(2-6)相啮合，所述涡轮(2-6)转动设置在上横梁(2-3)的上部，所述主承载螺杆螺母(2-5)设置在涡轮(2-6)的下部且与主承载螺杆螺母(2-5)固定连接，所述主承载螺杆(2-4)穿过涡轮(2-6)后与主承载螺杆螺母(2-5)螺纹配合，所述冲压机构安装在主承载螺杆(2-4)上，所述冲压传感器(2-18)设置在冲压机构的正下方且用于实时监测冲压机构施加的力；

所述冲压机构包括滚珠丝杠(2-9)、丝杠丝母(2-10)、伺服电机(2-11)、减速箱(2-12)、冲压柱头(2-13)、冲压缸(2-14)和弹簧(2-15)，所述伺服电机(2-11)的输出轴与减速箱(2-12)的输入端连接且伺服电机(2-11)固定在减速箱(2-12)上，所述减速箱(2-12)的输出端与滚珠丝杠(2-9)的上端固定连接，所述丝杠丝母(2-10)套装在滚珠丝杠(2-9)上且与滚珠丝杠(2-9)形成滚珠丝杠副，所述弹簧(2-15)的上部套装在滚珠丝杠(2-9)上且弹簧(2-15)的上端与丝杠丝母(2-10)的下端连接，所述弹簧(2-15)的下端与冲压缸(2-14)的上端连接，所述冲压缸(2-14)的下端与冲压柱头(2-13)连接且能够对冲压柱头(2-13)施加冲击载荷，所述主承载螺杆(2-4)沿其轴线上设置有通孔(2-16)，所述减速箱(2-12)固定在主承载螺杆(2-4)的上端，所述滚珠丝杠(2-9)、丝杠丝母(2-10)、弹簧(2-15)、冲压缸(2-14)和冲压柱头(2-13)均设置在通孔(2-16)内，所述丝杠丝母(2-10)、弹簧(2-15)、冲压缸(2-14)和冲压柱头(2-13)从上至下依次设置且丝杠丝母(2-10)、冲压缸(2-14)和冲压柱头(2-13)均能够沿着通孔(2-16)的侧壁上下滑动；

所述加载测试装置包括主油缸(2-19)、多柱式压力传感器(2-20)和位移传感器(2-22)，所述主油缸(2-19)竖直设置在底座(2-1)的底部，所述多柱式压力传感器(2-20)固定在主油缸(2-19)的活塞杆顶端，所述多柱式压力传感器(2-20)的顶端与下压基板(2-21)的底部连接且能够在主油缸(2-19)的带动下下压基板(2-21)沿着导柱(2-2)上下滑动，所述位移传感器(2-22)设置在导柱(2-2)上且用于监测下压基板(2-21)的位移量。

7.按照权利要求1所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述自动脱模机(3)包括脱模机机架(3-1)、脱模液压油缸(3-2)、液压夹具(3-3)、伺服泵源装置(3-4)和自动脱模机控制装置，所述液压夹具(3-3)设置在脱模机机架(3-1)的顶部且用于夹持待脱模试件模具的底部外侧，所述脱模液压油缸(3-2)设置在脱模机机架(3-1)的中部且用于从模具的下端将试件从模具中顶出，所述伺服泵源装置(3-4)设置在脱模机机架(3-1)的下部，所述自动脱模机控制装置与伺服泵源装置(3-4)电连接且用于控制伺服泵源装置(3-4)的动作，所述伺服泵源装置(3-4)与液压夹具(3-3)通过管路连接且用于给液压夹具(3-3)提供动力和控制液压夹具(3-3)动作，所述伺服泵源装置(3-4)与脱模液压油缸(3-2)通过管路连接且用于给脱模液压油缸(3-2)提供动力和控制脱模液压油缸(3-2)动作。

8.按照权利要求7所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述脱模机机架(3-1)包括脱模机上承压板(3-11)、脱模机下承压板(3-12)、脱模机底板(3-13)和脱模机立柱(3-14)，所述上承压板(3-11)、脱模机下承压板(3-12)和脱模机底板(3-13)从上至下依次水平设置，所述脱模机上承压板(3-11)、脱模机下承压板(3-12)和脱模机底板(3-13)均为正四边形，所述脱模机立柱(3-14)的数量为四个且四个所述脱模机立柱(3-14)均竖直设置，四个所述脱模机立柱(3-14)的下端均与脱模机底板(3-13)的上表面固定连接且四个所述脱模机立柱(3-14)分别设置在脱模机底板(3-13)的四个边角上，四个所述脱模机立柱(3-14)的上端均穿过脱模机下承压板(3-12)后与上承压板(3-11)的底面固定连接，所述脱模机下承压板(3-12)固定设置在脱模机立柱(3-14)的中部，所述上承压板(3-11)开设有用于脱模液压油缸(3-2)活塞杆通过的孔(3-15)，所述脱模液压油缸(3-2)竖直固定在脱模机下承压板(3-12)的中部且脱模液压油缸(3-2)的活塞杆能够穿过孔(3-15)后顶在待脱模试件模具底部的中心位置，所述脱模液压油缸(3-2)的下端设置有法兰(3-21)且脱模液压油缸(3-2)通过法兰(3-21)固定在脱模机下承压板(3-12)上，所述液压夹具(3-3)的数量为多个，多个所述液压夹具(3-3)均匀布设在待脱模试件模具的底部外围，所述液压夹具(3-3)为转角压紧油缸，所述转角压紧油缸的旋转角度为180°。

9.按照权利要求8所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述伺服泵源装置(3-4)包括液压泵(3-41)、脱模油缸控制阀(3-42)和压紧油缸控制阀(3-43)，所述液压泵(3-41)通过管路与脱模油缸控制阀(3-42)连接，所述脱模油缸控制阀(3-42)通过管路与脱模液压油缸(3-2)连接且用于给脱模液压油缸(3-2)提供动力和控制脱模液压油缸(3-2)动作，所述液压泵(3-41)通过管路与压紧油缸控制阀(3-43)连接，所述压紧油缸控制阀(3-43)通过管路与液压夹具(3-3)连接且用于给液压夹具(3-3)提供动力和控制液压夹具(3-3)动作，所述自动脱模机控制装置与脱模油缸控制阀(3-42)电连接且用于控制脱模油缸控制阀(3-42)的动作，所述自动脱模机控制装置与压紧油缸控制阀(3-43)电连接且用于控制压紧油缸控制阀(3-43)的动作，所述自动脱模机控制装置与液压泵(3-41)电连接且用于控制液压泵(3-41)的启停，所述自动脱模机控制装置为PLC可编程控制器。

10.按照权利要求1所述的快速制作类煤岩相似材料试件的系统，其特征在于：所述恒温保湿箱(4)包括可视化密封试件箱体、控制箱(4-2)、温度控制装置和湿度控制装置，所述可视化密封试件箱体包括箱体本体(4-11)和箱门(4-12)，所述箱门(4-12)设置在箱体本体(4-11)的左侧，所述箱体本体(4-11)的前侧板为中间抽真空的透明双层钢化玻璃，所述控制箱(4-2)设置在可视化密封试件箱体的顶部，所述温度控制装置和湿度控制装置均设置在控制箱(4-2)内，所述温度控制装置包括加热装置(4-31)、制冷装置(4-32)、温度传感器(4-33)和温度控制器(4-34)，所述加热装置(4-31)、制冷装置(4-32)和温度传感器(4-33)均与温度控制器(4-34)电连接，所述湿度控制装置包括加湿器(4-41)、除湿器(4-42)、湿度传感器(4-43)和湿度控制器(4-44)，所述加湿器(4-41)、除湿器(4-42)和湿度传感器(4-43)均与湿度控制器(4-44)电连接。