CN210645418U - 一种透明土孔隙液体回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于透明土孔隙溶液回收技术领域，涉及一种透明土孔隙液体回收装置。本实用新型包括外筒和设在外筒中的旋转筒，外筒上设有盖板，盖板上开设有定位孔，盖板上设有螺纹座，螺纹座上设有螺纹杆，螺纹杆上端具有定位部，下端上设有旋转盖；外筒底板上设有驱动旋转筒转动的驱动机构；旋转筒包括第一圆筒、圆台筒和第二圆筒；圆台筒上具有螺纹状凸部；第二圆筒底板上设有过滤板；旋转盖中部向下凹陷形成集液凹部；集液凹部上开设有若干个滤孔；旋转盖边沿上设有密封圈；当旋转盖盖合在第一圆筒中时，密封圈与第一圆筒内壁贴合并产生摩擦力。本实用新型的优点是：有效地回收透明土中的孔隙溶液。

Description

一种透明土孔隙液体回收装置

技术领域

本实用新型属于透明土孔隙液体回收技术领域，涉及一种透明土孔隙液体回收装置。

背景技术

岩土实验是工程地质勘察的重要组成部分，通过实验得到的实验数据，为许多实际问题的解决提供了直观、可靠的实验基础。透明土作为一种非导入呈像技术，运用在岩土实验中，使得观测内部的土体变形和土体内部构筑物的变形成为可能。

透明土的制备方法为，先分别配制折射率相匹配的固体颗粒、孔隙液体，再进行固液混合，即可得到透明土。其中需要注意的是，固液之间需互不反应，且要求固液均为无色透明、无毒无害的化学药品。透明土的制备中，孔隙液体的配制繁琐，现有液体配制技术分为有机溶液、无机溶液和有机无机溶液混合配制三种方式。有机溶液和有机无机溶液配制孔隙液体的方法，仅能满足折射率的要求；无机溶液混合得到孔隙液体的方法，由于其在满足溶液折射率要求的前提下，可一定程度上模拟天然土壤孔隙液体的粘度性质，因此这一方法的使用越来越多。

在现有技术中，例如申请号201510443325.1“一种快速回收透明土中孔隙溶液的装置及操作方法”，其装置是由厚壁容器、密封圈、受力盘、导管和孔隙溶液容器组成的，厚壁容器是透明的，能够承受较大的内围压、外围压和竖向荷载，密封圈与受力盘紧密牢固连接，当压入到厚壁容器后，可与厚壁容器内侧封闭接触，同时可在竖向压力下沿厚壁容器内侧滑动，在受力盘中开设溢出口，溢出口直接与导管连接，导管的另一端深入到孔隙溶液容器内，用于容纳回收的透明土中的孔隙溶液。该方案的缺陷在于：仅适用于油类有机溶液的回收，不能用于无机溶液孔隙液体的回收。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种透明土孔隙液体回收装置及回收方法，本实用新型所要解决的技术问题是：如何有效地回收透明土中的孔隙液体，特别是由两种及两种以上的不同密度且互不相溶的溶液混合而成的孔隙液体。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种透明土孔隙液体回收装置，包括外筒，所述外筒上端盖合有盖板，所述盖板中部开设有多边形的定位孔，所述盖板内侧还固设有螺纹座，所述螺纹座上具有螺纹孔，该螺纹孔轴线与定位孔中心线重合；还包括：

旋转筒，其同轴设置且转动连接在外筒中，所述旋转筒从上到下依次包括第一圆筒、圆台筒和第二圆筒；所述圆台筒上大下小，所述圆台筒上端与第一圆筒下端相连，下端与第二圆筒上端相连；所述圆台筒上具有螺纹状凸部；所述第二圆筒底部具有一底板，该底板上设置有过滤板；所述第二圆筒的底板与外筒底部之间设置有用于驱动旋转筒转动的驱动机构；所述旋转筒正转时由螺纹状凸部产生一向上的推力；

螺纹杆，其插设在定位孔中且螺纹杆螺纹连接在螺纹座上；所述螺纹杆下端穿过螺纹座，所述螺纹杆上端设有与定位孔相比配的定位部；所述螺纹杆下端上同轴设置且脱卸式连接有旋转盖，所述旋转盖中部向下凹陷形成集液凹部，所述集液凹部深度H大于圆台筒长度h；所述集液凹部的侧壁上围绕螺纹杆开设有若干个滤孔；所述旋转盖边沿上设置有密封圈；当所述旋转盖盖合在第一圆筒中时，所述密封圈与第一圆筒内壁贴合并产生摩擦力。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述螺纹杆还包括位于定位部下侧面的螺纹部；所述螺纹部上端以螺纹杆轴线对称设置且竖直固连有两根L型限位杆；所述定位部下侧面上开设有L型槽；所述L型限位杆各上下滑动设置在一L型槽中；所述L型限位杆凸部与L型槽凸部之间设置有弹簧，所述弹簧上端抵压在L型限位杆凸部上，下端抵压在L型槽凸部上；所述定位孔和定位部均为正六边形，且所述定位孔上端开口大于其下端开口。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述盖板上开设有若干个通槽。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述第一圆筒下端上开设有环形凹槽，所述环形凹槽中部到圆台筒下端的距离h1小于所述集液凹部深度H。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述旋转盖上以螺纹杆轴线中心对称固设有若干个挡流板。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述挡流板下侧边沿上开设有若干个引流孔。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述螺纹杆轴向上开设有通道，所述旋转盖中部开设有通孔；所述通道上端连通外界环境，下端与通孔连通。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述旋转盖下侧面上竖直固设有通气管，所述通气管中具有排流盲孔；所述排流盲孔下端密封，上端连通通孔；所述通气管上还开设有若干个连通排流盲孔的排流孔。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述通气管下端固设有圆锥形的钻头，所述钻头最大直径大于通气管直径。

在上述的一种透明土孔隙液体回收装置中，所述第二圆筒的底板中部向上凸起形成导流凸部；导流凸部所述导流凸部由过滤板环绕并且导流凸部下端边沿与过滤板固连。

与现有技术相比，本透明土孔隙液体回收装置具有以下优点：

1、第二圆筒中的透明土在由旋转筒旋转产生的离心力以及由集液凹部底部产生的挤压共同作用下，逐渐实现透明土与孔隙液体分离。孔隙液体在离心力作用下向第二圆筒内壁靠近。由于孔隙液体由不同密度溶液混合而成，例如由无机溶液和有机溶液混合而成的孔隙液体中，由于无机溶液密度大于有机溶液密度，且两者本身互不相溶。因此当无机溶液与有机溶液相遇时，密度小的有机溶液向上偏移溢出第二圆筒上端边沿并进入圆台筒中；进入圆台筒中的有机溶液在由螺纹状凸部产生的推力作用下通过滤孔排进集液凹部中；密度大的无机溶液向下偏移，并在重力作用下排进外筒中。与此同时，随着孔隙液体从透明土中排出以及在集液凹部底部挤压下，透明土中固体颗粒之间的距离逐渐减小，且透明土整体向下偏移。通过上述过程，本透明土孔隙液体回收装置可以快速并有效地实现透明土与孔隙液体分离，并且从旋转盖上回收密度小的孔隙液体；从外筒中回收密度大的孔隙液体。因此本透明土孔隙液体回收装置适用于回收由两种及两种以上的不同密度且互不相溶的溶液混合而成的孔隙液体。

2、螺纹杆的主要作用有：在旋转盖转动时，带动旋转盖向下运动，使集液凹部底部接触并挤压透明土上表面，从而提高透明土与孔隙液体的分离效率；通过定位部嵌于定位孔中以实现旋转盖相对于旋转筒静止，从而有助于密度小的孔隙液体从滤孔排进集液凹部中，且防止集液凹部中的孔隙液体晃荡。

3、旋转盖主要作用有：封闭第一圆筒，这有助于提高回收密度小的孔隙液体的工作效率；形成有用于存储孔隙液体的集液凹部，从而方便回收密度小的孔隙液体；由于旋转盖的中心线与旋转筒轴线重合，从而提高旋转筒转动时的稳定性，为透明土与孔隙液体分离创造稳定的分离环境；当旋转盖接触并挤压透明土上表面时，该结构有效减小透明土中的固体颗粒向第二圆筒内壁靠近，并避免固体颗粒封堵第二圆筒上端开口，使密度小的孔隙液体有效地进入圆台筒中。

4、向透明土中充入空气。空气进入透明土中固体颗粒的间隙之间并排挤孔隙液体，从而加快透明土与孔隙液体的分离速度，提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中密封圈位于环形凹槽时的结构示意图。

图3是本实用新型中气泵工作时的结构示意图。

图4是图1中A-A处的结构剖视图。

图5是图1中B处的局部放大图。

图6是图1中C处的局部放大图。

图7是图1中D-D处的结构剖视图。

图8是图1中E处的局部放大图。

图中，1、外筒；11、盖板；111、丁形架；112、固定架；12、定位孔；13、螺纹座；14、通槽；2、旋转筒；21、第一圆筒；211、环形凹槽；22、圆台筒；221、螺纹状凸部；23、第二圆筒；24、导流凸部；25、过滤板；3、电机；31、转轴；4、螺纹杆；41、定位部；411、L型槽；412、弹簧；42、通道；43、橡胶塞；44、L型限位杆；45、螺纹部；5、旋转盖；51、固定座；52、滤孔；53、集液凹部；54、通孔；55、密封圈；56、挡流板；561、引流孔；57、通气管；571、钻头；572、排流盲孔；573、排流孔；6、气泵。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

参照图1至图6，一种透明土孔隙液体回收装置，包括外筒1，所述外筒1上端盖合有盖板11；盖板11的边沿上铰接有丁形架111，外筒1外壁上固设有固定架112，当盖板11盖合在外筒1上端时，丁形架111绕着铰接点向下转动，使丁形架111的竖杆穿过固定架112，丁形架111的横杆位于固定架112下方，从而将盖板11固定在外筒1上端上。所述盖板11中部开设有多边形的定位孔12，所述盖板11内侧还固设有螺纹座13，所述螺纹座13上具有螺纹孔，该螺纹孔轴线与定位孔12中心线重合；还包括：

旋转筒2，其同轴设置且转动连接在外筒1中，所述旋转筒2从上到下依次包括第一圆筒21、圆台筒22和第二圆筒23；所述圆台筒22上大下小，所述圆台筒22上端与第一圆筒21下端相连，下端与第二圆筒23上端相连；所述圆台筒22上具有螺纹状凸部221；所述第二圆筒23底部具有一底板，该底板上设置有过滤板25；所述第二圆筒23的底板与外筒1底部之间设置有用于驱动旋转筒2转动的驱动机构；所述旋转筒2正转时由螺纹状凸部221产生一向上的推力；

螺纹杆4，其插设在定位孔12中且螺纹杆4螺纹连接在螺纹座13上；所述螺纹杆4下端穿过螺纹座13，所述螺纹杆4上端设有与定位孔12相比配的定位部41；所述螺纹杆4下端上同轴设置且脱卸式连接有旋转盖5，所述旋转盖5中部向下凹陷形成集液凹部53，所述集液凹部53深度H大于圆台筒22长度h；所述集液凹部53的侧壁上围绕螺纹杆4开设有若干个滤孔52；所述旋转盖5边沿上设置有密封圈55；当所述旋转盖5盖合在第一圆筒21中时，所述密封圈55与第一圆筒21内壁贴合并产生摩擦力。

使用本装置回收孔隙液体的过程中，先松动在需要回收的透明土，使其松散；再将已松散的透明土放置在第二圆筒23中，并使透明土上表面与第二圆筒23上端所在的平面平齐。然后将盖板11盖合在外筒1上端。并转动螺纹杆4，使螺纹杆4带动旋转盖5向下旋转，旋转盖5盖合在第一圆筒21上端。同时密封圈55与第一圆筒21内壁紧紧贴合。因此，在旋转筒2转动时，密封圈55与第一圆筒21内壁之间产生有摩擦力A。

此时启动驱动机构，驱动机构驱动旋转筒2正转。旋转筒2带动旋转盖5正转。旋转盖5同时又带动螺纹杆4在螺纹座13中转动，从而使螺纹杆4带动旋转盖5向下运动，使集液凹部53底部接触并挤压透明土上表面。与此同时，定位部41恰好运动至定位孔12内，通过定位部41嵌于定位孔12中来实现旋转盖5相对于旋转筒2保持静止状态。

第二圆筒23中的透明土在由旋转筒2旋转产生的离心力以及由集液凹部53底部产生的挤压共同作用下，逐渐实现透明土与孔隙液体分离。孔隙液体在离心力作用下向第二圆筒23内壁靠近。由于孔隙液体由不同密度溶液混合而成，例如由无机溶液和有机溶液混合而成的孔隙液体中，由于无机溶液密度大于有机溶液密度，且两者本身互不相溶。因此当无机溶液与有机溶液相遇时，密度小的有机溶液向上偏移溢出第二圆筒23上端边沿并进入圆台筒22中；进入圆台筒22中的有机溶液在由螺纹状凸部221产生的推力作用下通过滤孔52排进集液凹部53中；密度大的无机溶液向下偏移，并在重力作用下排进外筒1中。与此同时，随着孔隙液体从透明土中排出以及在集液凹部53底部挤压下，透明土中固体颗粒之间的距离逐渐减小，且透明土整体向下偏移。最终实现透明土与孔隙液体分离。当孔隙液体不再从滤孔52或者过滤板25溢出时，关闭驱动机构。然后分别回收集液凹部53以及外筒1中的孔隙液体。

在上述过程中，旋转盖5主要作用有：封闭第一圆筒21，这有助于提高回收密度小的孔隙液体的工作效率；形成有用于存储孔隙液体的集液凹部53，从而方便回收密度小的孔隙液体；由于旋转盖5的中心线与旋转筒2轴线重合，从而提高旋转筒2转动时的稳定性，为透明土与孔隙液体分离创造稳定的分离环境；当旋转盖5接触并挤压透明土上表面时，该结构有效减小透明土中的固体颗粒向第二圆筒23内壁靠近，并避免固体颗粒封堵第二圆筒23上端开口，使密度小的孔隙液体有效地进入圆台筒22中。

螺纹杆4的主要作用有：在旋转盖5转动时，带动旋转盖5向下运动，使集液凹部53底部接触并挤压透明土上表面，从而提高透明土与孔隙液体的分离效率；通过定位部41嵌于定位孔12中以实现旋转盖5相对于旋转筒2静止，从而有助于密度小的孔隙液体从滤孔52排进集液凹部53中，且防止集液凹部53中的孔隙液体晃荡。

通过上述过程，本透明土孔隙液体回收装置可以快速并有效地实现透明土与孔隙液体分离，并且从旋转盖5上回收密度小的孔隙液体；从外筒1中回收密度大的孔隙液体。因此本透明土孔隙液体回收装置适用于回收由两种及两种以上的不同密度且互不相溶的溶液混合而成的孔隙液体。

参照图1和图7，优选地，所述盖板11上开设有若干个通槽14。

通槽14便于从旋转盖5上回收密度小的孔隙液体。

参照图1和图8，进一步地，所述螺纹杆4还包括位于定位部41下侧面的螺纹部45；所述螺纹部45上端以螺纹杆4轴线对称设置且竖直固连有两根L型限位杆44；所述定位部41下侧面上开设有L型槽411；所述L型限位杆44各上下滑动设置在一L型槽411中；所述L型限位杆44凸部与L型槽411凸部之间设置有弹簧412，所述弹簧412上端抵压在L型限位杆44凸部上，下端抵压在L型槽411凸部上；所述定位孔12和定位部41均为正六边形，且所述定位孔12上端开口大于其下端开口。

当定位部41向下运动时，定位部41边沿逐渐与定位孔12内壁接触，从而使旋转盖5逐渐降低转速。并当定位部41嵌于定位孔12中时，旋转盖5相对于旋转筒2静止。该结构有助于将定位部41嵌于定位孔12中。

当孔隙液体不再从滤孔52或者过滤板25溢出时，先关闭驱动机构。再回收将旋转盖5上的孔隙液体。然后将定位部41向上拔起，即定位部41相对于螺纹部45作竖直向上运动，从而压缩弹簧412并使定位部41脱离定位孔12。此时通过定位部41反转螺纹部45，螺纹杆4带动旋转盖5从第一圆筒21分离出来。该结构有助于旋转盖5从第一圆筒21分离。

参照图1和图6，优选地，集液凹部53底部中部上固设有固定座51，所述固定座51通过法兰盘与螺纹杆4下端固定连接。

该结构便于旋转盖5在螺纹杆4上安装和拆卸。

参照图1，优选地，所述驱动机构为电机3，所述电机3设置在外筒1底板的中部上，所述电机3输出轴传动连接有转轴31，所述转轴31上端固设在旋转筒2底板的中部上。

电机3与外部电源电连接。当启动电机3时，电机3带动转轴31正转，转轴31驱动旋转筒2转动。

参照图1至图4，具体来说，所述第一圆筒21下端上开设有环形凹槽211，所述环形凹槽211中部到圆台筒22下端的距离h1小于所述集液凹部53深度H。

当定位部41嵌于定位孔12中时，密封圈55运动至环形凹槽211中，此时密封圈55与环形凹槽211内壁接触且产生有摩擦力B。由于密封圈55形变量较小，摩擦力B小于上述的摩擦力A。此时旋转盖5与旋转筒2之间的阻力较小，从而有助于旋转筒2转动。此外，集液凹部53底部已接触并挤压透明土上表面。

参照图1至图3，具体来说，所述旋转盖5上以螺纹杆4轴线中心对称固设有若干个挡流板56。

挡流板56的设置有助于减小集液凹部53中孔隙液体的晃荡。

参照图1至图3以及图6，具体来说，所述挡流板56下侧边沿上开设有若干个引流孔561。

引流孔561的设置有助于回收旋转盖5上孔隙液体。

参照图1至图3，具体来说，所述螺纹杆4轴向上开设有通道42，所述旋转盖5中部开设有通孔54；所述通道42上端连通外界环境，下端与通孔54连通。

当集液凹部53底部挤压透明土上表面时，若通道42中有液体，则说明透明土中还有的孔隙液体较多，需要继续进行透明土与孔隙液体分离工作；若通道42中无液体或者仅有少量液体时，则说明透明土与孔隙液体快要完全分离。

参照图1至图3，具体来说，所述旋转盖5下侧面上竖直固设有通气管57，所述通气管57中具有排流盲孔572；所述排流盲孔572上端连通通孔54，下端密封；所述通气管57上还开设有若干个连通排流盲孔572的排流孔573。

通过气泵6向通道42充入空气，使空气依次经过通孔54、排流盲孔572和排流孔573进入透明土中。空气进入透明土中固体颗粒的间隙之间并排挤孔隙液体，从而加快透明土与孔隙液体的分离速度，提高工作效率。

参照图1至图3，具体来说，所述通气管57下端固设有圆锥形的钻头571，所述钻头571最大直径大于通气管57直径。

钻头571的设置有助于通气管57插入透明土中，且由于钻头571在透明土中形成空隙通道的直径大于通气管57的直径，有助于外界空气通过通气管57进入透明土中。

参照图1至图3，具体来说，所述第二圆筒23的底板中部向上凸起形成导流凸部24；所述导流凸部24由过滤板25环绕并且导流凸部24下端边沿与过滤板25固连。

导流凸部24的设置有助于密度大的孔隙液体从过滤板25排出。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种透明土孔隙液体回收装置，包括外筒(1)，其特征在于，所述外筒(1)上端盖合有盖板(11)，所述盖板(11)中部开设有多边形的定位孔(12)，所述盖板(11)内侧还固设有螺纹座(13)，所述螺纹座(13)上具有螺纹孔，该螺纹孔轴线与定位孔(12)中心线重合；还包括：

旋转筒(2)，其同轴设置且转动连接在外筒(1)中，所述旋转筒(2)从上到下依次包括第一圆筒(21)、圆台筒(22)和第二圆筒(23)；所述圆台筒(22)上大下小，所述圆台筒(22)上端与第一圆筒(21)下端相连，下端与第二圆筒(23)上端相连；所述圆台筒(22)上具有螺纹状凸部(221)；所述第二圆筒(23)底部具有一底板，该底板上设置有过滤板(25)；所述第二圆筒(23)的底板与外筒(1)底部之间设置有用于驱动旋转筒(2)转动的驱动机构；所述旋转筒(2)正转时由螺纹状凸部(221)产生一向上的推力；

螺纹杆(4)，其插设在定位孔(12)中且螺纹杆(4)螺纹连接在螺纹座(13)上；所述螺纹杆(4)下端穿过螺纹座(13)，所述螺纹杆(4)上端设有与定位孔(12)相比配的定位部(41)；所述螺纹杆(4)下端上同轴设置且脱卸式连接有旋转盖(5)，所述旋转盖(5)中部向下凹陷形成集液凹部(53)，所述集液凹部(53)深度H大于圆台筒(22)长度h；所述集液凹部(53)的侧壁上围绕螺纹杆(4)开设有若干个滤孔(52)；所述旋转盖(5)边沿上设置有密封圈(55)；当所述旋转盖(5)盖合在第一圆筒(21)中时，所述密封圈(55)与第一圆筒(21)内壁贴合并产生摩擦力。

2.根据权利要求1所述的一种透明土孔隙液体回收装置，其特征在于，所述第一圆筒(21)下端上开设有环形凹槽(211)，所述环形凹槽(211)中部到圆台筒(22)下端的距离h1小于所述集液凹部(53)深度H。

3.根据权利要求2所述的一种透明土孔隙液体回收装置，其特征在于，所述旋转盖(5)上以螺纹杆(4)轴线中心对称固设有若干个挡流板(56)。

4.根据权利要求3所述的一种透明土孔隙液体回收装置，其特征在于，所述挡流板(56)下侧边沿上开设有若干个引流孔(561)。

5.根据权利要求4所述的一种透明土孔隙液体回收装置，其特征在于，所述螺纹杆(4)轴向上开设有通道(42)，所述旋转盖(5)中部开设有通孔(54)；所述通道(42)上端连通外界环境，下端与通孔(54)连通。

6.根据权利要求5所述的一种透明土孔隙液体回收装置，其特征在于，所述旋转盖(5)下侧面上竖直固设有通气管(57)，所述通气管(57)中具有排流盲孔(572)；所述排流盲孔(572)上端连通通孔(54)，下端密封；所述通气管(57)上还开设有若干个连通排流盲孔(572)的排流孔(573)。

7.根据权利要求6所述的一种透明土孔隙液体回收装置，其特征在于，所述通气管(57)下端固设有圆锥形的钻头(571)，所述钻头(571)最大直径大于通气管(57)直径。

8.根据权利要求7所述的一种透明土孔隙液体回收装置，其特征在于，所述第二圆筒(23)的底板中部向上凸起形成导流凸部(24)；所述导流凸部(24)由过滤板(25)环绕并且导流凸部(24)下端边沿与过滤板(25)固连。

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