CN211602670U - 一种截齿侵入煤岩破裂试验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，包括架体，所述架体下端可水平旋转的设置有旋转工作台，在旋转工作台上且沿旋转工作台的周向呈均匀的设置有侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位；在旋转工作台上的所述侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位各自设有盛装器皿，所述盛装器皿用于盛放试验用煤岩；在所述架体上且竖向向上间隔所述旋转工作台设有横向设置的安装梁，在安装梁上且正对所述侵入破裂试验工位设有竖向向下设置的伸缩机构，伸缩机构的下端为工作端并连接固定有待检测截齿；本实用新型具有能够更好的提高试验效率，能够更好地方便更换试验体以提高试验可靠性的优点。

Description

一种截齿侵入煤岩破裂试验设备

技术领域

本实用新型属于截齿技术领域，具体涉及一种截齿侵入煤岩破裂试验设备。

背景技术

我国是以煤炭为主要能源的国家之一，未来我国煤炭开采深度与难度越来越大，采掘机械在保证高效安全生产方面起着关键的作用。作为截割的主要部件，截齿在破碎煤岩过程中处于恶劣的环境条件，包括煤岩的物理力学性质、截齿的性能及破碎时侵入煤岩的角度、地层压力大小等均对采掘效果产生了重要影响。

截齿侵入煤岩破裂机理的基本试验，对于研究截齿的性能及截齿与煤岩匹配关系、煤岩材料的破裂过程及最终破碎形态不可忽视。中国发明专利(CN104458433B)公开了一种截齿侵入煤岩破裂机理试验万向平台及使用方法；该平台试验机上方设有活动横梁、传感器、截齿套筒及试验截齿，下方试验箱体内部设有超薄千斤顶和压力传感器；试验箱体底部横向设有旋转螺杆与弧形齿座啮合，并通过滑块使两者固定连接；弧形齿座套装于中心转轴上，旋转座平装于其下部的纵向滑座，纵向滑座与其下的纵向滑座套匹配连接；纵向滑座套连接在底座上部的横向滑道里，通过纵向丝杠、横向丝杆和中心转轴，即能实现平台纵横位置移动和360°旋转运动，本试验平台结构简单，制作容易，可更换截齿或不同尺寸试样、进行围压控制以及调整截齿任意侵入角度及位置的试验功能，适应于复杂环境条件下截齿侵入煤岩破裂机理的试验研究。

但是采用上述的专利设备进行截齿侵入煤岩破裂机理试验时，因截齿需要多次侵入煤岩，当截齿第一次侵入或者数次侵入煤岩后，煤岩将会破裂或者产生裂痕，当截齿再次侵入该已经破裂的煤岩时，该破裂的煤岩已经失去试验机能，或是影响试验的准确性和可靠性，若是停机更换，截齿每侵入一次，就更换煤层，会造成试验效率低，更换次数太多，试验费时费力。

因此，怎样才能够提供一种能够更好的提高试验效率，能够更好地方便更换试验体以提高试验可靠性的截齿侵入煤岩破裂试验设备，成为本领域技术人员有待解决的技术问题。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：怎样提供一种能够更好的提高试验效率，能够更好地方便更换试验体以提高试验可靠性的截齿侵入煤岩破裂试验设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，包括架体，所述架体下端可水平旋转的设置有旋转工作台，在旋转工作台上且沿旋转工作台的周向呈均匀的设置有侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位；在旋转工作台上的所述侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位各自设有盛装器皿，所述盛装器皿用于盛放试验用煤岩；在所述架体上且竖向向上间隔所述旋转工作台设有横向设置的安装梁，在安装梁上且正对所述侵入破裂试验工位设有竖向向下设置的伸缩机构，伸缩机构的下端为工作端并连接固定有待检测截齿，且伸缩机构能够带动下端的截齿竖向向下移动，并使得截齿侵入到所述侵入破裂试验工位上方盛装器皿内的煤岩。

这样，采用上述的截齿侵入煤岩破裂试验设备进行实验时，先将三个盛装器皿均放置煤岩，截齿先对侵入破裂试验工位上方盛装器皿内的煤岩进行侵入破裂试验，当该位置煤岩经过截齿侵入破裂后，旋转工作台转动120度，使得另一盛装器皿内的煤岩位于截齿下方，然后进行侵入破裂试验，此时已经完成侵入破裂的盛装器皿内的煤岩转至煤岩下料工位并将已经失效的煤岩取出，之后再旋转120度，转至煤岩上料工位从新放入新的煤岩；进入下一次循环。上述的设备在使用时，可以更好地通过更换已经破裂的煤岩使得截齿每次侵入时，能够更好的模拟出截齿实际工作情况，且更加方便更换煤岩。整个设备具有能够更好的提高试验效率，能够更好地方便更换试验体以提高试验可靠性的优点。

作为优化，在所述安装梁上设置有安装块；所述伸缩机构安装固定在所述安装块上，在安装块与安装梁之间设有安装块横向移动控制结构并用于控制安装块沿安装梁长度方向水平移动。

这样，可以通过移动截齿，使得截齿侵入煤岩的不同位置，以使得每一块煤岩能够进行多次侵入步骤，提高试验效率，减少煤岩的更换量。

作为优化，所述安装块横向移动控制结构包括安装梁上的沿其长度方向设置的横向导轨，在安装块上设有横向导槽，且所述横向导槽可滑动的配合在所述横向导槽上；在安装块与安装梁之间还设有横向驱动机构，所述横向驱动机构的驱动端与安装块相连并能够带动安装块沿安装梁长度方向滑动。

这样，使得结构更加简单，设计更加合理。

作为优化，所述驱动机构为气缸或者电子推杆。

作为优化，所述安装梁在旋转工作台上的投影线经过所述侵入破裂试验工位的中心。

这样，使得截齿横向移动时，能够覆盖煤岩更大的范围，使得能够更好地进行侵入破裂试验。

作为优化，所述伸缩机构为气缸或液压缸。

作为优化，所述旋转工作台包括上端的水平设置的转盘，在转盘上设置有所述侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位；还包括下端安装固定在架体上的伺服电机，伺服电机呈竖向设置且伺服电机的转动输出端与转盘传动连接并能够带动转盘水平转动。

这样，旋转工作台的结构更加简单，设计更加合理。

作为优化，在伺服电机的输出端套接固定有主动轮，在转盘的中心设有转轴，转轴下端套接固定有从动轮，且主动轮与从动轮之间通过传动齿带传动连接。

这样，通过主动轮、从动轮和传动齿带进行传动，设计更加合理，结构更加简单。

作为优化，所述从动轮的直径大于主动轮的直径。

这样，能够具有减速的效果，使得设计更加合理。

作为优化，在机架上所述转盘的下方设有一圈呈环形的支撑板，支撑板内侧边缘设有一圈整体呈环形的支撑导轨，转盘下表面对应所述支撑导轨设有一圈整体呈环形的支撑滑槽，且所述支撑导轨可滑动的配合在所述支撑滑槽内。

这样，支撑板和转盘之间是可转动设置的，能够对转盘进行支撑，能够提高试验时的稳定性。

进一步的，在旋转工作台上的各自对应侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位设置有安装盘，在安装盘上设置有所述盛装器皿；且在旋转工作台下方对应所述安装盘设有驱动电机，驱动电机通过转轴带动安装盘水平旋转。这样，使得盛装器皿可以水平转动，使得每一岩层能够进行多次侵入破碎，降低更换煤岩的量，提高试验效率。

附图说明

图1本实用新型具体实施方式中的结构示意图。

图2为图1的俯视图(图中只显示了旋转工作台部分结构)。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

参见图1和图2所示：一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，包括架体1，所述架体下端可水平旋转的设置有旋转工作台2，在旋转工作台上且沿旋转工作台的周向呈均匀的设置有侵入破裂试验工位3、煤岩上料工位4和煤岩下料工位5；在旋转工作台上的所述侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位各自设有盛装器皿6，所述盛装器皿用于盛放试验用煤岩；在所述架体上且竖向向上间隔所述旋转工作台设有横向设置的安装梁7，在安装梁上且正对所述侵入破裂试验工位设有竖向向下设置的伸缩机构8，伸缩机构的下端为工作端并连接固定有待检测截齿9，且伸缩机构能够带动下端的截齿竖向向下移动，并使得截齿侵入到所述侵入破裂试验工位上方盛装器皿内的煤岩。

这样，采用上述的截齿侵入煤岩破裂试验设备进行实验时，先将三个盛装器皿均放置煤岩，截齿先对侵入破裂试验工位上方盛装器皿内的煤岩进行侵入破裂试验，当该位置煤岩经过截齿侵入破裂后，旋转工作台转动120度，使得另一盛装器皿内的煤岩位于截齿下方，然后进行侵入破裂试验，此时已经完成侵入破裂的盛装器皿内的煤岩转至煤岩下料工位并将已经失效的煤岩取出，之后再旋转120度，转至煤岩上料工位从新放入新的煤岩；进入下一次循环。上述的设备在使用时，可以更好地通过更换已经破裂的煤岩使得截齿每次侵入时，能够更好的模拟出截齿实际工作情况，且更加方便更换煤岩。整个设备具有能够更好的提高试验效率，能够更好地方便更换试验体以提高试验可靠性的优点。

本具体实施方式中，在所述安装梁上设置有安装块10；所述伸缩机构安装固定在所述安装块上，在安装块与安装梁之间设有安装块横向移动控制结构并用于控制安装块沿安装梁长度方向水平移动。

这样，可以通过移动截齿，使得截齿侵入煤岩的不同位置，以使得每一块煤岩能够进行多次侵入步骤，提高试验效率，减少煤岩的更换量。

本具体实施方式中，所述安装块横向移动控制结构包括安装梁上的沿其长度方向设置的横向导轨，在安装块上设有横向导槽，且所述横向导槽可滑动的配合在所述横向导槽上；在安装块与安装梁之间还设有横向驱动机构11，所述横向驱动机构的驱动端与安装块相连并能够带动安装块沿安装梁长度方向滑动。

这样，使得结构更加简单，设计更加合理。

本具体实施方式中，所述驱动机构为气缸或者电子推杆。

本具体实施方式中，所述安装梁7在旋转工作台上的投影线经过所述侵入破裂试验工位的中心。

这样，使得截齿横向移动时，能够覆盖煤岩更大的范围，使得能够更好地进行侵入破裂试验。

本具体实施方式中，所述伸缩机构为气缸或液压缸。

本具体实施方式中，所述旋转工作台包括上端的水平设置的转盘12，在转盘上设置有所述侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位；还包括下端安装固定在架体上的伺服电机13，伺服电机呈竖向设置且伺服电机的转动输出端与转盘传动连接并能够带动转盘水平转动。

这样，旋转工作台的结构更加简单，设计更加合理。

本具体实施方式中，在伺服电机的输出端套接固定有主动轮14，在转盘的中心设有转轴，转轴下端套接固定有从动轮15，且主动轮与从动轮之间通过传动齿带16传动连接。

这样，通过主动轮、从动轮和传动齿带进行传动，设计更加合理，结构更加简单。

本具体实施方式中，所述从动轮的直径大于主动轮的直径。

这样，能够具有减速的效果，使得设计更加合理。

本具体实施方式中，在机架上所述转盘的下方设有一圈呈环形的支撑板17，支撑板内侧边缘设有一圈整体呈环形的支撑导轨，转盘下表面对应所述支撑导轨设有一圈整体呈环形的支撑滑槽，且所述支撑导轨可滑动的配合在所述支撑滑槽内。

这样，支撑板和转盘之间是可转动设置的，能够对转盘进行支撑，能够提高试验时的稳定性。

实施时，在旋转工作台上的各自对应侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位设置有安装盘18，在安装盘上设置有所述盛装器皿；且在旋转工作台下方对应所述安装盘设有驱动电机19，驱动电机通过转轴带动安装盘水平旋转。这样，使得盛装器皿可以水平转动，使得每一岩层能够进行多次侵入破碎，降低更换煤岩的量，提高试验效率。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，包括架体(1)，其特征在于，所述架体下端可水平旋转的设置有旋转工作台(2)，在旋转工作台上且沿旋转工作台的周向呈均匀的设置有侵入破裂试验工位(3)、煤岩上料工位(4)和煤岩下料工位(5)；在旋转工作台上的所述侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位各自设有盛装器皿(6)，所述盛装器皿用于盛放试验用煤岩；在所述架体上且竖向向上间隔所述旋转工作台设有横向设置的安装梁(7)，在安装梁上且正对所述侵入破裂试验工位设有竖向向下设置的伸缩机构(8)，伸缩机构的下端为工作端并连接固定有待检测截齿(9)，且伸缩机构能够带动下端的截齿竖向向下移动，并使得截齿侵入到所述侵入破裂试验工位上方盛装器皿内的煤岩。

2.如权利要求1所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：在所述安装梁上设置有安装块(10)；所述伸缩机构安装固定在所述安装块上，在安装块与安装梁之间设有安装块横向移动控制结构并用于控制安装块沿安装梁长度方向水平移动。

3.如权利要求2所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：所述安装块横向移动控制结构包括安装梁上的沿其长度方向设置的横向导轨，在安装块上设有横向导槽，且所述横向导槽可滑动的配合在所述横向导槽上；在安装块与安装梁之间还设有横向驱动机构(11)，所述横向驱动机构的驱动端与安装块相连并能够带动安装块沿安装梁长度方向滑动。

4.如权利要求3所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：所述驱动机构为气缸或者电子推杆。

5.如权利要求2所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：所述安装梁(7)在旋转工作台上的投影线经过所述侵入破裂试验工位的中心。

6.如权利要求1所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：所述伸缩机构为气缸或液压缸。

7.如权利要求1所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：所述旋转工作台包括上端的水平设置的转盘(12)，在转盘上设置有所述侵入破裂试验工位、煤岩上料工位和煤岩下料工位；还包括下端安装固定在架体上的伺服电机(13)，伺服电机呈竖向设置且伺服电机的转动输出端与转盘传动连接并能够带动转盘水平转动。

8.如权利要求7所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：在伺服电机的输出端套接固定有主动轮(14)，在转盘的中心设有转轴，转轴下端套接固定有从动轮(15)，且主动轮与从动轮之间通过传动齿带(16)传动连接。

9.如权利要求8所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：所述从动轮(15)的直径大于主动轮(14)的直径。

10.如权利要求9所述的一种截齿侵入煤岩破裂试验设备，其特征在于：在机架上所述转盘的下方设有一圈呈环形的支撑板(17)，支撑板内侧边缘设有一圈整体呈环形的支撑导轨，转盘下表面对应所述支撑导轨设有一圈整体呈环形的支撑滑槽，且所述支撑导轨可滑动的配合在所述支撑滑槽内。

Images