充填材料承压性能测试辅助装置的制作方法

1.本发明涉及充填材料承压性能测试辅助装置领域，具体为一种充填材料承压性能测试辅助装置。


背景技术：

2.随着我国以矸石、粉煤灰、黄土、建筑垃圾等固体物料为充填材料的综合机械化固体物料充填采煤技术的日臻成熟，逐渐实现了对“三下”压煤及金属矿山的规模性开采，并实现了对采空区的有效充填，有效的提高了煤炭资源的回采率，解决了我国“三下”压煤开采问题，同时解决了废弃物矸石、粉煤灰、金属尾矿的地面堆放问题，综合机械化固体物料充填采煤技术具有重要的现实意义和广阔的应用前景。而充填材料作为充填采煤必不可少的一部分，对其力学特性的测试有助于更清晰的掌握充填材料的物理力学性能，为充填开采后岩层移动及地表沉陷控制提供理论指导。
3.经过检索，现有授权公告号为cn103983505b的中国专利，公开了充填材料力学特性测试辅助装置，包括底座、设在底座上的钢筒，钢筒内设有活塞和与活塞相连的空心传力杆，所述的钢筒与底座法兰连接，钢筒上部两侧对称设有两个手持把手，所述的活塞与钢筒滑动配合，活塞的上端面中心设有与空心传力杆紧固相连的环形凹槽。
4.因此，基于上述检索以及结合现有的测试装置，充填料的上下料不便，对不同型号的材料进行测试时，不便于进行交替工作，不便于将已测试完成的材料取出更换新的待检测的材料，此外，没有保护结构，持续加压的过程中会使得钢筒内部压力越来越大，尤其是填充材料收缩到极致后，还需要继续加压以确定填充材料是否达到最大收缩状态，此时容易造成设备损坏，因此，基于上述问题，本技术提供了充填材料承压性能测试辅助装置。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了充填材料承压性能测试辅助装置，具备保护结构等优点，解决了压力过大导致的设备损坏等系列问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：充填材料承压性能测试辅助装置，包括分布两侧的支撑柱，所述支撑柱一体化连接有立柱，所述立柱的上端安装有液压缸，所述液压缸输出端固定连接有压板，两侧的支撑柱上端设置有测试缸筒，所述压板置于测试缸筒内，所述测试缸筒底部安装有预设保护组件，所述预设保护组件安装在两侧的支撑柱之间。
7.优选地，所述支撑柱的上端固定设置有支撑框，所述支撑框上设置有矩形槽，所述测试缸筒的底端面两侧固定连接有矩形框，所述矩形框置于矩形槽内，所述支撑框远离支撑柱的端部为开口设置。
8.优选地，所述预设保护组件包括固定板，所述固定板的两端分别与两侧支撑柱的相对一侧端面滑动连接，所述固定板的下方设置有升降板，所述升降板上端面中间固定连接连接杆一端，所述固定板的中间穿设有杆孔，所述测试缸筒的底部穿设有伸缩孔，所述伸
缩孔内竖直伸缩安装有伸缩柱，所述连接杆的上端穿过杆孔并与伸缩柱底端面固定连接，所述伸缩柱底端面和固定板上端面之间连接有若干第一弹簧，所述固定板底端面和升降板上端面之间设置有若干第二弹簧，所述杆孔的两侧设置有导轮安装槽，所述固定板的两端均分别穿设有斜面孔和竖孔，所述斜面孔上方设置有移动块，所述斜面孔下方设置有下连接板，所述移动块和下连接板之间连接有连接柱，所述导轮安装槽内安装有导轮，所述移动块固定连接拉绳一端，所述拉绳另一端绕过导轮并与升降板上端面固定连接，所述第二弹簧的上下端分别与和升降板固定连接。
9.优选地，所述固定板中与移动块接触的表面为斜坡，斜坡方向朝着竖孔向下倾斜。
10.优选地，所述矩形框的下表面设置有环形橡胶垫块。
11.所述移动块内通过螺纹转动穿设有调节螺栓，所述调节螺栓的端部与拉绳端部固定连接。
12.与现有技术相比，本发明提供了充填材料承压性能测试辅助装置，具备以下有益效果：1、该充填材料承压性能测试辅助装置，测试完毕后，液压缸将压板上拉，直至压板脱离测试缸筒，此时，推动测试缸筒沿着支撑框及其上的矩形槽移动，直至测试缸筒下端的矩形框完全离开矩形槽，测试缸筒内的充填料从测试缸筒排出，排出完毕后，推动测试缸筒复位，随后即可对下一组充填料进行测试，充填料更换方便。
13.2、该充填材料承压性能测试辅助装置，对测试缸筒的保护，是通过升降板下移过程中，通过拉绳拉动移动块的移动来实现的，因此，能够通过改变拉绳的长度，来对升降板下移的距离进行控制，当拉绳较长时，升降板需要下移更多的距离，才能将移动块从竖孔内拉出，此时测试缸筒及其内材料受到的压力较大，同样的，当拉绳较短时，升降板下移的距离也缩短，此时测试缸筒及其内材料受到的压力较小，能够根据不同材料的可承受压力特性进行改变。
附图说明
14.图1为本发明等轴立体结构示意图；图2为本发明测试缸筒内部结构示意图；图3为本发明预设保护组件安装结构示意图；图4为本发明预设保护组件结构示意图；图5为本发明预设保护组件右视角结构示意图；图6为本发明预设保护组件除去固定板后的结构示意图；图7为本发明移动块安装放大结构示意图。
15.图中：1、液压缸；2、压板；3、测试缸筒；4、预设保护组件；5、支撑柱；6、立柱；7、升降板；8、矩形槽；9、支撑框；10、矩形框；11、伸缩孔；12、伸缩柱；13、第一弹簧；14、固定板；15、第二弹簧；16、移动块；17、斜面孔；18、竖孔；19、导轮；20、导轮安装槽；21、杆孔；22、拉绳；23、连接杆；24、下连接板；25、连接柱；26、调节螺栓。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本技术提出了充填材料承压性能测试辅助装置。
18.本技术的典型的实施方式中，如图1-图7所示，充填材料承压性能测试辅助装置，包括分布两侧的支撑柱5，支撑柱5一体化连接有立柱6，立柱6的上端安装有液压缸1，液压缸1输出端固定连接有压板2，两侧的支撑柱5上端设置有测试缸筒3，压板2置于测试缸筒3内，测试缸筒3底部安装有预设保护组件4，预设保护组件4安装在两侧的支撑柱5之间，支撑柱5的上端固定设置有支撑框9，支撑框9上设置有矩形槽8，测试缸筒3的底端面两侧固定连接有矩形框10，矩形框10置于矩形槽8内，支撑框9远离支撑柱5的端部为开口设置，对充填材料承压性能进行测试时，首先将充填料从测试缸筒3上倒入，打开液压缸1，并推动压板2下移，对测试缸筒3内的充填料进行下压测试，测试完毕后，液压缸1将压板2上拉，直至压板2脱离测试缸筒3，此时，推动测试缸筒3沿着支撑框9及其上的矩形槽8移动，直至测试缸筒3下端的矩形框10完全离开矩形槽8，测试缸筒3内的充填料从测试缸筒3排出，排出完毕后，推动测试缸筒3复位，随后即可对下一组充填料进行测试，充填料更换方便，测试过程中，预设保护组件4能够对测试缸筒3进行保护，降低测试缸筒3内部的压力，防止设备损坏。
19.作为本实施例中的优选实施方式，预设保护组件4包括固定板14，固定板14的两端分别与两侧支撑柱5的相对一侧端面滑动连接，固定板14的下方设置有升降板7，升降板7上端面中间固定连接连接杆23一端，固定板14的中间穿设有杆孔21，测试缸筒3的底部穿设有伸缩孔11，伸缩孔11内竖直伸缩安装有伸缩柱12，连接杆23的上端穿过杆孔21并与伸缩柱12底端面固定连接，伸缩柱12底端面和固定板14上端面之间连接有若干第一弹簧13，固定板14底端面和升降板7上端面之间设置有若干第二弹簧15，杆孔21的两侧设置有导轮安装槽20，固定板14的两端均分别穿设有斜面孔17和竖孔18，斜面孔17上方设置有移动块16，斜面孔17下方设置有下连接板24，移动块16和下连接板24之间连接有连接柱25，导轮安装槽20内安装有导轮19，移动块16固定连接拉绳22一端，拉绳22另一端绕过导轮19并与升降板7上端面固定连接，第二弹簧15的上下端分别与下连接板24和升降板7固定连接，在对充填料进行测试前，将移动块16放置在斜面孔17上方，固定移动块16的位置，使得拉绳22绷紧，移动块16内通过螺纹转动穿设有调节螺栓26，调节螺栓26的端部与拉绳22端部固定连接，对充填料进行测试时，充填料受到来自压板2的压力，测试缸筒3内底部的伸缩柱12同样受到来自压板2的压力，伸缩柱12受到压力时，沿着伸缩孔11下移，并推动其下端的连接杆23和升降板7同步下移，此过程中，下移的升降板7通过拉绳22拉动移动块16移动，第一弹簧13被压缩，第二弹簧15被拉伸，第一弹簧13和第二弹簧15的变化量越大，表示测试缸筒3内材料受到的压力越大，因为第二弹簧15的上端与下连接板24固定，下连接板24及其连接的连接柱25和移动块16受到斜面孔17限位，并固定在固定板14上，第二弹簧15的下端与升降板7固定，当材料受到预设压力时，此时移动块16被拉到竖孔18处并直接从竖孔18掉落，从竖孔18掉落的移动块16及其下端连接的连接柱25和下连接板24直接下移，第二弹簧15上端瞬间失去下连接板24对其端部的限位，因此，被拉伸的第二弹簧15瞬间自动收缩，同样的，伸缩柱12下端也瞬间失去了来自第二弹簧15的反作用力，伸缩柱12下端的反作用力瞬间减小，其
上端的受力不变，因此，伸缩柱12会在伸缩孔11内瞬时下移，下移的伸缩柱12使得测试缸筒3内的空间增大，使得测试缸筒3受到的来自其内材料的压力瞬间减小，防止设备损坏，此时，关闭液压缸1对测试缸筒3内材料的下压，对测试缸筒3的保护，是通过升降板7下移过程中，通过拉绳22拉动移动块16的移动来实现的，具体的，通过旋转调节螺栓26来控制拉绳22的长度，因此，能够通过改变拉绳22的长度，来对升降板7下移的距离进行控制，当拉绳22较长时，升降板7需要下移更多的距离，才能将移动块16从竖孔18内拉出，此时测试缸筒3及其内材料受到的压力较大，同样的，当拉绳22较短时，升降板7下移的距离也缩短，此时测试缸筒3及其内材料受到的压力较小，能够根据不同材料的可承受压力特性进行改变。
20.作为本实施例中的优选实施方式，固定板14中与移动块16接触的表面为斜坡，斜坡方向朝着竖孔18向下倾斜，斜坡的设置，使得当移动块16受到第二弹簧15向下的拉力时，这个力的一个分力，能够方便推动移动块16沿着斜面孔17向着竖孔18移动，避免移动块16和固定板14上表面阻力过大而导致拉绳22的拉力过大，避免拉绳22断裂。
21.作为本实施例中的优选实施方式，矩形框10的下表面设置有环形橡胶垫块，当测试缸筒3及其内材料受到压板2的压力时，测试缸筒3的位置保持固定，环形橡胶垫块能够在一定程度上，减小测试缸筒3受到的刚性压力，具有保护效果。
22.本发明工作原理：在使用时，首先将充填料从测试缸筒3上倒入，打开液压缸1，并推动压板2下移，对测试缸筒3内的充填料进行下压测试，测试完毕后，液压缸1将压板2上拉，直至压板2脱离测试缸筒3，此时，推动测试缸筒3沿着支撑框9及其上的矩形槽8移动，直至测试缸筒3下端的矩形框10完全离开矩形槽8，测试缸筒3内的充填料从测试缸筒3排出，排出完毕后，推动测试缸筒3复位，随后即可对下一组充填料进行测试，充填料更换方便，测试过程中，预设保护组件4能够对测试缸筒3进行保护，降低测试缸筒3内部的压力，防止设备损坏；对充填料进行测试时，充填料受到来自压板2的压力，测试缸筒3内底部的伸缩柱12同样受到来自压板2的压力，伸缩柱12受到压力时，沿着伸缩孔11下移，并推动其下端的连接杆23和升降板7同步下移，此过程中，下移的升降板7通过拉绳22拉动移动块16移动，第一弹簧13被压缩，第二弹簧15被拉伸，第一弹簧13和第二弹簧15的变化量越大，表示测试缸筒3内材料受到的压力越大，因为第二弹簧15的上端与下连接板24固定，下连接板24及其连接的连接柱25和移动块16受到斜面孔17限位，并固定在固定板14上，第二弹簧15的下端与升降板7固定，当材料受到预设压力时，此时移动块16被拉到竖孔18处并直接从竖孔18掉落，从竖孔18掉落的移动块16及其下端连接的连接柱25和下连接板24直接下移，第二弹簧15上端瞬间失去下连接板24对其端部的限位，因此，被拉伸的第二弹簧15瞬间自动收缩，同样的，伸缩柱12下端也瞬间失去了来自第二弹簧15的反作用力，伸缩柱12下端的反作用力瞬间减小，其上端的受力不变，因此，伸缩柱12会在伸缩孔11内瞬时下移，下移的伸缩柱12使得测试缸筒3内的空间增大，使得测试缸筒3受到的来自其内材料的压力瞬间减小，防止设备损坏，此时，关闭液压缸1对测试缸筒3内材料的下压，对测试缸筒3的保护，是通过升降板7下移过程中，通过拉绳22拉动移动块16的移动来实现的，具体的，通过旋转调节螺栓26来控制拉绳22的长度，因此，能够通过改变拉绳22的长度，来对升降板7下移的距离进行控制，当拉绳22较长时，升降板7需要下移更多的距离，才能将移动块16从竖孔18内拉出，此时测试缸筒3及其内材料受到的压力较大，同样的，当拉绳22较短时，升降板7下移的距离也缩
短，此时测试缸筒3及其内材料受到的压力较小，能够根据不同材料的可承受压力特性进行改变。
23.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种充填材料承压性能测试辅助装置，包括分布两侧的支撑柱（5），其特征在于：所述支撑柱（5）一体化连接有立柱（6），所述立柱（6）的上端安装有液压缸（1），所述液压缸（1）输出端固定连接有压板（2），两侧的支撑柱（5）上端设置有测试缸筒（3），所述压板（2）置于测试缸筒（3）内，所述测试缸筒（3）底部安装有预设保护组件（4），所述预设保护组件（4）安装在两侧的支撑柱（5）之间。2.根据权利要求1所述的充填材料承压性能测试辅助装置，其特征在于：所述支撑柱（5）的上端固定设置有支撑框（9），所述支撑框（9）上设置有矩形槽（8），所述测试缸筒（3）的底端面两侧固定连接有矩形框（10），所述矩形框（10）置于矩形槽（8）内，所述支撑框（9）远离支撑柱（5）的端部为开口设置。3.根据权利要求2所述的充填材料承压性能测试辅助装置，其特征在于：所述预设保护组件（4）包括固定板（14），所述固定板（14）的下方设置有升降板（7），所述升降板（7）上端面中间固定连接连接杆（23）一端，所述固定板（14）的中间穿设有杆孔（21），所述测试缸筒（3）的底部穿设有伸缩孔（11），所述伸缩孔（11）内竖直伸缩安装有伸缩柱（12），所述连接杆（23）的上端穿过杆孔（21）并与伸缩柱（12）底端面固定连接，所述伸缩柱（12）底端面和固定板（14）上端面之间连接有若干第一弹簧（13），所述固定板（14）底端面和升降板（7）上端面之间设置有若干第二弹簧（15）。4.根据权利要求3所述的充填材料承压性能测试辅助装置，其特征在于：所述杆孔（21）的两侧设置有导轮安装槽（20），所述固定板（14）的两端均分别穿设有斜面孔（17）和竖孔（18），所述斜面孔（17）上方设置有移动块（16），所述斜面孔（17）下方设置有下连接板（24），所述移动块（16）和下连接板（24）之间连接有连接柱（25），所述导轮安装槽（20）内安装有导轮（19），所述移动块（16）固定连接拉绳（22）一端，所述拉绳（22）另一端绕过导轮（19）并与升降板（7）上端面固定连接，所述第二弹簧（15）的上下端分别与下连接板（24）和升降板（7）固定连接。5.根据权利要求3所述的充填材料承压性能测试辅助装置，其特征在于：所述固定板（14）的两端分别与两侧支撑柱（5）的相对一侧端面滑动连接。6.根据权利要求4所述的充填材料承压性能测试辅助装置，其特征在于：所述固定板（14）中与移动块（16）接触的表面为斜坡，斜坡方向朝着竖孔（18）向下倾斜。7.根据权利要求4所述的充填材料承压性能测试辅助装置，其特征在于：所述矩形框（10）的下表面设置有环形橡胶垫块。8.根据权利要求7所述的充填材料承压性能测试辅助装置，其特征在于：所述移动块（16）内通过螺纹转动穿设有调节螺栓（26），所述调节螺栓（26）的端部与拉绳（22）端部固定连接。

技术总结
本发明涉及充填材料承压性能测试辅助装置领域，公开了充填材料承压性能测试辅助装置，包括分布两侧的支撑柱，支撑柱一体化连接有立柱，立柱的上端安装有液压缸，液压缸输出端固定连接有压板，两侧的支撑柱上端设置有测试缸筒。相较于现有技术，本申请对测试缸筒的保护，是通过升降板下移过程中，通过拉绳拉动移动块的移动来实现的，能够通过改变拉绳的长度，来对升降板下移的距离进行控制，当拉绳较长时，升降板需要下移更多的距离，才能将移动块从竖孔内拉出，此时测试缸筒及其内材料受到的压力较大，同样的，当拉绳较短时，升降板下移的距离也缩短，此时测试缸筒及其内材料受到的压力较小，能够根据不同材料的可承受压力特性进行改变。进行改变。进行改变。


技术研发人员：寇云鹏 杨纪光 孙铭骏 曲维林 吴再海 王增加 李广波 宋泽普 荆晓东 桑来发 盛宇航 郭加仁
受保护的技术使用者：山东黄金矿业科技有限公司
技术研发日：2023.06.13
技术公布日：2023/7/20