一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，包括車體、圓筒、頂板、起吊裝置、水平調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置，車體包括底座和保護(hù)箱，圓筒設(shè)于底座中心，其底部開有數(shù)個出風(fēng)口，保護(hù)箱設(shè)于底座一側(cè)，底座底部設(shè)有車輪，水平調(diào)節(jié)裝置和高度調(diào)節(jié)裝置均設(shè)于保護(hù)箱內(nèi)部，起吊裝置分別與頂板、水平調(diào)節(jié)裝置和高度調(diào)節(jié)裝置相配置。本發(fā)明專利技術(shù)穩(wěn)定可靠，安全性能高，使用方便，特別適用于多次重復(fù)采空區(qū)坍塌模擬試驗，提高試驗效率和精度。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于室內(nèi)相似物理模型試驗的
，尤其涉及一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置。
技術(shù)介紹
隨著礦山地下開采的快速發(fā)展，越來越多的采空區(qū)成為井下施工和地面建構(gòu)筑物的重大威脅，研究采空區(qū)坍塌誘發(fā)沖擊氣浪的危害成為眾多高校的研究重點。傳統(tǒng)的采空區(qū)頂板坍塌誘發(fā)沖擊氣浪試驗?zāi)M裝置主要存在的缺點表現(xiàn)為：(1)模擬采空區(qū)的鋼桶底部巷道斷面形狀單一，不能進(jìn)行沖擊氣浪在不同斷面形狀巷道傳播的對比分析；(2)模擬采空區(qū)頂板坍塌的鋼板完全靠人工提升和下落，體力消耗大，且鋼板下落高度精確度較低；(3)傳統(tǒng)試驗裝置重量大，無底部帶輪車體，移動不方便。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于針對上述存在的問題，提供一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，適用于多次重復(fù)采空區(qū)坍塌模擬試驗，提高試驗效率和精度，節(jié)省體力，可模擬不同高度、不同厚度、不同溫度的采空區(qū)頂板坍塌誘發(fā)的沖擊氣浪在不同斷面形狀巷道中的能力損失和傳播規(guī)律。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，其特征在于，包括車體、圓筒、頂板、起吊裝置、水平調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置，所述車體包括底座和保護(hù)箱，所述圓筒設(shè)于所述底座中心，圓筒底部開有數(shù)個出風(fēng)口，所述保護(hù)箱設(shè)于底座一側(cè)，底座底部設(shè)有車輪，所述水平調(diào)節(jié)裝置和高度調(diào)節(jié)裝置均設(shè)于保護(hù)箱內(nèi)部，所述起吊裝置包括電磁吸盤、線纜、掛鉤、鋼絲繩、滑輪、中空吊桿，所述掛鉤與所述電磁吸盤頂部中心相鉤合，電磁吸盤與所述頂板中心磁力吸附，所述中空吊桿與保護(hù)箱體滑動連接，所述滑輪安設(shè)于中空吊桿的首尾兩端的端頭，所述鋼絲繩的自由端與掛鉤相連，鋼絲繩的固定端分別繞過兩端的滑輪穿過中空吊桿與高度調(diào)節(jié)裝置相連，中空吊桿與水平調(diào)節(jié)裝置相配置，所述線纜一端與磁力吸盤相連，另一端穿過中空吊桿與電源相連，頂板的直徑與圓筒的內(nèi)徑相同。按上述方案，所述中空吊桿為底部沿軸向設(shè)有平面的中空的圓柱桿結(jié)構(gòu)，中空吊桿的底部平面上設(shè)有齒條，所述保護(hù)箱與中空吊桿相連處設(shè)有套管，所述套管內(nèi)壁與中空吊桿的接觸面上嵌設(shè)有數(shù)排滾珠。按上述方案，所述水平調(diào)節(jié)裝置包括手動水平調(diào)節(jié)裝置和電動水平調(diào)節(jié)裝置，所述手動水平調(diào)節(jié)裝置包括水平調(diào)節(jié)旋鈕、傳動軸和第一齒輪，所述水平調(diào)節(jié)旋鈕與傳動軸一端相連，所述傳動齒輪套設(shè)于傳動軸另一端與所述中空吊桿的齒條相嚙合，傳動軸與所述保護(hù)箱通過軸承相連；所述電動水平調(diào)節(jié)裝置包括水平調(diào)節(jié)馬達(dá)和第二齒輪，所述第二齒輪套設(shè)于所述水平調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出軸端頭與中空吊桿的齒條相嚙合。按上述方案，所述高度調(diào)節(jié)裝置包括高度調(diào)節(jié)馬達(dá)和繞線軸，所述高度調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出軸與所述繞線軸的一端相連，所述鋼絲繩的固定端與繞線軸相連。按上述方案，還包括手動搖把，所述手動搖把與所述保護(hù)箱通過軸承相連，手動搖把的內(nèi)側(cè)端頭與繞線軸的另一端相連。按上述方案，所述圓筒內(nèi)壁上設(shè)有刻度線。按上述方案，所述數(shù)個出風(fēng)口的截面形狀各異，可分別為正方形、矩形、梯形、不規(guī)則形、直墻拱形、圓形、橢圓形。按上述方案，所述數(shù)個出風(fēng)口外均設(shè)有風(fēng)門。按上述方案，所述圓筒內(nèi)壁嵌設(shè)有溫濕度控制器。本專利技術(shù)的有益效果是：1、提供一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，可模擬不同高度、不同厚度、不同溫度的采空區(qū)頂板坍塌誘發(fā)的沖擊氣浪在不同斷面形狀巷道中的能力損失和傳播規(guī)律；2、頂板板提升和下落通過電磁吸盤通電和斷電來完成，節(jié)約勞動力，可手動或電動對中空吊桿的水平位置進(jìn)行調(diào)整，也可通過手動或電動控制頂板下落高度，安全性能高，穩(wěn)定可靠；3、圓筒底部設(shè)計有多種不同截面形狀的出風(fēng)口，可以進(jìn)行沖擊氣浪在不同截面形狀巷道傳播的對比分析。附圖說明圖1為本專利技術(shù)一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本專利技術(shù)一個實施例的軸測圖。其中：1.底座，2.保護(hù)箱，3.出風(fēng)口，4.車輪，5.電磁吸盤，6.掛鉤，7.鋼絲繩，8.滑輪，9.中空吊桿，10.頂板，11.齒條，12.套管，13.水平調(diào)節(jié)旋鈕，14.手動搖把，15.圓筒。具體實施方式為更好地理解本專利技術(shù)，下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的描述。如圖1-2所示，一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，包括車體、圓筒15、頂板10、起吊裝置、水平調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置，車體包括底座1和保護(hù)箱2，圓筒設(shè)于底座中心，其底部開有數(shù)個出風(fēng)口3，數(shù)個出風(fēng)口的截面形狀各異，可分別為正方形、矩形、梯形、不規(guī)則形、直墻拱形、圓形、橢圓形，以供連接不同斷面形狀的巷道模型，可以進(jìn)行沖擊氣浪在不同斷面形狀巷道傳播的對比分析，出風(fēng)口外均設(shè)有風(fēng)門，停止試驗后可關(guān)閉風(fēng)門，保護(hù)箱設(shè)于底座一側(cè)，底座底部設(shè)有車輪4，水平調(diào)節(jié)裝置和高度調(diào)節(jié)裝置均設(shè)于保護(hù)箱內(nèi)部。起吊裝置包括電磁吸盤5、線纜、掛鉤6、鋼絲繩7、滑輪8、中空吊桿9，掛鉤與電磁吸盤頂部中心相鉤合，電磁吸盤與頂板中心磁力吸附，中空吊桿與保護(hù)箱體滑動連接，滑輪安設(shè)于中空吊桿的首尾兩端的端頭，鋼絲繩的自由端與掛鉤相連，鋼絲繩的固定端分別繞過兩端的滑輪穿過中空吊桿與高度調(diào)節(jié)裝置相連，中空吊桿與水平調(diào)節(jié)裝置相配置，線纜一端與磁力吸盤相連，另一端穿過中空吊桿與電源相連，頂板的直徑與圓筒的內(nèi)徑相同，密閉性良好，不同厚度的頂板可以模擬不同重量的頂板坍塌，通電后的電磁吸盤吸住頂板，斷電后，電磁吸盤磁力消失，頂板沿著不銹鋼圓筒落下。中空吊桿為底部沿軸向設(shè)有平面的中空的圓柱桿結(jié)構(gòu)，中空吊桿的底部平面上設(shè)有齒條11，保護(hù)箱與中空吊桿相連處設(shè)有套管12，套管內(nèi)壁與中空吊桿的接觸面上嵌設(shè)有數(shù)排滾珠，在中空吊桿水平移動時，減小摩擦阻力。水平調(diào)節(jié)裝置包括手動水平調(diào)節(jié)裝置和電動水平調(diào)節(jié)裝置，手動水平調(diào)節(jié)裝置包括水平調(diào)節(jié)旋鈕13、傳動軸和第一齒輪，水平調(diào)節(jié)旋鈕與傳動軸一端相連，傳動齒輪套設(shè)于傳動軸另一端與中空吊桿的齒條相嚙合，傳動軸與保護(hù)箱通過軸承相連，手動旋轉(zhuǎn)水平調(diào)節(jié)旋鈕可帶動第一齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動中空吊桿水平移動，調(diào)整頂板的位置；電動水平調(diào)節(jié)裝置包括水平調(diào)節(jié)馬達(dá)和第二齒輪，第二齒輪套設(shè)于水平調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出軸端頭與中空吊桿的齒條相嚙合，啟動水平調(diào)節(jié)馬達(dá)帶動第二齒輪轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動中空吊桿水平移動，調(diào)整頂板的位置。高度調(diào)節(jié)裝置包括高度調(diào)節(jié)馬達(dá)和繞線軸，高度調(diào)節(jié)馬達(dá)的輸出軸與繞線軸的一端相連，鋼絲繩的固定端與繞線軸相連，啟動高度調(diào)節(jié)馬達(dá)帶動繞線軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而對鋼絲繩進(jìn)行收放，改變頂板的高度，還包括手動搖把14，手動搖把與保護(hù)箱通過軸承相連，其的內(nèi)側(cè)端頭與繞線軸的另一端相連，可手動轉(zhuǎn)動手動搖把，帶動繞線軸轉(zhuǎn)動，實本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，其特征在于，包括車體、圓筒、頂板、起吊裝置、水平調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置，所述車體包括底座和保護(hù)箱，所述圓筒設(shè)于所述底座中心，圓筒底部開有數(shù)個出風(fēng)口，所述保護(hù)箱設(shè)于底座一側(cè)，底座底部設(shè)有車輪，所述水平調(diào)節(jié)裝置和高度調(diào)節(jié)裝置均設(shè)于保護(hù)箱內(nèi)部，所述起吊裝置包括電磁吸盤、線纜、掛鉤、鋼絲繩、滑輪、中空吊桿，所述掛鉤與所述電磁吸盤頂部中心相鉤合，電磁吸盤與所述頂板中心磁力吸附，所述中空吊桿與保護(hù)箱體滑動連接，所述滑輪安設(shè)于中空吊桿的首尾兩端的端頭，所述鋼絲繩的自由端與掛鉤相連，鋼絲繩的固定端分別繞過兩端的滑輪穿過中空吊桿與高度調(diào)節(jié)裝置相連，中空吊桿與水平調(diào)節(jié)裝置相配置，所述線纜一端與磁力吸盤相連，另一端穿過中空吊桿與電源相連，頂板的直徑與圓筒的內(nèi)徑相同。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，其特征在于，包括車體、圓筒、頂板、
起吊裝置、水平調(diào)節(jié)裝置、高度調(diào)節(jié)裝置，所述車體包括底座和保護(hù)箱，所述圓筒設(shè)于所述
底座中心，圓筒底部開有數(shù)個出風(fēng)口，所述保護(hù)箱設(shè)于底座一側(cè)，底座底部設(shè)有車輪，所述
水平調(diào)節(jié)裝置和高度調(diào)節(jié)裝置均設(shè)于保護(hù)箱內(nèi)部，所述起吊裝置包括電磁吸盤、線纜、掛鉤、
鋼絲繩、滑輪、中空吊桿，所述掛鉤與所述電磁吸盤頂部中心相鉤合，電磁吸盤與所述頂板
中心磁力吸附，所述中空吊桿與保護(hù)箱體滑動連接，所述滑輪安設(shè)于中空吊桿的首尾兩端的
端頭，所述鋼絲繩的自由端與掛鉤相連，鋼絲繩的固定端分別繞過兩端的滑輪穿過中空吊桿
與高度調(diào)節(jié)裝置相連，中空吊桿與水平調(diào)節(jié)裝置相配置，所述線纜一端與磁力吸盤相連，另
一端穿過中空吊桿與電源相連，頂板的直徑與圓筒的內(nèi)徑相同。
2.根據(jù)上述權(quán)利要求1所述的一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，其特征在
于，所述中空吊桿為底部沿軸向設(shè)有平面的中空的圓柱桿結(jié)構(gòu)，中空吊桿的底部平面上設(shè)有
齒條，所述保護(hù)箱與中空吊桿相連處設(shè)有套管，所述套管內(nèi)壁與中空吊桿的接觸面上嵌設(shè)有
數(shù)排滾珠。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求2所述的一種采空區(qū)頂板坍塌沖擊氣浪的試驗?zāi)M裝置，其特征在
于，所述水平調(diào)節(jié)裝置包括手動水平調(diào)節(jié)裝置和電動水平調(diào)節(jié)裝置，所述手動水平調(diào)節(jié)裝置
包括水平調(diào)節(jié)旋鈕、傳動軸和第一齒輪，所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王玉杰，張卅卅，任高峰，錢兆明，
申請(專利權(quán))人：武漢理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42