(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211067893.2 (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 安徽恒源煤电股份有限公司 地址 235100 安徽省淮北市濉溪县刘桥 镇 申请人 安徽理工大 学 (72)发明人 汪伟民　姚多喜　陈大星　施国栋　 魏大勇　祝绍猛　王兴阵　陶斯宇　 (74)专利代理 机构 安徽歌途知识产权代理事务 所(普通合伙) 34282 专利代理师 潘光亮 (51)Int.Cl. G01N 3/16(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01N 23/02(2006.01) (54)发明名称 一种多功能新型相似 模拟实验 装置 (57)摘要 本发明公开了一种多功能新型相似模拟实 验装置， 本发明使用时， 通过驱动齿轮的转动， 可 带动第一岩层施力桩组件和第二岩层施力桩组 件的同步升降动作， 此时不同材质或同一材质的 多个岩层样本分别放置在实验机架底台上的两 个L型底部 限位台内和实验机架顶台上的两个L 型顶部限位台内， 第一岩层施力桩组件和第二岩 层施力桩组件在岩层承载施力组件上的同步齿 动形成对顶部和底部岩层样本的同步承载受力 施压， 模拟受力和施力之间的相互作用， 实现对 岩层材料的承载施力， 从而模拟矿井下围岩、 支 护之间的实际承 载能力， 模拟支撑施力和承 载之 间的关系， 模拟实验完毕后， 将岩层样本取下， 放 在X射线下进行探伤或内部结构的观察。 权利要求书2页 说明书5页 附图5页 CN 115326588 A 2022.11.11 CN 115326588 A 1.一种多功能新型相似模拟实验装置， 包括岩层承载施力组件(100)， 其特征在于： 所 述岩层承载施力组件(100)顶推滑动设置在模拟实验机架组件(400)上， 且岩层 承载施力组 件(100)上齿动设置有第一岩层施力桩组件(200)和第二岩层施力桩组件(300)， 所述第一 岩层施力桩组件(200)和第二岩层施力桩组件(300)呈对称结构设置在岩层承载施力组件 (100)上； 所述岩层承载施力组件(100)包括承载施力中间架台(101)， 所述承载施力中间架台 (101)两端均通过转动轴杆(106)和轴承座转动设置在L型支撑端架板(107)上， 所述转动轴 杆(106)端部固定设置有换位盘(111)， 所述L型支撑端架板(107)顶部设置有第二 驱动电机 (109)， 所述第二驱动电机(109)的输出轴上设置有拨动轮(110)， 所述L型支撑端架板(107) 上开设有端架板滑孔(108)， 所述承载施力中间架 台(101)一侧的两端均通过L型固定端板 (104)固定设置有C型滑动座管(105)， 且承载施力中间架台(101)后端设置有第一电机 (102)， 所述第一电机(102)的动力输出轴上设置有驱动齿轮(103)， 所述拨动轮(110)上开 设有拨动槽(114)， 所述拨动槽(114)的中线处固定设置有拨动臂(115)， 所述拨动臂(115) 端部固定设置有拨动杆(116)， 所述换位盘(111)上开设有多个拨动槽(112)和限位槽 (113)。 2.根据权利要求1所述的一种 多功能新型相似模拟 实验装置， 其特征在于： 所述第 一岩 层施力桩组件(200)包括岩层施力桩齿臂板(201)， 所述岩层施力桩齿臂板(201)底部通过 加强筋板(203)固定设置有岩层施力端台(204)， 所述岩层施力端 台(204)上固定设置有岩 层施力桩头(20 5)， 所述岩层施力桩齿臂板(201)背部固定设置有 T型滑块(202)； 所述模拟实验机架组件(400)包括实验机架底台(401)和实验机架顶台(406)， 所述实 验机架底台(401)和实验机架顶台(406)之间的两端均固定设置有机架座滑杆(403)， 所述 机架座滑杆(403)两端分别套设有第二顶推弹簧(405)和第一顶推弹簧(404)， 所述实验机 架底台(401)两端均固定设置有L型底部限位台(402)， 所述实验机架顶台(406)两端均固定 设置有L型顶部限位台(407)。 3.根据权利要求1所述的一种 多功能新型相似模拟 实验装置， 其特征在于： 所述第 二岩 层施力桩组件(300)的结构与第一岩层施力桩组件(200)的结构一致， 所述第二岩层施力桩 组件(300)和第一岩层施力桩组件(20 0)之间的顶部和底部颠倒。 4.根据权利要求2所述的一种 多功能新型相似模拟 实验装置， 其特征在于： 所述岩层施 力桩齿臂板(201)后端的T型滑块(202)在岩层承载施力组件(100)上的C型滑动座管(105) 内上下滑动， 且岩层施力桩齿臂板(201)与驱动齿轮(103)齿合， 所述第二岩层施力桩组件 (300)在岩层承 载施力组件(100)上的安装方式与第一岩层施力桩组件(200)在岩层承 载施 力组件(100)上的安装方式一致， 所述第二岩层施力桩组件(300)和第一岩层施力桩组件 (200)分别与驱动齿轮(10 3)的两侧齿体齿合。 5.根据权利要求2所述的一种 多功能新型相似模拟 实验装置， 其特征在于： 所述岩层承 载施力组件(100)两端的两个L型支撑端架板(107)均通过端架板滑孔(108)在机架座滑杆 (403)上贯穿滑动， 所述L型底部限位台(402)的两端分别抵触在实验机架底台(401)和L型 支撑端架板(107)上， 所述第二顶推弹簧(405)的两端分别抵触在实验机架顶台(406)和L型 支撑端架板(107)上。 6.根据权利要求1所述的一种 多功能新型相似模拟 实验装置， 其特征在于： 多个所述拨权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115326588 A 2动槽(112)和多个限位槽(113)在换位盘(111)上间隔式分布， 所述拨动轮(110)通过限位槽 (113)限位在换位盘(1 11)内， 所述拨动杆(1 16)通过拨动槽(1 12)拨动换位盘(1 11)。 7.根据权利要求2所述的一种 多功能新型相似模拟 实验装置， 其特征在于： 不同材质或 同一材质的多个岩层样本分别放置在所述实验机架底台(401)上的两个L型底部限位台 (402)内和实验机架 顶台(406)上的两个L型顶部限位台(407)内。 8.根据权利要求1所述的一种 多功能新型相似模拟 实验装置， 其特征在于： 所述第 一岩 层施力桩组件(200)和第二岩层施力桩组件(300)在岩层承载施力组件(100)上的同步齿动 形成对顶部和底部岩层样本的同步承载受力施压 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115326588 A 3