本发明涉及岩石模拟制备，具体为一种测试用深部岩石模拟制备系统。
背景技术：
1、随着资源开采走向深部，探索深部岩石力学理论极为重要，鉴于深部岩石样本获取难度大、成本高、费时等缺点，学者们大都是通过制备拟实的岩石材料在实验室内探索深部岩石力学理论。
2、目前，在实验环境下模拟制备深部岩石试样时整个过程均由人工完成，先是将诸如水泥、微硅粉、钾长石粉、钠长石粉、埃洛石纳米黏土、石英砂、聚羧酸高性能减水剂、消泡剂、水等多种原料组分称重，其后按特定顺序加入搅拌罐中充分搅拌混合，其后注浆到模具中形成边长为15-20cm的立方体试样，最后将试样放入养护箱中进行28d养护。为使模拟制备的深部岩石试样尽量能还原深部岩石的真实情况，在实验室制备拟实岩石试样时，需要制备数量庞大的不同组试样（其包括不同的原料、组分配比关系，不同的原料加入顺序，不同的搅拌时长等），以筛选出制备参数最优的试样批量制作，用于模拟深部岩石进行力学测试分析。由于需要制备的不同工艺参数的模拟深部岩石试样数量庞大，现有人工制备方式费时费力且人工操作过程中误差较大、工艺还原性较差，亟需研发一种能够实现自动或半自动的深部岩石模拟制备系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种测试用深部岩石模拟制备系统，可在设定下自动完成拟实岩石试样制作中组分配比添加、搅拌、注浆以及振动的全过程，可有效减少劳动强度，提高制备效率，且精度高、工艺还原性强。
2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
3、一种测试用深部岩石模拟制备系统，包括机架、配料装置、搅拌装置和浇筑装置；
4、所述配料装置包括转盘和转盘驱动电机，所述转盘可转动的设置于所述机架的顶面上，所述转盘上设置有进水口、进风口和若干定量下料装置，所述进水孔、进风孔和若干定量下料装置以所述转盘的转动中心为圆心呈圆周均布，所述定量下料装置可向下排出定量的物料，所述进水孔的上方连通设置有进水管，所述进水管内安装有控制阀和流量计，所述进水管的另一端用于与外界压力水源连通，所述进风孔的上方可通过管路与外界空压机连通，所述转盘驱动电机用于驱动所述转盘转动，所述转盘的转动中心正下方固定连接有传动轴，所述传动轴上固定套设有第一齿轮a；
5、所述搅拌装置包括搅拌筒、搅拌筒驱动电机、顶盖和行星齿轮机构，
6、所述搅拌筒呈顶部开口的空心圆柱状，所述搅拌筒竖直设置并与所述机架中部可转动的连接，所述搅拌筒的底部连通设置有出浆管，所述出浆管内设置有浆料阀，
7、所述搅拌筒驱动电机固定安装在所述机架上，所述搅拌筒驱动电机的输出轴上连接有驱动齿轮，所述搅拌筒上固定套设有外齿圈，所述驱动齿轮与所述外齿圈啮合，
8、所述顶盖呈圆环盘状，所述顶盖可转动的设置于所述搅拌筒的顶端，所述顶盖上沿竖直方向可转动的设置有若干搅拌轴，若干所述搅拌轴呈圆周均布，所述搅拌轴设置于所述搅拌筒内，所述搅拌轴上固定设置有搅拌叶，
9、所述行星齿轮机构包括空心轴、太阳轮、若干行星轮和内齿圈，所述内齿圈固定设置于所述搅拌筒顶部内壁上，若干所述行星轮分别固定套设在若干所述搅拌轴上，所述行星轮与所述内齿圈啮合，所述空心轴贯穿所述顶盖的中心孔设置，所述空心轴与所述顶盖可转动的连接，所述太阳轮固定套设在所述空心轴上，所述太阳轮与若干所述行星轮均啮合，
10、所述空心轴的顶端与所述进水口、进风口和若干定量下料装置的底端均相适配，所述空心轴上还固定套设有第一齿轮b，所述第一齿轮b与所述第一齿轮a啮合；
11、所述浇筑装置包括振动台、模盒和振动传动机构，
12、所述振动台可滑动的设置于所述机架底部，所述振动台的一端连接有弹簧，所述弹簧的另一端与所述机架连接，
13、所述模盒呈顶部开口的空心柱状结构，所述模盒放置在所述振动台上，所述模盒顶部的开口端设置于所述出浆管底端的正下方，
14、所述振动传动机构包括传动立轴、传动齿轮和凸轮，所述传动立轴可在所述机架上滑动和转动，所述传动齿轮和凸轮均固定套设在所述传动立轴上，所述传动齿轮可与所述外齿圈啮合，所述凸轮的轮面与所述振动台远离所述弹簧的一端抵接。
15、具体的，所述若干定量下料装置包括分别适配p.o52.5水泥、微硅粉、钾长石粉、钠长石粉、埃洛石纳米黏土、10-20目石英砂、20-40目石英砂、40-80目石英砂、80-120目石英砂定量下料的粉末定量下料装置，还包括分别适配聚羧酸高性能减水剂、消泡剂的液体定量下料装置。
16、进一步的，还包括引水槽，所述引水槽顶部开口，所述引水槽底部连通设置有排水管，所述引水槽可滑动的设置于所述机架的下部，所述引水槽的顶部开口端可滑动至所述出浆管底端的正下方。
17、进一步的，还包括第一电动推杆，所述第一电动推杆用于驱动所述引水槽滑动。
18、进一步的，还包括第二电动推杆，所述第二电动推杆用于驱动所述传动立轴上下滑动。
19、进一步的，所述转盘驱动电机与所述转盘之间通过蜗轮蜗杆减速器a传动连接，还包括蜗轮蜗杆减速器b，所述搅拌筒驱动电机与所述蜗轮蜗杆减速器b的输入轴固定连接，所述驱动齿轮固定套设在所述蜗轮蜗杆减速器b的输出轴上。
20、进一步的，所述搅拌叶选用螺旋叶片。
21、进一步的，所述搅拌筒内壁固定设置有隔尘圆环，所述空心轴底端固定设置有隔尘圆盘，所述隔尘圆盘设置于所述隔尘圆环内，所述隔尘圆盘与所述隔尘圆环之间形成有环形槽，所述环形槽与若干所述搅拌轴相适配。
22、进一步的，所述空心轴的顶端固定连接有喇叭口状的柔性皮碗，所述柔性皮碗的顶端与所述转盘的底面滑动适配。
23、本发明的有益效果是：
24、该测试用深部岩石模拟制备系统包括机架、配料装置、搅拌装置和浇筑装置。其配料装置包括转盘，转盘可转动的设置于机架的顶面，转盘上呈圆周均布设置有进水口、进风口和若干定量下料装置；搅拌装置包括搅拌筒，搅拌筒设置于转盘的下方；浇筑装置包括振动台，振动台上放置有模盒，模盒设置于搅拌筒下方。在制备拟实岩石时，通过转动转盘可分别将进水口、进风口和若干定量下料装置置于搅拌筒顶部开口的上方，由此可实现原料物料的依次定量下料，完成配料过程；搅拌筒内设置有搅拌轴，可完成筒内物料的搅拌过程；搅拌筒底部设置有浆料阀，完成搅拌后打开浆料阀可完成向模盒的注浆过程；完成注浆后，转动转盘，可通过进水口向搅拌筒内注水，采用漂洗的方式可完成搅拌筒内部的清洗，通过清洗去除搅拌筒内浆料残留，避免下次制备岩石时影响原料配比的准确度；浇筑装置还包括振动传动机构，在清洗过程中可利用搅拌筒的转动带动振动台及模盒往复运动产生振动效果，以排出气泡，形成颗粒分布良好的试样，增加试样的密实度和强度；清洗完成后，转动转盘，可通过进风口向搅拌筒内吹入空气，使其快速风干，以便于进行下次岩石的制备。
25、在上述过程中，除模盒的取放外，各工序均可实现自动控制，其工艺衔接良好，可有效减少人员劳动强度，提高制备效率；且可实现高精度控制，相比于人工操作大为减少操作误差，工艺还原性强，有利于在深部岩石模拟制备中准确筛选出优选的原料配比以及工艺参数。
26、搅拌筒顶部设置有空心轴、顶盖和行星齿轮机构，该空心轴的中空部形成搅拌筒的进料口，顶盖构成行星齿轮机构的行星架；该行星齿轮机构包括太阳轮、内齿圈和若干行星轮，其中内齿圈固定在搅拌筒顶端内壁，太阳轮固定套设在空心轴上，顶盖上可转动的设置有若干搅拌轴，若干行星轮分别套设在若干搅拌轴上。该搅拌筒与机架可转动连接，并设置有搅拌筒驱动电机以驱动搅拌筒转动；在转盘的下端固定设置有传动轴，传动轴与空心轴通过齿轮传动连接。通过该行星齿轮机构的设置，在转盘转动完成前述依次定量下料的配料过程中，通过转盘转动可以经传动轴、空心轴、太阳轮带动行星轮转动，进而使得搅拌轴自转公转，有利于使水泥作为材料底材的平铺以及后续加入物料的的预混搅拌；在搅拌过程中，启动搅拌筒驱动电机可使得搅拌筒旋转并同时带动搅拌轴自转公转，可使得搅拌筒内的物料在各局部形成不同方向的涡旋，提升搅拌效果，同时使搅拌筒转动起来也有利于减少筒壁物料的粘覆，使得物料混合更为均匀。上述具体结构设计满足模拟岩石制备的具体工艺需求，还可有效提升搅拌效率和效果，缩减单次制备模拟岩石的时间。
1.一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，包括机架、配料装置、搅拌装置和浇筑装置；
2.根据权利要求1所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，所述若干定量下料装置包括分别适配p.o52.5水泥、微硅粉、钾长石粉、钠长石粉、埃洛石纳米黏土、10-20目石英砂、20-40目石英砂、40-80目石英砂、80-120目石英砂定量下料的粉末定量下料装置，还包括分别适配聚羧酸高性能减水剂、消泡剂的液体定量下料装置。
3.根据权利要求1所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，还包括引水槽，所述引水槽顶部开口，所述引水槽底部连通设置有排水管，所述引水槽可滑动的设置于所述机架的下部，所述引水槽的顶部开口端可滑动至所述出浆管底端的正下方。
4.根据权利要求3所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，还包括第一电动推杆，所述第一电动推杆用于驱动所述引水槽滑动。
5.根据权利要求1所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，还包括第二电动推杆，所述第二电动推杆用于驱动所述传动立轴上下滑动。
6.根据权利要求1所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，所述转盘驱动电机与所述转盘之间通过蜗轮蜗杆减速器a传动连接，还包括蜗轮蜗杆减速器b，所述搅拌筒驱动电机与所述蜗轮蜗杆减速器b的输入轴固定连接，所述驱动齿轮固定套设在所述蜗轮蜗杆减速器b的输出轴上。
7.根据权利要求1所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，所述搅拌叶选用螺旋叶片。
8.根据权利要求1所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，所述搅拌筒内壁固定设置有隔尘圆环，所述空心轴底端固定设置有隔尘圆盘，所述隔尘圆盘设置于所述隔尘圆环内，所述隔尘圆盘与所述隔尘圆环之间形成有环形槽，所述环形槽与若干所述搅拌轴相适配。
9.根据权利要求1所述的一种测试用深部岩石模拟制备系统，其特征在于，所述空心轴的顶端固定连接有喇叭口状的柔性皮碗，所述柔性皮碗的顶端与所述转盘的底面滑动适配。
