本實用新型涉及深部巷道光彈試驗中模擬巷道開挖卸荷過程的裝置，具體為一種光彈試驗位移釋放裝置。

背景技術(shù)：

隨著煤礦開采深度、廣度和強度的不斷增加，深部高應力巷道圍巖變形增大，支護成本成倍增加。深部巷道大變形的穩(wěn)定及控制，已成為深部煤炭資源開發(fā)面臨的難題之一。根據(jù)工程經(jīng)驗總結(jié)出的現(xiàn)代支護理念認為：巷道的穩(wěn)定性控制應適當允許圍巖變形，并充分提高和發(fā)揮圍巖自身承載力，與支護結(jié)構(gòu)共同形成互相協(xié)調(diào)、互相作用的支承系統(tǒng)；該支護理念已被廣泛接受，并提出了一次支護(錨桿+噴層)-可縮層(泡沫塑料等可縮材料)-二次支護(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層、錨索、注漿、U型鋼、W鋼帶等)等支護結(jié)構(gòu)形式，對于解決深部巷道圍巖穩(wěn)定性問題具有較明顯的效果。

對于這種復合支護體系中各結(jié)構(gòu)單元或部分組合單元的作用，國內(nèi)外做過大量的物理、數(shù)值和理論研究，但目前還沒有對這種復合支護體系整體耦合作用進行研究，而光彈試驗是研究該理論的一種重要手段。

因此，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的用于研究帶底拱巷道平面光彈模型的位移釋放裝置，已經(jīng)是一個值得研究的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供了一種通過兩端左右旋向螺距相同的絲杠帶動左右旋螺母，螺母和傘式漲縮機構(gòu)一體實現(xiàn)漲縮套收縮速度同步，手動操作的用于研究帶底拱巷道平面光彈模型光彈試驗的位移釋放裝置。

本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種光彈試驗位移釋放裝置，包括兩個底座支撐組件3，設(shè)置在底座支撐組件3中間的左右旋轉(zhuǎn)絲杠2；所述的左右旋轉(zhuǎn)絲杠2上設(shè)置有鉸接盤連桿組件5，以及設(shè)置在鉸接盤連桿組件5中間的輪廓支撐塊組件6；所述的底座支撐組件3與鉸接盤連桿組件5之間設(shè)置有導向桿4；所述的左右旋轉(zhuǎn)絲杠2穿過底座支撐組件3，且一端設(shè)置有手輪1；

所述的底座支撐組件3包括底座31，設(shè)置在底座31上的支撐桿套筒32，支撐桿套筒32連接升降支撐桿33，升降支撐桿33設(shè)置有定位塊35，定位塊35中部設(shè)置有用于內(nèi)穿左右旋絲杠2的軸套34；定位塊35上下分別設(shè)置有導向桿定位孔36；

所述的左右旋絲杠2通過絲杠光桿上設(shè)置的四片卡簧與軸套34配合實現(xiàn)軸向定位；

所述的支撐桿套筒32上端設(shè)置有用于調(diào)整和定位底座升降支撐桿高度的定位螺栓；

所述的導向桿4包括分別位于左右旋轉(zhuǎn)絲杠2上部的第一導向桿41和第四導向桿44，以及位于左右旋轉(zhuǎn)絲桿2下部的第二導向桿42和第二導向桿43；所述的導向桿4一端穿插于定位塊中的導向桿定位孔36內(nèi)，另一端連接鉸接盤連桿組件5中的鉸接盤51；

所述的鉸接盤連桿組件5包括鉸接盤51，所述的鉸接盤51上設(shè)置有呈正六角布置的第一連接桿52、第二連接桿53、第三連接桿54、第四連接桿55、第五連接桿56和第六連接桿57；所述的第一連接桿52、第二連接桿53、第三連接桿54、第四連接桿55、第五連接桿56和第六連接桿57一端通過銷軸與鉸接盤51鉸接連接，另一端通過銷軸與輪廓支撐塊組件6鉸接連接，共同構(gòu)成傘式漲縮機構(gòu)；

所述的鉸接盤51的中心設(shè)置有左右旋螺紋孔，圓周方向設(shè)置有連接導向桿4的螺紋定位孔；

所述的輪廓支撐塊組件6包括組合在一起的第一輪廓支撐塊61、第二輪廓支撐塊62、第三輪廓支撐塊63、第四輪廓支撐塊64、第五輪廓支撐塊65和第六輪廓支撐塊66，以及設(shè)置在第一輪廓支撐塊61和第六輪廓支撐塊66連接處的第三限位板69，設(shè)置在第二輪廓支撐塊62和第三輪廓支撐塊63連接處的第二限位板68，設(shè)置在第四輪廓支撐塊64和第五輪廓支撐塊65連接處的第一限位板67；

所述的第一輪廓支撐塊61、第二輪廓支撐塊62、第三輪廓支撐塊63、第四輪廓支撐塊64、第五輪廓支撐塊65和第六輪廓支撐塊66上分別設(shè)置有與第一連接桿52、第二連接桿53、第三連接桿54、第四連接桿55、第五連接桿56和第六連接桿57對應設(shè)置的連接耳環(huán)，所述的連接耳環(huán)中間設(shè)置有用于穿插銷軸的銷軸孔。

積極有益效果：本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便；位移釋放裝置實現(xiàn)了模擬光彈試驗中控制帶底拱巷道輪廓從有支撐(模擬未開挖狀態(tài))到完全脫離(開挖狀態(tài))的漸變過程；通過兩端左右旋向螺距相同的絲杠帶動左右旋螺母，螺母和傘式漲縮機構(gòu)一體實現(xiàn)漲縮套收縮速度同步，方便試驗人員手動操作。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型的底座與支撐桿組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型的鉸接盤連桿組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實用新型所述輪廓支撐塊組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型所述導向桿位置示意圖；

圖中為：手輪1、左右旋轉(zhuǎn)絲杠2、底座支撐組件3、導向桿4、鉸接盤連桿組件5、輪廓支撐塊組件6、底座31、支撐桿套筒32、升降支撐桿33、軸套34、定位塊35、導向桿定位孔36、第一導向桿41、第二導向桿42、第三導向桿43、第四導向桿44、鉸接盤51、第一連接桿52、第二連接桿53、第三連接桿54、第四連接桿55、第五連接桿56、第六連接桿57、第一輪廓支撐塊61、第二輪廓支撐塊62、第三輪廓支撐塊63、第四輪廓支撐塊64、第五輪廓支撐塊65、第六輪廓支撐塊66。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型做進一步的說明：

如圖1所示，一種光彈試驗位移釋放裝置，包括兩個底座支撐組件3，設(shè)置在底座支撐組件3中間的左右旋轉(zhuǎn)絲杠2；所述的左右旋轉(zhuǎn)絲杠2上設(shè)置有鉸接盤連桿組件5，以及設(shè)置在鉸接盤連桿組件5中間的輪廓支撐塊組件6；所述的底座支撐組件3與鉸接盤連桿組件5之間設(shè)置有導向桿4；所述的左右旋轉(zhuǎn)絲杠2穿過底座支撐組件3，且一端設(shè)置有手輪1；

如圖2所示，所述的底座支撐組件3包括底座31，設(shè)置在底座31上的支撐桿套筒32，支撐桿套筒32連接升降支撐桿33，升降支撐桿33設(shè)置有定位塊35，定位塊35中部設(shè)置有用于內(nèi)穿左右旋絲杠2的軸套34；定位塊35上下分別設(shè)置有導向桿定位孔36，導向桿可以在導向桿定位孔內(nèi)滑動，用于平衡絲杠的轉(zhuǎn)矩。

所述的左右旋絲杠2通過絲杠光桿上設(shè)置的四片卡簧與軸套34配合實現(xiàn)軸向定位；

所述的支撐桿套筒32上端設(shè)置有用于調(diào)整和定位底座升降支撐桿高度的定位螺栓；

如圖5所示，所述的導向桿4包括分別位于左右旋轉(zhuǎn)絲杠2上部的第一導向桿41和第四導向桿44，以及位于左右旋轉(zhuǎn)絲桿2下部的第二導向桿42和第二導向桿43；所述的導向桿4一端穿插于定位塊中的導向桿定位孔36內(nèi)，另一端連接鉸接盤連桿組件5中的鉸接盤51；

如圖3所示，所述的鉸接盤連桿組件5包括鉸接盤51，所述的鉸接盤51上設(shè)置有呈正六角布置的第一連接桿52、第二連接桿53、第三連接桿54、第四連接桿55、第五連接桿56和第六連接桿57；所述的第一連接桿52、第二連接桿53、第三連接桿54、第四連接桿55、第五連接桿56和第六連接桿57一端通過銷軸與鉸接盤51鉸接連接，另一端通過銷軸與輪廓支撐塊組件6鉸接連接，共同構(gòu)成傘式漲縮機構(gòu)，實現(xiàn)輪廓支撐塊的徑向位移。

所述的鉸接盤51的中心設(shè)置有左右旋螺紋孔，圓周方向設(shè)置有連接導向桿4的螺紋定位孔；

如圖4、圖5所示，所述的輪廓支撐塊組件6包括組合在一起的第一輪廓支撐塊61、第二輪廓支撐塊62、第三輪廓支撐塊63、第四輪廓支撐塊64、第五輪廓支撐塊65和第六輪廓支撐塊66，以及設(shè)置在第一輪廓支撐塊61和第六輪廓支撐塊66連接處的第三限位板69，設(shè)置在第二輪廓支撐塊62和第三輪廓支撐塊63連接處的第二限位板68，設(shè)置在第四輪廓支撐塊64和第五輪廓支撐塊65連接處的第一限位板67，限位板用于限制輪廓支撐塊的旋轉(zhuǎn)自由度。

所述的第一輪廓支撐塊61、第二輪廓支撐塊62、第三輪廓支撐塊63、第四輪廓支撐塊64、第五輪廓支撐塊65和第六輪廓支撐塊66上分別設(shè)置有與第一連接桿52、第二連接桿53、第三連接桿54、第四連接桿55、第五連接桿56和第六連接桿57對應設(shè)置的連接耳環(huán)，所述的連接耳環(huán)中間設(shè)置有用于穿插銷軸的銷軸孔。

使用時，將制作好的光彈模型安裝在加載架上后，即可安裝位移釋放裝置。

位移釋放方法(模擬開挖的過程)：位移釋放裝置安裝完成后，轉(zhuǎn)動手輪1進行調(diào)整，使第一輪廓支撐塊61、第二輪廓支撐塊62、第三輪廓支撐塊63、第四輪廓支撐塊64、第五輪廓支撐塊65和第六輪廓支撐塊66與巷道光彈模型相接觸，對光彈模型進行模擬地應力加載后，反向轉(zhuǎn)動手輪1，使第一輪廓支撐塊61、第二輪廓支撐塊62、第三輪廓支撐塊63、第四輪廓支撐塊64、第五輪廓支撐塊65和第六輪廓支撐塊66收縮，逐步脫離巷道光彈模型，即完成模擬巷道開挖卸荷加載的過程。

由于光彈試驗幾何縮比較大，模擬巷道輪廓的幾何尺寸較小，設(shè)計方案采用機械手動方式實現(xiàn)；左右旋絲杠由手輪來驅(qū)動，絲杠帶動的螺母即為傘式漲縮機構(gòu)的鉸接盤，軸向?qū)ΨQ設(shè)置的傘式漲縮機構(gòu)通過鉸鏈來連接分成幾個部分的巷道輪廓支撐塊兩端面，輪廓支撐塊的徑向位移通過水平軸線方向鉸接盤的軸向位移轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)。

以上實施案例僅用于說明本實用新型的優(yōu)選實施方式，但本實用新型并不限于上述實施方式，在所述領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替代及改進等，均應視為本申請的保護范圍。