用于地质构造模拟实验的切片系统、砂体模型切片系统技术方案

本发明专利技术属于构造地质学研究技术领域，具体涉及一种用于地质构造模拟实验的切片系统、砂体模型切片系统，旨在解决现有技术中的模型切片精度差且效率低的问题；用于地质构造模拟实验的切片系统包括实验台、平移装置、切片装置和升降装置，实验台包括切片平台和支撑组件；平移装置包括第一导轨、悬吊装置和用于驱动悬吊装置移动的第一行走装置；切片装置装设于悬吊装置；装设于第一行走装置的升降装置包括升降动力装置和升降杆，升降杆的顶部与悬吊装置连接，升降杆在升降动力装置的驱动下带动悬吊装置进行升降位置调节或带动切片装置向下移动进行切片；通过本发明专利技术提供的切片装置，能有效减轻劳动强度，提高三维数字模型的搭建精度与效率。

【技术实现步骤摘要】
用于地质构造模拟实验的切片系统、砂体模型切片系统
本专利技术属于构造地质学研究
，具体涉及一种用于地质构造模拟实验的切片系统、砂体模型切片系统。
技术介绍
地质构造物理模拟实验是研究地质构造变形机制、变形过程以及变形结果的有效手段，其以相似性理论为基础，在室内小尺度试验装置内进行短时间的构造变形模拟，反映现实情况下大尺度、长时间的构造变形过程，以此探究地质构造演化规律，探索变形边界条件及力学机制，建立地质构造模型，实现对地质构造变形的定量及三维可视化分析。近年来，地质构造物理模拟实验在理论与应用方面均取得了巨大进展，极大地推动了能源、矿产、环境、灾害防治等多个领域的理论认识深化，促进了多学科发展，为实际工作提供了有效指导，具有良好的应用前景及较高的经济效益。在地质构造物理模拟实验中，通常需要依据相似性原则在实验台上铺设多层实验材料模拟实际地层，进而在实验室内模拟一定条件下的地质构造变形过程；实验材料通常采用砂；待砂体完成模拟变形后，通常需要对其进行等间距切片拍照，以此观察模型内部结构，从而完成三维数字建模，进而实现构造变形的三维可视化分析。在现有技术中，变形后的砂体模型切片工作基本依靠人工实现，劳动强度大，工作周期长，切面光滑平整度差，切面无法长时间保存，这些问题极大地制约了地质构造物理模拟实验中三维数字模型的搭建精度及效率。
技术实现思路
为了解决上述问题，即为了解决现有技术中的模型切片精度差且效率低的问题，本专利技术提供了一种用于地质构造模拟实验的切片系统、砂体模型切片系统。r>本专利技术的第一方面提供了一种用于地质构造模拟实验的切片系统，该系统包括实验台、平移装置、切片装置和升降装置，所述平移装置、所述升降装置、所述切片装置均设置于所述实验台；所述实验台包括切片平台以及承载所述切片平台的支撑组件。所述平移装置包括第一导轨、悬吊装置和第一行走装置，所述第一行走装置用于驱动所述悬吊装置沿所述第一导轨移动；所述切片装置装设于所述悬吊装置。所述升降装置装设于所述第一行走装置，所述升降装置包括升降动力装置和升降杆，所述升降杆远离所述第一行走装置的一端与所述悬吊装置固定连接；所述升降杆在所述升降动力装置的驱动下带动所述悬吊装置进行升降位置调节或带动所述切片装置向下移动进行切片。在一些优选实施例中，所述切片装置包括第一组卡具装置和第二组卡具装置，所述第一组卡具装置包括第一卡钳、第一卡杆和第一连接杆，所述第一连接杆的一端与所述悬吊装置连接，另一端装设所述第一卡钳；所述第一卡钳与所述第一卡杆可拆卸连接；所述第一卡杆用于夹持第一刀片。所述第二组卡具装置包括第二卡钳、第二卡杆和第二连接杆，所述第二连接杆的一端与所述悬吊装置连接，另一端装设所述第二卡钳；所述第二卡钳与所述第二卡杆可拆卸连接；所述第二卡杆用于夹持第二刀片。所述第二刀片开设有通孔，所述通孔的贯穿方向与所述第二刀片的切片方向垂直设置；所述第一刀片的轮廓与所述通孔匹配设置，所述第一刀片的悬伸端设置于所述通孔内部。所述第一卡杆套设所述第二卡杆设置。在一些优选实施例中，所述第一刀片为第一三角形刀片。所述第二刀片为第二三角形刀片，所述通孔为三角形结构；所述第一三角形刀片的底部与所述通孔的底部抵触设置。所述第一卡钳包括第一顶板、第一侧板和第二侧板，所述第一侧板、所述第二侧板分别设置于所述第一顶板的两端，所述第一侧板、所述第二侧板分别与所述第一顶板可转动设置；所述第一顶板、所述第一侧板与所述第二侧板构成开口向下的第一C型框架，以夹持所述第一卡杆。所述第一卡杆具有开口向下的第一凹槽，所述第一刀片远离刀刃的一端固设于所述第一凹槽。所述第二卡钳包括第二顶板、第三侧板和第四侧板，所述第三侧板、所述第四侧板分别设置于所述第二顶板的两端，所述第三侧板、所述第四侧板分别与所述第二顶板可转动设置；所述第二顶板、所述第三侧板与所述第四侧板构成开口向下的第二C型框架，以夹持所述第二卡杆。所述第二卡杆具有开口向下的第二凹槽，所述第二刀片远离刀刃的一端固设于所述第二凹槽。在一些优选实施例中，所述第一侧板为第一L形结构，所述第二侧板为第二L形结构，所述第一L形结构与所述第二L形结构相对设置；所述第一L形结构、所述第二L形结构等高设置，且所述第一L形结构、所述第二L形结构的高度均大于所述第一卡杆的高度；在工作状态下，所述第一L形结构、所述第二L形结构的凸出部承载所述第一卡杆。所述第三侧板为第三L形结构，所述第四侧板为第四L形结构，所述第三L形结构与所述第四L形结构相对设置；所述第三L形结构、所述第四L形结构等高设置，且所述第三L形结构、所述第四L形结构的高度均大于所述第二卡杆的高度；在工作状态下，所述第三L形结构、所述第四L形结构的凸出部承载所述第二卡杆。在一些优选实施例中，所述第二卡杆的外侧壁设置有导向凸起，所述第一卡杆的内侧壁设置有导向凹槽，所述导向凸起与所述导向凹槽匹配设置。所述导向凸起的纵向轴线与所述第二卡杆的纵向轴线平行设置。所述导向凹槽的纵向轴线与所述第一卡杆的纵向轴线平行设置。在一些优选实施例中，所述升降杆为液压杆。在一些优选实施例中，所述悬吊装置包括第二导轨、第二行走装置和行走平台，所述第二行走装置用于驱动所述行走平台沿所述第二导轨移动；所述切片装置与所述行走平台固定连接。所述第二导轨包括平行设置的两条齿轨，所述第二行走装置包括两个齿轮组和两个双输出轴电机，两个所述双输出轴电机装设于所述行走平台；每个所述齿轮组均包括两个齿轮，两个所述齿轮分别装设于所述双输出轴电机的两个动力输出端，分别与两条所述齿轨啮合。所述第一卡钳的数量为两个，两个所述第一卡钳沿着所述第一卡杆依次设置。所述第二卡钳的数量为一个，一个所述第二卡钳设置于所述第二卡杆远离所述第一卡杆的端部。所述第二行走装置的数量为三个，三个所述第二行走装置中的三个所述行走平台分别通过两个所述第一连接杆、一个所述第二连接杆与两个所述第一卡钳、一个所述第二卡钳固定连接。三个所述第二行走装置独立控制，用于调节所述第一刀片与所述第二刀片构成的整体刀片的总长。在一些优选实施例中，该切片系统还包括总控中心，所述第一行走装置、所述第二行走装置、所述升降装置均与所述总控中心通信连接。在一些优选实施例中，所述切片平台上开设有贯通槽，用于排出废品。所述贯通槽的纵向轴线与所述切片装置的纵向轴线平行设置。所述第一卡杆远离所述第二卡杆的端部到所述第二卡杆远离所述第一卡杆的端部之间的距离为L1，所述贯通槽的纵向长度为L2，L2＞L1。本专利技术的第二方面提供了一种用于地质构造模拟实验的砂体模型切片系统，该系统包括总控中心、实验台、平移装置、升降装置和切片装置；所述实验台包括砂体模型固形装置、切片平台和支撑组件，所述支撑组件用于承载所述切片平台；所述砂体模型固形装置装设于所述切片平台；所述砂体模型固形装置包括框架结构和驱动装置，所述框架结构包括第一挡板、第二挡板本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于地质构造物理模拟实验的切片系统，其特征在于，该系统包括实验台、平移装置、切片装置和升降装置，所述平移装置、所述升降装置、所述切片装置均设置于所述实验台；所述实验台包括切片平台以及承载所述切片平台的支撑组件；/n所述平移装置包括第一导轨、悬吊装置和第一行走装置，所述第一行走装置用于驱动所述悬吊装置沿所述第一导轨移动；所述切片装置装设于所述悬吊装置；/n所述升降装置装设于所述第一行走装置，所述升降装置包括升降动力装置和升降杆，所述升降杆远离所述第一行走装置的一端与所述悬吊装置固定连接；所述升降杆在所述升降动力装置的驱动下带动所述悬吊装置进行升降位置调节或带动所述切片装置向下移动进行切片。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于地质构造物理模拟实验的切片系统，其特征在于，该系统包括实验台、平移装置、切片装置和升降装置，所述平移装置、所述升降装置、所述切片装置均设置于所述实验台；所述实验台包括切片平台以及承载所述切片平台的支撑组件；
所述平移装置包括第一导轨、悬吊装置和第一行走装置，所述第一行走装置用于驱动所述悬吊装置沿所述第一导轨移动；所述切片装置装设于所述悬吊装置；
所述升降装置装设于所述第一行走装置，所述升降装置包括升降动力装置和升降杆，所述升降杆远离所述第一行走装置的一端与所述悬吊装置固定连接；所述升降杆在所述升降动力装置的驱动下带动所述悬吊装置进行升降位置调节或带动所述切片装置向下移动进行切片。


2.根据权利要求1所述的用于地质构造物理模拟实验的切片系统，其特征在于，所述切片装置包括第一组卡具装置和第二组卡具装置，所述第一组卡具装置包括第一卡钳、第一卡杆和第一连接杆，所述第一连接杆的一端与所述悬吊装置连接，另一端装设所述第一卡钳；所述第一卡钳与所述第一卡杆可拆卸连接；所述第一卡杆用于夹持第一刀片；
所述第二组卡具装置包括第二卡钳、第二卡杆和第二连接杆，所述第二连接杆的一端与所述悬吊装置连接，另一端装设所述第二卡钳；所述第二卡钳与所述第二卡杆可拆卸连接；所述第二卡杆用于夹持第二刀片；
所述第二刀片开设有通孔，所述通孔的贯穿方向与所述第二刀片的切片方向垂直设置；所述第一刀片的轮廓与所述通孔匹配设置，所述第一刀片的悬伸端设置于所述通孔内部；
所述第一卡杆套设所述第二卡杆设置。


3.根据权利要求2所述的用于地质构造物理模拟实验的切片系统，其特征在于，所述第一刀片为第一三角形刀片；
所述第二刀片为第二三角形刀片，所述通孔为三角形结构；所述第一三角形刀片的底部与所述通孔的底部抵触设置；
所述第一卡钳包括第一顶板、第一侧板和第二侧板，所述第一侧板、所述第二侧板分别设置于所述第一顶板的两端，所述第一侧板、所述第二侧板分别与所述第一顶板可转动设置；所述第一顶板、所述第一侧板与所述第二侧板构成开口向下的第一C型框架，以夹持所述第一卡杆；
所述第一卡杆具有开口向下的第一凹槽，所述第一刀片远离刀刃的一端固设于所述第一凹槽；
所述第二卡钳包括第二顶板、第三侧板和第四侧板，所述第三侧板、所述第四侧板分别设置于所述第二顶板的两端，所述第三侧板、所述第四侧板分别与所述第二顶板可转动设置；所述第二顶板、所述第三侧板与所述第四侧板构成开口向下的第二C型框架，以夹持所述第二卡杆；
所述第二卡杆具有开口向下的第二凹槽，所述第二刀片远离刀刃的一端固设于所述第二凹槽。


4.根据权利要求3所述的用于地质构造物理模拟实验的切片系统，其特征在于，所述第一侧板为第一L形结构，所述第二侧板为第二L形结构，所述第一L形结构与所述第二L形结构相对设置；所述第一L形结构、所述第二L形结构等高设置，且所述第一L形结构、所述第二L形结构的高度均大于所述第一卡杆的高度；在工作状态下，所述第一L形结构、所述第二L形结构的凸出部承载所述第一卡杆；
所述第三侧板为第三L形结构，所述第四侧板为第四L形结构，所述第三L形结构与所述第四L形结构相对设置；所述第三L形结构、所述第四L形结构等高设置，且所述第三L形结构、所述第四L形结构的高度均大于所述第二卡杆的高度；在工作状态下，所述第三L形结构、所述第四L形结构的凸出部承载所述第二卡杆。


5.根据权利要求4所述的用于地质构造物理模拟实验的切片系统，其特征在于，所述第二卡杆的外侧壁设置有导向凸起，所述第一卡杆的内侧壁设置有导向凹槽，所述导向凸起与所述导向凹槽匹配设置；
所述导向凸起的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旺，张欣欣，
申请(专利权)人：中国科学院地质与地球物理研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11