用于制作固化土试块的压制脱模机构及压力测试系统的制作方法

本实用新型涉及固化土技术领域，具体而言，涉及一种用于制作固化土试块的压制脱模机构及压力测试系统。

背景技术：

目前，在工业和民用建筑、水利、交通等各类工程中经常使用到固化土类岩土工程材料等，为了检测固化土施工现场的固化强度指标，需要对固化土材料进行平行试件检测。通常地，通过将固化土混合料压制成标准尺寸试件，以进行固化土体单元特征及其变化规律的研究。

然而，在现有技术中，没有专门针对固化土类岩土工程材料的现场压制脱模装置，通常需要将固化土混合料带回实验室进行检测，而实验室内压制脱模的设备体积大，操作流程繁琐，不仅增加了工作人员的劳动耗时，且导致针对固化土的性能检测的检测周期较长。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种用于制作固化土试块的压制脱模机构及压力测试系统，以解决现有技术中土粒的压制及脱模流程繁琐、操作复杂的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于制作固化土试块的压制脱模机构，包括：压制装置，包括机架及可移动地设置在机架上的升降平台，机架包括位于升降平台上方的第一平台，第一平台具有供固化土试块穿过的出模孔；模具组件，放置在升降平台上且位于升降平台与第一平台之间，模具组件包括至少三个子模具，且在压制脱模机构进行压制或进行脱模时，选择至少部分不同的子模具进行压制或脱模处理，当使用压制脱模机构进行压制时，移动升降平台并使其朝向第一平台运动，以对模具组件内的土粒进行压制，形成固化土试块；当使用压制脱模机构进行脱模时，移动升降平台并使其朝向第一平台运动以使至少两个子模具之间产生相对运动，而将固化土试块从出模孔内脱出。

进一步地，压制装置还包括驱动结构，机架还包括：第二平台，位于升降平台的下方；至少两个支撑件，通过支撑件将第一平台、升降平台及第二平台顺次连接，且升降平台可滑动地设置在支撑件上，驱动结构驱动升降平台运动且位于第二平台与升降平台之间。

进一步地，支撑件为紧固螺柱，各紧固螺柱依次穿过第一平台及升降平台后拧紧在第二平台上。

进一步地，机架还包括：至少两个弹性件，设置在第一平台与升降平台之间。

进一步地，弹性件为弹簧，多个弹性件与多个支撑件一一对应设置，且弹性件套设在支撑件外。

进一步地，至少三个子模具包括：模具圆筒；第一圆形垫块，第一圆形垫块的外径小于或等于模具圆筒的内径；第二圆形垫块，第二圆形垫块包括顺次连接的第一段及第二段，第一段的外径小于或等于模具圆筒的内径，第二段的外径大于模具圆筒的内径，当使用压制脱模机构进行压制时，土粒设置在模具圆筒内且位于第一圆形垫块与第二圆形垫块之间。

进一步地，第一圆形垫块的外径小于或等于出模孔的孔径；和/或模具圆筒的外径大于出模孔的孔径；和/或第二段的外径大于出模孔的孔径。

进一步地，至少三个子模具还包括：脱模圆柱垫块，脱模圆柱垫块的外径小于或等于模具圆筒的内径。

进一步地，脱模圆柱垫块的高度大于第一圆形垫块。

进一步地，当使用压制脱模机构进行压制时，将模具组件放置在升降平台上，且使得第一圆形垫块抵接在升降平台上，升降平台朝向第一平台运动，以使第一平台与第二圆形垫块逐渐抵接并对模具圆筒内的土粒进行压制，形成固化土试块。

进一步地，当使用压制脱模机构进行脱模时，将脱模圆柱垫块放置在升降平台上，并将带有固化土试块的模具圆筒和第一圆形垫块一同放置在脱模圆柱垫块上，第一圆形垫块相对于固化土试块靠近第一平台，升降平台朝向第一平台运动，以使第一平台与模具圆筒逐渐抵接，脱模圆柱垫块在升降平台的运动下逐渐深入模具圆筒内，以将第一圆形垫块和固化土试块从出模孔内顶出。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种用于固化土试块的压力测试系统，包括上述的压制脱模机构。

进一步地，压力测试系统还包括：压力测试传感器，压力测试传感器位于固化土试块与压制脱模机构的第一圆形垫块或第二圆形垫块之间，压力测试传感器、固化土试块及第一圆形垫块或第二圆形垫块形成的整体放置在压制脱模机构的升降平台上，通过压制脱模机构的驱动结构驱动升降平台并使其朝向第一平台运动，直至固化土试块被破坏，以检测固化土试块发生破损时的最大承压值。

压制装置，包括机架及可移动地设置在机架上的升降平台，机架包括位于升降平台上方的第一平台，第一平台具有供固化土试块穿过的出模孔；模具组件，放置在升降平台上且位于升降平台与第一平台之间，模具组件包括至少三个子模具，且在压制脱模机构进行压制或进行脱模时，选择至少部分不同的子模具进行压制或脱模处理，

应用本实用新型的技术方案，当需要对土粒进行压制及脱模时，将装有土粒的模具组件放置在升降平台上，以使模具组件位于升降平台与第一平台之间。之后，移动升降平台并使其朝向第一平台运动，以对模具组件内的土粒进行压制，形成固化土试块，完成对土粒的压制操作。之后，移动升降平台并使其朝向第一平台运动以使至少两个子模具之间产生相对运动，而将固化土试块从出模孔内脱出，完成固化土试块的脱模。

与现有技术中采用人工压制及脱模相比，本申请中的压制脱模机构不仅能够保证固化土试块达到试验标准，且使得固化土试块的加工、制造更加容易，进而解决了现有技术中土粒的压制及脱模流程繁琐、操作复杂的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的用于制作固化土试块的压制脱模机构的实施例的机架的立体结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的用于制作固化土试块的压制脱模机构的实施例完成固化土试块压制后的剖视图；以及

图3示出了根据本实用新型的用于制作固化土试块的压制脱模机构的实施例进行固化土试块脱模时的剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

11、机架；111、第一平台；111a、出模孔；112、第二平台；113、支撑件；114、弹性件；12、升降平台；20、模具组件；21、模具圆筒；22、第一圆形垫块；23、第二圆形垫块；231、第一段；232、第二段；24、脱模圆柱垫块；30、固化土试块。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“左、右”通常是针对附图所示的左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中土粒的压制及脱模流程繁琐、操作复杂的问题，本申请提供了一种用于制作固化土试块的压制脱模机构及压力测试系统。

如图1所示，用于制作固化土试块的压制脱模机构包括压制装置及模具组件20。其中，压制装置包括机架11及可移动地设置在机架11上的升降平台12，机架11包括位于升降平台12上方的第一平台111，第一平台111具有供固化土试块30穿过的出模孔111a。模具组件20放置在升降平台12上且位于升降平台12与第一平台111之间，模具组件20包括至少三个子模具，且在压制脱模机构进行压制或进行脱模时，选择至少部分不同的子模具进行压制或脱模处理，当使用压制脱模机构进行压制时，移动升降平台12并使其朝向第一平台111运动，以对模具组件20内的土粒进行压制，形成固化土试块30；当使用压制脱模机构进行脱模时，移动升降平台12并使其朝向第一平台111运动以使至少两个子模具之间产生相对运动，而将固化土试块30从出模孔111a内脱出。

应用本实施例的技术方案，当需要对土粒进行压制及脱模时，将装有土粒的模具组件20放置在升降平台12上，以使模具组件20位于升降平台12与第一平台111之间。之后，移动升降平台12并使其朝向第一平台111运动，以对模具组件20内的土粒进行压制，形成固化土试块，完成对土粒的压制操作。之后，移动升降平台12并使其朝向第一平台111运动以使至少两个子模具之间产生相对运动，而将固化土试块从出模孔内脱出，完成固化土试块的脱模。

与现有技术中采用人工压制及脱模相比，本实施例中的压制脱模机构不仅能够保证固化土试块达到试验标准，且使得固化土试块的加工、制造更加容易，进而解决了现有技术中土粒的压制及脱模加工效率低，劳动强度大的问题。

在本实施例中，土粒外径小于等于2mm，且加土量为实验室加土量与现场的压实度之积。其中，现场的压实度约为95％。

在本实施例中，土粒为固化土混合料。固化土混合料的配比根据实际检测进行设置。

可选地，压制装置还包括驱动结构，机架11还包括第二平台112及至少两个支撑件113。其中，第二平台112位于升降平台12的下方。通过支撑件113将第一平台111、升降平台12及第二平台112顺次连接，且升降平台12可滑动地设置在支撑件113上，驱动结构驱动升降平台12运动且位于第二平台112与升降平台12之间。如图1所示，支撑件113为两个，模具组件20位于两个支撑件113之间。上述结构的结构简单，容易加工、实现。

在本实施例中，驱动结构为气阀。

如图1所示，支撑件113为紧固螺柱，各紧固螺柱依次穿过第一平台111及升降平台12后拧紧在第二平台112上。这样，驱动结构能够驱动升降平台12沿着支撑件113运动，以使升降平台12在固定的轨迹上运动，保证压制脱模机构的运行稳定性。上述结构的结构简单，容易实现。

需要说明的是，支撑件113的类型不限于此。可选地，支撑件113为柱状结构。柱状结构的两端分别与第一平台111和第二平台112固定连接，升降平台12穿设在柱状结构上。

可选地，机架11还包括至少两个弹性件114。其中，至少两个弹性件114设置在第一平台111与升降平台12之间。如图1所示，机架11包括两个弹性件114。这样，在升降平台12沿支撑件113运动的过程中，两个弹性件114能够向升降平台12提供弹性力，不仅能够防止升降平台12在运动过程中与第一平台111发生碰撞，还能够减小升降平台12的运动速度，以对土粒实现缓慢压制，提升固化土试块的加工质量。

如图1所示，弹性件114为弹簧，两个弹性件114与两个支撑件113一一对应设置，且弹性件114套设在支撑件113外。这样，上述设置能够对弹性件114进行限位，防止弹性件114从机架11上脱出。上述结构的结构简单，容易实现。

如图2所示，模具组件20包括模具圆筒21、第一圆形垫块22及第二圆形垫块23。其中，第一圆形垫块22的外径小于或等于模具圆筒21的内径。第二圆形垫块23包括顺次连接的第一段231及第二段232，第一段231的外径小于或等于模具圆筒21的内径，第二段232的外径大于模具圆筒21的内径，当使用压制脱模机构进行压制时，土粒设置在模具圆筒21内且位于第一圆形垫块22与第二圆形垫块23之间。这样，通过模具圆筒21、第一圆形垫块22及第二圆形垫块23的组合，以实现对土粒的压制，进而使得固化土试块的加工更加容易，降低工作人员的劳动强度。

具体地，将第一圆形垫块22放置在模具圆筒21内，之后，再将土粒放入模具圆筒21内且使其与第一圆形垫块22接触，最后，将第二圆形垫块23的第一段231伸入至模具圆筒21内，且使得第一段231与土粒抵接。这样，通过上述设置，以使土粒置于模具圆筒21内，为固化土试块的压制做准备工作。

在本实施例中，使用模具组件20前需涂油(机油或者食用油)，对模具组件20进行润滑。同时，模具组件20忌讳摔砸，以保障其正常使用。

在本实施例中，第一圆形垫块22的外径小于或等于出模孔111a的孔径，模具圆筒21的外径大于出模孔111a的孔径，且第二段232的外径大于出模孔111a的孔径。这样，上述设置保证第一圆形垫块22能够从出模孔111a穿出，防止模具圆筒21从出模孔111a穿出，以保证模具圆筒21始终位于升降平台12与第一平台111之间。同时，上述设置能够在土粒的压制过程中，第二圆形垫块23不会从出模孔111a穿出，保证土粒的正常压制。

如图3所示，模具组件20还包括脱模圆柱垫块24。其中，脱模圆柱垫块24的外径小于或等于模具圆筒21的内径。这样，完成土粒的压制后，将第二圆形垫块23从模具圆筒21内移出，并将模具组件20进行翻转，以使第一圆形垫块22位于上方，从下方将脱模圆柱垫块24伸入至模具圆筒21内，以将压制完成的固化土试块及第一圆形垫块22从出模孔111a顶出。

在本实施例中，脱模圆柱垫块24的高度大于第一圆形垫块22。这样，上述设置保证脱模圆柱垫块24能够将固化土试块及第一圆形垫块22一起顶出至模具圆筒21外。

在本实施例中，压制脱模机构的工作原理如下：

当需要使用压制脱模机构进行压制时，将模具组件20放置在升降平台12上，且使得第一圆形垫块22抵接在升降平台12上，升降平台12朝向第一平台111运动，以使第一平台111与第二圆形垫块23逐渐抵接并对模具圆筒21内的土粒进行压制，形成固化土试块30。

当需要使用压制脱模机构对固化土试块进行脱模时，将脱模圆柱垫块24放置在升降平台12上，并将带有固化土试块30的模具圆筒21和第一圆形垫块22一同放置在脱模圆柱垫块24上，第一圆形垫块22相对于固化土试块30靠近第一平台111，升降平台12朝向第一平台111运动，以使第一平台111与模具圆筒21逐渐抵接，脱模圆柱垫块24在升降平台12的运动下逐渐深入模具圆筒21内，以将第一圆形垫块22和固化土试块30从出模孔111a内顶出。其中，将带有固化土试块30的模具圆筒21和第一圆形垫块22一同放置在脱模圆柱垫块24上需要保证第一圆形垫块22与出模孔111a对准，完成脱模后的固化土试块需放入塑料袋内密封储存。

本申请还提供了一种用于固化土试块的压力测试系统(未示出)，包括上述的压制脱模机构。

在本实施例中，压力测试系统还包括压力测试传感器。其中，压力测试传感器位于固化土试块30与压制脱模机构的第一圆形垫块22之间，压力测试传感器、固化土试块30及第一圆形垫块22或第二圆形垫块23形成的整体放置在压制脱模机构的升降平台12上，通过压制脱模机构的驱动结构驱动升降平台12并使其朝向第一平台111运动，直至固化土试块30被破坏，以检测固化土试块30发生破损时的最大承压值。上述结构的结构简单，容易实现。

具体地，压力测试系统还包括压力显示器，将压力测试传感器与压力显示器电连接。进行压力测试前先将压力显示器清零，升降平台12朝向第一平台111运动，以使第一圆形垫块22抵住第一平台111后，继续驱动升降平台12朝向第一平台111运动，以实现对固化土试块的加压。在加压过程中，工作人员需一直观测压力显示器上的读数变化，在破坏前读取最大值。通常地，固化土试块能够承受的最大压强值为0.0051倍的压力显示器显示最大值，压强值的单位为兆帕。其中，在上述加压过程中，需要两位工作人员共同协助完成。即其中一位工作人员手扶机架11，另一位工作人员操作驱动结构(对驱动结构加压)，以防机架11翻倒伤人或损坏。同时，需观察压力显示器在量程范围内，临近量程则不可再用力加压。同时，观察第一圆形垫块22与模具圆筒21的间隙闭合后，停止加压，放置2min。

需要说明的是，压力测试传感器的设置位置不限于此。可选地，压力测试传感器位于固化土试块30与压制脱模机构的第二圆形垫块23之间。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

当需要对土粒进行压制及脱模时，将装有土粒的模具组件放置在升降平台上，以使模具组件位于升降平台与第一平台之间。之后，移动升降平台并使其朝向第一平台运动，以对模具组件内的土粒进行压制，形成固化土试块，完成对土粒的压制操作。之后，移动升降平台并使其朝向第一平台运动以使至少两个子模具之间产生相对运动，而将固化土试块从出模孔内脱出，完成固化土试块的脱模。

与现有技术中采用人工压制及脱模相比，本申请中的压制脱模机构不仅能够保证固化土试块达到试验标准，且使得固化土试块的加工、制造更加容易，进而解决了现有技术中土粒的压制及脱模流程繁琐、操作复杂的问题。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。