[发明专利]一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构

权利要求书

1.一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构，其特征在于：包括发射台、气缸、炮管、子弹及入射杆；所述炮管水平架设在发射台后侧，气缸安装在炮管后部，子弹位于炮管内，且炮管内的子弹上套装有聚乙烯减摩套；所述入射杆通过入射杆支撑座水平架设在发射台前侧；所述子弹与入射杆之间具有两种配合方式；在第一种配合方式下，所述子弹与入射杆彼此分离设置，在入射杆的杆体前端面安装PVDF压电薄膜传感器，入射杆的杆体前端面通过PVDF压电薄膜传感器顶靠接触在岩石试样上，在入射杆的杆体后端面安装整形片；在第二种配合方式下，所述子弹的前端面与入射杆的后端面顶靠接触对接在一起，且对接在一起的子弹和入射杆共同构成加长型子弹，在子弹与入射杆的对接处外部套装有拼接套管，拼接套管相对于子弹和入射杆具有轴向滑移自由度，入射杆的前端面与岩石试样彼此分离设置，在入射杆的前端面安装整形片，在整形片外表面安装PVDF压电薄膜传感器；在所述入射杆的杆体外套装有单次脉冲质量块，单次脉冲质量块采用分体组合式结构，在单次脉冲质量块的入射杆穿装孔内孔壁开设有环形凹槽，在入射杆的杆体上设置有环形凸台，环形凸台位于环形凹槽内，环形凸台的轴向厚度小于环形凹槽的轴向宽度，使环形凸台与环形凹槽之间形成入射杆轴向微动间隙；在所述单次脉冲质量块下方的发射台上安装有滑轨，滑轨采用平行双轨结构，滑轨与入射杆相平行，在滑轨上设置有滑块，在滑块上水平固连有滑台，所述单次脉冲质量块固连在滑台上表面，单次脉冲质量块相对于滑轨具有直线移动自由度。

2.根据权利要求1所述的一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构，其特征在于：在所述发射台侧方的地面上设置有空压机和控制台，在控制台上设置有第一按钮开关和第二按钮开关，在所述炮管下方的发射台内设置有气瓶、第一气控阀和第二气控阀；所述气缸水平设置，在气缸内部设有前腔室和后腔室，活塞杆密封穿过前腔室与后腔室的隔板，位于前腔室的活塞杆端部安装有炮管密封堵头，在前腔室的轴向缸壁上开设有发射出气口，所述炮管后部的进气端管口与发射出气口密封连通，在前腔室的径向缸壁上开设有发射进气口，发射进气口通过发射进气管与气瓶的出气口密封连通；位于所述后腔室的活塞杆端部安装有活塞盘，活塞盘将后腔室分隔成有杆腔和无杆腔，活塞盘的直径大于炮管密封堵头的直径；所述第一按钮开关和第二按钮开关结构相同，其上均包括进气口、常开出气口、常闭出气口及泄压口，泄压口直接与大气连通；所述空压机的供气口以三路输出，第一路与第一按钮开关的进气口相连通，第二路与第一气控阀的进气口相连通，第三路与气瓶的进气口相连通；所述第一按钮开关的常开出气口与气缸后腔室的无杆腔相连通，第一按钮开关的常闭出气口与第二按钮开关的进气口相连通，第二按钮开关的常开出气口以两路输出，第一路与第一气控阀的闭阀气控口相连通，第二路与第二气控阀的开阀气控口相连通；所述第二按钮开关的常闭出气口以两路输出，第一路与第一气控阀的开阀气控口相连通，第二路与第二气控阀的闭阀气控口相连通；所述第一气控阀的出气口以两路输出，第一路与第二气控阀的进气口相连通，第二路与气缸后腔室的有杆腔相连通；所述第二气控阀的出气口与大气相连通。

3.根据权利要求1所述的一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构，其特征在于：在所述发射台侧方的地面上设置有真空泵，在所述炮管后端管体上以及拼接套管中部管体上均开设有抽气口，两处抽气口均与真空泵相连，通过真空泵对炮管和拼接套管的管腔进行抽真空，通过抽真空使炮管内的子弹在负压作用下自动后退至发射位置，通过抽真空使拼接套管内的子弹与入射杆自动顶靠接触对接在一起。

4.根据权利要求1所述的一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构，其特征在于：与所述炮管出口相邻的发射台上安装有子弹测速仪，在单次脉冲质量块前侧的发射台上安装有入射杆测速仪；在所述发射台侧方的地面上设置有电荷放大器，所述PVDF压电薄膜传感器的信号输出端与电荷放大器相连，电荷放大器的电压信号接入示波器或计算机。

5.根据权利要求1所述的一种满足爆破应力波模拟的变频慢速扰动杆机构，其特征在于：在所述发射台侧方安装有入射杆承放台，通过入射杆承放台放置暂未使用的入射杆；在所述发射台上方设置有龙门吊，通过龙门吊对入射杆进行安装和拆卸。