本发明属于煤矿巷道围岩控制技术领域，具体涉及一种便携式实验室快速脱模装置及其脱模方法。
背景技术
在煤矿巷道围岩控制工程问题研究中，经常需要根据不同的材料配比做一些试件，并对试件的强度进行测试，比如巷道注浆材料强度测试、巷道充填材料强度测试、锚喷支护材料强度测试以及一些其他材料强度测试，在做这些材料配比试验时，为了获得最合适的材料配制比例，往往需要使用模具套筒做大量的试件，在试件制作之后，就需要对这些试件进行脱模，当前对于这些试件脱模通常采用冲击的方式，即通过人力使用重物敲击脱模推板尾端，将试件从模具套筒内砸出，这样不断对试件的完整性造成影响，而且还会严重影响试件的强度，使实验结果产生较大误差，同时也会造成材料和时间的浪费，影响实验的整体进度；因此，如何生产一种结构简单、脱模效率高、脱模质量好的脱模装置，成为煤矿巷道围岩控制工程中急需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、脱模效率高、脱模质量好的便携式实验室快速脱模装置及其脱模方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：便携式实验室快速脱模装置，包括脱模架、脱模动力传动机构和两组试件脱模台，脱模架包括顶板和底板，顶板位于底板的正上方，顶板与底板之间通过四根支撑杆连接，其中两根支撑杆与另外两根支撑杆左右并排设置，左侧的两根支撑杆前后对应设置，右侧的两根支撑杆前后对应设置；
两组试件脱模台设置在底板的上表面且左右对称设置；脱模动力传动机构的动力输入端分别与两组试件脱模台的动力输入端连接。
位于右侧的试件脱模台包括固定座，固定座通过滑动组件连接在底板上表面，并且固定座通过滑动组件可沿左右水平方向移动，固定座的左侧固定有挡板，挡板上开设有穿孔，固定座上设有脱模凹槽和试件凹槽，脱模凹槽和试件凹槽的轴向方向均沿左右水平方向设置且长度相等，脱模凹槽位于试件凹槽的左侧，脱模凹槽用于放置模具套筒，脱模凹槽的半径等于模具套筒的外径，试件凹槽的半径等于模具套筒的内径，脱模凹槽与试件凹槽的连接处形成限位台阶，脱模凹槽的左端与挡板的右侧面相连接；挡板的穿孔内穿设有推杆，推杆的右端固定连接有圆形的脱模推板，脱模推板的半径等于模具套筒的内径，且脱模推板与脱模凹槽的中心线重合；
脱模动力传动机构的动力输入端分别与左侧试件脱模台的推杆的右端和右侧试件脱模台的推杆的左端连接。
所述的滑动组件包括导轨，导轨沿左右水平方向固定在底板的上表面且位于固定座的正下方，导轨的截面为燕尾形，固定座的底部固定连接有两组立板，立板的下部开设有燕尾槽，两组立板通过燕尾槽滑动连接在导轨上，两组立板上均螺纹连接有定位螺栓，定位螺栓的内端均与导轨的外壁顶压配合。
脱模动力传动机构包括动力杆，动力杆的上端部和下端部均为光杆结构，动力杆的上端部和下端部分别通过轴承转动连接在顶板和底板上，动力杆沿垂直方向设置，两组试件脱模台关于动力杆左右对称设置，动力杆的上端向上穿出顶板后连接有手柄，动力杆的上半部开设有第一外螺纹，动力杆的下半部开设有第二外螺纹，第一外螺纹与第二外螺纹的螺纹方向相反，动力杆上设有菱形推动件，菱形推动件包括两个铰接安装块、两个活动块和两组菱形架，其中两个铰接安装块分别固定在左侧试件脱模台的推杆的右端和右侧试件脱模台的推杆的左端，另外两个活动块上均开设有螺纹孔，两个活动块分别螺纹连接在动力杆的上半部和下半部；两组菱形架前后对应设置，动力杆位于两组菱形架之间，每组菱形架由第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆组合而成，第一连杆的上端和第二连杆的上端分别通过第一螺栓铰接在上方的活动块上，第三连杆的下端和第四连杆的下端分别通过第二螺栓铰接在下方的活动块上，第一连杆的下端和第三连杆的上端通过第三螺栓铰接在左方的铰接安装块上，第二连杆的下端和第四连杆的上端通过第四螺栓铰接在右方的铰接安装块上。
两根推杆上、动力杆的上部和下部均套设有缓冲弹簧，左侧推杆上的缓冲弹簧连接在左侧试件脱模台的挡板右侧面上，右侧推杆上的缓冲弹簧连接在右侧试件脱模台的挡板左侧面上，动力杆上部的缓冲弹簧连接在顶板的下表面上，动力杆下部的缓冲弹簧连接在底板的上表面上。
便携式实验室快速脱模装置进行脱模方法，包括以下步骤：
（1）、向两个模具套筒内填充材料并捣实制作成圆柱形的试件，模具套筒的一端为敞口状，模具套筒的另一端螺纹连接有端盖；
（2）、根据模具套筒的长度尺寸将试件脱模台调整到导轨上合适位置，并拧紧导轨上的定位螺栓，防止在脱模时，试件脱模台移动；
（3）、待两个模具套筒内的试件达到一定干湿程度后，将两个模具套筒的端盖拧下，并将两个模具套筒分别放置于两个试件脱模台的固定座的脱模凹槽内，其中模具套筒的轴向长度等于或小于脱模凹槽的长度，此时模具套筒与脱模推板的轴线重合，模具套筒的一端顶压在限位台阶处；
（4）、转动手柄，动力杆发生转动，由于动力杆的上半部开设有第一外螺纹，动力杆的下半部开设有第二外螺纹，第一外螺纹与第二外螺纹的螺纹方向相反，菱形架的两个活动块分别螺纹连接在动力杆的上半部和下半部，所以动力杆转动，在螺旋的推动下，上方的活动块向下移动，下方的活动块向上移动，在菱形架的作用下，两个铰接安装块开始向左和向右移动，铰接安装块推动推杆，推杆推动脱模推板，脱模推板开始推动模具套筒内试件，在脱模推板的推动下，模具套筒内的试件被顶出至试件凹槽内。
采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明由脱模架、脱模动力传动机构和两组试件脱模台组成，本发明装置整体呈对称结构，所述试件脱模台结构共有两个，可实现同时脱模，所述试件脱模台上开有深度不同的同轴线的圆弧面脱模凹槽和试件凹槽，脱模凹槽尺寸与模具套筒尺寸相匹配，所述模具套筒在进行脱模时放置在脱模凹槽内，所述脱模凹槽深度比试件凹槽深，其深度相差尺寸和脱模套筒的壁厚一致，以限制模具套筒的运动和保证试件脱出后能直接平稳滑出到试件凹槽内，能有效避免对试件造成损伤；所述脱模动力传动机构，脱模的动力通过转动动力杆上端连接的手柄提供，所述动力杆上螺纹的旋向上下相反，以保证动力杆转动时，两个活动块沿动力杆轴向方向相向运动，通过菱形架将运动传递到脱模推板，从而实现两个脱模推板的沿水平方向运动，将需脱模试件从模具套筒中平稳顶出，实现试件的脱模；所述试件脱模台滑动连接在导轨上，由于模具套筒有不同的尺寸，而推杆的行程是一定的，所以需要根据模具套筒的尺寸调整试件脱模台在导轨上的位置，保证在推杆有效的行程内，脱模推板能够完全地将模具套筒内的试件推出；
综上所述，本发明具有结构简单、操作方便、设计合理、实用性强、节省人力、脱模效率高、脱模质量好的优点，能够很好地解决当前试件脱模技术存在的问题，为实验的顺利进行及实验数据的可靠性提供重要保证。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的便携式实验室快速脱模装置，包括脱模架、脱模动力传动机构和两组试件脱模台，脱模架包括顶板1和底板2，顶板1位于底板2的正上方，顶板1与底板2之间通过四根支撑杆3连接，其中两根支撑杆3与另外两根支撑杆3左右并排设置，左侧的两根支撑杆3前后对应设置，右侧的两根支撑杆3前后对应设置；
两组试件脱模台设置在底板2的上表面且左右对称设置；脱模动力传动机构的动力输入端分别与两组试件脱模台的动力输入端连接。
位于右侧的试件脱模台包括固定座4，固定座4通过滑动组件连接在底板2上表面，并且固定座4通过滑动组件可沿左右水平方向移动，固定座4的左侧固定有挡板5，挡板5上开设有穿孔，固定座4上设有脱模凹槽6和试件凹槽7，脱模凹槽6和试件凹槽7的轴向方向均沿左右水平方向设置且长度相等，脱模凹槽6位于试件凹槽7的左侧，脱模凹槽6用于放置模具套筒8，脱模凹槽6的半径等于模具套筒8的外径，试件凹槽7的半径等于模具套筒8的内径，脱模凹槽6与试件凹槽7的连接处形成限位台阶9，脱模凹槽6的左端与挡板5的右侧面相连接；挡板5的穿孔内穿设有推杆10，推杆10的右端固定连接有圆形的脱模推板11，脱模推板11的半径等于模具套筒8的内径，且脱模推板11与脱模凹槽6的中心线重合；
脱模动力传动机构的动力输入端分别与左侧试件脱模台的推杆10的右端和右侧试件脱模台的推杆10的左端连接。
所述的滑动组件包括导轨12，导轨12沿左右水平方向固定在底板2的上表面且位于固定座4的正下方，导轨12的截面为燕尾形，固定座4的底部固定连接有两组立板13，立板13的下部开设有燕尾槽，两组立板13通过燕尾槽滑动连接在导轨12上，两组立板13上均螺纹连接有定位螺栓14，定位螺栓14的内端均与导轨12的外壁顶压配合。
脱模动力传动机构包括动力杆15，动力杆15的上端部和下端部均为光杆结构，动力杆15的上端部和下端部分别通过轴承转动连接在顶板1和底板2上，动力杆15沿垂直方向设置，两组试件脱模台关于动力杆15左右对称设置，动力杆15的上端向上穿出顶板1后连接有手柄16，动力杆15的上半部开设有第一外螺纹，动力杆15的下半部开设有第二外螺纹，第一外螺纹与第二外螺纹的螺纹方向相反，动力杆15上设有菱形推动件，菱形推动件包括两个铰接安装块17、两个活动块18和两组菱形架，其中两个铰接安装块17分别固定在左侧试件脱模台的推杆10的右端和右侧试件脱模台的推杆10的左端，另外两个活动块18上均开设有螺纹孔，两个活动块18分别螺纹连接在动力杆15的上半部和下半部；两组菱形架前后对应设置，动力杆15位于两组菱形架之间，每组菱形架由第一连杆19、第二连杆20、第三连杆21和第四连杆22组合而成，第一连杆19的上端和第二连杆20的上端分别通过第一螺栓铰接在上方的活动块18上，第三连杆21的下端和第四连杆22的下端分别通过第二螺栓24铰接在下方的活动块18上，第一连杆19的下端和第三连杆21的上端通过第三螺栓25铰接在左方的铰接安装块17上，第二连杆20的下端和第四连杆22的上端通过第四螺栓26铰接在右方的铰接安装块17上。
两根推杆10上、动力杆15的上部和下部均套设有缓冲弹簧27，左侧推杆10上的缓冲弹簧27连接在左侧试件脱模台的挡板5右侧面上，右侧推杆10上的缓冲弹簧27连接在右侧试件脱模台的挡板5左侧面上，动力杆15上部的缓冲弹簧27连接在顶板1的下表面上，动力杆15下部的缓冲弹簧27连接在底板2的上表面上，缓冲弹簧27的设置可以防止在脱模过程中，两个活动块18和两个铰接安装块17分别与顶板1、底板2和挡板5直接接触，起到缓冲的作用。
使用便携式实验室快速脱模装置进行脱模方法，包括以下步骤：
（1）、向两个模具套筒8内填充材料并捣实制作成圆柱形的试件，模具套筒8的一端为敞口状，模具套筒8的另一端螺纹连接有端盖；
（2）、根据模具套筒8的长度尺寸将试件脱模台调整到导轨12上合适位置，并拧紧导轨12上的定位螺栓14，防止在脱模时，试件脱模台移动；
（3）、待两个模具套筒8内的试件达到一定干湿程度后，将两个模具套筒8的端盖拧下，并将两个模具套筒8分别放置于两个试件脱模台的固定座4的脱模凹槽6内，其中模具套筒8的轴向长度等于或小于脱模凹槽6的长度，此时模具套筒8与脱模推板11的轴线重合，模具套筒8的一端顶压在限位台阶9处；
（4）、转动手柄16，动力杆15发生转动，由于动力杆15的上半部开设有第一外螺纹，动力杆15的下半部开设有第二外螺纹，第一外螺纹与第二外螺纹的螺纹方向相反，菱形架的两个活动块18分别螺纹连接在动力杆15的上半部和下半部，所以动力杆15转动，在螺旋的推动下，上方的活动块18向下移动，下方的活动块18向上移动，在菱形架的作用下，两个铰接安装块17开始向左和向右移动，铰接安装块17推动推杆10，推杆10推动脱模推板11，脱模推板11开始推动模具套筒8内试件，在脱模推板11的推动下，模具套筒8内的试件被顶出至试件凹槽7内。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。