CN101574835B - 一种双端面切磨两用岩石加工系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双端面切磨两用岩石加工系统，该系统由由底座、升降机、工作台、切磨两用电机系统和夹具系统组成。其特征是：通过升降机对工作台工作高度进行调节，使切磨两用电机系统上的切刀和磨石能够分别在工作台处于切割高度和磨平高度时进行切割和磨平操作。主要优点是能够在一台仪器上实现切割岩样和磨平岩样两种功能，原理简单，可实现性强，一机两用，经济实惠。

Description

一种双端面切磨两用岩石加工系统

技术领域

本发明属于岩土工程试验仪器领域，特别涉及在岩土力学试验中的岩样加工仪器。

技术背景

实验室模拟试验是当前岩土领域常用的一种研究方法，而岩石试样的加工是进行各种岩体试验的基本步骤之一。软弱岩石广泛赋存与自然界中，是工程中常遇到的一类岩体，具有遇水易软化、破裂的特性，其软化机理是当前岩土领域研究的前沿课题之一。

当前岩石加工仪器大多功能单一，只能分别进行取芯、切割、磨平的操作，且所用夹具为直杆，导致岩样局部受力集中，在岩样加工过程中易夹裂岩样，特别是软弱岩石试样，在加工过程中常出现被夹具夹碎的现象，给岩样加工带来很大的不变。

当前岩石切割机和岩石磨平机其基本原理均为电机带动切片或磨石转动，再使岩样相对于切片或磨石移动，完成切片或磨石操作。原理的相似性为设计一种岩石切磨两用仪器提供了可能，同时考虑到软弱岩石的特殊性质，重新设计了夹持系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双端面切磨两用岩石加工系统，实现在一台仪器上进行岩样切割，岩样磨平两种操作。

为达到本发明的目的，采用的技术方案如下：

双端面切磨两用岩石加工系统，包括底座、升降机、工作台、切磨两用电机系统和夹具系统等部分。

下面详细介绍各部分的具体组成与功能：

1、升降机由升降机主体和升降机旋钮组成。

升降机利用液压原理制成，也可以利用相互嵌合的螺纹杆来实现上下升降，还可以采用电力驱动或其他方式实现。

升降机安装在底座上、通过升降机旋钮控制升降机升降。

升降机上下移动的范围应保证工作台上夹具系统及其夹住的岩样可以进行切割和磨平两种操作。

2、工作台由平台、吊篮及附属配件组成。

工作台安装在升降机上；吊篮与升降机固定相连，位于工作台下方，底座内部，并与升降机同步移动；附属配件安装在吊篮中。

工作台可以采用手动方式驱动，也可以采用电动方式驱动；采用手动方式驱动时，工作台应通过滑轨与升降机连接；采用电动方式驱动时，驱动电机及换向器等附属配件安装在吊篮中。

当采用电动方式驱动时，工作台滑轨安装在升降机上，驱动电机采用3项动力电，通过换向器手动或自动控制来交换输入电机3项动力电中任意两项的位置，从而实现电机正反转向的控制，进而实现工作台往复运动。

3、切磨两用电机系统由对称分布的两组电机系统组成。分别由电机底座、调节器外框、调节器旋杆、调节器旋钮、调节器连接块、电机、切刀、磨石、固定旋钮组成。

电机底座固定在底座上；调节器外框固定在电机底座上；调节器旋杆安放在调节器外框中，与调节器连接块相连；调节器旋钮与调节器旋杆外部连接；电机固定在调节器连接块上；切刀、磨石依次安装在电机转轴上，以固定旋钮旋紧固定。

调节器部分的作用是使电机及其固连的切刀、磨石能够在进行切割和磨石操作时有足够的空间。

切刀应比磨石半径大10cm以上，以保证进行岩样切割时，能够有足够的空间进行操作。

4、夹具系统由夹具底座、固定框架、螺纹杆，螺栓、夹杆组成。

夹具系统夹持岩样部分设计为圆弧形，以常用岩样尺寸为准确定其半径；并于表面附加一层软弱橡胶或其他保护材料。夹持岩样部分设计成与岩样表面吻合的圆弧型，这样能够有效解决夹持岩样过程中的作用了集中问题；而表面附加的软弱层能够使夹持力更加均匀的分布于夹持面上，且能够在放置岩样过程中保护岩样不会因为夹持过紧而破裂。以上设计在岩样为软弱岩石时效果更为明显。

夹杆内部中空，可接外部水管，两侧开孔；夹杆接通水管后，通过两侧孔洞喷射到切刀或磨石上，在切割和磨平过程中起到冷却作用。

夹具底座固定在工作台上，固定框架固定在夹具底座一侧，岩石试样以夹杆、螺纹杆和螺栓固定在夹具系统上。

本发明的优点为：

1、本系统能够在一台仪器上实现切割岩样和磨平岩样两种功能，一机两用，经济实惠。

2、本系统原理简单，便于维护。

3、本系统应用的均是成熟技术，可实现性强。

附图说明

图1、2、3是本发明的组成部分示意图：

A-底座

B1-升降机      B2-升降机旋钮

C1-平台        C2-滑轨          C3-齿槽

D1-电机底座    D2-调节器外框    D3-调节器旋钮

D4-调节器旋杆  D5-调节器连接块  D6-磨石

D7-电机        D8-切刀          D9-固定旋钮

F1-夹具底座    F2-下夹杆        F3-固定框架

F4-上夹杆      F5-螺栓          F6-螺纹杆

图4、5是具体实施方式流程图。

具体实施方式

下面结合附图1、2和3详细说明本发明的使用方式。

(一)设备组装：

1)将底座安置在平整的地面上；

2)将升降机安装在底座中，并与升降机旋钮连接好，并进行测试；

3)将滑轮安置在升降机顶端；

4)将工作台安置在升降机滑轮上，滑轨与滑轮嵌合好，齿轮与工作台下的齿槽相互嵌合好；电机驱动工作台工作的，利用吊篮吊杆将升降机与吊篮相连，将驱动电机安置、换向器、齿轮等安置在吊篮内，并接好线路；测试工作台是否工作正常；

5)分别将切磨两用电机系统的两组电机系统对称安放在工作台两侧，调节好刀片、磨石和工作台之间的相对位置，并测试电机系统是否工作正常；

6)将夹持系统各个部分依次安装在工作台上。

(一)设备使用：

1)将岩样用夹持系统夹持好，固定；

2)将工作台下降到切割位置；摇动调节器旋钮使电机向工作台方向移动，最终处于切割位置；

3)启动仪器，开始切割；

4)关闭仪器；摇动调节器旋钮使电机向背向工作台的方向移动，最终处于磨石位置；将工作台上升到磨石位置；

5)启动仪器，进行岩样磨平操作；

6)关闭仪器。

Claims (1)

1.一种双端面切磨两用岩石加工系统，其特征在于：所述系统由底座、升降机、工作台、切磨两用电机系统和夹具系统组成；升降机由升降机主体、滑轮和升降机旋钮组成，升降机安装在底座上、通过升降机旋钮控制升降机升降，滑轮安放在升降机顶部；工作台由平台、吊篮、滑轨、齿槽及附属配件组成，工作台安装在升降机上，吊篮与升降机固定相连，位于工作台下方、底座内部，并与升降机同步移动，附属配件安装在吊篮中，滑轨及齿槽安装在工作台下方，将工作台安置在升降机滑轮上，滑轨与滑轮嵌合好，齿轮与工作台下的齿槽相互嵌合好；切磨两用电机系统由对称分布的两组电机系统组成，分别由电机底座、调节器外框、调节器旋钮、调节器旋杆、调节器连接块、磨石、电机、切刀、固定旋钮组成，电机底座固定在底座上，调节器外框固定在电机底座上，调节器旋杆安放在调节器外框中，与调节器连接块相连，调节器旋钮与调节器旋杆外部连接，电机固定在调节器连接块上，切刀、磨石依次安装在电机转轴上，以固定旋钮旋紧固定，切刀应比磨石半径大10cm以上，以保证进行岩样切割时，能够有足够的空间进行操作；夹具系统由夹具底座、下夹杆、固定框架、螺纹杆、螺栓、上夹杆组成，夹具系统夹持岩样部分设计为圆弧形，以常用岩样尺寸为准确定其曲率半径，并于表面附加一层软弱橡胶，上夹杆和下夹杆内部中空，可接外部水管，两侧开孔，夹具底座固定在工作台上，固定框架固定在夹具底座一侧，岩样以上夹杆、下夹杆、螺纹杆和螺栓固定在夹具系统上。

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