CN103558080A - 一种用于海底岩石破碎的试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海底岩石破碎的试验装置，包括旋冲机构以及用来模拟海底岩石环境的试验箱体，所述试验箱体内充入液体和待试验的岩石，所述旋冲机构包括旋冲钻头、旋转驱动组件及用来驱动旋冲钻头进入试验箱体内对岩石进行破碎的位移驱动组件。该用于海底岩石破碎的试验装置具有结构简单、操作简便、测试准确性高、安全性好的优点。

Description

一种用于海底岩石破碎的试验装置

技术领域

本发明涉及一种水下岩石破碎技术领域，特指一种适用于海底岩石破碎的试验装置。

背景技术

目前，陆地资源逐渐匮乏，人类对于海底资源的利用与开发越来越频繁，这使得海底岩石的破碎研究成为资源开发的重点。而海底环境下的岩石与陆地岩石有很大区别，两者的赋存条件不同，海底岩石被海水覆盖，水是影响岩石破碎性能的重要因素。

现有的岩石破碎试验装置针对的对象主要为陆地岩石，其对于海底环境中岩石的试验研究存在一些不足。首先，现有的试验装置未考虑模拟海底岩石水环境的试验环境，其试验环境的误差将忽略海水对海底岩石破碎性能的影响，导致不能很好的反映海底岩石破碎的真实状况，因此无法得到准确的海底岩石破碎性能参数，使岩石破碎试验装置的可靠性、准确性降低；其次，现有的试验装置未考虑对海底岩石进行测试时，装置进水、海水外部阻力等问题，影响装置安全性、操作性。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、操作简便、测试准确性高、安全性好的用于海底岩石破碎的试验装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种用于海底岩石破碎的试验装置，包括旋冲机构以及用来模拟海底岩石环境的试验箱体，所述试验箱体内充入液体和待试验的岩石，所述旋冲机构包括旋冲钻头、旋转驱动组件及用来驱动旋冲钻头进入试验箱体内对岩石进行破碎的位移驱动组件。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述旋转驱动组件包括旋冲器和旋冲动力件，所述旋冲钻头连接于旋冲器的驱动端并在旋冲器的作用下旋转。

所述位移驱动组件包括旋冲器滑板、位移驱动缸及直立导轨，所述直立导轨位于试验箱体的上方，所述旋冲器通过旋冲器滑板滑设于直立导轨上，所述位移驱动缸的驱动端与旋冲器滑板连接并驱动旋冲器滑板在直立导轨上运动。

所述位移驱动组件安装于支架上，所述直立导轨通过横向移动架安装于支架上。

所述支架上设有支架导轨，所述横向移动架滑设于支架导轨内，所述横向移动架与支架导轨之间设有用于固定两者位置关系的锁紧件。

所述位移驱动缸通过用于切换气压流的驱动缸管路与压缩气体源相连。

所述旋冲器为液压旋冲器，所述液压旋冲器连接有用于提供旋冲钻头旋转动力的液压动力站。

所述液压旋冲器与液压动力站之间设有用于检测进回油压力的液压传感器、用于检测进回油流量的液体流量计及流量显示仪。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的海底岩石破碎的试验装置设有模拟海底岩石环境的试验箱体及对试验箱体内岩石进行破碎的旋冲机构，旋冲机构包括旋冲钻头、旋转驱动组件及位移驱动组件。通过模拟海底岩石环境的试验箱体实现了海底岩石破碎真实状况的模拟，保证了海底环境中岩石破碎性能参数的准确性，使试验装置的可靠性提高；整个旋冲机构仅旋冲钻头在碎石时位于水环境中，使旋冲器的控制机构不存在进水问题，保证了装置的安全性、操作性； 同时，旋冲钻头仅需通过旋转驱动组件的驱动力即可实现对试验箱体内岩石的破碎，其装置结构简单、操作简便；位移驱动组件的设置，使直立导轨上的旋转驱动组件能方便灵活的移动至目标位置，提高了该试验装置对不同海底岩石模拟环境的适配性。

附图说明

图1是本发明实施例1的整体结构示意图。

图2是本发明实施例2的整体结构示意图。

图中各标号表示：

1、试验箱体； 2、岩石；3、旋冲器；31、旋冲钻头；4、位移驱动组件；41、位移驱动缸；42、旋冲器滑板；43、直立导轨；5、支架；51、支架导轨；6、横向移动架；61、锁紧件；7、液压传感器；8、液体流量计；9、流量显示仪；10、液压动力站；11、气压传感器；12、气体流量计；13、驱动缸管路；14、压缩气体源；15、气罐车。

具体实施方式

实施例1

图1所示了本发明的一种用于海底岩石破碎的试验装置的实施例，包括旋冲机构以及用来模拟海底岩石环境的试验箱体1，试验箱体1内充满液体和待试验的岩石2，旋冲机构包括旋冲钻头31、旋转驱动组件及用来驱动旋冲钻头31进入试验箱体1内对岩石2进行破碎的位移驱动组件4。本发明通过模拟海底岩石环境的试验箱体1实现了海底岩石破碎真实状况的模拟，保证了海底环境中岩石破碎性能参数的准确性，使试验装置的可靠性提高；整个旋冲机构仅旋冲钻头31在碎石时位于水环境中，使旋冲器3的控制机构不存在进水问题，保证了装置的安全性、操作性； 同时，旋冲钻头31仅需通过旋转驱动组件的驱动力即可实现对试验箱体1内岩石的破碎，其装置结构简单、操作简便；位移驱动组件4的设置，使直立导轨43上的旋转驱动组件能方便灵活的移动至目标位置，提高了该试验装置对不同海底岩石模拟环境的适配性。

本实施例中，旋转驱动组件包括旋冲器3和旋冲动力件，旋冲钻头31连接于旋冲器3的驱动端并在旋冲器3的作用下旋转。

本实施例中，位移驱动组件4包括旋冲器滑板42、位移驱动缸41及直立导轨43，直立导轨43位于试验箱体1的上方，旋冲器3通过旋冲器滑板42滑设于直立导轨43上，位移驱动缸41的驱动端与旋冲器滑板42连接并驱动旋冲器滑板42在直立导轨43上运动。

本实施例中，位移驱动组件4安装于支架5上，直立导轨43通过横向移动架6安装于支架5上，支架5上设有支架导轨51，横向移动架6滑设于支架导轨51内，横向移动架6与支架导轨51之间设有用于固定两者位置关系的锁紧件61。

本实施例中，位移驱动缸41通过用于切换气压流的驱动缸管路13与压缩气体源14相连。

本实施例中，旋冲器3为液压旋冲器，液压旋冲器连接有用于提供旋冲钻头31旋转动力的液压动力站10。

本实施例中，液压旋冲器与液压动力站10之间设有用于检测进回油压力的液压传感器7、用于检测进回油流量的液体流量计8及流量显示仪9。

实施例2

图2所示了本发明的另一种用于海底岩石破碎的试验装置的实施例，本实施例与上一实施例基本相同，区别在于本实施例的旋冲器3为气动旋冲器；气动旋冲器连接有压缩气体源14，气动旋冲器与压缩气体源14之间设有用于检测进回气压力的气压传感器11、用于检测进回气流量的气体流量计12及用于储存所述压缩气体源14的气罐车15。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。 

Claims (9)

1.一种用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，包括旋冲机构以及用来模拟海底岩石环境的试验箱体（1），所述试验箱体（1）内充入液体和待试验的岩石（2），所述旋冲机构包括旋冲钻头（31）、旋转驱动组件及用来驱动旋冲钻头（31）进入试验箱体（1）内对岩石（2）进行破碎的位移驱动组件（4）。

2.根据权利要求1所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述旋转驱动组件包括旋冲器（3）和旋冲动力件，所述旋冲钻头（31）连接于旋冲器（3）的驱动端并在旋冲器（3）的作用下旋转。

3.根据权利要求2所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述位移驱动组件（4）包括旋冲器滑板（42）、位移驱动缸（41）及直立导轨（43），所述直立导轨（43）位于试验箱体（1）的上方，所述旋冲器（3）通过旋冲器滑板（42）滑设于直立导轨（43）上，所述位移驱动缸（41）的驱动端与旋冲器滑板（42）连接并驱动旋冲器滑板（42）在直立导轨（43）上运动。

4.根据权利要求3所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述位移驱动组件（4）安装于支架（5）上，所述直立导轨（43）通过横向移动架（6）安装于支架（5）上。

5.根据权利要求4所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述支架（5）上设有支架导轨（51），所述横向移动架（6）滑设于支架导轨（51）内，所述横向移动架（6）与支架导轨（51）之间设有用于固定两者位置关系的锁紧件（61）。

6.根据权利要求3所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述位移驱动缸（41）通过用于切换气压流的驱动缸管路（13）与压缩气体源（14）相连。

7.根据权利要求2至6任意一项所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述旋冲器（3）为液压旋冲器，所述液压旋冲器连接有用于提供旋冲钻头（31）旋转动力的液压动力站（10）。

8.根据权利要求7所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述液压旋冲器与液压动力站（10）之间设有用于检测进回油压力的液压传感器（7）、用于检测进回油流量的液体流量计（8）及流量显示仪（9）。

9.根据权利要求2至6任意一项所述的用于海底岩石破碎的试验装置，其特征在于，所述旋冲器（3）为气动旋冲器；所述气动旋冲器连接有压缩气体源（14），所述气动旋冲器与压缩气体源（14）之间设有用于检测进回气压力的气压传感器（11）、用于检测进回气流量的气体流量计（12）及用于储存所述压缩气体源（14）的气罐车（15）。

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