CN104722371A - 岩石粉碎筛选装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种岩石粉碎筛选装置，包括：粉碎机构、动力机构和收集机构，所述粉碎机构包括壳体、转盘和设置在转盘上方的研磨结构；所述收集机构包括收纳容器和设置在所述收纳容器的第一开口处的筛网；所述壳体内设置有转盘，该转盘与水平面间存在一定的角度，所述转盘与所述壳体的内壁接触；所述壳体在所述转盘平面近壳体底部的位置上开设有与所述收纳容器的第一开口相配合的第二开口；所述动力机构与所述转盘连接。本发明在粉碎机构上设置筛网式收集机构，通过转盘的离心作用将样品颗粒在筛网处将符合颗粒度要求的样品颗粒筛选到收纳容器中，避免了符合颗粒度要求的样品被继续粉碎，提高了特定样品的获取率。

Description

岩石粉碎筛选装置

技术领域

本发明涉及实验用仪器设备，尤其涉及一种岩石粉碎筛选装置。

背景技术

随着非常规油气的大规模勘探开发，页岩油气作为一种非常规油气成为众人关注的焦点，对于页岩油气的研究也日益深入。

与常规油气储层不同，页岩油气储层既是烃源岩，又是储集层。页岩储层中多发育纳米级孔隙，油气在页岩储层中的赋存状态也是多样的。对页岩特征的研究，既要研究其作为烃源岩的特征，如有机碳含量、热解分析等，又要研究其作为储层的特征，如基质渗透率、比表面积等，还要研究它的含油气性特征，如等温吸附实验，可以说是实验种类繁多。且从目前测试的实验标准来看，不同的实验对样品的粒度要求是不一样的，如基质渗透率测试要求20-40目(0.45-1mm)的样品，比表面积测试需要80目(0.18mm)左右的样品，等温吸附实验则要求120目(0.125mm)左右的样品。页岩岩心又是一种宝贵的资料，其获取十分不易，这就要求我们在粉碎样品的时候要提高特定粒度样品的获取率，同时在粉碎多块样品的时候，还要及时清洗仪器，防止样品之间的交叉污染问题。

现有技术中实验用页岩粉碎设备为振动式球磨机，其是由电动机经万向传动联轴器驱动偏心激振器高速旋转，从而产生激振力使包括样品和铁饼在内的参振部分在弹性支承装置上作高频率、低振幅的连续振动。筒体内的样品受到铁饼的强烈冲撞、打击、挤压和磨剥作用；同时由于铁饼的自转和相对运动，对样品的颗粒产生频繁的研磨作用。由于振动式球磨机不具备筛选功能，样品一直在筒体内受铁饼撞击直至设备停止运行，先前已破碎的颗粒会被进一步粉碎，特定粒度样品的获取率小。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，提供一种实验用岩石粉碎筛选装置，用于筛选特定颗粒度的岩石样品。

为实现上述目的，本发明提供一种岩石粉碎筛选装置，包括：粉碎机构、动力机构和收集机构，所述粉碎机构包括壳体、转盘和设置在转盘上方的研磨结构；所述收集机构包括收纳容器和设置在所述收纳容器的第一开口处的筛网；所述壳体内设置有转盘，且所述转盘与所述壳体的内壁接触，该所述转盘向地面的倾斜方向与水平面重力方向之间呈锐角存在一定的角度，所述转盘与所述壳体的内壁接触；所述壳体在所述转盘平面近地位置上开设有与所述收纳容器的第一开口相配合的第二开口；所述动力机构与所述转盘连接。

进一步，所述壳体沿重力方向放置；或者，所述壳体与地面呈锐角放置，且所述转盘与所述壳体的横截面平行；或者，所述壳体与地面呈锐角放置，且所述转盘与所述壳体的横截面呈一角度。

进一步，所述壳体包括外壳和顶盖，所述顶盖与所述外壳顶部螺纹连接。

进一步，所述转盘上设置有与所述转盘上表面接触的凸条，所述凸条随转盘一起转动。

进一步，所述凸条固定在所述转盘上；或者，所述凸条与所述转盘非固定连接，且所述凸条与所述动力机构连接。

进一步，所述凸条为两条在转盘中心位置相交的S形凸条，且所述两条凸条的自由端与所述外壳的内壁接触。

进一步，所述转盘上表面与下表面之间的侧壁上设置有凹槽，所述壳体内壁上设置有与所述凹槽相配合的第一凸起。

进一步，所述研磨结构为钢球、钢段、砾石。

进一步，所述收集机构与所述壳体可拆卸连接。

进一步，所述筛网与所述收纳容器可拆卸连接。

进一步，所述可拆卸连接方式为卡扣连接或插销连接。

本发明的岩石粉碎筛选装置在粉碎机构上设置筛网式收集机构，通过转盘的离心作用使样品颗粒在筛网处进行分离，小于筛网孔径的样品颗粒通过筛网进入到收纳容器中，大于筛网孔径的样品颗粒继续在粉碎机构中被进一步粉碎成小颗粒。如此，避免了符合颗粒度要求的样品被继续粉碎，提高了特定样品的获取率。转盘上设置的凸条有效提高物料跟随转盘转动的能力，增加了粉碎的效率。同时，壳体、转盘结构简单，研磨结构为可活动的钢球，收集装置可设置为可拆卸结构，这些都使得整个岩石粉碎筛选装置结构简单、易于操作，也使得实验后对仪器的清洁工作非常容易。

附图说明

图1为本发明实施例一所给出的岩石粉碎筛选装置结构示意图；

图2为本发明实施例二所给出的具有活动式研磨结构的岩石粉碎筛选装置结构示意图；

图3为本发明实施例二所给出的具有固定式研磨结构的岩石粉碎筛选装置结构示意图；

图4为本发明实施例二所给出的转盘正视图；

图5为本发明实施例三所给出的转盘俯视图；

图6为本发明实施例四所给出的收集机构安装示意图；

图7为本发明实施例四所给出的粉碎机构与收集机构连接示意图。

图中：

1、粉碎机构；          11、壳体；

111、第二开口；        112、插销；

113、顶盖；            12、转盘；

121、凸条；            122、第一凹槽；

13、研磨结构；         131、钢球；

132、研磨体；          2、收集机构；

21、收纳容器；         22、筛网；

23、第二凹槽；         24、第一开口；

3、动力机构；          31、电动机；

32、连接轴；           33、转速控制器。

具体实施方式

为了解决实验室用岩石粉碎筛选装置特定粒度样品获取率低的问题，本发明提供了一种岩石粉碎筛选装置，包括：粉碎机构、动力机构和收集机构，所述粉碎机构包括壳体、转盘和设置在转盘上方的研磨结构；所述收集机构包括收纳容器和设置在所述收纳容器的第一开口处的筛网；所述壳体内设置有转盘，且所述转盘与所述壳体的内壁接触，所述转盘向地面的倾斜方向与水平面重力方向之间呈锐角存在一定的角度，所述转盘与所述壳体的内壁接触；所述壳体在所述转盘平面近壳体底部地的位置上开设有与所述收纳容器的第一开口相配合的第二开口；所述动力机构与所述转盘连接。

与动力机构连接并且其倾斜方向与重力方向为锐角的转盘可以带动物料在转盘上转动，在转动过程中与研磨结构作用从而粉碎成小的颗粒；与重力方向有夹角，可以使物料受到重力方向的作用力，加大物料间、物料与研磨体之间的作用，提高粉碎效率。在转盘近地侧设置第二开口，使得粉碎后的物料在离心力作用下可以通过第二开口进入与第二开口相配合的收纳容器的第一开口处的筛网，使得符合筛网孔径的样品颗粒进入收纳容器中，不符合筛网孔径的样品颗粒继续随着转盘转动而被进一步粉碎。

通过粉碎机构、动力机构和收集机构的相互配合实现岩石的粉碎和对特定粒度样品的筛选分离，使得特定样品的获取率大大提高。

在此，还需要说明，上述壳体和转盘的位置可以有如下所述的方式，第一种为壳体沿重力方向放置(参看图1)；第二种为壳体与地面呈锐角放置(参看图2、3)。当壳体与地面呈锐角放置时，转盘可与壳体的横截面平行也可以与横截面呈一定的角度。

以下结合附图进行具体说明：

实施例一

如图1所示，一种岩石粉碎筛选装置，包括：粉碎机构1、动力机构3和收集机构2，所述粉碎机构1包括沿重力方向放置的壳体11、转盘12和设置在转盘12上方的研磨结构13；所述收集机构2包括收纳容器21和设置在所述收纳容器的第一开口处24的筛网22；所述壳体11内设置有转盘12，该转盘12倾斜方向与重力方向间呈锐角，所述转盘12与所述壳体11的内壁接触；所述壳体11在所述转盘12平面近地的位置上开设有与所述收纳容器21的第一开口24相配合的第二开口111；所述动力机构3与所述转盘12连接。

使用时，动力机构3带动转盘12转动，转盘12上的岩石物料跟随转盘一起转动并在研磨结构13的作用下粉碎成小颗粒。由于物料会受到一个离心力的作用，因此，物料在离心力作用下会向转盘12周围的壳体11运动。

由于在壳体11上设置了与收纳容器21的第一开口24相配合的第二开口111并且还在第一开口24处设置了筛网22，小于或等于筛网22孔径的样品颗粒会在离心力作用下进入收纳容器从而避免了符合颗粒度大小的样品进一步被粉碎。转盘12与水平面具有一定夹角能够带动物料提升到一定高度，在重力作用下加大岩石之间相互的作用，提高粉碎效率。同时，转盘12结构简单，易于清洁。

实施例二

如图2-3所示，壳体11与地面呈锐角倾斜放置，壳体11可以设置为圆柱形状。转盘12可设置与壳体11横截面平行也可设置与壳体11横截面呈一定夹角。

具体的，壳体11安放在轴向与地面呈70度的方向上，所述转盘12设置在壳体11内且与地面呈30度夹角。在壳体11的外壳顶部外侧设置外螺纹，在外壳顶部安装有与上述外螺纹具有相配合的内螺纹的顶盖113。壳体11与顶盖113螺纹密封连接避免了样品从壳体顶部损失。

研磨结构13可以是如图2所示的活动式研磨结构，也即直接放置在转盘12上的钢球131、钢块或者砾石等；也可以是如图3所示的固定式研磨结构，也即固定在壳体11内壁上的研磨体132，该研磨体132可以是内壁上的钢质凸起或者钢球、钢块等。更优的，当研磨结构13为钢球131时，第二开口111转盘以上的高度小于钢球131的半径并且小于转盘12沿轴向至盖体113的长度的二分之一。钢球131、钢块或者砾石的形状、大小、数量均可以任意设置；研磨体132的固定位置、数量以及形状也可以根据需要进行设置。

活动式的研磨结构或者固定在外壳11内壁上的研磨体132均易于清洁。钢球131可跟随转盘12转动，在转动过程中与物料作用，提高粉碎效率。

通过岩石物料与钢球131或者研磨体132的相互作用，岩石逐渐被粉碎为小的颗粒。这些小颗粒在离心力作用下到达设置在壳体11的第二开口111处，然后通过筛网22的筛选后落入收纳容器21中。

所述筛网22的弧度可以与第二开口111弧度相一致。通过筛网22的筛选作用，小于筛网22孔径的岩石颗粒通过筛网22进入收纳容器21中；大于筛网22孔径的岩石颗粒进一步在转盘12的带动下与研磨结构13作用继续粉碎成小的颗粒。如此循环，可以筛选出符合颗粒度要求的岩石颗粒。筛网22弧度与第二开口111弧度一致，粉碎后的样品颗粒直接通过筛网22进入收纳容器21中，提高了收集效率。符合颗粒要求的样品颗粒被高效的筛选到收纳容器21中也进一步避免了达到颗粒度要求的样品被继续粉碎。

优选的，如图4所示，转盘12上设置有一个与壳体11安装的安装结构，上述安装结构为转盘12上表面与下表面之间的侧壁上设置的第一凹槽122，所述壳体11的内壁上设置有与第一凹槽122相配合的凸起。这样的安装结构可以减小转盘12与壳体11内壁之间的缝隙，避免样品的损失。

优选的，动力机构3还包括与电动机31连接的转速控制器33，其通过调节电阻为电动机31提供不同档位的转速。转速控制器33可以根据岩石样品的大小和所需要样品颗粒的大小调节转速，提高粉碎效率。

实施例三

在上述实施例的基础上，在转盘12的上部可以设置一些可转动的凸条，其与转盘12接触，用于带动岩石样品或(和)钢球131转动。可以看出，凸条的数量、形状、长短都可以根据实际情况进行设置并且凸条可以固定在转盘12上也可以不固定在转盘12上，并且当凸条与转盘12不固定时，凸条与动力机构3连接。由上所述，无论凸条是固定在转盘12上还是不固定在转盘12上，动力机构3均可以带动转盘12和凸条一起转动。凸条与转盘12接触可以避免粉碎后的样品颗粒卡在凸条和转盘12之间。

具体的，如图5所示，凸条结构可以为固定设置在转盘12上两条凸条121，这两条凸条121在转盘12中心位置相交，该凸条121的自由端与壳体11内壁滑动接触。优选的，所述凸条121呈S形。更优的，所述S形凸条121自由端设置成圆形。凸条121可以更好的推动物料跟随转盘12运动；凸条121呈S形可以对物料提供更好的支撑力，更有效的推动物料跟随转盘12运动；凸条121头部设置成圆形，圆形头部与壳体11内壁接触更好，转动起来阻力更小。

当连接轴32带动转盘12和凸条121转动时，凸条121可以使岩石等物料更容易跟随转盘12转动，从而被抬升到转盘12的远地侧并在重力作用下下落提高岩石的粉碎效率。

由于凸条121与转盘12结构简单，清洁时只需要清洁转盘12和固定在转盘12上的凸条121或者将转盘12和非固定在转盘12上的凸条121分别进行清洁即可，非常简便。

实施例四

在上述实施例基础上，如图6-7所示，在第二开口111两侧的壳体11外壁上设置有插销112，在收纳容器21上设置有与插销112相配合的第二凹槽23。收集机构2与壳体11连接时，插销112可以插入第二凹槽23中。更优的，插销112的弧度与壳体11外壁的弧度一致。

优选的，筛网22通过卡扣的方式与收纳容器21连接。

可拆卸的插销连接方式可以方便的从第二开口位置111处将收集机构2取下，插销112弧度与壳体11外壁弧度一致可以使收集机构2和壳体11的连接更紧密。筛网22卡扣式连接方式可以方便的更换不同粒度的筛网22，从而方便的获得不同粒度的样品。

在实际应用过程中，实验完成后对岩石粉碎筛选装置进行清洁时首先加入硅质颗粒，打开电机31转动一段时间，取出收集装置2，倾倒硅质粉末并用沾有二氯甲烷的棉花擦拭壳体11内壁、转盘12、钢球131或者研磨体132、筛网22以及收纳容器21，擦拭完成后就可以进行下一个样品的粉碎筛选。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种岩石粉碎筛选装置，其特征在于，包括：粉碎机构、动力机构和收集机构，所述粉碎机构包括壳体、转盘和设置在转盘上方的研磨结构；所述收集机构包括收纳容器和设置在所述收纳容器的第一开口处的筛网；

所述壳体内设置有转盘，且所述转盘与所述壳体的内壁接触，所述转盘向地面的倾斜方向与重力方向之间呈锐角；

所述壳体在所述转盘平面近地的位置上开设有与所述收纳容器的第一开口相配合的第二开口；

所述动力机构与所述转盘连接。

2.根据权利要求1所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述壳体沿重力方向放置；

或者，

所述壳体与地面呈锐角放置，且所述转盘与所述壳体的横截面平行；

或者，

所述壳体与地面呈锐角放置，且所述转盘与所述壳体的横截面呈一角度。

3.根据权利要求1所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述壳体包括外壳和顶盖，所述顶盖与所述外壳顶部螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述转盘上设置有与所述转盘的上表面接触的凸条，所述凸条随转盘一起转动。

5.根据权利要求4所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述凸条固定在所述转盘上；

或者，

所述凸条与所述转盘非固定连接，且所述凸条与所述动力机构连接。

6.根据权利要求4或5所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述凸条为两条在转盘中心位置相交的S形凸条，且所述两条凸条的自由端与所述外壳的内壁接触。

7.根据权利要求1-5任一项所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述转盘上表面与下表面之间的侧壁上设置有第一凹槽，所述壳体内壁上设置有与所述第一凹槽相配合的凸起。

8.根据权利要求1-5任一项所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述研磨结构为钢球、钢块或者砾石。

9.根据权利要求1-5任一项所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述收集机构与所述壳体之间，和/或，所述筛网与所述收纳容器之间为可拆卸连接。

10.根据权利要求9所述的岩石粉碎筛选装置，其特征在于，所述可拆卸连接方式为卡扣连接或插销连接。