CN110116374A - 一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置 - Google Patents

一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，装置包括固定系统、承载系统；固定系统包括磨石承台、移动台、移动刚杆和可拆卸连接的固定台；移动台滑动连接安装在所述磨石承台上；移动刚杆固定连接在所述移动台上；固定台设置有一个或多个用于安装岩石试样的固定槽，固定台通过连接件可拆卸的安装在所述移动刚杆的底座上；装置中设置有引水系统，用于将水引至岩石试样打磨界面；所述承载系统用于支撑安装所述磨石承台。通过可拆卸连接的固定台，可以根据需要，更换带有与岩石试样尺寸相配合的固定槽的固定台，通过配套的紧固件将岩石试样固定，解决了现有磨石机设备固定岩石试样时存在的尺度单一问题。

Description

一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置
技术领域
本发明涉及一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，属于岩石力学试验领域。
背景技术
岩石力学试验中，为研究不同岩石的力学性能，实验室内多采用单轴压缩实验测定岩石的弹性模量、泊松比等参数，不可避免的需要制备岩石的标准试件。岩石试样制备过程中，由于仪器的精度、人工操作误差、岩石的破碎程度等，造成标准试件压缩面不平整或出现坑槽等问题，因此，采用磨石机对岩石试样进行后处理操作是目前岩石力学实验最常见的操作之一。
根据岩石试样的力学性质，目前出现了多种岩石磨石机，包括水磨石机、手动磨石机、全自动磨石机等等。手动磨石机由于轻便实用，主要用于解决家庭中地面、墙角等建筑表面问题，但是对于脆性岩石以及实验室精准操作而言，该磨石机不能满足实验室要求；全自动磨石机多为大型磨石机，目前全自动磨石机多与岩石切割机一体，专用于大型岩块，岩石板等，对于实验室岩石标准试件而言，可以完成岩石试件的切割和磨平，但是费时费力、不够经济，造成资源上的浪费；目前实验室主要采用水磨石机进行岩石标准试件的处理，连接输水管道降尘除垢，便捷高效。但是，随着试验进程的加快，单一尺寸的磨石机对于多尺度岩石试件往往不具有适用性，一旦岩石试件更换尺寸，需要定制相应的模具以及磨石机结构的改造和调整，极大地延误了试验进度，造成人力和时间的浪费。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，包括固定系统、承载系统；
所述固定系统包括磨石承台、移动台、移动刚杆和可拆卸连接的固定台；
所述移动台滑动连接安装在所述磨石承台上；
所述移动刚杆固定连接在所述移动台上；
所述固定台设置有一个或多个用于安装岩石试样的固定槽，所述固定台通过连接件可拆卸的安装在所述移动刚杆的底座上；
所述装置中设置有引水系统，用于将水引至岩石试样打磨界面；
所述承载系统用于支撑安装所述磨石承台。
作为优选方案，所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，所述移动刚杆包括底座、立柱和悬梁部；
所述悬梁部通过立柱连接在底座上，所述悬梁部水平设置，且沿所述固定台的长度方向布置；
所述悬梁部上开设有引水槽，且引水槽底部与固定台上固定槽位置对应处开设有落水孔，所述固定槽或与固定槽配套的紧固件上设置有水磨孔；
所述落水孔与对应的水磨孔之间通过落水通道连通；水流通过落水孔经由落水通道后通过水磨孔进入岩石试样打磨界面。
进一步的，所述立柱为台阶状结构，每一台阶上均设置有水管孔槽，用于安装引水管，所述引水管的出水口位于所述引水槽上方。
作为优选方案，所述固定台上的固定槽为与岩石试样尺寸相配合的半圆状凹槽结构，配合紧固件将岩石试样固定在所述固定槽中。
进一步的，所述紧固件采用半圆形抱箍，所述半圆形抱箍包括固定栓及固定栓两端连接的固定片，所述固定栓和固定片为一体结构，所述固定栓为与对应固定槽相同直径的半圆形结构，所述固定片上开设有螺孔，通过栓钮螺丝穿过螺孔将紧固件铆固到固定台上。
作为优选方案，所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，所述固定台竖直方向设置有若干通孔，用于通过铆固螺丝将固定台可拆卸的固定安装在移动刚杆的底座上。
作为其中一优选方案，所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，所述磨石承台上设置有与移动台相配合的滑槽，所述移动台底部安装在所述滑槽中，能够沿滑槽方向来回移动。
作为其中另一优选方案，所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，所述磨石承台上设置有导轨，所述移动台底部安装有与导轨相配合的滑轮，所述移动台通过滑轮滑动连接安装在所述磨石承台的导轨上，能够沿导轨方向来回移动。
作为优选方案，所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，所述承载系统包括承载基座、排水承台；所述承载基座上固定安装所述磨石承台；
所述排水承台位于所述承载基座底部，所述排水承台为托盘结构，用于收集装置工作产生的废水，所述排水承台的周边设置有挡水边，所述排水承台底部设有排水孔，用于使排水承台收集的废水通过所述排水孔连通管道排出。
进一步的，所述排水承台底面与水平面呈5°夹角布置，其中排水承台底面较低一侧两角位置分别开设有排水孔，便于排水承台中的废水从高往低流向排水孔；
进一步的，所述排水承台底部通过牛脚与实验室地面进行固定，牛脚上端连接在排水承台底部，牛脚下端与实验室地面通过膨胀螺丝固定。
有益效果：本发明提供的一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，通过可拆卸连接的固定台，可以根据需要，更换带有与岩石试样尺寸相配合的固定槽的固定台，通过配套的紧固件将岩石试样固定，解决了现有磨石机设备固定岩石试样时存在的尺度单一、固定不准确以及处理排水困难等问题，能够满足现行岩石力学试验规程规定的技术条件。本实验装置和方法可行性强，操作简捷，经济高效，具有良好的适用性和推广价值。
附图说明
图1为实施例装置的立体结构图；
图2为实施例中固定系统与引水系统的立体图；
图3为实施例中固定结构立体图；
图4为实施例数控操作系统示意图。
图中：1.引水槽；2.落水孔；3.落水通道；4.固定栓；5.栓钮螺丝；6.固定片；7.固定台；8. 移动台；9.铆固螺丝；10.固定槽；11.操作按钮；12.磨石；13.水管孔槽；14.移动刚杆；15.磨石承台；16.操作系统盒；17.承载基座；18.排水承台；19.排水孔；20.牛脚；21.水磨孔、底座14-1、立柱14-2、悬梁部14-3。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
如图1至图4所示，一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，包括固定系统、引水系统、承载系统；
所述固定系统包括磨石承台15、移动台8、移动刚杆14和可拆卸连接的固定台7；
所述移动台8滑动连接安装在所述磨石承台15上；所述移动刚杆14固定连接在所述移动台8上；所述固定台7设置有一个或多个用于安装岩石试样的固定槽10，所述固定台7通过连接件可拆卸的安装在所述移动刚杆14的底座上；
所述装置中设置有引水系统，用于将水引至岩石试样打磨界面；
所述承载系统用于支撑安装所述磨石承台15。
在一些实施例中，如图1、图2、图3所示，所述固定系统包括固定栓4、栓钮螺丝5、固定片6、固定台7、移动台8、铆固螺丝9、固定槽10、移动刚杆14和磨石承台15；
作为优选方案，所述移动刚杆14包括底座14-1、立柱14-2和悬梁部14-3；所述悬梁部14-3通过立柱14-2连接在底座14-1上，所述立柱14-2底端连接在底座14-1上，所述立柱14-2顶端连接悬梁部14-3；
所述悬梁部14-3水平设置，且沿所述固定台7的长度方向布置；
所述悬梁部14-3上开设有引水槽1，且引水槽1底部与固定台7上固定槽10位置对应处开设有落水孔2，所述固定槽10或与固定槽10配套的紧固件上设置有水磨孔21，
所述落水孔2与对应的水磨孔21之间通过落水通道3连通；水流通过落水孔2经由落水通道3后通过水磨孔21进入岩石试样打磨界面。
进一步的，所述立柱14-2为台阶状结构，每一台阶上均设置有水管孔槽13，用于安装引水管，所述引水管的出水口位于所述引水槽1上方。
作为优选，所述固定槽10为与岩石试样尺寸相配合的相匹配的半圆状凹槽结构，配合紧固件将岩石试样固定在所述固定槽10中。根据岩石试样直径，可选择不同的固定槽和固定台以及匹配的紧固件。
进一步的，所述紧固件采用半圆形抱箍和栓钮螺丝5，半圆形抱箍包括固定栓4及固定栓4两端连接的固定片6，所述固定栓4和固定片6为一体结构，所述固定栓4为与对应固定槽10相同直径的半圆形结构，所述固定片6上开设有螺孔，通过栓钮螺丝5穿过螺孔将紧固件铆固到固定台7上。本实施例中，固定栓为直径50mm、100mm等半圆形结构，固定片为上边长48mm，下边长50cm，高为5mm的梯形结构。
进一步的，所述固定台7竖直方向设置有若干通孔，用于通过铆固螺丝9将固定台7可拆卸的固定安装在移动刚杆14的底座上。
作为移动台8与磨石承台15滑动连接的第一优选方案，所述磨石承台15上设置有导轨，所述移动台8底部安装有与导轨相配合的滑轮，所述移动台8通过滑轮滑动连接安装在所述磨石承台15的导轨上，能够沿导轨方向来回移动。
作为移动台8与磨石承台15滑动连接的第二优选方案，所述磨石承台15上设置有与移动台8相配合的滑槽，所述移动台8底部安装在所述滑槽中，能够沿滑槽方向来回移动。本实施例中，所述移动台8为长×宽×高=1000mm×100mm×25mm的板状结构，移动台8与磨石承台15之间通过滑槽滑动连接，可以无损移动。
在一些实施例中，如图1、图2所示，所述引水系统包括水管孔槽13、引水槽1、落水孔2、落水通道3和水磨孔21，引水软管通过水管孔槽13卡位并将水流入引水槽1，引水槽1与落水通道3之间均设置有圆形落水孔2，水流通过落水孔2经由落水通道3以及底部的水磨孔21进入岩石试样打磨界面。
作为优选，所述水磨孔为直径7mm的圆形孔。
在一些实施例中，如图1所示，所述承载系统包括承载基座17、排水承台18所述承载基座17内置所需线圈并承载上部整体结构，承载基座17上固定安装所述磨石承台15；所述排水承台18位于所述承载基座17底部，所述排水承台18底部通过牛脚20支撑固定在实验室地面。
进一步的，所述排水承台18为托盘结构，用于收集装置工作产生的废水，所述排水承台18的周边设置有挡水边，所述排水承台18底部开设有排水孔19，用于使排水承台18收集的废水通过所述排水孔19连通管道排出。
作为优选，排水承台18底面与水平面呈5°夹角布置，倾角方向平行于移动台前进方向。其中排水承台18较低一侧两角位置分别开设有排水孔19，便于排水承台18中的废水从高往低流向排水孔19。
所述牛脚20与实验室地面通过膨胀螺丝进行固定，牛脚20上端焊接在排水承台18底部，牛脚20下端与实验室地面采用膨胀螺丝固定。
在一些实施例中，所述装置还包括数控操作系统，如图1、图4所示，所述数控操作系统包括操作系统盒16和操作按钮11，所述操作系统盒16内放置操作系统结构，并通过操作按钮11进行磨石操作。作为优选，所述操作按钮包含“电源”、“停止”、“进”、“退”和“+”、“-”。
本实施例的一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置的使用方法，包括以下步骤：
a. 根据岩石试样尺寸选择合适的固定台7和紧固件，利用铆固螺丝9将固定台7固定在移动刚杆14的底座上；
b. 将岩石试样安装在相配套的固定槽中（此处以直径50mm为例，其他直径操作步骤相同），调整到合适位置，并利用栓钮螺丝和紧固件将岩石试样紧固在所述固定槽中；
c.打开电源开关，通过“+”、“-”按钮调整岩石试样最终所需要的高度（系统内置100mm为基准）；
d.通过“停止”、“进”和“退”按钮将岩石试样调整到与磨石合适位置；
e.安装引水软管，完成后打开水管，水流进入引水槽不溢出为最佳水速；
f.通过“进”和“退”按钮进行岩石试样平面的磨平操作；
g.岩石试样平面磨平到设置高度时，磨石机自行停止，关闭水管，量测岩石试样高度进行校核，若误差较大（超过±2mm），则重复步骤e-f；
h.松开栓钮螺丝，将岩石试样从固定槽、固定栓中取出，重复步骤a-g，进行下一岩石试样的磨平处理操作。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，包括固定系统、承载系统；
所述固定系统包括磨石承台、移动台、移动刚杆和可拆卸连接的固定台；
所述移动台滑动连接安装在所述磨石承台上；
所述移动刚杆固定连接在所述移动台上；
所述固定台设置有一个或多个用于安装岩石试样的固定槽，所述固定台通过连接件可拆卸的安装在所述移动刚杆的底座上；
所述装置中设置有引水系统，用于将水引至岩石试样打磨界面；
所述承载系统用于支撑安装所述磨石承台。
2.根据权利要求1所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述移动刚杆包括底座、立柱和悬梁部；
所述悬梁部通过立柱连接在底座上，所述悬梁部水平设置，且沿所述固定台的长度方向布置；
所述悬梁部上开设有引水槽，且引水槽底部与固定台上固定槽位置对应处开设有落水孔，所述固定槽或与固定槽配套的紧固件上设置有水磨孔；
所述落水孔与对应的水磨孔之间通过落水通道连通；水流通过落水孔经由落水通道后通过水磨孔进入岩石试样打磨界面。
3.根据权利要求2所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述立柱为台阶状结构，每一台阶上均设置有水管孔槽，用于安装引水管，所述引水管的出水口位于所述引水槽上方。
4.根据权利要求1所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，
所述固定台上的固定槽为与岩石试样尺寸相配合的半圆状凹槽结构，配合紧固件将岩石试样固定在所述固定槽中。
5.根据权利要求2或4所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述紧固件采用半圆形抱箍，所述半圆形抱箍包括固定栓及固定栓两端连接的固定片，所述固定栓和固定片为一体结构，所述固定栓为与对应固定槽相同直径的半圆形结构，所述固定片上开设有螺孔，通过栓钮螺丝穿过螺孔将紧固件铆固到固定台上。
6.根据权利要求1所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述固定台竖直方向设置有若干通孔，用于通过铆固螺丝将固定台可拆卸的固定安装在移动刚杆的底座上。
7.根据权利要求1所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述磨石承台上设置有与移动台相配合的滑槽，所述移动台底部安装在所述滑槽中，能够沿滑槽方向来回移动。
8.根据权利要求1所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述磨石承台上设置有导轨，所述移动台底部安装有与导轨相配合的滑轮，所述移动台通过滑轮滑动连接安装在所述磨石承台的导轨上，能够沿导轨方向来回移动。
9.根据权利要求1所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述承载系统包括承载基座、排水承台；所述承载基座上固定安装所述磨石承台；
所述排水承台位于所述承载基座底部，所述排水承台为托盘结构，用于收集装置工作产生的废水，所述排水承台的周边设置有挡水边，所述排水承台底部设有排水孔，用于使排水承台收集的废水通过所述排水孔连通管道排出。
10.根据权利要求9所述的多尺度岩石试样水磨石机固定配套装置，其特征在于，所述排水承台底面与水平面呈5°夹角布置，其中排水承台底面较低一侧两角位置分别开设有排水孔，便于排水承台中的废水从高往低流向排水孔；
和/或，所述排水承台底部通过牛脚与实验室地面进行固定，牛脚上端连接在排水承台底部，牛脚下端与实验室地面通过膨胀螺丝固定。
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