CN110361240A - 一种超高速水流柱形煤样制备装置及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高速水流柱形煤样制备装置，所述装置包括上箱体和下箱体，所述上箱体为煤样切割部分，所述下箱体为环形煤样的处理部分，所述下箱体包括煤样固定夹，所述上箱体和下箱体之间通过箱体隔板相分隔；所述下箱体底部表面设置有煤样固定夹，所述煤样固定夹为两块木质夹板，所述木质夹板通过柱型螺丝分别与下箱体侧壁相固定；所述上箱体内部箱体底部设置有煤样固定装置，所述煤样固定装置为左、右配合的两块夹具，所述左、右的夹具的相对面分别设置有用以固定煤样的凹槽，所述煤样固定装置与箱体隔板之间还设置有耐磨板。利用超高速水流切割煤样，煤样收到的震动较少，煤样不易破碎，煤样制备成功率大大提高。

Description

一种超高速水流柱形煤样制备装置及制备方法
技术领域
本发明涉及煤样制备的实验仪器技术领域，特别是涉及一种超高速水流柱形煤样制备装置及制备方法。
背景技术
煤样的制备是进行煤矿相关实验必不可少的一个重要步骤。煤由于其自身的物理性质特殊性和外部环境的影响：煤的泊松比和抗压强度和围岩的差异较大，同时由于地层内部地应力的影响，使得煤样容易破碎，不易制成标准样品进行后续的进一步的实验测试和分析。
现行流行的煤样制备装置主要是用机械刀片进行切割，由于过程中对煤样施加较大的压力和震动，因此，煤样的制备效率和成功率较低，特别是遇到一些煤样结构强度较低，较为破碎的煤样。煤样的制备更为困难。因此，本发明设计了一种利用超高速水流进行煤样制备的装置。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种超高速水流柱形煤样制备装置及制备方法。
本发明所采用的技术方案是：一种超高速水流柱形煤样制备装置，所述装置包括上箱体和下箱体，所述上箱体为煤样切割部分，所述下箱体为环形煤样的处理部分，所述下箱体包括煤样固定夹，所述上箱体和下箱体之间通过箱体隔板相分隔；
所述下箱体底部表面设置有煤样固定夹，所述煤样固定夹为两块木质夹板，所述木质夹板通过柱型螺丝分别与下箱体侧壁相固定；所述箱体隔板下表面中部还设置有环形喷嘴枪托，所述环形喷嘴枪托通过固定装置固定在箱体隔板下表面中部，所述环形喷嘴枪托中部设置有出水口一，所述出水口一的一端与超高速往复增压泵通过水管相连接，所述出水口一的另一端与环形喷嘴螺纹连接；所述环形喷嘴套设在实心柱外侧，所述环形喷嘴内部中间设置有出水口二，所述环形喷嘴与实心柱侧壁和底部均设置有间隙，所述间隙用以形成超高速环形水幕对下方的煤样进行切割；
所述上箱体内部箱体底部设置有煤样固定装置，所述煤样固定装置为前、后配合的两块夹具，所述前、后的夹具的相对面分别设置有用以固定煤样的凹槽，所述煤样固定装置与箱体隔板之间还设置有耐磨板，所述耐磨板底部设置有滑动导轨，所述耐磨板的相邻的两个侧边分别与螺栓一相连接，通过旋转螺栓一调控耐磨板的位置；所述夹具固定设置在耐磨板表面，所述其中一侧夹具还连接有螺栓二，通过旋转螺栓二控制夹具的开口，所述另一侧夹具上表面黏贴有用以辅助切割定长煤样的标尺；
所述上箱体的顶部内壁设置有超高速水切割机，所述超高速水切割机对应煤样固定装置的左侧，所述超高速水切割机包括相连接的水管和喷嘴，所述水管还与箱体外部的超高速往复增压泵以及控制装置相连接。
进一步地，所述上箱体和下箱体均设置有双开透明塑料门，方便放置拿取煤样。
进一步地，所述环形喷嘴枪托的出水口一处设置有螺纹孔，用以与环形喷嘴相连接。
进一步地，所述下箱体底部表面与煤样固定夹之间还设置有耐磨板，所述耐磨板两侧固定安装有固定桩，所述螺栓穿过固定桩与夹板相连接。
进一步地，所述环形喷嘴的间隙为0.2mm。
进一步地，所述上箱体的顶部内壁和箱体隔板下表面还设置有照明灯。
进一步地，超高速水流柱形煤样制备方法，包括以下步骤：
第一步：将从煤矿上采样得到的不规则煤样放置在下箱体的托盘上，利用煤样固定装置进行固定；
第二部：选取与要制备煤样的直径相对应的环形喷嘴，将其安置在环形喷嘴枪托上，用螺丝将其固定住；
第三步：通过螺旋螺栓，移动煤样固定装置的耐磨板，将煤样放置到一个合适的位置；
第四步：打开超高速往复增压泵对装置进行供压；
第五步：打开环形喷嘴的开关对煤样进行切割；
第六步：煤样切割完毕，关闭环形喷嘴的开关，并移动下方煤样重复之前的第三步至第五步进行圆柱形煤样的制备；
第七步：煤样无法再制备圆柱形煤样时，关闭环形喷嘴的开关，取出环形煤样；
第八步：将在下箱体制备的环形煤样放置到上箱体的固定装置内并固定，移动耐磨板，对应后部的金属标尺进行圆柱形煤样的定长切割。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、利用超高速水流切割煤样，煤样收到的震动较少，煤样不易破碎，煤样制备成功率大大提高。
2、环形水幕为固定位置，固定直径、固定方向，因此煤样的制备不会存在人工因素或者其他金属结构应变而导致的煤样柱形失稳，煤样较标准。
3、利用超高速水流对煤样进行切割，不存在砂轮、钻头等刀具的磨损，日常损耗较少，成本较低。
4、提供不同内径的环形喷嘴用以制备不用直径的圆柱形煤样，拆卸方便，功能更多，适应各种直径圆柱形煤样的制备。
附图说明
图1为本发明超高速水流柱形煤样制备装置的结构示意图；
图2为本发明中图1的左视图；
图3为本发明中上箱体煤样固定装置的俯视图；
图4为本发明中环形喷嘴剖面图。
其中：1-上箱体，2-下箱体，3-箱体隔板，4-环形喷嘴枪托，5-固定装置，6-出水口一，7-环形喷嘴，8-实心柱，9-出水口二，10-间隙，11-煤样固定装置，12-夹具，13-耐磨板，14-螺栓一，15-螺栓二，16-标尺，17-超高速水切割机，18-水管，19-喷嘴，20-超高速往复增压泵，21-煤样固定夹，22-柱型螺丝，23-照明灯，24-固定桩，25-夹板。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。
如图1和图2所示，一种超高速水流柱形煤样制备装置，所述装置包括上箱体1和下箱体2，所述上箱体1为煤样切割部分，所述下箱体2为环形煤样的处理部分，所述下箱体2包括煤样固定夹21，所述上箱体1和下箱体2之间通过箱体隔板3相分隔。
如图4所示，所述下箱体2底部表面设置有煤样固定夹21，所述煤样固定夹21为两块木质夹板25，所述木质夹板通过柱型螺丝26分别与下箱体2侧壁相固定；所述箱体隔板3下表面中部还设置有环形喷嘴枪托4，所述环形喷嘴枪托4通过固定装置5固定在箱体隔板3下表面中部，所述环形喷嘴枪托4中部设置有出水口一6，所述出水口一6的一端与超高速往复增压泵20通过水管相连接，所述出水口一6的另一端与环形喷嘴7螺纹连接；所述环形喷嘴7套设在实心柱8外侧，所述环形喷嘴7内部中间设置有出水口二9，所述环形喷嘴7与实心柱8侧壁和底部均设置有间隙10，所述环形喷嘴7的间隙10为0.2mm，所述间隙10用以形成超高速环形水幕对下方的煤样进行切割。
如图3所示，所述上箱体1内部箱体底部设置有煤样固定装置11，所述煤样固定装置11为前、后配合的两块夹具12，所述前、后的夹具12的相对面分别设置有用以固定煤样的凹槽，所述煤样固定装置11与箱体隔板3之间还设置有耐磨板13，所述耐磨板13底部设置有滑动导轨，所述耐磨板13的相邻的两个侧边分别与螺栓一14相连接，通过旋转螺栓一14调控耐磨板13的位置；所述夹具12固定设置在耐磨板13表面，所述其中一侧夹具12还连接有螺栓二15，通过旋转螺栓二15控制夹具12的开口，所述另一侧夹具12上表面黏贴有用以辅助切割定长煤样的标尺16；
在上述实施例中，所述上箱体1的顶部内壁设置有超高速水切割机17，所述超高速水切割机17对应煤样固定装置11的左侧，所述超高速水切割机17包括相连接的水管18和喷嘴19，所述水管18还与箱体外部的超高速往复增压泵20以及控制装置相连接。
在上述实施例中，所述上箱体1和下箱体2均设置有双开透明塑料门，方便放置拿取煤样；所述上箱体1的顶部内壁和箱体隔板3下表面还设置有照明灯23。
在上述实施例中，所述环形喷嘴枪托4的出水口一6处设置有螺纹孔，用以与环形喷嘴7相连接。
在上述实施例中，所述下箱体2底部表面与煤样固定夹21之间还设置有耐磨板13，所述耐磨板13两侧固定安装有固定桩24，所述螺栓穿过固定桩24与夹板25相连接。
在上述实施例中，超高速水流柱形煤样制备方法，包括以下步骤：
第一步：将从煤矿上采样得到的不规则煤样放置在下箱体的托盘上，利用煤样固定装置进行固定；
第二部：选取与要制备煤样的直径相对应的环形喷嘴，将其安置在环形喷嘴枪托上，用螺丝将其固定住；
第三步：通过螺旋螺栓，移动煤样固定装置的耐磨板，将煤样放置到一个合适的位置；
第四步：打开超高速往复增压泵对装置进行供压；
第五步：打开环形喷嘴的开关对煤样进行切割；
第六步：煤样切割完毕，关闭环形喷嘴的开关，并移动下方煤样重复之前的第三步至第五步进行圆柱形煤样的制备；
第七步：煤样无法再制备圆柱形煤样时，关闭环形喷嘴的开关，取出环形煤样；
第八步：将在下箱体制备的环形煤样放置到上箱体的固定装置内并固定，移动耐磨板，对应后部的金属标尺进行圆柱形煤样的定长切割。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种超高速水流柱形煤样制备装置，其特征在于：所述装置包括上箱体和下箱体，所述上箱体为煤样切割部分，所述下箱体为环形煤样的处理部分，所述下箱体包括煤样固定夹，所述上箱体和下箱体之间通过箱体隔板相分隔；
所述下箱体底部表面设置有煤样固定夹，所述煤样固定夹为两块木质夹板，所述木质夹板通过柱型螺丝分别与下箱体侧壁相固定；所述箱体隔板下表面中部还设置有环形喷嘴枪托，所述环形喷嘴枪托通过固定装置固定在箱体隔板下表面中部，所述环形喷嘴枪托中部设置有出水口一，所述出水口一的一端与超高速往复增压泵通过水管相连接，所述出水口一的另一端与环形喷嘴螺纹连接；所述环形喷嘴套设在实心柱外侧，所述环形喷嘴内部中间设置有出水口二，所述环形喷嘴与实心柱侧壁和底部均设置有间隙，所述间隙用以形成超高速环形水幕对下方的煤样进行切割；
所述上箱体内部箱体底部设置有煤样固定装置，所述煤样固定装置为左、右配合的两块夹具，所述前、后的夹具的相对面分别设置有用以固定煤样的凹槽，所述煤样固定装置与箱体隔板之间还设置有耐磨板，所述耐磨板底部设置有滑动导轨，所述耐磨板的相邻的两个侧边分别与螺栓一相连接，通过旋转螺栓一调控耐磨板的位置；所述夹具固定设置在耐磨板表面，所述其中一侧夹具还连接有螺栓二，通过旋转螺栓二控制夹具的开口，所述另一侧夹具上表面黏贴有用以辅助切割定长煤样的标尺；
所述上箱体的顶部内壁设置有超高速水切割机，所述超高速水切割机对应煤样固定装置的左侧，所述超高速水切割机包括相连接的水管和喷嘴，所述水管还与箱体外部的超高速往复增压泵以及控制装置相连接。
2.根据权利要求1所述的超高速水流柱形煤样制备装置，其特征在于：所述上箱体和下箱体均设置有双开透明塑料门，方便放置拿取煤样。
3.根据权利要求1所述的超高速水流柱形煤样制备装置，其特征在于：所述环形喷嘴枪托的出水口一处设置有螺纹孔，用以与环形喷嘴相连接。
4.根据权利要求1或2所述的超高速水流柱形煤样制备装置，其特征在于：所述下箱体底部表面与煤样固定夹之间还设置有耐磨板，所述耐磨板两侧固定安装有固定桩，所述螺栓穿过固定桩与夹板相连接。
5.根据权利要求1所述的超高速水流柱形煤样制备装置，其特征在于：所述环形喷嘴的间隙为0.2mm。
6.根据权利要求1或2所述的超高速水流柱形煤样制备装置，其特征在于：所述上箱体的顶部内壁和箱体隔板下表面还设置有照明灯。
7.根据权利要求1所述的超高速水流柱形煤样制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：将从煤矿上采样得到的不规则煤样放置在下箱体的托盘上，利用煤样固定装置进行固定；
第二部：选取与要制备煤样的直径相对应的环形喷嘴，将其安置在环形喷嘴枪托上，用螺丝将其固定住；
第三步：通过螺旋螺栓，移动煤样固定装置的耐磨板，将煤样放置到一个合适的位置；
第四步：打开超高速往复增压泵对装置进行供压；
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GR01 Patent grant
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