CN115122195A - 一种微小岩芯样品夹持打磨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种微小岩芯样品夹持打磨装置，它包括底座、卡盘、顶针、金刚砂磨片、主电机、副电机，底座右侧安装主电机，主电机的连接杆与卡盘连接，顶针安装在立柱上，底座左侧设置伸缩杆，伸缩杆的上端与支撑架固定连接，支撑架上安装电动滑道，立柱靠近支撑架的右端且位于支撑架之下，电动滑道上设置副电机，副电机与电动滑道滑动连接，副电机的连接杆与金刚砂磨片连接，金刚砂磨片位于顶针上方；底座为由左固定座和右伸缩座构成的可伸缩底座，右伸缩座具有螺杆通孔，左固定座具有螺纹孔，螺杆一端穿过螺杆通孔与左固定座螺纹连接，螺杆另一端设置螺旋旋钮。本发明能最大限度的保留岩石原有孔隙结构，使易破碎的岩心样品也能成功制样。
Description
技术领域：
本发明涉及工业微/纳米CT扫描的岩芯样品制备装置，具体涉及的一种微小岩芯样品夹持打磨装置。
背景技术：
岩芯样品的制备是工业微/纳米CT扫描精度高低的一项重要参考指标，岩芯样品制备重点是岩芯样品直径的大小和岩芯样品制备过程中对岩石样品本身的损害程度，这直接关系到工业微/纳米CT岩芯样品扫描的精度和准确度。理论上，岩芯样品的直径越小，工业微/纳米CT岩芯样品扫描的精度越高；岩芯样品在制备过程中损害程度越小，工业微/纳米CT岩芯样品扫描越能真实的反应岩石本身的物理性质、岩石微观孔喉结构特征和岩石孔喉连通性特征。
现有的岩心取芯钻机是模拟钻井上取岩心的方法，可以制备不同尺度和规格的岩芯样品，但在实际应用过程中，存在着较为严重的问题。一方面，在取芯过程当中使用流水冷却钻头，对于水敏性岩石造成不同程度的损害，岩石内部矿物遇水膨胀变形，改变原有的孔隙结构；对于钙质或泥质胶结的碎屑岩，遇水则变成松散的岩石碎屑，破坏了岩石原有的物理性质；对于脆性较明显的岩石，在取芯机旋转钻进的过程中，产生岩石碎片和钻进时产生的岩石粉末遇水混合胶结，形成类似岩芯柱的柱状体，用外力触碰发现其比较软，是岩石碎片与岩心粉末的混合体，已经改变了岩石原有结构，直接影响工业微/纳米CT扫描结果的准确性。
发明内容：
本发明的目的是提供一种微小岩芯样品夹持打磨装置，这种微小岩芯样品夹持打磨装置用于解决现有技术中钻取岩心时导致岩芯破碎或改变岩石原有孔隙结构的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种微小岩芯样品夹持打磨装置包括底座、卡盘、顶针、金刚砂磨片、主电机、副电机，底座右侧安装主电机，主电机的连接杆与卡盘连接，底座上设置立柱，顶针安装在立柱上，卡盘与顶针相对且二者同轴线设置，底座左侧设置伸缩杆，伸缩杆的上端与支撑架固定连接，伸缩杆设置有微调旋钮，支撑架上安装电动滑道，立柱靠近支撑架的右端且位于支撑架之下，支撑架上设置电动滑道，电动滑道上设置副电机，副电机与电动滑道滑动连接，副电机的连接杆与金刚砂磨片连接，金刚砂磨片位于顶针上方；底座为由左固定座和右伸缩座构成的可伸缩底座，右伸缩座具有螺杆通孔，左固定座具有螺纹孔，螺杆一端穿过螺杆通孔与左固定座螺纹连接，螺杆另一端设置螺旋旋钮；卡盘为可调节卡盘，微调旋钮上设有刻度。
上述方案中主电机安装于电机壳中，主电机壳靠近卡盘的一侧安装防尘遮罩，防尘遮罩罩在金刚砂磨片和卡盘上方，防尘遮罩能有效地减少在工作过程中产生的岩尘对操作员身体的伤害。
上述方案中防尘遮罩的下方设置岩屑收集器，岩屑收集器位于底座上，岩屑收集器能收集在工作后产生的岩屑，减少对工作环境的污染，减少打扫带来的不便。
上述方案中底座的左侧设置收纳箱，收纳箱位于伸缩杆左侧，收纳箱可以放置打磨过程中需要的磨片、卡盘等工具。
上述方案中右伸缩座和左固定座均设置固定爪，固定爪将底座固定于一个平面上。
上述方案中卡盘的卡爪上安装有防滑垫，防止打磨时因卡爪与岩芯样品之间的摩檫力不足打滑影响打磨精度。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明使得岩芯样品在无水条件下进行打磨，解决取芯过程当中使用流水冷却钻头，对于水敏性岩石造成不同程度的损害，岩石内部矿物遇水膨胀变形的问题。
2、本发明通微调按钮控制磨片匀速缓慢打磨岩芯样品，使岩芯样品在打磨过程中受力均匀，解决了旋转钻进取芯时，脆性较明显的岩芯样品破碎对岩石本身孔喉结构的破坏，最大限度的保留岩石原有孔隙结构，使原本旋转钻取时易破碎的岩心样品也能成功制样，并完成工业微/纳米CT扫描。
3、通过微调旋钮上的刻度进行调节所需打磨的岩芯样品直径，使打磨出来的岩芯样品尺寸规则，较手工磨制样品规则、直径统一，可进行不同岩芯同等规格样品、相同分辨率条件下的工业微/纳米CT扫描对比，降低了人为误差。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1岩屑收集器、2顶针、3固定爪、4底座、5微调旋钮、6伸缩杆、7收纳箱、8支撑杆、9滑道、10副电机、11微调按钮、12副电机电源开关、13金刚砂磨片、14卡爪、15卡盘、16防尘遮罩、17主电机、18主电机电源开关、19螺旋旋钮、20螺杆、21右伸缩座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明：
如图1所示，这种微小岩芯样品夹持打磨装置包括底座4、卡盘15、顶针2、金刚砂磨片13、主电机17、副电机10，底座4右侧安装主电机17，主电机17的连接杆与卡盘15连接，底座4上设置立柱，顶针2安装在立柱上，卡盘15与顶针2相对且二者同轴线设置，底座4左侧设置伸缩杆6，伸缩杆6的上端与支撑架固定连接，伸缩杆6设置有微调旋钮5，支撑架上安装电动滑道9，立柱靠近支撑架的右端且位于支撑架之下，支撑架上设置电动滑道9，电动滑道9上设置副电机10，副电机10与电动滑道9滑动连接，副电机10的连接杆与金刚砂磨片13连接，金刚砂磨片13位于顶针2上方。
伸缩杆6用来控制副电机10上下移动，伸缩杆6上端固定支撑架，用来支撑副电机10，支撑架上设置的电动滑道9，实现副电机10在电动滑道9上左右移动。伸缩杆6由微调旋钮5控制，微调旋钮5上设计有刻度，能精确控制打磨出岩芯样品的直径大小，减小人为误差，提高工业微/纳米CT扫描的精度。副电机10的左右移动通过微调按钮11来控制，按钮向左按副电机向左缓慢做匀速运动，向右按副电机向优缓慢做匀速运动，按到中间，副电机不移动。副电机10通过连接杆控制金刚砂磨片13旋转来打磨岩芯样品，金刚砂磨片13可以根据岩心样品的不同岩性进行更换，选择合适的磨片进行打磨，提高工作效率。微调旋钮5和微调按钮11能控制副电机10上下左右移动，使金刚砂磨片13调整至所要打磨的厚度。微调旋钮5与伸缩杆6连接，伸缩杆一侧有齿，微调旋钮也有齿，两者的齿啮合，通过微调旋钮5带动伸缩杆6上下移动。
卡盘15为可调节卡盘，用来夹持岩样，可根据需要打磨的岩样大小来进行调节。卡盘的卡爪14上安装有防滑垫，防止打磨时因卡爪与岩芯样品之间的摩檫力不足打滑影响打磨精度。
底座4为由左固定座和右伸缩座21构成的可伸缩底座，右伸缩座21和左固定座均设置固定爪3，固定爪3将底座4固定于一个平面上。右伸缩座21具有螺杆通孔，左固定座具有螺纹孔，螺杆20一端穿过螺杆通孔与左固定座螺纹连接，螺杆20另一端设置螺旋旋钮19，主电机17安装于右伸缩座21上。螺旋旋钮19控制主电机17的左右移动，方便装卸岩芯样品，还可配合顶针进一步固定岩芯样品。主电机17通过连接杆控制可更换卡盘15旋转，打磨岩芯样品时卡盘卡紧岩芯样品。调节螺旋旋钮19，使顶针2顶紧岩芯样品，顶针2和可更换卡盘15共同控制岩芯样品，防止在打磨过程中岩芯样品打滑，造成打磨过程中受力不均匀而失败。提高工作效率。
主电机17安装于电机壳中，主电机17壳靠近卡盘15的一侧安装防尘遮罩16，防尘遮罩16罩在金刚砂磨片13和卡盘15上方，防尘遮罩能有效地减少在工作过程中产生的岩尘对操作员身体的伤害。
防尘遮罩16能在打磨岩芯样品工作时完全遮盖住打磨的样品，防止打磨时岩屑、岩尘飘散在操作室中，既防止操作员在工作中吸入大量岩尘造成对身体的伤害，又减少岩屑，岩尘对工作环境的污染，而且方便打扫。防尘罩下方设计有岩屑收集器1，岩屑收集器1能在打磨工作结束后，使岩屑，岩尘储存在其中，工作一段时间后把岩屑收集器中的岩屑给打扫干净即可。既节省了打扫岩屑所用时间，又提高了工作效率。
收纳箱7用来放置打磨岩芯样品工作时所需的不同规格的卡盘和金刚砂磨片。
这种微小岩芯样品夹持打磨装置进行同轴打磨的方法：
步骤一：根据需要打磨岩芯样品直径，选择相应规格的卡盘，夹紧岩芯样品，调整螺旋旋钮19使岩芯样品靠近顶针2，并顶紧岩芯样品，打开主电机电源开关18，使岩芯样品做圆周运动；
步骤二：根据微调旋钮调上的刻度至所需打磨出岩芯样品的直径，打开副电机电源开关12，使磨片进行运动。调节微调按钮11，使磨片缓慢匀速靠近岩芯样品进行打磨，直至打磨至所需岩芯样品的长度，关闭主副电机电源，完成对岩芯样品的打磨工作；
步骤三：调节螺旋旋钮19，松下岩芯样品，将打磨好的岩芯样品取出。
Claims (6)
1.一种微小岩芯样品夹持打磨装置，其特征在于：这种微小岩芯样品夹持打磨装置包括底座、卡盘、顶针、金刚砂磨片、主电机、副电机，底座右侧安装主电机，主电机的连接杆与卡盘连接，底座上设置立柱，顶针安装在立柱上，卡盘与顶针相对且二者同轴线设置，底座左侧设置伸缩杆，伸缩杆的上端与支撑架固定连接，伸缩杆设置有微调旋钮，支撑架上安装电动滑道，立柱靠近支撑架的右端且位于支撑架之下，支撑架上设置电动滑道，电动滑道上设置副电机，副电机与电动滑道滑动连接，副电机的连接杆与金刚砂磨片连接，金刚砂磨片位于顶针上方；底座为由左固定座和右伸缩座构成的可伸缩底座，右伸缩座具有螺杆通孔，左固定座具有螺纹孔，螺杆一端穿过螺杆通孔与左固定座螺纹连接，螺杆另一端设置螺旋旋钮；卡盘为可调节卡盘，微调旋钮上设有刻度。
2.根据权利要求1所述的微小岩芯样品夹持打磨装置，其特征在于：所述的主电机安装于电机壳中，主电机壳靠近卡盘的一侧安装防尘遮罩，防尘遮罩罩在金刚砂磨片和卡盘上方。
3.根据权利要求2所述的微小岩芯样品夹持打磨装置，其特征在于：所述的防尘遮罩的下方设置岩屑收集器，岩屑收集器位于底座上。
4.根据权利要求3所述的微小岩芯样品夹持打磨装置，其特征在于：所述的底座的左侧设置收纳箱，收纳箱位于伸缩杆左侧。
5.根据权利要求4所述的微小岩芯样品夹持打磨装置，其特征在于：所述的右伸缩座和左固定座均设置固定爪，固定爪将底座固定于一个平面上。
6.根据权利要求5所述的微小岩芯样品夹持打磨装置，其特征在于：所述的卡盘的卡爪上安装有防滑垫。
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