CN116165080B - 一种高压水射流破碎岩石实验装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压水射流破碎岩石实验装置，包括操作台、喷水头，所述操作台的上端设置有加热机构，所述操作台的上端靠近加热机构的前侧设置有加压机构，所述加热机构包括固定设置在操作台上端的支撑架，所述支撑架的一端固定设置有液压缸，所述液压缸的另一端固定设置有连接板，所述连接板的下端固定设置有齿轮板，所述齿轮板的下端啮合设置有齿轮盘，所述齿轮盘的内侧固定设置有传动轴，所述传动轴的外侧活动设置有活动架。本发明所述的一种高压水射流破碎岩石实验装置，通过加热机构、加压机构之间的相互配合，从而便于对岩石进行加热加压工作，且加温的效率大幅提高，并且有效控制加压。

Description

一种高压水射流破碎岩石实验装置
技术领域
本发明涉及岩石破碎技术领域，特别涉及一种高压水射流破碎岩石实验装置。
背景技术
众所周知，高压水射流技术是上世纪70年代初在国外迅速发展起来的一门高新技术，它广泛应用于冶金、航空、机械、石油、化工、船舶、建筑、电力、市政建设等国民经济各领域，并取得了可喜的经济效益。我国从上世纪70年代末开始从事这一领域的研究和应用，20多年来，这一新技术已扩展到我国工业清洗工程、除锈工程、水力切割、破碎工程采煤和石油钻采工程等领域和部门。
但是传统的高压水射流破碎岩石实验装置有一些缺点，例如在进行切割实验时，由于传统的高压水射流破碎岩石实验装置在对岩石进行加温，只能对岩石的某一面进行加温，从而使得温度在岩石内部进行散发，从而导致加温速度过慢，其次不能对岩石进行加压实验，从而不能全面进行实验，所以急需要一种能够缓解上述问题的方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种高压水射流破碎岩石实验装置，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种高压水射流破碎岩石实验装置，包括操作台、喷水头，所述操作台的上端设置有加热机构，所述操作台的上端靠近加热机构的前侧设置有加压机构，所述加热机构包括固定设置在操作台上端的支撑架，所述支撑架的一端固定设置有液压缸，所述液压缸的另一端固定设置有连接板，所述连接板的下端固定设置有齿轮板，所述齿轮板的下端啮合设置有齿轮盘，所述齿轮盘的内侧固定设置有传动轴，所述传动轴的外侧活动设置有活动架，所述活动架的下端与操作台的上端靠近支撑架的一侧固定连接，所述操作台的上端靠近活动架的前侧固定设置有加热板。
优选的，所述传动轴的前端固定设置有夹持件，所述夹持件的内部螺纹设置有螺纹轴，所述螺纹轴的一端固定设置有加固垫片，所述螺纹轴的另一端固定设置有主旋钮。
优选的，所述支撑架的一端靠近液压缸的下侧开设有限制槽，所述限制槽的内侧滑动设置有限制杆，所述限制杆的一端固定设置有限制块，所述限制杆的另一端与齿轮板的一端固定连接。
优选的，所述连接板与齿轮板之间呈垂直关系，所述主旋钮的另一端开设有内六角槽，所述螺纹轴的数量有两组，两组所述螺纹轴之间呈中心对称关系，所述加热板的数量有两组，两组所述加热板之间呈中心对称关系。
优选的，所述加压机构包括固定设置在操作台上端靠近支撑架前侧的支撑座，所述支撑座的上端固定设置有电机，所述电机的后端安装有转动轴，所述转动轴的外侧活动设置有连接架，所述转动轴的后端固定设置有调节板，所述调节板的内侧固定设置有调节轴。
优选的，所述调节轴的外侧靠近调节板的后侧活动设置有限位块，所述限位块的下端固定设置有加压板，所述连接架的前端与支撑座的后端固定连接，所述连接架的形状为L字形，所述加压板的形状为矩形，所述加压板与夹持件之间相对应，所述加压板位于夹持件的上侧。
优选的，所述操作台的下端固定设置有支撑腿，所述操作台的前端固定设置有记录板，所述操作台的前端靠近记录板的一侧固定设置有指示灯，所述操作台的前端靠近记录板的下侧开设有储物槽。
优选的，所述操作台的上端靠近加热板的一侧固定设置有支撑柱，所述支撑柱的上端与喷水头的下端固定连接，所述喷水头的上端固定设置有连接头，所述支撑腿的数量有四组，四组所述支撑腿均分布在操作台的下端四个拐角处。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、通过启动液压缸从而使得连接板带动齿轮板移动并且使得齿轮板带动齿轮盘旋转从而使得齿轮盘带动夹持件旋转从而使得岩石多面对准两组加热板的上端，可以达到便于岩石多面进行加温工作，从而提高加温效率。
2、其次通过启动电机使得转动轴带动调节板旋转并且使得调节轴带动限位块向下旋转并且使得加压板的下端接触到岩石的上端处，可以达到便于控制加压板对岩石加压的目的，从而便于实验员进行操作。
3、最后通过记录板的作用，可以达到便于在实验过程中记录岩石的变化的目的，其次通过四组支撑腿的作用，可以达到便于支撑操作台的目的。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的加热机构结构示意图；
图3为本发明的加热机构局部剖切结构示意图；
图4为本发明的加热机构局部剖切结构示意图；
图5为本发明的加热机构局部剖切结构示意图；
图6为本发明的加压机构结构示意图；
图7为本发明的加压机构局部结构示意图；
图8为本发明的A部放大结构示意图。
图中：1、操作台；2、支撑腿；3、记录板；4、指示灯；5、储物槽；6、加热机构；61、支撑架；62、液压缸；63、连接板；64、齿轮板；65、齿轮盘；66、传动轴；67、活动架；68、夹持件；69、螺纹轴；610、加固垫片；611、主旋钮；612、限制槽；613、限制杆；614、限制块；615、加热板；7、加压机构；71、支撑座；72、电机；73、转动轴；74、连接架；75、调节板；76、调节轴；77、限位块；78、加压板；8、支撑柱；9、喷水头；10、连接头。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为的方位或位置的相对关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-8，本发明提供的一种实施例：一种高压水射流破碎岩石实验装置，包括操作台1、喷水头9，操作台1的上端设置有加热机构6，操作台1的上端靠近加热机构6的前侧设置有加压机构7，加热机构6包括固定设置在操作台1上端的支撑架61，支撑架61的一端固定设置有液压缸62，液压缸62的另一端固定设置有连接板63，连接板63的下端固定设置有齿轮板64，齿轮板64的下端啮合设置有齿轮盘65，齿轮盘65的内侧固定设置有传动轴66，传动轴66的外侧活动设置有活动架67，活动架67的下端与操作台1的上端靠近支撑架61的一侧固定连接，操作台1的上端靠近活动架67的前侧固定设置有加热板615。
传动轴66的前端固定设置有夹持件68，夹持件68的内部螺纹设置有螺纹轴69，螺纹轴69的一端固定设置有加固垫片610，螺纹轴69的另一端固定设置有主旋钮611，支撑架61的一端靠近液压缸62的下侧开设有限制槽612，限制槽612的内侧滑动设置有限制杆613，限制杆613的一端固定设置有限制块614，限制杆613的另一端与齿轮板64的一端固定连接，连接板63与齿轮板64之间呈垂直关系，主旋钮611的另一端开设有内六角槽，螺纹轴69的数量有两组，两组螺纹轴69之间呈中心对称关系，加热板615的数量有两组，两组加热板615之间呈中心对称关系。
使用时，首先将岩石放到夹持件68的内侧中，然后再用工具转动主旋钮611，从而使得主旋钮611带动螺纹轴69旋转，由于螺纹轴69与夹持件68之间为螺纹连接，所以螺纹轴69在夹持件68的内部中移动，从而使得螺纹轴69推动加固垫片610移动，并且使得加固垫片610贴紧岩石表面，从而使得加固垫片610将岩石固定在夹持件68的内侧中，这时打开两组加热板615，从而使得加热板615对岩石某一面进行加温，然后再启动液压缸62，从而使得液压缸62向外延伸，并且使得液压缸62推动连接板63移动，从而使得连接板63带动齿轮板64移动，并且使得齿轮板64拉动限制杆613在限制槽612的内侧中滑动，由于齿轮板64与齿轮盘65之间为啮合连接，所以齿轮板64的移动带动齿轮盘65旋转，并且使得齿轮盘65带动传动轴66在活动架67的内侧中旋转，从而使得传动轴66带动夹持件68旋转，并且夹持件68达到岩石旋转，从而使得另一组加热板615对岩石的另一面进行加温工作，然后再启动液压缸62进行收缩，从而使得齿轮盘65通过传动轴66带动夹持件68反向旋转，从而使得岩石重复进行多面加温，并且提高岩石的受热效率，通过启动液压缸62从而使得连接板63带动齿轮板64移动并且使得齿轮板64带动齿轮盘65旋转从而使得齿轮盘65带动夹持件68旋转从而使得岩石多面对准两组加热板615的上端，可以达到便于岩石多面进行加温工作，从而提高加温效率。
加压机构7包括固定设置在操作台1上端靠近支撑架61前侧的支撑座71，支撑座71的上端固定设置有电机72，电机72的后端安装有转动轴73，转动轴73的外侧活动设置有连接架74，转动轴73的后端固定设置有调节板75，调节板75的内侧固定设置有调节轴76，调节轴76的外侧靠近调节板75的后侧活动设置有限位块77，限位块77的下端固定设置有加压板78，连接架74的前端与支撑座71的后端固定连接，连接架74的形状为L字形，加压板78的形状为矩形，加压板78与夹持件68之间相对应，加压板78位于夹持件68的上侧。
此时，再启动电机72，从而使得电机72带动转动轴73在连接架74的内侧中旋转，并且使得转动轴73带动调节板75旋转，从而使得调节板75通过调节轴76带动限位块77旋转，由于在限位块77、加压板78重量作用下，使得限位块77、加压板78始终与操作台1之间形成平行状态，并且调节板75通过调节轴76带动限位块77旋转，从而使得加压板78的下端接触到岩石的上端，并且调节板75的旋转使得加压板78下压的力度发生变化，从而对岩石进行加压，通过启动电机72使得转动轴73带动调节板75旋转并且使得调节轴76带动限位块77向下旋转并且使得加压板78的下端接触到岩石的上端处，可以达到便于控制加压板78对岩石加压的目的，从而便于实验员进行操作。
操作台1的下端固定设置有支撑腿2，操作台1的前端固定设置有记录板3，操作台1的前端靠近记录板3的一侧固定设置有指示灯4，操作台1的前端靠近记录板3的下侧开设有储物槽5，操作台1的上端靠近加热板615的一侧固定设置有支撑柱8，支撑柱8的上端与喷水头9的下端固定连接，喷水头9的上端固定设置有连接头10，支撑腿2的数量有四组，四组支撑腿2均分布在操作台1的下端四个拐角处。
最后通过记录板3的作用，可以达到便于在实验过程中记录岩石的变化的目的，其次通过四组支撑腿2的作用，可以达到便于支撑操作台1的目的。
工作原理：
使用时，实验员首先将水管与连接头10之间相连接，再将岩石放到夹持件68的内侧中，然后再用工具转动主旋钮611，从而使得主旋钮611带动螺纹轴69旋转，由于螺纹轴69与夹持件68之间为螺纹连接，所以螺纹轴69在夹持件68的内部中移动，从而使得螺纹轴69推动加固垫片610移动，并且使得加固垫片610贴紧岩石表面，从而使得加固垫片610将岩石固定在夹持件68的内侧中，这时打开两组加热板(型号为：jqdb-1000)615，从而使得加热板615对岩石某一面进行加温，然后再启动液压缸(型号为：HOB50-150)62，从而使得液压缸62向外延伸，并且使得液压缸62推动连接板63移动，从而使得连接板63带动齿轮板64移动，并且使得齿轮板64拉动限制杆613在限制槽612的内侧中滑动，由于齿轮板64与齿轮盘65之间为啮合连接，所以齿轮板64的移动带动齿轮盘65旋转，并且使得齿轮盘65带动传动轴66在活动架67的内侧中旋转，从而使得传动轴66带动夹持件68旋转，并且夹持件68达到岩石旋转，从而使得另一组加热板615对岩石的另一面进行加温工作，然后再启动液压缸62进行收缩，从而使得齿轮盘65通过传动轴66带动夹持件68反向旋转，从而使得岩石重复进行多面加温，并且提高岩石的受热效率，这时再启动电机(型号为：YS8024)72，从而使得电机72带动转动轴73在连接架74的内侧中旋转，并且使得转动轴73带动调节板75旋转，从而使得调节板75通过调节轴76带动限位块77旋转，由于在限位块77、加压板78重量作用下，使得限位块77、加压板78始终与操作台1之间形成平行状态，并且调节板75通过调节轴76带动限位块77旋转，从而使得加压板78的下端接触到岩石的上端，并且调节板75的旋转使得加压板78下压的力度发生变化，从而对岩石进行加压，这时再启动喷水头9，并且使得水管内部的高压水流通过连接头10流入到喷水头9的内部中，从而使得喷水头9将高压水流喷出，并且喷出的水流对岩石进行破碎切割工作，当在切割过程中岩石发生的变化，实验员可以用笔在记录板3的表面进行记录，从而可以对岩石整体结构进行有效了解，通过启动液压缸62从而使得连接板63带动齿轮板64移动并且使得齿轮板64带动齿轮盘65旋转从而使得齿轮盘65带动夹持件68旋转从而使得岩石多面对准两组加热板615的上端，可以达到便于岩石多面进行加温工作，从而提高加温效率，其次通过启动电机72使得转动轴73带动调节板75旋转并且使得调节轴76带动限位块77向下旋转并且使得加压板78的下端接触到岩石的上端处，可以达到便于控制加压板78对岩石加压的目的，从而便于实验员进行操作。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高压水射流破碎岩石实验装置，包括操作台(1)、喷水头(9)，其特征在于：所述操作台(1)的上端设置有加热机构(6)，所述操作台(1)的上端靠近加热机构(6)的前侧设置有加压机构(7)，所述加热机构(6)包括固定设置在操作台(1)上端的支撑架(61)，所述支撑架(61)的一端固定设置有液压缸(62)，所述液压缸(62)的另一端固定设置有连接板(63)，所述连接板(63)的下端固定设置有齿轮板(64)，所述齿轮板(64)的下端啮合设置有齿轮盘(65)，所述齿轮盘(65)的内侧固定设置有传动轴(66)，所述传动轴(66)的外侧活动设置有活动架(67)，所述活动架(67)的下端与操作台(1)的上端靠近支撑架(61)的一侧固定连接，所述操作台(1)的上端靠近活动架(67)的前侧固定设置有加热板(615)；
所述加压机构(7)包括固定设置在操作台(1)上端靠近支撑架(61)前侧的支撑座(71)，所述支撑座(71)的上端固定设置有电机(72)，所述电机(72)的后端安装有转动轴(73)，所述转动轴(73)的外侧活动设置有连接架(74)，所述转动轴(73)的后端固定设置有调节板(75)，所述调节板(75)的内侧固定设置有调节轴(76)；
所述调节轴(76)的外侧靠近调节板(75)的后侧活动设置有限位块(77)，所述限位块(77)的下端固定设置有加压板(78)，所述连接架(74)的前端与支撑座(71)的后端固定连接，所述加压板(78)与夹持件(68)之间相对应，所述加压板(78)位于夹持件(68)的上侧，所述加热板(615)的数量有两组，两组所述加热板(615)之间呈中心对称关系；
所述传动轴(66)的前端固定设置有夹持件(68)，所述夹持件(68)的内部螺纹设置有螺纹轴(69)，所述螺纹轴(69)的一端固定设置有加固垫片(610)，所述螺纹轴(69)的另一端固定设置有主旋钮(611)；
将岩石放到夹持件(68)的内侧中，打开两组加热板(615)，从而使得一组加热板(615)对岩石某一面进行加温，然后再启动液压缸(62)，从而使得液压缸(62)向外延伸，并且使得液压缸(62)推动连接板(63)移动，从而使得连接板(63)带动齿轮板(64)移动，并且使得齿轮板(64)拉动限制杆(613)在限制槽(612)的内侧中滑动，由于齿轮板(64)与齿轮盘(65)之间为啮合连接，所以齿轮板(64)的移动带动齿轮盘(65)旋转，并且使得齿轮盘(65)带动传动轴(66)在活动架(67)的内侧中旋转，从而使得传动轴(66)带动夹持件(68)旋转，并且夹持件(68)带动岩石旋转，从而使得另一组加热板(615)对岩石的另一面进行加温工作，然后再启动液压缸(62)进行收缩，从而使得齿轮盘(65)通过传动轴(66)带动夹持件(68)反向旋转，从而使得岩石重复进行多面加温；
启动电机(72)，从而使得电机(72)带动转动轴(73)在连接架(74)的内侧中旋转，并且使得转动轴(73)带动调节板(75)旋转，从而使得调节板(75)通过调节轴(76)带动限位块(77)旋转，由于在限位块(77)、加压板(78)重量作用下，使得限位块(77)、加压板(78)始终与操作台(1)之间形成平行状态，并且调节板(75)通过调节轴(76)带动限位块(77)旋转，从而使得加压板(78)的下端接触到岩石的上端，并且调节板(75)的旋转使得加压板(78)下压的力度发生变化，从而对岩石进行加压，通过启动电机(72)使得转动轴(73)带动调节板(75)旋转并且使得调节轴(76)带动限位块(77)向下旋转并且使得加压板(78)的下端接触到岩石的上端处，可以达到便于控制加压板(78)对岩石加压的目的。
2.根据权利要求1所述的一种高压水射流破碎岩石实验装置，其特征在于：所述支撑架(61)的一端靠近液压缸(62)的下侧开设有限制槽(612)，所述限制槽(612)的内侧滑动设置有限制杆(613)，所述限制杆(613)的一端固定设置有限制块(614)，所述限制杆(613)的另一端与齿轮板(64)的一端固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种高压水射流破碎岩石实验装置，其特征在于：所述连接板(63)与齿轮板(64)之间呈垂直关系，所述主旋钮(611)的另一端开设有内六角槽，所述螺纹轴(69)的数量有两组，两组所述螺纹轴(69)之间呈中心对称关系。
4.根据权利要求1所述的一种高压水射流破碎岩石实验装置，其特征在于：所述连接架(74)的形状为L字形，所述加压板(78)的形状为矩形。
5.根据权利要求1所述的一种高压水射流破碎岩石实验装置，其特征在于：所述操作台(1)的下端固定设置有支撑腿(2)，所述操作台(1)的前端固定设置有记录板(3)，所述操作台(1)的前端靠近记录板(3)的一侧固定设置有指示灯(4)，所述操作台(1)的前端靠近记录板(3)的下侧开设有储物槽(5)。
6.根据权利要求5所述的一种高压水射流破碎岩石实验装置，其特征在于：所述操作台(1)的上端靠近加热板(615)的一侧固定设置有支撑柱(8)，所述支撑柱(8)的上端与喷水头(9)的下端固定连接，所述喷水头(9)的上端固定设置有连接头(10)，所述支撑腿(2)的数量有四组，四组所述支撑腿(2)均分布在操作台(1)的下端四个拐角处。
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