CN217765729U - 一种微小岩芯样品切削装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及的是一种微小岩芯样品切削装置，它包括底座、电动滑道、合金刀片、电机、卡盘，底座安装有电动滑道，电机安装于电动滑道上且与电动滑道滑动连接，卡盘安装在电机转轴上，底座上安装两个刀架，其中一个刀架为固定刀架，另一个刀架为可伸缩刀架，固定刀架设置于远离电机的底座角上，可伸缩刀架设置于靠近卡盘处的刀架孔中，合金刀片两端分别安装在固定刀架和可伸缩刀架上，合金刀片的刀刃与卡盘的中轴线呈倾斜状；可伸缩刀架的下端设置垂向齿条，调节杆的一端具有齿轮，齿轮与齿条啮合，调节杆位于底座的水平孔中，调节杆另一端从水平孔裸露出且安装有螺旋旋钮。本实用新型在切削过程中岩芯不易损坏，能切削出直径更小的岩芯样品。

Description

一种微小岩芯样品切削装置

技术领域：

本实用新型涉及工业微/纳米CT扫描用岩芯样品制备技术领域，具体涉及的一种微小岩芯样品切削装置。

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，存在着较为明显的缺陷。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：

本实用新型的目的是提供一种微小岩芯样品切削装置，这种微小岩芯样品切削装置用于解决流水冷却钻头钻取岩芯时易导致岩芯破碎或改变岩石原有孔隙结构的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种微小岩芯样品切削装置包括底座、电动滑道、合金刀片、电机、卡盘，底座安装有电动滑道，电机安装于电动滑道上且与电动滑道滑动连接，卡盘安装在电机转轴上，底座上安装两个刀架，其中一个刀架为固定刀架，另一个刀架为可伸缩刀架，固定刀架设置于远离电机的底座角上，可伸缩刀架设置于靠近卡盘处的刀架孔中，合金刀片两端分别安装在固定刀架和可伸缩刀架上，合金刀片的刀刃与卡盘的中轴线呈倾斜状；可伸缩刀架的下端设置垂向齿条，调节杆的一端具有齿轮，齿轮与齿条啮合，调节杆位于底座的水平孔中，调节杆另一端从水平孔裸露出且安装有螺旋旋钮。

上述方案中螺旋旋钮上设计有刻度，能精确调节卡盘中心与刀片的垂直距离，减小人为误差，提高工业微/纳米CT扫描的精度。

上述方案中卡盘夹持岩芯样品，合金刀片与岩芯样品接触位置的下方设计置岩屑收集器，使切削下来的岩屑收集起来，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，而且方便清理打扫。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型在无水条件下对岩芯样品进行切削，解决了使用流水冷却钻头取芯过程中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、本实用新型通微调按钮控制电机带动岩芯样品匀速缓慢靠近刀片进行切削，使岩芯样品在切削过程中受力均匀，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、本实用新型通过螺旋旋钮上的刻度进行调节所需切削的岩芯样品直径，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。

4、本实用新型通过刀片对岩芯样品进行切削，刀刃与岩芯样品接触面积足够小，摩擦力小，岩芯样品受力就小，在切削过程中岩芯不易损坏，能切削出直径更小的岩芯样品。

附图说明

图1是本实用新型中微小岩芯样品切削装置的结构示意图。

图2是图1的剖面图

图中：1底座、2滑道、3岩屑收集器、4合金刀片、5固定刀架、6螺旋旋钮、7电机、8卡爪、9卡盘、10微调按钮、11电源开关、12调节杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

结合图1、图2所示，这种微小岩芯样品切削装置的左侧为切削装置，右侧为控制及夹持装置，其具体包括底座1、电动滑道2、合金刀片4、电机7、卡盘9，底座1安装有电动滑道2，电机7安装于电动滑道2右侧且与电动滑道滑2动连接，电动滑道2的微调按钮10和电机的电源开关11均安装在底座1上，卡盘9安装在电机转轴上；底座1上安装两个刀架，其中一个刀架为固定刀架5，另一个刀架为可伸缩刀架，固定刀架5设置于远离电机的底座角上，可伸缩刀架设置于靠近卡盘处的刀架孔中，合金刀片4安装在两个刀架上，合金刀片的刀刃与卡盘的中轴线呈倾斜状；可伸缩刀架的下端设置垂向齿条，调节杆12的一端具有齿轮，齿轮与齿条啮合，调节杆12位于底座1的水平孔中，调节杆12另一端从水平孔裸露出且安装有螺旋旋钮6。

可伸缩刀架用来控制刀片上下移动，可伸缩刀架与螺旋旋钮6相连，通过螺旋旋钮6能控制可伸缩刀架上下移动，使合金刀片4调整至所要切削的厚度。刀片两端分别被固定在两个刀架上，固定刀架5的高度固定，可伸缩刀架的高度可调节，两个刀架斜对角设置，使合金刀刃与岩芯样品的中轴线呈一定角度放置，使切削岩芯样品时始终是从岩芯样品最外层逐层切削。切削岩芯样品时根据所需要的岩芯样品直径调节螺旋旋钮6，使卡盘9中心与合金刀片4的垂直距离调节为所需岩芯样品的半径长度。这样就会得到所需要直径的岩芯样品。螺旋旋钮6上设计有刻度，能精确调节卡盘中心与刀片的垂直距离，减小人为误差，提高工业微/纳米CT扫描的精度。

卡盘9安装在电机转轴上，卡盘9上设置有卡爪8，电源开关11控制电机7工作，电机7通过卡盘9带动岩芯样品旋转。微调按钮10控制电机7带动岩芯样品向左缓慢匀速移动，使岩芯样品接触合金刀片4从外层开始逐层切削。

电动滑道2控制电机带动岩芯样品只能左右移动，微调按钮10控制电机左右缓慢匀速运动，使切削过程中岩芯样品受力均匀。微调按钮有三个按钮，按下左边一个，电动滑道2控制电机带动岩芯样品只能向左移动，按下右边一个，电动滑道2控制电机带动岩芯样品只能向右移动，按下中间一个，电动滑道2控制电机停止，可以确保切削时岩芯样品受力均匀，不易损坏岩芯样品，提高成功率。

合金刀片4与岩芯样品接触位置的下方设置有岩屑收集器3，使切削下来的岩屑收集起来，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，而且方便清理打扫。

这种微小岩芯样品切削装置进行岩芯切削的方法：

步骤一：根据需要切削的岩芯样品，选择相应规格的卡盘9，将岩芯样品安装在卡爪8中，调整岩芯样品靠近合金刀片4，打开电机电源开关11，使电机带动岩芯样品旋转；

步骤二：根据螺旋旋钮上的刻度，调节螺旋旋钮6，使合金刀片4调节至能切削出所需的岩芯样品的直径位置，调节微调按钮10，使电机带动岩芯样品缓慢匀速靠近合金刀片4进行切削，直至切削至所需岩芯样品的长度，关闭微调按钮10，关闭电源开关11，完成对岩芯样品的切削工作；

步骤三：调节微调按钮10，取下合金刀片4，松下岩芯样品，将切削好的岩芯样品取出。

Claims (3)

1.一种微小岩芯样品切削装置，其特征在于：这种微小岩芯样品切削装置包括底座、电动滑道、合金刀片、电机、卡盘，底座安装有电动滑道，电机安装于电动滑道上且与电动滑道滑动连接，卡盘安装在电机转轴上，底座上安装两个刀架，其中一个刀架为固定刀架，另一个刀架为可伸缩刀架，固定刀架设置于远离电机的底座角上，可伸缩刀架设置于靠近卡盘处的刀架孔中，合金刀片两端分别安装在固定刀架和可伸缩刀架上，合金刀片的刀刃与卡盘的中轴线呈倾斜状；可伸缩刀架的下端设置垂向齿条，调节杆的一端具有齿轮，齿轮与齿条啮合，调节杆位于底座的水平孔中，调节杆另一端从水平孔裸露出且安装有螺旋旋钮。

2.根据权利要求1所述的微小岩芯样品切削装置，其特征在于：所述的螺旋旋钮上设计有刻度。

3.根据权利要求2所述的微小岩芯样品切削装置，其特征在于：所述的卡盘夹持岩芯样品，合金刀片与岩芯样品接触位置的下方设计置岩屑收集器。

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