CN220463230U - 一种岩石力学试件结构面打磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种岩石力学试件结构面打磨装置，包括横向设置的若干支架和两根立柱，两根立柱分别设置于若干支架左右两端，所述立柱表面挂载有数控编程窗口，两个所述立柱之间架设有打磨部件，所述打磨部件包括固定连接于立柱顶部的X轴导轨，所述X轴导轨上横向滑动连接有Z轴导轨，所述Z轴导轨外壁安装有万向竹节水管，所述Z轴导轨底部连接有打磨电机，所述打磨电机底部通过接口卡接有磨头，所述磨头位于若干支架上方；若干所述支架顶部架设有底座和顶升部件，所述顶升部件设置于底座的左右两侧，所述底座和顶升部件的顶部连接有试样夹持部件，能够成批量且高精度生产岩石力学试件。

Description

一种岩石力学试件结构面打磨装置

技术领域

本实用新型涉及一种岩石力学试件结构面打磨装置，属于岩石力学试件加工技术领域。

背景技术

为了更好地为岩体工程安全建设服务，使之作为可靠的工程对象，需要人们更加急切地认识、利用并且改造岩体。岩体与岩石在力学性质上的根本区别在于岩体中存在有结构面，从而使岩体成为不连续介质。

为了开展相关岩体力学研究，人们参考自然界中宏观地质界面，再将其模拟在岩石试样上进行实验。当前岩石力学试件的制作大多依托于传统家居石材加工车床，这类传统车床依靠人工操作，制作的试样精度较低，各批次试样也存在误差。随着相关实验的广泛开展，需要一种能够成批量且高精度生产岩石力学试件的装置。

实用新型内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本实用新型提供了一种岩石力学试件结构面打磨装置，能够精准打磨岩石力学试件结构面。

本实用新型的技术方案如下：

一种岩石力学试件结构面打磨装置，包括横向设置的若干支架和两根立柱，两根立柱分别设置于若干支架左右两端，所述立柱表面挂载有数控编程窗口，两个所述立柱之间架设有打磨部件，所述打磨部件包括固定连接于立柱顶部的X轴导轨，所述X轴导轨上横向滑动连接有Z轴导轨，所述Z轴导轨外壁安装有万向竹节水管，所述Z轴导轨底部连接有打磨电机，所述打磨电机底部通过接口卡接有磨头，所述磨头位于若干支架上方；若干所述支架顶部架设有底座和顶升部件，所述顶升部件设置于底座的左右两侧，所述底座和顶升部件的顶部连接有试样夹持部件。

其中，所述试样夹持部件包括两个水平长板和两个垂直长板，两个所述水平长板呈两行设置，所述水平长板顶部的左右侧各开设有第一滑槽，所述第一滑槽内滑动连接有第一滑块，所述水平长板与垂直长板通过第一滑块连接，所述垂直长板相背一侧且与第一滑槽相应的位置固定连接有双杆气缸，所述双杆气缸的输出端抵至第一滑块上方，垂直长板通过双杆气缸在水平长板上前后移动；所述垂直长板上设置有两个横向的滑槽，所述垂直长板左右侧壁滑动穿设有丝杆，所述丝杆外端固定连接有手轮，所述丝杆另一端位于滑槽内部，所述丝杆上螺纹连接有滑块，所述滑块上连接有夹持板，夹持板通过旋转手轮实现左右移动；两个所述垂直长板上的夹持板相向设置，两个所述水平长板连接于顶升部件和底座的顶部。

其中，所述底座包括两块底板，若干支架呈两行设置，两块所述底板分别与每列支架顶部连接，两个所述水平长板分别设置于两块所述底板上方，所述底板由两个分板通过搭接部交叠组成且两块所述底板的搭接部之间留有空隙，两块所述底板的搭接部相向一侧固定设置有光圆杆；其中一个所述底板外侧设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端传动连接有双头螺杆，所述双头螺杆转动穿过一侧搭接部且双头螺杆另一端转动连接于另一个底板的搭接部，所述双头螺杆以中心为分界线两侧螺纹的旋向相反，所述双头螺杆两侧分别螺纹连接有两个第二滑块，两个所述第二滑块通过转动双头螺杆向中心靠拢或向两端分离，所述光圆杆转动穿过两个第二滑块；所述第二滑块上方固定连接销钉，两个所述水平长板均通过销钉连接于底座顶部。

其中，所述顶升部件包括两个顶升底板，两个所述顶升底板分别架设于底板两侧的支架顶部，每个所述顶升底板顶部均设置有通过伸缩杆连接的两个顶升板，所述顶升板与顶升底板之间设置有顶升气缸，两个所述水平长板底部设置有与顶升板相适配的第二滑槽，所述水平长板通过顶升板和第二滑槽卡合连接于顶升部件顶部，所述水平长板通过顶升气缸推动顶升板上下位移。

其中，所述第二滑块和搭接部上均贯通设置有U型槽，两块所述底板的搭接部之间通过U型槽设置有U型盖板，所述U型盖板穿过第二滑块的U型槽遮挡搭接部之间的所述空隙。

其中，所述磨头与打磨电机之间安装有防溅遮挡板。

本实用新型具有如下有益效果：

本装置可成批大量制作岩石力学试样，采用数控编程控制各部件位移保证制作试样的精度，同时减小了同批次试样的误差；采用双头螺杆和升高试样打磨的方法能保证试样能够使左右试样组精准对合且保证厚度一致。

本装置同时选用带锁气缸，能保障制作试样时切割台的稳定；设置的U型盖板和防溅遮挡既可以防止废弃物与精密杆件接触影响试样精度，有能够保持工作环境整洁便于清洁。

本装置可加载不同类型磨头以及灵活适应不同尺寸试样，能够制作多种类型的岩石力学试样。

附图说明

图1为本实用新型整机结构示意图；

图2为本实用新型打磨部件示意图；

图3为本实用新型切割台局部剖视图；

图4为本实用新型图3的A处的局部放大图；

图5为本实用新型图3的B处的局部放大图；

图6为本实用新型顶升部件示意图；

图7为本实用新型实施例提供的打磨效果示意图。

图中附图标记表示为：

1、打磨部件；11、数控编程窗口；12、立柱；13、X轴导轨；14、Z轴导轨；15、万向竹节水管；16、打磨电机；17、防溅遮挡板；18、磨头；2、试样夹持部件；21、水平长板；22、垂直长板；23、第一滑块；24、第一滑槽；25、夹持板；26、丝杆；27、手轮；28、左试样组；29、右试样组；210、双杆气缸；3、底座；31、底板；32、驱动电机；33、U型槽；34、第二滑块；35、销钉；36、双头螺杆；37、光圆杆；38、U型盖板；4、顶升部件；41、顶升底板；42、伸缩杆；43、顶升板；44、第二滑槽；45、顶升气缸；5、支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

请参阅图1至图6，实用新型提供一种技术方案：

一种岩石力学试件结构面打磨装置，包括横向设置的若干支架5和两根立柱12，两根立柱12分别设置于若干支架5左右两端，若干支架5呈两行设置，立柱12表面挂载有数控编程窗口11，数控编程窗口11用于操作整体装置运作，采用数控编程控制各部件位移保证制作试样的精度，同时减小了同批次试样的误差；两个立柱12之间架设有打磨部件1，打磨部件1包括固定连接于立柱12顶部的X轴导轨13，X轴导轨13上横向滑动连接有Z轴导轨14，Z轴导轨14底部连接有打磨电机16，打磨电机16底部通过接口卡接有磨头18，值得一提的是，可采用不同类型的磨头18，能够制作多种类型的岩石力学试样；磨头18与打磨电机16之间安装有防溅遮挡板17；能够避免打磨的粉尘飞溅，同时Z轴导轨14外壁安装有万向竹节水管15，万向竹节水管15一端连接水源，在打磨时通过淋水同样能够起到避免打磨的粉尘飞溅以及降温的作用；磨头18位于若干支架5上方；若干支架5顶部架设有底座3和顶升部件4，顶升部件4设置于底座3的左右两侧，即左右两侧的若干支架5上设置有顶升部件4，中间部分的若干支架5上设置有底座3，底座3和顶升部件4的顶部连接有试样夹持部件2。

试样夹持部件2包括两个水平长板21和两个垂直长板22，两个水平长板21呈两行设置，底座3包括两块底板31，两块底板31分别设置在两行支架5上，两个水平长板21分别位于两块底板31上，两块底板31之间有间隙，即两个水平长板21之间同样有间隙，同时两个水平长板21的左右两端超出两块底板31，两个水平长板21超出两块底板31的部分设置于顶升部件4上，即可通过顶升部件4进行升降，水平长板21两侧与顶升部件4连接的同时中部连接于底座3，底座3用于调整该水平长板21前后方向移动；水平长板21顶部的左右侧各开设有第一滑槽24，第一滑槽24内滑动连接有第一滑块23，水平长板21与垂直长板22通过第一滑块23连接，垂直长板22相背一侧且与第一滑槽24相应的位置固定连接有双杆气缸210，本双杆气缸210选用带锁气缸，能保障制作试样时切割台的稳定，双杆气缸210的输出端抵至第一滑块23上方，垂直长板22通过双杆气缸210在水平长板21上前后移动，开启双杆气缸210推动垂直长板22将左试样组28和右试样组29贴合，并将之间的中缝与水平长板21中缝对齐；垂直长板22上设置有两个横向的滑槽，垂直长板22左右侧壁滑动穿设有丝杆26，丝杆26外端固定连接有手轮27，丝杆26另一端位于滑槽内部，丝杆26上螺纹连接有滑块，滑块上连接有夹持板25，夹持板25通过旋转手轮27实现左右移动进而夹紧左试样组28或右试样组29；两个垂直长板22上的夹持板25相向设置。

底板31由两个分板通过搭接部交叠组成且两块底板31的搭接部之间留有空隙，两块底板31的搭接部相向一侧固定设置有光圆杆37；分板为L型，四个分板相互包绕整体形成中部为空隙的矩形，其中一个底板31外侧设置有驱动电机32，驱动电机32的输出端传动连接有双头螺杆36，双头螺杆36转动穿过一侧搭接部且双头螺杆36另一端转动连接于另一个底板31的搭接部，双头螺杆36以中心为分界线两侧螺纹的旋向相反，双头螺杆36两侧分别螺纹连接有两个第二滑块34，两个第二滑块34通过转动双头螺杆36向中心靠拢或向两端分离，光圆杆37转动穿过两个第二滑块34；第二滑块34上方固定连接销钉35，两个水平长板21均通过销钉35连接于底座3顶部，因此，当驱动电机32启动后，两个水平长板21在双头螺杆36的转动下即可实现向中心靠拢或向两端分离的同步位移。

顶升部件4包括两个顶升底板41，两个顶升底板41分别架设于底板31两侧的支架5顶部，每个顶升底板41顶部均设置有通过伸缩杆42连接的两个顶升板43，顶升板43与顶升底板41之间设置有顶升气缸45，两个水平长板21底部设置有与顶升板43相适配的第二滑槽44，水平长板21通过顶升板43和第二滑槽44卡合连接于顶升部件4顶部，水平长板21通过顶升气缸45推动顶升板43上下位移。

作为一种优选，第二滑块34和搭接部上均贯通设置有U型槽33，两块所述底板31的搭接部之间通过U型槽33设置有U型盖板38，所述U型盖板38穿过第二滑块34的U型槽33遮盖搭接部之间的杆件；当第二滑块34在驱动电机32的转动作用下移动时，由于U型槽33的作用，U型盖板38并不会阻挡第二滑块34的运动，U型盖板38能够引导废水流出，保护下面的装置。

上述的岩石力学试件结构面打磨装置的工作原理如下：

步骤1：通过数控编程窗口11开启四个顶升气缸45推动对应的四块顶升板43将试样夹持部件2抬起，抬升至水平长板21离开底板31表面半个试样锯齿长度的距离；由于水平长板21通过销钉35连接于底座3顶部，则可打开驱动电机32带动两个水平长板21相互靠拢。

步骤2：将左试样组28和右试样组29分别放置在水平长板21上方，转动手轮27带动丝杆26转动，由于滑块与丝杆26螺纹连接，因此能够使夹持板25在滑块的移动下向左试样组28和右试样组29两侧移动直至夹紧左试样组28和右试样组29，而后开启双杆气缸210推动垂直长板22将左试样组28和右试样组29的中缝与两个水平长板21的中缝对齐。

步骤3：再次开启驱动电机32，将水平长板21分开至较磨头18外径稍宽的位置，水平长板21到位后将左试样组28所在长板所对应的顶升气缸45通气，使左水平长板21回到初始高度。

步骤4：通过双杆气缸210后的调节螺母，根据试样切割最大深度调整双杆气缸210的最大行程，通过数控编程窗口11驱动X轴导轨13和Z轴导轨14将磨头18移动到左试样组28和右试样组29之间的初始位置，然后驱动磨头18在X轴方向缓慢往返运动，并开始向万向竹节水管15通水，通过万向竹节水管15的喷淋减少扬尘，降低磨头18温度，此时双杆气缸210也缓慢从两边向中间同时推进，直至最大行程。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种岩石力学试件结构面打磨装置，其特征在于：包括横向设置的若干支架(5)和两根立柱(12)，两根立柱(12)分别设置于若干支架(5)左右两端，所述立柱(12)表面挂载有数控编程窗口(11)，两个所述立柱(12)之间架设有打磨部件(1)，所述打磨部件(1)包括固定连接于立柱(12)顶部的X轴导轨(13)，所述X轴导轨(13)上横向滑动连接有Z轴导轨(14)，所述Z轴导轨(14)外壁安装有万向竹节水管(15)，所述Z轴导轨(14)底部连接有打磨电机(16)，所述打磨电机(16)底部通过接口卡接有磨头(18)，所述磨头(18)位于若干支架(5)上方；若干所述支架(5)顶部架设有底座(3)和顶升部件(4)，所述顶升部件(4)设置于底座(3)的左右两侧，所述底座(3)和顶升部件(4)的顶部连接有试样夹持部件(2)。

2.如权利要求1所述的一种岩石力学试件结构面打磨装置，其特征在于：所述试样夹持部件(2)包括两个水平长板(21)和两个垂直长板(22)，两个所述水平长板(21)呈两行设置，所述水平长板(21)顶部的左右侧各开设有第一滑槽(24)，所述第一滑槽(24)内滑动连接有第一滑块(23)，所述水平长板(21)与垂直长板(22)通过第一滑块(23)连接，所述垂直长板(22)相背一侧且与第一滑槽(24)相应的位置固定连接有双杆气缸(210)，所述双杆气缸(210)的输出端抵至第一滑块(23)上方，垂直长板(22)通过双杆气缸(210)在水平长板(21)上前后移动；所述垂直长板(22)上设置有两个横向的滑槽，所述垂直长板(22)左右侧壁滑动穿设有丝杆(26)，所述丝杆(26)外端固定连接有手轮(27)，所述丝杆(26)另一端位于滑槽内部，所述丝杆(26)上螺纹连接有滑块，所述滑块上连接有夹持板(25)，夹持板(25)通过旋转手轮(27)实现左右移动；两个所述垂直长板(22)上的夹持板(25)相向设置，两个所述水平长板(21)连接于顶升部件(4)和底座(3)的顶部。

3.如权利要求2所述的一种岩石力学试件结构面打磨装置，其特征在于：所述底座(3)包括两块底板(31)，若干支架(5)呈两行设置，两块所述底板(31)分别与每列支架(5)顶部连接，两个所述水平长板(21)分别设置于两块所述底板(31)上方，所述底板(31)由两个分板通过搭接部交叠组成且两块所述底板(31)的搭接部之间留有空隙，两块所述底板(31)的搭接部相向一侧固定设置有光圆杆(37)；其中一个所述底板(31)外侧设置有驱动电机(32)，所述驱动电机(32)的输出端传动连接有双头螺杆(36)，所述双头螺杆(36)转动穿过一侧搭接部且双头螺杆(36)另一端转动连接于另一个底板(31)的搭接部，所述双头螺杆(36)以中心为分界线两侧螺纹的旋向相反，所述双头螺杆(36)两侧分别螺纹连接有两个第二滑块(34)，两个所述第二滑块(34)通过转动双头螺杆(36)向中心靠拢或向两端分离，所述光圆杆(37)转动穿过两个第二滑块(34)；所述第二滑块(34)上方固定连接销钉(35)，两个所述水平长板(21)均通过销钉(35)连接于底座(3)顶部。

4.如权利要求3所述的一种岩石力学试件结构面打磨装置，其特征在于：所述顶升部件(4)包括两个顶升底板(41)，两个所述顶升底板(41)分别架设于底板(31)两侧的支架(5)顶部，每个所述顶升底板(41)顶部均设置有通过伸缩杆(42)连接的两个顶升板(43)，所述顶升板(43)与顶升底板(41)之间设置有顶升气缸(45)，两个所述水平长板(21)底部设置有与顶升板(43)相适配的第二滑槽(44)，所述水平长板(21)通过顶升板(43)和第二滑槽(44)卡合连接于顶升部件(4)顶部，所述水平长板(21)通过顶升气缸(45)推动顶升板(43)上下位移。

5.如权利要求4所述的一种岩石力学试件结构面打磨装置，其特征在于：所述第二滑块(34)和搭接部上均贯通设置有U型槽(33)，两块所述底板(31)的搭接部之间通过U型槽(33)设置有U型盖板(38)，所述U型盖板(38)穿过第二滑块(34)的U型槽(33)遮挡搭接部之间的所述空隙。

6.如权利要求5所述的一种岩石力学试件结构面打磨装置，其特征在于：所述磨头(18)与打磨电机(16)之间安装有防溅遮挡板(17)。