一种煤岩样品环磨设备及使用方法

allin2026-09-23  26


本发明涉及地质勘探岩石磨制,具体涉及一种煤岩样品环磨设备及使用方法。


背景技术:

1、进行煤炭开采、天然气开发过程中,测试煤岩样品力学属性、渗透率属性是必不可少的过程,而以上测试实验试件具有明确的规格要求。而由勘探钻孔获取的柱状样品、野外露头及井下工作面获取的非规则煤岩样品均不能直接满足实验规格需求,需要进行打磨加工后才能进行试验测试。

2、专利公告号为:cn215239971u的专利文件公开了一种薄片岩石样本粗磨打磨器,包括箱体、固定安装在箱体内底端的工作台和固定安装在箱体顶端的打磨结构,还包括固定安装在箱体内的降尘结构;所述降尘结构包括:固定安装在打磨结构底端的降尘罩;和固定安装在工作台一侧的出水结构,所述打磨结构包括电动伸缩杆,所述电动伸缩杆顶端与箱体顶端固定连接,本实用新型的有益效果是:通过将降尘罩固定安装在固定板低端,将转动杆与降尘罩活动连接,转动杆延伸至降尘罩内固定安装磨盘,在降尘罩两侧均固定安装喷淋盘,通过降尘罩对灰尘进行限制由喷淋盘对灰尘进行尘降。

3、上述方案主要是针对薄片岩石样品进行打磨,且打磨也是针对样品的水平端面进行的,而对煤岩样品来说,由于初步采集出来的煤岩样品往往是柱形的,因此不能适用上述方案进行打磨;而且由于不同实验的需求不同,煤岩样品的规格也不同,需要根据需求对煤岩样品进行针对性打磨。


技术实现思路

1、为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种煤岩样品环磨设备及使用方法,其解决了当前针对柱形的煤岩样品打磨处理时效率低,打磨不便的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

3、一种煤岩样品环磨设备,包括机架,所述机架上设置有提升组件、环磨柱、环磨块、托臂以及电机;

4、所述环磨块与所述托臂转动连接,环磨块的中部贯穿形成有打磨孔一,所述打磨孔一的顶部开口处形成有与所述环磨柱的尺寸相匹配的安装凹槽,环磨柱与所述安装凹槽可拆卸连接,打磨孔一的内壁底部设置有粗粒金刚砂环磨面一;环磨柱的中部贯穿形成有打磨孔二,所述打磨孔二的内壁自下而上依次设置有粗粒金刚砂环磨面二以及细粒金刚砂环磨面,且打磨孔一与打磨孔二连通;

5、所述提升组件包括受力驱动后能够沿垂直方向往复移动的支撑臂,所述支撑臂分为主干以及连接主干的上、下两部分,其中,支撑臂的上部分高度高于环磨柱,支撑臂的下部分高度低于环磨块,支撑臂的上部分与打磨孔二重合的位置活动连接有压块,支撑臂的下部分与打磨孔一重合的位置活动连接有托块,样品放置于所述压块和所述托块之间被夹持固定,环磨柱和环磨块在转动过程中对样品进行环绕打磨;

6、所述电机的输出端连接有砂轮,所述砂轮用于将样品的两端打磨平整,便于压块和托块对样品进行限位夹持。

7、进一步在于,所述提升组件包括螺杆一,所述螺杆一与所述机架的底部垂直设置,螺杆一的杆身与所述支撑臂的主干螺纹连接,螺杆一的顶部和底部分别与机架的对应位置处转动连接,螺杆一的顶端连接有把手一。

8、进一步在于,所述支撑臂的上部分与打磨孔二重合的位置竖向螺纹连接有螺杆二,所述螺杆二的底端设置有螺纹座一,所述螺纹座一与所述压块螺纹连接,螺杆二的顶端连接有把手二;

9、支撑臂的下部分与打磨孔一重合的位置竖向设置有固定杆,所述固定杆的顶部设置有螺纹座二,所述螺纹座二与所述托块螺纹连接。

10、进一步在于,所述托臂的底端与所述机架固连,托臂的顶端垂直向上延伸并在对应所述环磨块的顶部和底部的位置水平设置有支撑板,所述支撑板自上而下贯穿开设有与环磨块的外径相匹配的开孔,支撑板的开孔内壁设置有滚珠轴承,环磨块通过所述滚珠轴承与支撑板转动连接。

11、进一步在于,所述环磨块的外壁中部环向开设有卡槽,所述卡槽和所述电机的输出端均套设有带轮,两个所述带轮之间通过传动带传动连接。

12、进一步在于,所述打磨孔一底部的内径自下而上逐渐缩小直至与所述安装凹槽底部位置的内径相交,安装凹槽顶部位置的内径大于安装凹槽底部位置的内径。

13、进一步在于,所述环磨柱的顶部外径大于其底部外径,环磨柱的顶部周向间隔设置有多个锁紧螺栓,所述安装凹槽对应所述锁紧螺栓的位置开设有螺纹孔,锁紧螺栓与所述螺纹孔之间螺纹连接进而实现环磨柱与所述环磨块装配在一起;所述打磨孔二的内径自下而上逐渐缩小。

14、进一步在于,所述托臂的顶部和底部分别设置有冷却水管和除尘水管,所述冷却水管为软管,冷却水管的出水口朝向所述打磨孔二的顶部开口且出水口的位置可以调节;所述除尘水管的出水口朝向所述打磨孔一的底部开口。

15、进一步在于,所述砂轮的相对处设置有可调节垫块和夹持器,所述夹持器用于限位夹持样品,所述可调节垫块用于调节夹持器与砂轮之间的间距。

16、一种煤岩样品环磨设备的使用方法,应用于上述的煤岩样品环磨设备,包括以下步骤:

17、步骤一、将钻孔获得的柱状样品放置在夹持器处,在样品固定夹持好后通过可调节垫块使样品的上端与砂轮接触,启动电机,通过砂轮将样品的上端磨平;重复上述操作,将样品的下端也磨平;

18、步骤二、按照实验样品的规格要求,选择尺寸合适的压块、托块以及环磨柱,并使用锁紧螺栓将环磨柱与环磨块装配在一起;

19、步骤三、转动把手一带动螺杆一转动,进而驱动支撑臂下降,确保托块移动至最低点,将磨制好的两端平行的样品放置于托块上,然后转动把手二带动螺杆二转动,使压块与样品的上端平行接触,直至样品完全固定;

20、步骤四、启动电机,开动除尘水管和冷却水管,在传动带的作用下环磨块和环磨柱同步转动,此时转动把手一驱动支撑臂稳定上升,在该过程中,样品的外壁先与粗粒金刚砂环磨面一接触实现粗打磨,然后依次与粗粒金刚砂环磨面二和细粒金刚砂环磨面接触实现细打磨;过程中冷却水管的出水口对准环磨柱的内壁与样品接触的位置,冷却水管喷出水,水自上而下流动对环磨柱和环磨块进行降温;而除尘水管的出水口对准环磨块底部的开口处,打磨所产生的灰尘自上而下掉落,除尘水管喷出水,对掉落的灰尘做降尘处理;

21、步骤五、待样品完全打磨好后,旋转把手一,驱动支撑臂下降,直至托块移动至最低点;

22、步骤六、停止电机工作,转动把手二驱动螺杆二以及压块上升,取下样品,用毛刷除去样品侧面粉尘,对样品编号后备用,此时一件样品制备完成;

23、步骤七、重复以上步骤一至六,直至本批次样品全部制备完成。

24、本发明的有益效果:

25、相较于传统方法,本技术方案提高了制备标准柱状煤岩实验样品的效率,降低了制样过程的工本消耗,且适用性较广,能够根据不同规格样品的需要更换环磨柱,使用便捷;尤其对力学性质较弱等不易制备的样品,本方案通过对柱状样品两端垂向施加一定压力,可防止样品加工过程中以及加工结束取样过程中样品发生破碎。



技术特征:

1.一种煤岩样品环磨设备,包括机架,其特征在于,所述机架上设置有提升组件、环磨柱、环磨块、托臂以及电机;

2.根据权利要求1所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述提升组件包括螺杆一,所述螺杆一与所述机架的底部垂直设置,螺杆一的杆身与所述支撑臂的主干螺纹连接,螺杆一的顶部和底部分别与机架的对应位置处转动连接,螺杆一的顶端连接有把手一。

3.根据权利要求1所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述支撑臂的上部分与打磨孔二重合的位置竖向螺纹连接有螺杆二,所述螺杆二的底端设置有螺纹座一,所述螺纹座一与所述压块螺纹连接,螺杆二的顶端连接有把手二;

4.根据权利要求1所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述托臂的底端与所述机架固连,托臂的顶端垂直向上延伸并在对应所述环磨块的顶部和底部的位置水平设置有支撑板,所述支撑板自上而下贯穿开设有与环磨块的外径相匹配的开孔,支撑板的开孔内壁设置有滚珠轴承,环磨块通过所述滚珠轴承与支撑板转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述环磨块的外壁中部环向开设有卡槽,所述卡槽和所述电机的输出端均套设有带轮,两个所述带轮之间通过传动带传动连接。

6.根据权利要求1所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述打磨孔一底部的内径自下而上逐渐缩小直至与所述安装凹槽底部位置的内径相交,安装凹槽顶部位置的内径大于安装凹槽底部位置的内径。

7.根据权利要求6所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述环磨柱的顶部外径大于其底部外径,环磨柱的顶部周向间隔设置有多个锁紧螺栓,所述安装凹槽对应所述锁紧螺栓的位置开设有螺纹孔,锁紧螺栓与所述螺纹孔之间螺纹连接进而实现环磨柱与所述环磨块装配在一起;所述打磨孔二的内径自下而上逐渐缩小。

8.根据权利要求1所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述托臂的顶部和底部分别设置有冷却水管和除尘水管,所述冷却水管为软管,冷却水管的出水口朝向所述打磨孔二的顶部开口且出水口的位置可以调节;所述除尘水管的出水口朝向所述打磨孔一的底部开口。

9.根据权利要求1所述的一种煤岩样品环磨设备,其特征在于,所述砂轮的相对处设置有可调节垫块和夹持器,所述夹持器用于限位夹持样品,所述可调节垫块用于调节夹持器与砂轮之间的间距。

10.一种煤岩样品环磨设备的使用方法,其特征在于,应用于上述权利要求1-9中任一种煤岩样品环磨设备,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及地质勘探岩石磨制技术领域,具体涉及一种煤岩样品环磨设备及使用方法,包括机架,所述机架上设置有提升组件、环磨柱、环磨块、托臂以及电机;所述环磨块与所述托臂转动连接,环磨块的中部贯穿形成有打磨孔一,所述打磨孔一的顶部开口处形成有与所述环磨柱的尺寸相匹配的安装凹槽,环磨柱与所述安装凹槽可拆卸连接,打磨孔一的内壁底部设置有粗粒金刚砂环磨面一。相较于传统方法,本技术方案提高了制备标准柱状实验样品的效率,降低了制样过程的工本消耗,且适用性较广;尤其对力学性质较弱等不易制备的样品,本方案通过对柱状样品两端垂向施加一定压力,可防止样品加工过程中以及加工结束取样过程中样品发生破碎。

技术研发人员:李耿,尚福华,李映洁,张连昆,尹博,王扶静
受保护的技术使用者:内蒙古工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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