一种圆柱形岩样打磨制备装置的制作方法

本发明涉及一种圆柱形岩样打磨制备装置，属于岩土工程试验设备领域。

背景技术：

岩样制备工作关系到后续试验能否顺利进行及实验结果的精确性，试验中常采用圆柱体或立方体试验进行研究。其中圆柱形试样常采用钻取机进行钻取，但是钻取机存在着钻取尺寸固定单一，钻取质量不佳等缺陷，不利于试验的后续开展。

为了克服钻取机的这一缺陷，现有一种实验室用岩石或混凝土圆柱形试样的制作装置。例如，公告号为cn104594639a的中国发明专利，公开了一种实验室用岩石或混凝土圆柱形试样制作装置及方法。该发明通过橡胶垫板来固定试样位置，并未充分考虑到橡胶垫板与试样的摩擦力难以固定试样位置，且在喷水装置的作用下，摩擦力也会随之降低，在打磨过程中会造成试样飞出等重大危险；喷水孔的设置并不能直接作用在试样与磨石的接触面上，不能起到防止扬尘作用；竖向滑块通过电机控制上下滑动，不能根据现场状况进行灵活调整；水平滑块通过移动及固定方法耗时耗力。

技术实现要素：

本发明提供一种圆柱形岩样打磨制备装置，克服了钻取机钻取尺寸单一，效果不佳的缺陷，并解决已有实验室用圆柱形试样制作装置存在的固定装置较危险，防止扬尘功能差，耗时耗力等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种圆柱形岩样打磨制备装置，包括基础底板，基础底板的一端可移动安设用于固定试样的紧固装置，基础底板的另一端安装用于对试样进行打磨的磨石装置，紧固装置与磨石装置相对布设；

前述的紧固装置包括呈l型的基础杆结构，其顶端可伸缩连接同样呈l型的高度调节结构，且基础杆结构的横向部分与高度调节结构的横向部分相对设置；在基础杆结构横向部分的上方安装下固定结构，高度调节结构横向部分的下方安装上固定结构，上固定结构与下固定结构之间安设试样；

基础杆结构的横向部分底部通过第一滑动结构可滑动连接在基础底板的贯通槽内；

前述的磨石装置包括磨石机箱，其相对紧固装置的侧壁上通过第二滑动结构可滑动连接磨石，磨石在磨石机箱的侧壁上可上下移动；

在磨石机箱的顶部安设喷水结构，其喷水头正对磨石；

作为本发明的进一步优选，前述的基础杆结构包括呈l型的水平基础杆和竖直基础杆，且竖直基础杆内部为中空，在水平基础杆的底部安装水平移动齿，且水平移动齿光滑的一侧壁紧贴水平基础杆，水平基础杆的端部表面安装下固定结构；

高度调节结构包括呈l型的竖直调节杆和水平调节杆，竖直调节杆的一端通过高度固定螺栓可伸缩连接在竖直基础杆内，水平调节杆的端部安装上固定结构；

前述的第一滑动结构包括第一水平齿轮，其同时与水平移动齿、第二水平齿轮啮合，第二水平齿轮的中心与水平转盘中心轴同轴设置，通过水平转盘的旋转带动第二水平齿轮的旋转；在水平转盘表面安装用于旋转水平转盘的水平握把；

前述的第二滑动结构包括安装在磨石机箱内的第一竖直齿轮，还包括安设在磨石机箱内侧壁处的竖直移动齿，第一竖直齿轮同时与竖直移动齿、第二竖直齿轮啮合，第二竖直齿轮的中心与竖直转盘中心轴同轴设置，通过竖直转盘的旋转带动第二竖直齿轮的旋转；在竖直转盘表面安装用于旋转竖直转盘的竖直握把；

竖直齿轮光滑的一侧紧贴磨石机箱内侧壁，在磨石机箱侧壁上开开设贯通槽，其内插设固定轴，固定轴的一端伸入磨石机箱内与竖直齿轮光滑的侧壁固定，其伸出磨石机箱的部分通过磨石转轴固定磨石；

作为本发明的进一步优选，前述的上固定结构包括上转动轴，其垂直可旋转插设在水平调节杆的端头，在上转动轴的底端连接上垫板，前述的下固定结构包括下转动轴，其垂直可旋转插设在水平基础杆的端头，在下转动的顶端连接下垫板；

上垫板与下垫板相对面上分别安装结构相同的固定器；

作为本发明的进一步优选，前述的固定器包括开设在上垫板或下垫板上的均匀分布的四个t型卡槽，四个t型卡槽在上垫板或下垫板的表面上形成十字形结构；

在每个t型卡槽内嵌入固定螺栓，固定块的中心位置开设圆形孔，固定螺栓伸出t型卡槽的端部穿过固定块的圆形孔同时伸出固定块，在固定螺栓伸出固定块的端头同时套设固定螺母；

固定螺栓嵌入t型卡槽内的部分与t型卡槽的横向槽匹配；

作为本发明的进一步优选，前述的喷水结构包括安设在磨石机箱顶部的喷水管，其内部形成喷水通道，其一端为进水口，靠近紧固装置的另一端安装喷水头；

喷水头的喷洒头正对磨石，喷洒头通过连接管与喷水管的另一端垂直连接；

在喷洒头表面均匀开设至少一个喷洒孔；

作为本发明的进一步优选，在基础底板侧壁上设置底板刻度，底板刻度的0刻度线靠近磨石装置，且0刻度线与磨石表面位于同一垂直线上；

在水平基础杆上同样布设刻度线；

作为本发明的进一步优选，在上垫板远离上转动轴的端面、下垫板远离下转动轴的端面设置橡胶薄层，且在上垫板远离上转动轴的端面、下垫板远离下转动轴的端面中心插设中心针，中心针可在上垫板及下垫板内伸缩，四个t型卡槽在上垫板或下垫板的表面上形成十字形结构。

通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明利用圆柱形岩样打磨制备装置，利用磨石机的原理高效快速制备圆柱形试样，克服了钻取机钻取试样效果不佳及尺寸单一的缺陷；

2、利用旋转固定结构，高效固定不规则试样，为圆柱形试样的打磨创造条件；

3、借助于底板刻度及水平移动结构的共同作用，可打磨出任意尺寸可控制的圆柱形试样，为后续试验提供高品质试样。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的优选实施例圆柱形岩样打磨制备装置的整体结构示意图；

图2为本发明的优选实施例圆柱形岩样打磨制备装置的结构相同的上垫板或下垫板及固定器的整体结构示意图；

图3为本发明的优选实施例圆柱形岩样打磨制备装置的移动固定螺栓及移动固定螺母的整体结构示意图；

图4为本发明的优选实施例圆柱形岩样打磨制备装置的喷水头的整体结构示意图。

图中：1为高度调节结构，3为高度固定螺栓，5为基础底板，6为磨石机箱，7为磨石，8为喷水结构，10为试样，21为竖直基础杆，22为水平基础杆，23为水平移动齿，41为第一水平齿轮，42为第二水平齿轮，43为水平转盘，44为水平握把，51为底板刻度，61为第一竖直齿轮，62为第二竖直齿轮，63为竖直转盘，64为竖直握把，71为磨石，72为磨石转轴，73为固定轴，74竖直移动齿，81为进水口，82为喷水管，83为喷水通道，84为喷水头，841为连接管，842为喷洒头，843为喷洒孔，91为上转动轴，92为下转动轴，93为上垫板，931为t型卡槽，932为中心针，94为下垫板，95为上固定器，951为固定块，952为固定螺栓，953为固定螺母，96为下固定器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图4所示，本发明包括以下特征部件：1为高度调节结构，3为高度固定螺栓，5为基础底板，6为磨石机箱，7为磨石，8为喷水结构，10为试样，21为竖直基础杆，22为水平基础杆，23为水平移动齿，41为第一水平齿轮，42为第二水平齿轮，43为水平转盘，44为水平握把，51为底板刻度，61为第一竖直齿轮，62为第二竖直齿轮，63为竖直转盘，64为竖直握把，71为磨石，72为磨石转轴，73为固定轴，74竖直移动齿，81为进水口，82为喷水管，83为喷水通道，84为喷水头，841为连接管，842为喷洒头，843为喷洒孔，91为上转动轴，92为下转动轴，93为上垫板，931为t型卡槽，932为中心针，94为下垫板，95为上固定器，951为固定块，952为固定螺栓，953为固定螺母，96为下固定器。

图1所示，本发明的一种圆柱形岩样打磨制备装置，包括基础底板，基础底板的一端可移动安设用于固定试样的紧固装置，基础底板的另一端安装用于对试样进行打磨的磨石装置，紧固装置与磨石装置相对布设；

前述的紧固装置包括呈l型的基础杆结构，其顶端可伸缩连接同样呈l型的高度调节结构，且基础杆结构的横向部分与高度调节结构的横向部分相对设置；在基础杆结构横向部分的上方安装下固定结构，高度调节结构横向部分的下方安装上固定结构，上固定结构与下固定结构之间安设试样；

基础杆结构的横向部分底部通过第一滑动结构可滑动连接在基础底板的贯通槽内；

前述的磨石装置包括磨石机箱，其相对紧固装置的侧壁上通过第二滑动结构可滑动连接磨石，磨石在磨石机箱的侧壁上可上下移动；

在磨石机箱的顶部安设喷水结构，其喷水头正对磨石；

作为本发明的进一步优选，前述的基础杆结构包括呈l型的水平基础杆和竖直基础杆，且竖直基础杆内部为中空，在水平基础杆的底部安装水平移动齿，且水平移动齿光滑的一侧壁紧贴水平基础杆，水平基础杆的端部表面安装下固定结构；

高度调节结构包括呈l型的竖直调节杆和水平调节杆，竖直调节杆的一端通过高度固定螺栓可伸缩连接在竖直基础杆内，水平调节杆的端部安装上固定结构；

前述的第一滑动结构包括第一水平齿轮，其同时与水平移动齿、第二水平齿轮啮合，第二水平齿轮的中心与水平转盘中心轴同轴设置，通过水平转盘的旋转带动第二水平齿轮的旋转；在水平转盘表面安装用于旋转水平转盘的水平握把；

前述的第二滑动结构包括安装在磨石机箱内的第一竖直齿轮，还包括安设在磨石机箱内侧壁处的竖直移动齿，第一竖直齿轮同时与竖直移动齿、第二竖直齿轮啮合，第二竖直齿轮的中心与竖直转盘中心轴同轴设置，通过竖直转盘的旋转带动第二竖直齿轮的旋转；在竖直转盘表面安装用于旋转竖直转盘的竖直握把；

竖直齿轮光滑的一侧紧贴磨石机箱内侧壁，在磨石机箱侧壁上开开设贯通槽，其内插设固定轴，固定轴的一端伸入磨石机箱内与竖直齿轮光滑的侧壁固定，其伸出磨石机箱的部分通过磨石转轴固定磨石；

作为本发明的进一步优选，前述的上固定结构包括上转动轴，其垂直可旋转插设在水平调节杆的端头，在上转动轴的底端连接上垫板，前述的下固定结构包括下转动轴，其垂直可旋转插设在水平基础杆的端头，在下转动的顶端连接下垫板；

上垫板与下垫板相对面上分别安装结构相同的固定器；

图2、图3所示，作为本发明的进一步优选，前述的固定器包括开设在上垫板或下垫板上的均匀分布的四个t型卡槽，四个t型卡槽在上垫板或下垫板的表面上形成十字形结构；

在每个t型卡槽内嵌入固定螺栓，固定块的中心位置开设圆形孔，固定螺栓伸出t型卡槽的端部穿过固定块的圆形孔同时伸出固定块，在固定螺栓伸出固定块的端头同时套设固定螺母；

固定螺栓嵌入t型卡槽内的部分与t型卡槽的横向槽匹配；

作为本发明的进一步优选，前述的喷水结构包括安设在磨石机箱顶部的喷水管，其内部形成喷水通道，其一端为进水口，靠近紧固装置的另一端安装喷水头；

喷水头的喷洒头正对磨石，喷洒头通过连接管与喷水管的另一端垂直连接；

图4所示，在喷洒头表面均匀开设至少一个喷洒孔；

作为本发明的进一步优选，在基础底板侧壁上设置底板刻度，底板刻度的0刻度线靠近磨石装置，且0刻度线与磨石表面位于同一垂直线上；

在水平基础杆上同样布设刻度线；

作为本发明的进一步优选，在上垫板远离上转动轴的端面、下垫板远离下转动轴的端面设置橡胶薄层，且在上垫板远离上转动轴的端面、下垫板远离下转动轴的端面中心插设中心针，中心针可在上垫板及下垫板内伸缩，四个t型卡槽在上垫板或下垫板的表面上形成十字形结构。

需要注意的是，前述的上转动轴、下转动轴均通过旋转电机进行旋转，磨石转轴通过磨石转动电机实现旋转。

通过上述结构，本发明具体的实施过程如下：

松开高度固定螺栓，调整高度调节结构的竖直调节杆使其适宜，将制成或从现场取回的不规则试样放在上垫板及下垫板之间，并使中心针对准原试样上下端面的中心位置；将高度调节结构的水平调节杆向下压，并拧紧高度固定螺栓；将固定器的固定螺栓插入t型卡槽内，移动固定螺栓并转动固定块，使固定块与接触面相持平并贴紧，拧紧固定螺母；上固定结构及下固定结构的每个固定螺栓及固定块都采用相同的操作；打开水管，使喷水头出水，打开旋转电机及磨石转动电机，手动控制水平握把使试样不断向磨石靠近，当磨石接触原试样时，停止水平转盘的转动，手动控制竖直握把使磨石上下移动开始进行打磨，当磨石上下移动一次后停止竖直转盘的转动；继续控制水平握把使试样小距离向前推进，每次小距离推进后停止水平转盘的转动，操作竖直握把使磨石上下移动一次，直至水平基础杆上的刻线移动至底板刻度上对齐的试验所需的圆柱形试样半径尺寸；关闭水管及电机，取下试样；由于试样上下端面并未打磨，只需利用切割机，从试样中段切取试验所需高度即可。

在上述实施例中，

底板刻度及水平基础杆上的刻线的作用是为磨石机提供试样尺寸数据；

中心针作用是确定试样中心位置对齐；

喷水结构作用是防止扬尘；

固定块作用是适应不规则的原试样。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。