專利名稱：一種雙端面切磨兩用巖石加工系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于巖土工程試驗儀器領域，特別涉及在巖土力學試驗中 的巖樣加工儀器。技術背景實驗室模擬試驗是當前巖土領域常用的一種研究方法，而巖石試 樣的加工是進行各種巖體試驗的基本步驟之一。軟弱巖石廣泛賦存與 自然界中，是工程中常遇到的一類巖體，具有遇水易軟化、破裂的特 性，其軟化機理是當前巖土領域研究的前沿課題之一。當前巖石加工儀器大多功能單一，只能分別進行取芯、切割、磨 平的操作，且所用夾具為直桿，導致巖樣局部受力集中，在巖樣加工 過程中易夾裂巖樣，特別是軟弱巖石試樣，在加工過程中常出現被夾 具夾碎的現象，給巖樣加工帶來很大的不變。當前巖石切割機和巖石磨平機其基本原理均為電機帶動切片或磨 石轉動，再使巖樣相對于切片或磨石移動，完成切片或磨石操作。原 理的相似性為設計一種巖石切磨兩用儀器提供了可能，同時考慮到軟 弱巖石的特殊性質，重新設計了夾持系統。發明內容本發明的目的在于提供一種雙端面切磨兩用巖石加工系統，實現 在一臺儀器上進行巖樣切割，巖樣磨平兩種操作。為達到本發明的目的，采用的技術方案如下雙端面切磨兩用巖石加工系統，包括底座、升降機、工作臺、切 磨兩用電機系統和夾具系統等部分。下面詳細介紹各部分的具體組成與功能1、 升降機由升降機主體和升降機旋鈕組成。升降機利用液壓原理制成，也可以利用相互嵌合的螺紋桿來實現上下升降，還可以采用電力驅動或其他方式實現。升降機安裝在底座上、通過升降機旋鈕控制升降機升降。 升降機上下移動的范圍應保證工作臺上夾具系統及其夾住的巖樣可以進行切割和磨平兩種操作。2、 工作臺由平臺、吊籃及附屬配件組成。工作臺安裝在升降機上；吊籃與升降機固定相連，位于工作臺下 方，底座內部，并與升降機同步移動；附屬配件安裝在吊籃中。工作臺可以采用手動方式驅動，也可以采用電動方式驅動；采用 手動方式驅動時，工作臺應通過滑軌與升降機連接；采用電動方式驅 動時，驅動電機及換向器等附屬配件安裝在吊籃中。當采用電動方式驅動時，工作臺滑軌安裝在升降機上，驅動電機 采用3項動力電，通過換向器手動或自動控制來交換輸入電機3項動力電中任意兩項的位置，從而實現電機正反轉向的控制，進而實現工 作臺往復運動。3、 切磨兩用電機系統由對稱分布的兩組電機系統組成。分別由 電機底座、調節器外框、調節器旋桿、調節器旋鈕、調節器連接塊、電機、切刀、磨石、固定旋鈕組成。電機底座固定在底座上；調節器外框固定在電機底座上；調節器 旋桿安放在調節器外框中，與調節器連接塊相連；調節器旋鈕與調節 器旋桿外部連接；電機固定在調節器連接塊上；切刀、磨石依次安裝 在電機轉軸上，以固定旋鈕旋緊固定。調節器部分的作用是使電機及其固連的切刀、磨石能夠在進行切 割和磨石操作時有足夠的空間。切刀應比磨石半徑大10cm以上，以保證進行巖樣切割時，能夠有足夠的空間進行操作。4、夾具系統由夾具底座、固定框架、螺紋桿，螺栓、夾桿組成。 夾具系統夾持巖樣部分設計為圓弧形，以常用巖樣尺寸為準確定 其半徑；并于表面附加一層軟弱橡膠或其他保護材料。夾持巖樣部分 設計成與巖樣表面吻合的圓弧型，這樣能夠有效解決夾持巖樣過程中 的作用了集中問題；而表面附加的軟弱層能夠使夾持力更加均勻的分 布于夾持面上，且能夠在放置巖樣過程中保護巖樣不會因為夾持過緊 而破裂。以上設計在巖樣為軟弱巖石時效果更為明顯。夾桿內部中空，可接外部水管，兩側開孔；夾桿接通水管后，通 過兩側孔洞噴射到切刀或磨石上，在切割和磨平過程中起到冷卻作 用。夾具底座固定在工作臺上，固定框架固定在夾具底座一側，巖石 試樣以夾桿、螺紋桿和螺栓固定在夾具系統上。 本發明的優點為1、 本系統能夠在一臺儀器上實現切割巖樣和磨平巖樣兩種功 會旨， 一機兩用，經濟實惠。2、 本系統原理簡單，便于維護。3、 本系統應用的均是成熟技術，可實現性強。
圖l、 2、 3是本發明的組成部分示意圖 A-底座 Bl-升降機 Cl-平臺 Dl-電機底座 D4-調節器旋桿 D7-電機 Fl-夾具底座 F4-上夾桿B2-升降機旋鈕C2-滑軌 C3-齒槽D2-調節器外框 D3-調節器旋鈕 D5-調節器連接塊D6-磨石D8-切刀 D9-固定旋鈕F2-下夾桿 F3-固定框架F5-螺栓 F6-螺紋桿 圖4、 5是具體實施方式
流程圖。
具體實施方式
下面結合附圖1、 2和3詳細說明本發明的使用方式。 (一)設備組裝1) 將底座安置在平整的地面上；2) 將升降機安裝在底座中，并與升降機旋鈕連接好，并進行測試；3)將滑輪安置在升降機頂端;4) 將工作臺安置在升降機滑輪上，滑軌與滑輪嵌合好，齒輪與 工作臺下的齒槽相互嵌合好；電機驅動工作臺工作的，利用吊籃吊桿 將升降機與吊籃相連，將驅動電機安置、換向器、齒輪等安置在吊籃 內，并接好線路；測試工作臺是否工作正常；5) 分別將切磨兩用電機系統的兩組電機系統對稱安放在工作 臺兩側，調節好刀片、磨石和工作臺之間的相對位置，并測試電機系 統是否工作正常；6) 將夾持系統各個部分依次安裝在工作臺上。 (一)設備使用1) 將巖樣用夾持系統夾持好，固定；2) 將工作臺下降到切割位置；搖動調節器旋鈕使電機向工作臺 方向移動，最終處于切割位置；3) 啟動儀器，開始切割；4) 關閉儀器；搖動調節器旋鈕使電機向背向工作臺的方向移 動，最終處于磨石位置；將工作臺上升到磨石位置；5) 啟動儀器，進行巖樣磨平操作；6) 關閉儀器。
權利要求
1、一種雙端面切磨兩用巖石加工系統，其特征在于由底座、升降機、工作臺、切磨兩用電機系統和夾具系統組成。
2、 按權利要求1所述的一種雙端面切磨兩用巖石加工系統，其特征在于升降機由升降機主體、滑輪和升降機旋鈕組成。 升降機利用液壓原理制成，也可以利用相互嵌合的螺紋桿來實現 上下升降，還可以采用電力驅動或其他方式實現。升降機安裝在底座上、通過升降機旋鈕控制升降機升降；滑輪安 放在升降機頂部。
3、 按權利要求1所述的一種雙端面切磨兩用巖石加工系統，其 特征在于-工作臺由平臺、吊籃、滑軌、齒槽及附屬配件組成。 工作臺安裝在升降機上；吊籃與升降機固定相連，位于工作臺下方，底座內部，并與升降機同步移動；附屬配件安裝在吊籃中；滑軌及齒槽安裝在工作臺下方。工作臺可以采用手動方式驅動，也可以采用電動方式驅動；采用電動方式驅動時，驅動電機及換向器等附屬配件安裝在吊籃中。
4、 按權利要求1所述的一種雙端面切磨兩用巖石加工系統，其 特征在于切磨兩用電機系統由對稱分布的兩組電機系統組成。分別由電機 底座、調節器外框、調節器旋鈕、調節器旋桿、調節器連接塊、磨石、電機、切刀、固定旋鈕組成。電機底座固定在底座上；調節器外框固定在電機底座上；調節器 旋桿安放在調節器外框中，與調節器連接塊相連；調節器旋鈕與調節 器旋桿外部連接；電機固定在調節器連接塊上；切刀、磨石依次安裝 在電機轉軸上，以固定旋鈕旋緊固定。
5、按權利要求1所述的一種雙端面切磨兩用巖石加工系統，其 特征在于夾具系統由夾具底座、下夾桿、固定框架、螺紋桿、螺栓、上夾 桿組成。夾具系統夾持巖樣部分設計為圓弧形，以常用巖樣尺寸為準確定 其曲率半徑；并于表面附加一層軟弱橡膠或其他保護材料。夾桿內部中空，可接外部水管，兩側開孔。夾具底座固定在工作臺上，固定框架固定在夾具底座一側，巖石 試樣以夾桿、螺紋桿和螺栓固定在夾具系統上。
全文摘要
本發明公開了一種雙端面切磨兩用巖石加工系統，該系統由由底座、升降機、工作臺、切磨兩用電機系統和夾具系統組成。其特征是通過升降機對工作臺工作高度進行調節，使切磨兩用電機系統上的切刀和磨石能夠分別在工作臺處于切割高度和磨平高度時進行切割和磨平操作。主要優點是能夠在一臺儀器上實現切割巖樣和磨平巖樣兩種功能，原理簡單，可實現性強，一機兩用，經濟實惠。
文檔編號B24B7/20GK101574835SQ20091003924
公開日2009年11月11日 申請日期2009年5月6日 優先權日2009年5月6日
發明者鎮 劉, 周翠英, 磊 張, 朱鳳賢, 煒 黃 申請人:中山大學