動(dòng)控速搖桿4連接橫向螺紋桿11，橫向螺紋桿11與傳動(dòng)桿6上的第三齒輪12嚙合，從而將動(dòng)力傳遞給傳動(dòng)桿6上的第四齒輪13，第四齒輪13與試件固定器3后面的橫向棱紋嚙合，最終將動(dòng)力傳遞到試件固定器3上，使其可以沿滑道5上下運(yùn)動(dòng)。手動(dòng)控速搖桿4搖動(dòng)一周，巖樣試件上升0.5mm。
[0027]結(jié)合圖4、圖5、圖6所示，錐型縮徑打磨筒I的下部分為縮徑筒，收縮速度為2.5(收縮速度定義為巖石每上升1mm，巖石上端面直徑的變化量)；上部分為直筒，直筒的內(nèi)徑為所需巖石試件的直徑；錐型縮徑打磨筒I工作部分處于垂直狀態(tài)。錐型縮徑打磨筒I內(nèi)部有三種磨紋，第一段磨紋位于縮徑筒下部，第一段磨紋在豎直面的投影與水平線的夾角為30°和150° ;第二段磨紋位于縮徑筒上部，第二段磨紋在豎直面的投影與水平線的夾角為45°和135° ;第三段磨紋位于直筒，第三段磨紋在豎直面的投影與水平線的夾角為75°和105。。
[0028]為方便回收巖肩，框架16的底板15上設(shè)置有下底面直徑為3cm，上底面直徑為7cm的圓臺(tái)形開(kāi)口，圓臺(tái)形開(kāi)口位于試件固定器3的正下方，圓臺(tái)形開(kāi)口連接巖肩回收器皿。
[0029]本發(fā)明中試件固定器3采用高剛度鋼制成，保證其不易變形，而且本發(fā)明中的零部件均可拆卸，可根據(jù)所需巖石試件的尺寸選擇合適的零部件，也可以自由更換發(fā)生損壞的零部件。
[0030]以Φ25πιπι的巖石試件為例，本發(fā)明制備巖石試件的具體步驟如下:
a.為方便巖肩回收清理，在底板15處設(shè)計(jì)了下底面直徑為3cm，上底面直徑為7cm的圓臺(tái)形開(kāi)口，所以桌面也要有一個(gè)直徑為3cm的直徑，并與底板15的開(kāi)口對(duì)齊，然后將底板15通過(guò)螺栓固定在近似水平的桌面上。
[0031]b.根據(jù)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，確定所需巖石試件的尺寸，選取對(duì)應(yīng)的錐型縮徑打磨筒I。如需要直徑為25mm，長(zhǎng)度為10mm的圓柱巖樣，選取下部?jī)?nèi)徑為40mm的錐型縮徑打磨筒I。
[0032]c.將滑道5安裝在裝置的底板15上，選好的錐型縮徑打磨筒I和小型電動(dòng)機(jī)2分別安裝在一側(cè)面板上，然后將后面板14上的傳動(dòng)桿6和手動(dòng)控速搖桿4也安裝上去，待所有零部件安裝完成后，將裝有錐型縮徑打磨筒I 一側(cè)的面板豎起，并通過(guò)螺栓安裝固定在底板15上，同時(shí)將試件固定器3放入滑道5，再安裝后面板14，最后安裝另一個(gè)側(cè)面板，到此裝置整體組裝完成。檢驗(yàn)裝置安裝是否合格。
[0033]d.將巖石用切割器切割成長(zhǎng)寬小于40mm且大于25mm的長(zhǎng)方體，然后將其用試件固定器3夾緊，裝置整體調(diào)試穩(wěn)定后，打開(kāi)電動(dòng)機(jī)2，勻速搖動(dòng)手桿使巖樣勻速上升，直至巖樣的直徑達(dá)到巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)為止。
[0034]e.取出打磨得到的巖石試件，然后將其上下端面打磨平整。
[0035]目前制作巖石試件都是用鉆石機(jī)、切石機(jī)、磨石機(jī)等巖石試件加工設(shè)備制作巖石試件。但對(duì)于泥頁(yè)巖巖心，這種制備方法制作的難度較大，而且不易成功。為減少巖心損失，提高制作巖石試件的成功率，采用讓經(jīng)過(guò)粗加工的巖石試件通過(guò)逐漸縮徑打磨的方法，此方法能夠有效減少巖石的振動(dòng)，而且也避免了泥頁(yè)巖與水接觸。另外試件固定器上有橡膠墊片，增大摩擦力的同時(shí)，也能夠有效緩沖巖石的震動(dòng)，同時(shí)還能防止巖石在制備過(guò)程中脫落破碎。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置，其特征在于:這種用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置包括框架(16)、錐型縮徑打磨筒(1)、電動(dòng)機(jī)(2)、試件固定器(3)、滑道(5)、升降機(jī)構(gòu)，錐型縮徑打磨筒(I)安裝在框架(16)的一個(gè)側(cè)面板上，電動(dòng)機(jī)(2)安裝在框架(16)的另一個(gè)側(cè)面板上，電動(dòng)機(jī)(2)輸出軸連接第一齒輪(9)，縱向螺紋桿(8)伸入到錐型縮徑打磨筒(I)中，縱向螺紋桿(8)與錐型縮徑打磨筒(I)同軸安裝，錐型縮徑打磨筒(I)上設(shè)置第二齒輪(10)，第一齒輪(9)與第二齒輪(10)通過(guò)傳動(dòng)帶(7)連接；滑道(5)固定安裝在框架(16)的底板(15)上，試件固定器(3)置于滑道(5)上，試件固定器(3)上有橡膠墊片，橡膠墊的上表面粗糙且較軟，試件固定器(3)位于錐型縮徑打麻筒(I)的正下方，升降機(jī)構(gòu)連接試件固定器(3 )，升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)試件固定器(3 )沿滑道(5 )升降，升降機(jī)構(gòu)的手動(dòng)控速搖桿(4)安裝在框架(16)后面板(14)的外側(cè)；錐型縮徑打磨筒(I)的下部分為縮徑筒，上部分為直筒，錐型縮徑打磨筒(I)內(nèi)部有三種磨紋，第一段磨紋位于縮徑筒下部，第二段磨紋位于縮徑筒上部，第三段磨紋位于直筒；巖石試件被夾持在試件固定器(3)和縱向螺紋桿(8)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置，其特征在于:所述的升降機(jī)構(gòu)包括手動(dòng)控速搖桿(4 )、橫向螺紋桿(11)、傳動(dòng)桿(6 )、第三齒輪(12 )、第四齒輪(13 )，手動(dòng)控速搖桿(4)連接橫向螺紋桿(11)，傳動(dòng)桿(6)上安裝有第三齒輪(12)和第四齒輪(13)，橫向螺紋桿(11)與第三齒輪(12)嚙合，第四齒輪(13)與試件固定器(3)后面的橫向棱紋嚙合，將動(dòng)力傳遞到試件固定器(3)上，使試件固定器(3)可沿滑道(5)上下運(yùn)動(dòng)，手動(dòng)控速搖桿4搖動(dòng)一周，巖樣試件上升0.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置，其特征在于:所述的第一段磨紋在豎直面的投影與水平線的夾角為30°和150° ;第二段磨紋在豎直面的投影與水平線的夾角為45°和135° ;第三段磨紋在豎直面的投影與水平線的夾角為75°和105°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置，其特征在于:所述的第一齒輪(9)的直徑與第二齒輪(10)的直徑比為1:1.2 ;第三齒輪(12)的直徑與第四齒輪(13)的直徑比為3:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置，其特征在于:所述的框架(16)的底板(15)上設(shè)置有下底面直徑為3cm，上底面直徑為7cm的圓臺(tái)形開(kāi)口，圓臺(tái)形開(kāi)口位于試件固定器(3)的正下方，圓臺(tái)形開(kāi)口連接巖肩回收器皿。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置，其特征在于:所述的縱向螺紋桿(8)與巖石接觸的端面設(shè)計(jì)為活動(dòng)端面，最大活動(dòng)角為30°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置，其特征在于:所述的試件固定器(3)采用高剛度鋼制成。
8.—種權(quán)利要求7所述的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置制備泥頁(yè)巖巖石試件的方法，其特征在于: a.為方便巖肩回收清理，在底板(15)處設(shè)計(jì)了下底面直徑為3cm，上底面直徑為7cm的圓臺(tái)形開(kāi)口，所以底板(15)下面的桌面也要有一個(gè)直徑為3cm的直徑，并與底板(15)的開(kāi)口對(duì)齊，然后將底板(15)通過(guò)螺栓固定在近似水平的桌面上； b.根據(jù)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，確定所需巖石試件的尺寸，選取對(duì)應(yīng)的錐型縮徑打磨筒(I)，如需要直徑為25mm，長(zhǎng)度為10mm的圓柱巖樣，選取下部?jī)?nèi)徑為40mm的錐型縮徑打磨筒(I); c.將滑道(5)安裝在底板(15)上，選好的錐型縮徑打磨筒(I)和電動(dòng)機(jī)(2)分別安裝在不同的側(cè)面板上，然后將后面板(14)上的傳動(dòng)桿(6)和手動(dòng)控速搖桿(4)也安裝好，待所有零部件安裝完成后，將裝有錐型縮徑打磨筒(I)的側(cè)面板豎起，并通過(guò)螺栓安裝固定在底板(15)上，同時(shí)將試件固定器(3)放入滑道(5)，再安裝后面板(14)，最后安裝另一個(gè)側(cè)面板，到此裝置整體組裝完成，檢驗(yàn)裝置安裝是否合格； d.將巖石用切割器切割成長(zhǎng)寬小于40mm且大于25mm的長(zhǎng)方體，然后將其用試件固定器(3)夾緊，裝置整體調(diào)試穩(wěn)定后，打開(kāi)電動(dòng)機(jī)(2)，勻速搖動(dòng)手桿使巖樣勻速上升，直至巖樣的直徑達(dá)到巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)為止； e.取出打磨得到的巖石試件，然后將其上下端面打磨平整。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及的是用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置及其制備方法，其中的用于制備泥頁(yè)巖巖石試件的裝置包括框架、錐型縮徑打磨筒、電動(dòng)機(jī)、試件固定器、滑道、升降機(jī)構(gòu)，電動(dòng)機(jī)輸出軸連接第一齒輪，縱向螺紋桿伸入到錐型縮徑打磨筒中，縱向螺紋桿與錐型縮徑打磨筒同軸安裝，錐型縮徑打磨筒上設(shè)置第二齒輪；試件固定器置于滑道上，試件固定器上有橡膠墊片，試件固定器位于錐型縮徑打麻筒的正下方，升降機(jī)構(gòu)連接試件固定器，升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)試件固定器沿滑道升降，手動(dòng)控速搖桿安裝在框架后面板外；錐型縮徑打磨筒的下部為縮徑筒，上部為直筒；巖石試件被夾持在試件固定器和縱向螺紋桿間。本發(fā)明能夠提高巖石試件制備的成功率，提高巖心的使用率。
【IPC分類(lèi)】G01N1-28
【公開(kāi)號(hào)】CN104849120
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510287105
【發(fā)明人】李玉偉, 艾池, 陶飛宇, 張軍, 趙萬(wàn)春, 顧海鵬
【申請(qǐng)人】東北石油大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年6月1日