一种易碎岩石柱状样品抛光装置的制作方法

本发明涉及岩石实验处理装置，尤其涉及一种易碎岩石柱状样品抛光装置。

背景技术：

研磨抛光机应用于许多产业，他们经常用于制备为进一步实验用的金属样品、聚合物样品、陶瓷样品或类似样品；室内岩石实验是目前研究岩石物理力学性质常用的手段之一，岩石试样的加工和制备是开展各种岩石实验的基础；在对岩石样品尤其是易碎岩石样品的抛光过程中，极易在水、夹持力等不利因素的综合作用下破坏。其产生原因往往是实际夹持的部位很小，样品受力过于集中；而一般情况下，用于室内岩石实验的岩石柱状样品的常用直径尺寸为25.4mm(1英寸)、38.1mm(1.5英寸)、45mm等等，因此可针对常用尺寸进行改良抛光装置，以解决上述问题。

技术实现要素：

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种易碎岩石柱状样品抛光装置，包括定位阶梯板，内部固定装置、外部夹紧组件、可升降抛光装置、支架和控制面板；其特征在于，

所述支架包括底部支架、设置在底部支架上的中部支架以及设置在中部支架上的上部支架；

所述中部支架的中部固定有定位阶梯板，用以初步定位柱状样品；

所述定位阶梯板的中部螺纹连接有内部固定装置，用以从内部固定柱状样品；

所述外部夹紧组件设置在中部支架上；

所述可升降抛光装置设置在支架上，用以对柱状样品的上表面进行抛光处理；

所述控制面板控制多个电气装置。

进一步的，作为优选，所述底部支架的上方左右对称设置有卡肩，所述中部支架放置在卡肩上并通过螺栓进行可拆卸式固定，所述上部支架左右对称固定在中部支架上，所述中部支架的中部下沉形成凹槽，凹槽内开有通孔，用以固定安装定位阶梯板，所述定位阶梯板的下方还设置有集尘槽。

进一步的，作为优选，所述定位阶梯板包括定位阶梯板本体，所述定位阶梯板本体的内部为阶梯型空腔，该阶梯型空腔的内径从上向下依次减小，所述定位阶梯板本体的内表面覆盖有弹性橡胶，所述定位阶梯板本体的中部开有螺纹孔，用以螺纹连接内部固定装置。

进一步的，作为优选，所述内部固定装置包括充气腔管，所述充气腔管的外表面设有螺纹与螺纹孔螺纹连接，所述充气腔管为多层管状腔体，所述充气腔管从内向外依次为第一充气腔、第二充气腔和第三充气腔，所述充气腔管的外圆周套有多个气囊，具体的，所述第一充气腔与第一气囊相连，所述第二充气腔与第二气囊相连，所述第三充气腔与第三气囊相连，所述充气腔管的进气端固定连接有充气管，所述充气管与充气泵连接，所述充气管内设有三根气管分别与第一充气腔、第二充气腔和第三充气腔的进气口相连，所述充气泵内设有三个分泵分别与三根气管相连接。

进一步的，作为优选，所述第一气囊、第二气囊和第三气囊的数量均为三个且间隔设置在充气腔管的外圆周，所述第一气囊、第二气囊和第三气囊的表面均匀布有凸起。

进一步的，作为优选，所述外部夹紧组件为左右对称设置在中部支架上的可移动式v型夹爪，所述可移动式v型夹爪包括电机一，所述电机一的输出轴穿过安装板一与丝杆一固定连接，所述安装板一固定在电机一上，所述安装板一上下对称固定安装有导向杆一，所述导向杆一的另一端固定在安装板二上，所述安装板二还与丝杆一转动连接，所述安装板二固定在定位阶梯板本体上或是跨过定位阶梯板本体固定在中部支架上，所述丝杆一与导板滑动连接，所述导板与v型夹爪固定连接。

进一步的，作为优选，所述v型夹爪包括左右对称设置的夹板，所述夹板的内表面设置有压力传感器，所述压力传感器的外表面覆盖有缓冲体，所述缓冲体为聚氨酯材料和橡胶中的一种或多种，两个所述夹板之间设置有螺母与丝杆一螺纹连接。

进一步的，作为优选，可升降抛光装置包括升降装置与抛光装置，所述升降装置包括设置在底部支架上的电机二，所述电机二通过设置在其输出端的主动轮、皮带和设置在转动杆上的从动轮进行传动，所述转动杆转动设置在底部支架的两端，所述转动杆上固定有两个斜齿轮二，每个所述斜齿轮二与斜齿轮一相啮合，所述斜齿轮一固定在丝杆二的端部，所述丝杆二的另一端转动设置在上部支架上，且所述丝杆二穿过中部中部支架并与中部支架转动连接，所述丝杆二还与升降板螺纹连接，所述升降板左右对称滑动连接有导向杆二，所述导向杆二的两端分别固定在上部支架和中部支架上，所述抛光装置包括抛光电机，所述抛光电机固定在升降板上，所述抛光电机的输出端穿过升降板并与升降板通过轴承进行转动连接，所述抛光电机的输出端可拆卸的安装有打磨盘。

进一步的，作为优选，所述上部支架的上端面的左右两端各安装有吸尘器，所述吸尘器包括吸尘气管，所述吸尘气管为螺旋状弹性气管，所述吸尘气管的端部安装有吸尘气嘴。

进一步的，作为优选，所述控制面板与电机一、电机二、抛光电机、充气泵、压力传感器和吸尘器电性相连。

与现有技术相比，本发明提供了一种易碎岩石柱状样品抛光装置，具备以下有益效果：

(1)本发明设置有定位阶梯板可对柱状样品进行快速定位且有一定的固定和防转作用。

(2)本发明设置的内部固定装置可从内部对柱状样品进行固定，接触面积大，固定效果好，另外配合使用外部夹紧组件在确保对柱状样品固定的同时又减少柱状样品破碎的可能。

(3)改变传统的水清洗，利用吸尘器对抛光过程中产生的碎末进行吸附，解决了水对岩石的危害。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明的v型夹爪示意图；

图3为本发明的充气腔管示意图；

图4为本发明的定位阶梯板示意图；

图中：1、定位阶梯板；11、定位阶梯板本体；12、弹性橡胶；13、螺纹孔；2、充气腔管；21、第一充气腔；22、第二充气腔；23、第三充气腔；24、第一气囊；25、第二气囊；26、第三气囊；27、充气管；28、充气泵；3、外部夹紧组件；31、电机一；32、安装板一；33、导向杆一；34、丝杆一；35、导板；36、夹板；37、螺母；38、缓冲体；39、安装板二；4、可升降抛光装置；41、抛光电机；42、升降板；43、丝杆二；44、导向杆二；45、电机二；46、转动杆；47、皮带；48、斜齿轮一；49、斜齿轮二；5、支架；51、底部支架；52、中部支架；53、上部支架；54、螺栓；55、卡肩；56、集尘槽；6、吸尘器；61、吸尘气管；62吸尘气嘴；7、柱状样品；8、控制面板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种易碎岩石柱状样品抛光装置，包括定位阶梯板1，内部固定装置、外部夹紧组件3、可升降抛光装置4、支架5和控制面板8；其特征在于，

所述支架5包括底部支架51、设置在底部支架51上的中部支架52以及设置在中部支架52上的上部支架53；

所述中部支架52的中部固定有定位阶梯板1，用以初步定位柱状样品7；

所述定位阶梯板1的中部螺纹连接有内部固定装置，用以从内部固定柱状样品7；

所述外部夹紧组件3设置在中部支架52上；

所述可升降抛光装置4设置在支架5上，用以对柱状样品7的上表面进行抛光处理；

所述控制面板8控制多个电气装置。

本实施例中，所述底部支架51的上方左右对称设置有卡肩55，所述中部支架52放置在卡肩55上并通过螺栓54进行可拆卸式固定，所述上部支架53左右对称固定在中部支架52上，所述中部支架52的中部下沉形成凹槽，凹槽内开有通孔，用以固定安装定位阶梯板1，所述定位阶梯板1的下方还设置有集尘槽56。

如图4，所述定位阶梯板1包括定位阶梯板本体11，所述定位阶梯板本体11的内部为阶梯型空腔，该阶梯型空腔的内径从上向下依次减小，具体直径分别为45mm、38.1mm和25.4mm，当然，在对其他直径的柱状样品7进行处理时，可对定位阶梯板1进行更换，常见的柱状样品7的直径还包括60mm、70mm和100毫米，所述定位阶梯板本体11的内表面覆盖有弹性橡胶12，弹性橡胶12一方面可以消除柱状样品7的公差对定位阶梯本体11的影响，另一方面又增大了定位阶梯本体11与柱状样品7的之间摩擦力，所述定位阶梯板本体11的中部开有螺纹孔13，用以螺纹连接内部固定装置。

本实施例中，所述内部固定装置包括充气腔管2，所述充气腔管2的外表面设有螺纹与螺纹孔13螺纹连接，所述充气腔管2为多层管状腔体，所述充气腔管2从内向外依次为第一充气腔21、第二充气腔22和第三充气腔23，所述充气腔管2的外圆周套有多个气囊，具体的，所述第一充气腔21与第一气囊24相连，所述第二充气腔22与第二气囊25相连，所述第三充气腔23与第三气囊26相连，所述充气腔管2的进气端固定连接有充气管27，所述充气管27与充气泵28连接，所述充气管27内设有三根气管分别与第一充气腔21、第二充气腔22和第三充气腔23的进气口相连，所述充气泵28内设有三个分泵分别与三根气管相连接。

如图3，所述第一气囊24、第二气囊25和第三气囊26的数量均为三个且间隔设置在充气腔管2的外圆周，所述第一气囊24、第二气囊25和第三气囊26的表面均匀布有凸起，设置的凸起增加了气囊与柱状样品的接触面积，第一气囊24、第二气囊25和第三气囊26充满气体时的直径分别与不同的柱状样品7的内径相对应，具体可分别为10mm、15mm和20mm，并未可通过整体更换充气腔管2从而更换气囊，相同直径的气囊在设置时均采用上中下各一个的方式，保证了柱状样品7内部受力的均匀性。

本实施例中，所述外部夹紧组件3为左右对称设置在中部支架52上的可移动式v型夹爪，所述可移动式v型夹爪包括电机一31，所述电机一31的输出轴穿过安装板一32与丝杆一34固定连接，所述安装板一32固定在电机一31上，所述安装板一32上下对称固定安装有导向杆一33，所述导向杆一33的另一端固定在安装板二39上，所述安装板二39还与丝杆一34转动连接，所述安装板二39固定在定位阶梯板本体11上或是跨过定位阶梯板本体11固定在中部支架52上，所述丝杆一34与导板35滑动连接，所述导板35与v型夹爪固定连接，所述电机31可采用步进电机，从而可使v型夹爪的移动更加精确。

其中，所述v型夹爪包括左右对称设置的夹板36，所述夹板36的内表面设置有压力传感器，所述压力传感器的外表面覆盖有缓冲体38，所述缓冲体38为聚氨酯材料和橡胶中的一种或多种，压力传感器可实时传递柱状样品的受力情况，经过多次实验可得出一个最优受力，此时柱状样品在抛光时不易转动且不易碎，两个所述夹板36之间设置有螺母37与丝杆一34螺纹连接。

本实施例中，可升降抛光装置4包括升降装置与抛光装置，所述升降装置包括设置在底部支架51上的电机二45，所述电机二45通过设置在其输出端的主动轮、皮带47和设置在转动杆46上的从动轮进行传动，所述转动杆46转动设置在底部支架51的两端，所述转动杆46上固定有两个斜齿轮二49，每个所述斜齿轮二49与斜齿轮一48相啮合，所述斜齿轮一48固定在丝杆二43的端部，所述丝杆二43的另一端转动设置在上部支架53上，且所述丝杆二43穿过中部中部支架52并与中部支架52转动连接，所述丝杆二43还与升降板42螺纹连接，所述升降板42左右对称滑动连接有导向杆二44，所述导向杆二44的两端分别固定在上部支架53和中部支架52上，所述抛光装置包括抛光电机41，所述抛光电机41固定在升降板42上，所述抛光电机41的输出端穿过升降板42并与升降板42通过轴承进行转动连接，所述抛光电机41的输出端可拆卸的安装有打磨盘。

本实施例中，所述上部支架53的上端面的左右两端各安装有吸尘器6，所述吸尘器6包括吸尘气管61，所述吸尘气管61为螺旋状弹性气管，螺旋状弹性气管的设计，增加了吸尘气管61的长度，使得在升降板42下降时不受影响，所述吸尘气管61的端部安装有吸尘气嘴62。

本实施例中，所述控制面板8与电机一31、电机二45、抛光电机41、充气泵28、压力传感器和吸尘器6电性相连。

对易碎岩石柱状样品进行是在具体实施时，将柱状样品7放置在定位阶梯板中，用控制面板控制充气泵28中对应分气泵对充气腔管2中的气囊进行充气，从而对柱状样品7从内部进行固定，另外电机一31开始工作从外部对柱状样品7进行固定，先打开吸尘器6再启动抛光电机41，抛光结束后关闭所有电器。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。