一种实验煤岩样快速精准加工装置及方法与流程

本发明涉及一种实验煤岩样快速精准加工装置及方法,属于矿山机械领域。

背景技术：

室内实验是科研领域重要的实验手段，尤其采矿、石油、地质等领域为达到科研目的往往将所研究的煤岩样品制成特定尺寸以满足实验设备要求，传统方法常常采取钻具直接取芯的方法，针对有一定裂隙或易碎煤岩石，传统方法往往很难取出完整样品，造成煤岩试块的浪费，减低实验效率。基于上述情况，急需一种实验煤岩样快速精准加工装置，以达到精准快速加工不规则煤岩样品，满足不同实验设备对样品尺寸需求的目的。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提出一种实验煤岩样快速精准加工装置，通过数据采集装置向控制加工装置提供数据指令，由控制加工装置利用移动马达调整竖臂承载上部托梁位置、旋转马达带动驱动轴、锯臂和绳锯旋转震荡移动、卡销及托盘固定样品，最终实现精准快速加工不规则煤岩样品，同时，该装置提供了两个加工装置，可同时进行加工，满足不同实验设备对样品尺寸需求的目的。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种实验煤岩样快速精准加工装置，包括控制单元、加工装置单元、数据采集装置单元和支架，其特征在于：所述支架的内框对称安装有两套加工装置单元，所述的两套加工装置单元均分别与控制单元以及数据采集装置单元连接。

所述的数据采集装置单元包括服务器、电源、数据线，所述的电源通过数据线分别与控制加工装置以及服务器连接。

所述的控制单元包括一个控制加工装置总开关、一个控制上部托梁移动按钮、两个旋转马达控制按钮、两个旋转马达、两个锯臂控制按钮、一个移动马达，控制加工装置总开关分别与控制上部托梁移动按钮、两个旋转马达控制按钮、两个锯臂控制按钮连接；控制上部托梁移动按钮与移动马达连接；旋转马达控制按钮与旋转马达连接。

所述的支架包括竖臂、上部托梁和下部托梁，所述的竖臂共两根，竖臂分别与上部托梁和下部托梁连接并形成一个内框。

所述的两套加工装置单元分别包括各一个驱动轴、锯臂、滑轮、绳锯、托盘、驱动轮和卡销，驱动轴安装在上部托梁的开孔处，驱动轴一端与滑轮连接；驱动轮通过托盘固定在下部托梁上；锯臂上下分别设置在滑轮和驱动轮上，绳锯通过上下锯臂连接。

所述的驱动轮四周安装有卡销。

其实验煤岩样快速精准加工方法，包括以下步骤：

第一步、开启电源，检查装置各部件是否正常；

第二步、开始试件加工，根据实验要求确定煤岩样尺寸，并将尺寸参数输入服务器；

第三步、选择原始样件并放在驱动轮中部，用卡销固定；

第四步、开动控制加工装置总开关，服务器的数据指令通过数据线传输到控制加工装置，分别按下控制上部托梁移动按钮和锯臂控制按钮，移动马达控制上部托梁沿竖臂上下方向运动，锯臂自由伸缩，以调整各部件位置，最后按下旋转马达控制按钮，旋转马达带动驱动轴控制锯臂旋转，从而带动通过驱动轮、绳锯运动直至完成煤岩样加工。

试件加工为加工装置单元先为单个加工并记录数据，然后再两个同时加工后记录数据。

本发明述及的一种实验煤岩样快速精准加工装置，控制加工装置与数据采集装置相互密切配合，控制加工装置可通过服务器输入实验所需试件尺寸，服务器通过数据线将指令传达至控制加工装置，最后控制加工装置接受服务器指令，并通过控制其上各部件控制按钮进行调整，以使各部分机构相互配合完成加工任务，其中根据加工样品尺寸，上部托梁可通过移动马达沿竖臂上下移动，锯臂可进行伸缩调整；根据加工岩样硬度可进行旋转马达的速度调整，最终在各个部件精确配合下实现精准快速加工不规则煤岩样品，同时，本装置提供了两个控制加工装置，可以同时进行两个试件的加工，提高了加工效率，以满足不同实验设备对样品尺寸需求的目的。

综上所述，采用本发明的一种实验煤岩样快速精准加工装置，通过数据采集装置向控制加工装置提供数据指令，由控制加工装置利用移动马达调整竖臂承载上部托梁位置、旋转马达带动驱动轴、锯臂和绳锯旋转震荡移动、卡销及托盘固定样品，最终实现精准快速加工不规则煤岩样品，同时，该装置提供了两个加工装置，可以同时进行两个试件的加工，提高了加工效率，以满足不同实验设备对样品尺寸需求的目的。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的试件加工过程图；

图中：1-服务器；2-电源；3-数据线；4-控制加工装置总开关；5-控制上部托梁移动按钮；6-竖臂；7-旋转马达控制按钮；8-旋转马达；9-驱动轴；10-锯臂控制按钮；11-上部托梁；12-锯臂；13-滑轮；14-绳锯；15-托盘；16-移动马达；17-驱动轮；18-卡销；19-下部托梁。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

如图1、图2所示，一种实验煤岩样快速精准加工装置，包括服务器1、电源2、数据线3、控制加工装置总开关4、控制上部托梁移动按钮5、竖臂6、旋转马达控制按钮7、旋转马达8、驱动轴9、锯臂控制按钮10、上部托梁11、锯臂12、滑轮13、绳锯14、托盘15、移动马达16、驱动轮17、卡销18、下部托梁19。

其中移动马达16、旋转马达8的控制信号分别有服务器1通过数据线3传输；控制加工装置所包括的控制加工装置总开关4、控制上部托梁移动按钮5、竖臂6、旋转马达控制按钮7、旋转马达8、驱动轴9、锯臂控制按钮10、上部托梁11、锯臂12、滑轮13、绳锯14、托盘15、移动马达16、驱动轮17、卡销18、下部托梁19；滑轮13安装在锯臂12两端并承接绳锯14；卡销18安装在驱动轮17上部四周；托盘15安装在下部托梁19上；数据采集装置所包括的服务器1、电源2、数据线3，电源2通过数据线3和控制加工装置、服务器1分别连接；移动马达16通过上部托梁11与竖臂6连接，移动马达16电源通过市电电源供给；旋转马达8与驱动轴9连接，旋转马达8电源通过市电电源供给；绳锯14为锯齿钢丝绳。驱动轮17安装在托盘15上，四周安装有卡销18，且中部为圆形中空状；锯臂12与驱动轴9连接并具有伸展性。

进一步的滑轮安装在锯臂两端并承接绳锯；卡销安装在托盘上部四周；托盘安装在下部托梁上；采用以上各个部件的组合能够很好实现各个传动装置以及其它装置的合理连接，保证装置内的各个部件能正常运转。

进一步的数据采集装置包括服务器、电源、数据线，所述的电源通过数据线和控制加工装置、服务器分别连接，所述的服务器通过数据线与控制加工装置连接，可以将实验时所需的实验数据及时输入到控制加工装置，控制加工装置精确控制马达的运转，以实现高精度快速的加工功能。

进一步的移动马达通过上部托梁与竖臂连接，移动马达电源通过市电电源供给，以方便上部托梁上下移动，满足所需试件的尺寸要求。

进一步的旋转马达与驱动轴连接，旋转马达电源通过市电电源供给，以方便托盘作旋转运动，从而带动锯臂和绳锯共同旋转，进行试件的加工。

进一步的绳锯为锯齿钢丝绳，锯齿钢丝绳锋利、接触面小，以便于对煤岩样进行较高精度切割。

进一步的托盘安装在下部托梁中上部。

进一步的驱动轮分上下两个，上部驱动轮与驱动轴连接，下部驱动轮安装在托盘上，可旋转，四周安装有卡销，卡销保证托盘能够固定，不脱落。

进一步的锯臂由四个组成，上下各两个，安装在驱动轮上，安装位置成90°，与驱动轴连接并具有伸展性，便于调节绳锯的中空尺寸。

实验时按照上述技术方案将各个部件首先做好连接，然后按照下述步骤进行加工：

第一步、开启电源2，检查装置各部件是否正常；

第二步、开始试件加工，根据实验要求确定煤岩样尺寸，并将尺寸参数输入服务器；

第三步、选择原始样件并放在驱动轮17中部，用卡销18固定；

第四步、开动控制加工装置总开关4，服务器1的数据指令通过数据线传输到控制加工装置，分别按下控制上部托梁移动按钮5和锯臂控制按钮10，移动马达16控制上部托梁11沿竖臂6上下方向运动，锯臂12自由伸缩，以调整各部件位置，最后按下旋转马达控制按钮7，旋转马达8带动驱动轴9控制锯臂12旋转，从而带动通过驱动轮17、绳锯14运动直至完成煤岩样加工。

本发明述及的一种实验煤岩样快速精准加工装置，控制加工装置与数据采集装置相互密切配合，控制加工装置可通过服务器输入实验所需试件尺寸，服务器通过数据线将指令传达至控制加工装置，最后控制加工装置接受服务器指令，并通过控制其上各部件控制按钮进行调整，以使各部分机构相互配合完成加工任务，其中根据加工样品尺寸，上部托梁可通过移动马达沿竖臂上下移动，锯臂可进行伸缩调整；根据加工岩样硬度可进行旋转马达的速度调整，最终在各个部件精确配合下实现精准快速加工不规则煤岩样品，同时，本装置提供了两个控制加工装置，可以同时进行两个试件的加工，提高了加工效率，以满足不同实验设备对样品尺寸需求的目的。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替换、明显变形形式，均在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。