一种岩石钻孔取芯机夹具的制作方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]夹具是岩石钻孔取芯机重要组成部分，本发明的新型岩石钻孔取芯机夹具，属于土工试验仪器器材领域。
[0003]技术背景:
[0004]国内取芯机主要采用的是立式取芯，夹具大部分用的是压条压紧和双板压紧，少部分使用的是三抓式夹持工件原理，是是岩石钻孔取芯机的一个重要组成部件。由于压条和压板式工作原理的夹具无法对小直径及不规则岩样进行夹持取芯，三抓式夹具只能对规则的圆柱状圆心进行夹持，且容易由于受力不均导致应力集中，导致岩样破坏。对于不规则岩样，国内罕有相应的岩石取芯机夹具研发。因此在取岩石的圆柱体标准样时常因岩石未夹牢而造成的岩石样本损失以及岩石较小无法被夹牢取样的情况，在岩石取芯过程中工作效率不高，同时易造成岩样的损坏。
[0005]
【发明内容】
:
[0006]本实用新型的目的是提供一种安装快捷、操作方便的岩石钻孔取芯机夹具。
[0007]本实用新型的目的由以下技术方案实现:
[0008]一种岩石钻孔取芯机夹具，由底座(1)、夹具活动轨道(2)、夹头螺丝高度调节轨道(4)、顶面压板(6)、可换夹头(9)组成，圆形底座(I)上设有六个同心圆的夹具活动轨道
(2)，夹具活动轨道(2)上垂直设有三个夹头螺丝高度调节轨道(4)，夹头螺丝高度调节轨道(4)底部设有夹具固定螺丝(3)与夹具活动轨道(2)连接，夹具活动轨道(2)中间设有通槽，夹头位子固定螺丝(5 )设在上述通槽内，可上下调节高度，夹头位于固定螺丝(5 )前端设有可换夹头(9)，可换夹头(9)为有两个自由度的多用夹头，夹头可以在水平方向和竖直方向进行120°的自由转动，在夹头螺丝高度调节轨道(4)顶部通过顶面压板固定螺丝(7)固定有顶面压板(6 )，顶面压板(6 )端部设有顶面紧固螺丝(8 )。
[0009]本实用新型由压条改为夹头压条共同夹持，由于传统取芯机器上的压条夹具无法保证能在钻头取样时完全压紧岩样，因此我们采用了压条、夹头以及紧固螺丝共同作用的方式来压紧岩样，夹头利用推杆向前的力将岩样固定在钻头下，再由压片或紧固螺丝来进一步固定岩样。
[0010]本实用新型可换夹头高度可调，普通岩石取芯机夹具操作时，如只用可换夹头时如果三个方向的夹头高度不一致，夹持的过紧会使岩样倾斜，夹的太松会使岩样在钻孔时发生松动导致岩样损坏。本发明将可换夹头的推杆部分设计为可以沿支座上下移动。这样在夹紧岩石时当发现岩石出现倾斜就可以方便快捷的的调整夹头高度使岩石保持竖直，同时避免了岩石在取样时出现松动的情况。当需要钻取较矮、较高或不规则岩石时同样可以方便的调节可换夹头高度来保证被钻孔取芯的岩石的稳定性。
[0011]本实用新型可换夹头可更换且角度可调，在实际夹持时我们发现当不规则岩石的夹持面与夹头成一定角度或由于夹头与岩石的接触面较少时岩石会发生松动导致岩样钻取失败的情况，为了解决这一问题我们将可换夹头设计为可更换且夹头有两个自由度的多用夹头，夹头可以在水平方向和竖直方向进行大约120°的自由转动，以确保岩石与夹头有足够的接触面来保证在钻取时不发生松动的情况。
[0012]本实用新型顶面压板长度及高度可调，传统夹具由于采用单独两个压条压紧岩石所以经常会发生直径过小的岩石无法被压条压紧或压紧后端部的直径不足以让钻机通过，或由于岩石高度大于压条的高度而无法压紧岩石。本发明将压条设计为长度及高度可调节的压条，这样不仅能将岩石压紧而且原来无法取样的直径较小的岩石也可以正常取芯了。
[0013]本实用新型紧固螺丝的使用，针对不规则样的夹持方法，我们首次使用了紧固螺丝来压紧不规则岩石，由于不规则岩石的端面极不平整因此平面压条无法完全满足所有的不规则样。所以我们在压条的前端安装了可以向下扭动的紧固螺丝，当上端面不平整时我们可以转动紧固螺丝，使之压紧螺丝下方的岩石面，从而固定不规则岩石。
[0014]本实用新型的有益效果:
[0015]与现国内的夹具有以下有益效果
[0016]1.该夹具安装快捷、上手简单、操作方便、制作成本较低，非常适合岩芯取样使用。
[0017]2.该夹具不但可以完成规则样品进行夹持取芯，而且可以完成不规则岩石样品的取芯工作。而且能够同时避免压条式夹具无法牢固加持小直径岩样以及和三爪是夹具在取样中由于用力过大造成岩样破裂的情况。
[0018]3.本实用新型可以避免由于岩石未夹牢而造成的珍贵岩石样本损失，并能使原来无法加工的岩样可以顺利取得岩样。
[0019]结合附图对本新型夹具作进一步描述。
[0020]【附图说明】:
[0021]附图1为夹具整体布局示意图，
[0022]附图2为图1侧面示意图；
[0023]附图3为为图1俯视图。
[0024]【具体实施方式】:
[0025]一种岩石钻孔取芯机夹具，由底座(1)、夹具活动轨道(2)、夹头螺丝高度调节轨道(4)、顶面压板(6)、可换夹头(9)组成，圆形底座(I)上设有六个同心圆的夹具活动轨道
(2)，夹具活动轨道(2)上垂直设有三个夹头螺丝高度调节轨道(4)，夹头螺丝高度调节轨道(4)底部设有夹具固定螺丝(3)与夹具活动轨道(2)连接，夹具活动轨道(2)中间设有通槽，夹头位子固定螺丝(5 )设在上述通槽内，可上下调节高度，夹头位于固定螺丝(5 )前端设有可换夹头(9)，可换夹头(9)为有两个自由度的多用夹头，夹头可以在水平方向和竖直方向进行120°的自由转动，在夹头螺丝高度调节轨道(4)顶部通过顶面压板固定螺丝(7)固定有顶面压板(6)，顶面压板(6)端部设有顶面紧固螺丝(8)。在底座上共设计了六个过圆形底盘圆心的轨道，方便夹持不同形状的岩石及不规则形状的岩石。下面主要介绍针对规则样与不则样的夹持组合方式。
[0026]对规则样的夹持组合方式:
[0027]1.仅用可换夹头
[0028]①可换夹头三向夹持，②可换夹头相对夹持
[0029]I1.仅用顶面压板
[0030]①顶面压板三向压紧，②顶面压板相对压紧
[0031]II1.顶面压板与可换夹头同时作用
[0032]①压片与夹头同时三向作用，②夹头相对夹紧单压片固定；
[0033]对不规则样的夹持组合方式如下:
[0034]仅用顶面紧固螺丝，用三向紧固螺丝，或相对紧固螺丝夹持，也可可换夹头与紧固螺丝结合，三向夹头与紧固螺丝同时作用，或者相对夹头与单颗紧固螺丝同时作用。
【主权项】
1.一种岩石钻孔取芯机夹具，由底座(I)、夹具活动轨道(2)、夹头螺丝高度调节轨道(4)、顶面压板(6)、可换夹头(9)组成，其特征是:圆形底座(I)上设有六个同心圆的夹具活动轨道(2)，夹具活动轨道(2)上垂直设有三个夹头螺丝高度调节轨道(4)，夹头位于固定螺丝(5)前端设有可换夹头(9)，可换夹头(9)为有两个自由度的多用夹头，夹头可以在水平方向和竖直方向进行120°的自由转动，在夹头螺丝高度调节轨道(4)顶部通过顶面压板固定螺丝(7)固定有顶面压板(6)，顶面压板(6)端部设有顶面紧固螺丝(8)。
【专利摘要】一种岩石钻孔取芯机夹具，由底座（1）、夹具活动轨道（2）、夹头螺丝高度调节轨道（4）、顶面压板（6）、可换夹头（9）组成，夹具活动轨道（2）上垂直设有三个夹头螺丝高度调节轨道（4），夹头螺丝高度调节轨道（4）底部设有夹具固定螺丝（3）与夹具活动轨道（2）连接，夹具活动轨道（2）中间设有通槽，夹头位子固定螺丝（5）设在上述通槽内，可上下调节高度，夹头位子固定螺丝（5）前端设有可换夹头（9）。本实用新型将加持方式改为轴向压条-径向紧固联合作用，使取芯机加持稳定性和适用范围更加优化，既可以稳固加持规则岩样，也可对不规则样进行稳定的夹持取芯。
【IPC分类】G01N1/08
【公开号】CN204731049
【申请号】CN201520209831
【发明人】梁海安, 张子臻, 郑毅, 宁子健, 李瑞瑞, 周文博, 李辉, 刘宏, 刘运庆, 边为为
【申请人】东华理工大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月9日