岩石切割的冷却装置及冷却方法与流程

本发明涉及一种水冷却装置，属于实验室双面岩石切割机冷却技术领域。

背景技术：

工程现场地质勘察取回地质岩芯，在实验室里需经过切割、钻芯、磨平后制成标准岩芯后，进行岩石的单轴、三轴试验，测试其力学参数，为工程设计和理论分析提供基础数据。目前，双面岩石切割机普遍采用直管水冷却，直管冷却主要是对锯片实施单一位置冷却，不冷却待切岩样。当双面岩石切割机工作时，高速旋转的锯片只有在直管位置冷却，其余位置在同一时刻不能冷却，对金刚石刀头不能精准冷却，冷却时间短，冷却范围小，冷却效果差，影响了金刚石刀头冷却效果和岩石切割效率。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种对待切岩样以及锯片的切割部进行精准冷却的岩石切割的冷却装置及冷却方法。

本发明的技术方案是：岩石切割的冷却装置，包括待切岩样的冷却装置和切割刀头的冷却装置；

所述待切岩样的冷却装置包括，进水端设有阀门的冷却水进水管a，冷却水进水管a连接水平进水管，水平进水管连接竖向水管，竖向水管连接通过支架支撑的横水管，支架位于岩样挡柱顶部，所述横水管连接弧形冷却水管，所述弧形冷却水管上设有若干出水喷头a，所述出水喷头a的出水口与待切岩样的待切部相对，所述待切岩样位于岩样底座端部、并通过岩样挡柱限位固定；

切割刀头的冷却装置包括，若干设置于切割机锯片两侧的出水喷头b，出水喷头b分布于锯片两侧的环形冷却水管上，所述环形冷却水管连接分水管的终端，所述分水管经分水器连接冷却水进水管b，冷却水进水管b上设有进水阀。

所述分水器为一分三分水器，所述环形冷却水管为平行排列的三根，锯片为平行排列的两张，环形冷却水管与锯片交错分布，两侧的环形冷却水管上近锯片侧设有出水喷头b，中间的环形冷却水管双侧均设有出水喷头b。

所述分水器的接头通过对接丝扣连接器连接冷却水进水管b终端。

所述环形冷却水管顶部设有凸接头，分水器终端设有凹槽接口，凸接头与凹槽接口螺纹连接。

所述环形冷却水管底部通过支座支撑，所述支座位于岩样台底座上，所述支座为磁性支座，所述磁性支座与岩样台底座磁性连接。

所述冷却水进水管b通过进水管固定螺栓与切割机锯片保护架梁固定。

所述出水喷头b与锯片间距2-4cm。

所述冷却水进水管a通过若干固定卡子竖向固定于切割机的立柱上；所述水平进水管通过若干固定卡子固定于岩样底座底部；所述竖向水管通过若干固定卡子固定于岩样挡柱上。

所述的若干出水喷头a位于同一平面内。

岩石切割的冷却方法，包括如下步骤：

S1)将待切岩样置于岩样底座端部，调整待切岩样位置，使切割部对准弧形冷却水管上的出水喷头a，待切岩样通过岩样挡柱限位固定；

S2)打开阀门和进水阀，出水喷头a向待切岩样的待切部位喷水冷却，出水喷头b向锯片的切割工作部喷水冷却；

S3)启动岩石切割机，对待切岩样进行切割处理。

本发明的有益效果是：对岩样切割位置和锯片切割工作部精准冷却，冷却范围大，冷却部位多，连接结构单，实用性强，操作简单，可以随时控制冷却水流速和流量。岩石切割能够在饱水环境下完成，冷却效果良好，除尘效果好。

附图说明

本发明共有附图4幅。

图1为待切岩样的冷却装置结构图。

图2为切割刀头的冷却装置结构图

图3为分水器结构图；

图4为环形冷却水管结构图。

图中附图标记如下：1、阀门，2、冷却水进水管a，3、立柱，4.1、固定卡子，4.2、固定卡子，4.3、固定卡子，5、直角弯头，6、横水管，7、支架，8、竖向水管，9、岩样挡柱，10、弧形冷却水管，11、出水喷头a，12、待切岩样，13、水平进水管，14、岩样底座，15、冷却水进水管b，16、进水管固定螺栓，17、对接丝扣连接器，18、分水器，19、进水阀，20、出水喷头b，21、环形冷却水管，22、支座，23、岩样台底座，24、锯片，25、锁紧螺母，26、传动轴，27、锯片保护架梁，28、凹槽接口，29、接头，30、凸接头，31、封底。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本发明做进一步说明：

岩石切割的冷却装置，包括待切岩样的冷却装置和切割刀头的冷却装置；

所述待切岩样的冷却装置包括，进水端设有阀门1的冷却水进水管2，冷却水进水管2连接水平进水管13，水平进水管13连接竖向水管8，竖向水管8连接通过支架7支撑的横水管6，支架7位于岩样挡柱9顶部，所述横水管6连接弧形冷却水管10，所述弧形冷却水管10上设有若干出水喷头a11，所述出水喷头a11的出水口与待切岩样12的待切部相对，所述待切岩样12位于岩样底座14端部、并通过岩样挡柱9限位固定；

切割刀头的冷却装置包括，若干设置于切割机锯片24两侧的出水喷头b20，出水喷头b20分布于锯片24两侧的环形冷却水管21上，所述环形冷却水管21连接分水管的终端，所述分水管经分水器18连接冷却水进水管b15，冷却水进水管b15上设有进水阀19。

所述分水器18为一分三分水器，所述环形冷却水管21为平行排列的三根，锯片24为平行排列的两张，环形冷却水管21与锯片24交错分布，两侧的环形冷却水管21上近锯片24侧设有出水喷头b20，中间的环形冷却水管21双侧均设有出水喷头b20。

所述分水器18的接头29通过对接丝扣连接器17连接冷却水进水管b15终端。所述环形冷却水管21顶部设有凸接头30，分水器18终端设有凹槽接口28，凸接头30与凹槽接口28螺纹连接。所述环形冷却水管21末端通过封底31密封。

所述环形冷却水管21底部通过支座22支撑，所述支座22位于岩样台底座23，支座22为磁性支座，所述磁性支座与岩样台底座23磁性连接。

所述冷却水进水管b15通过进水管固定螺栓16与切割机锯片保护架梁27固定。所述出水喷头b20与锯片24间距2-4cm

所述冷却水进水管2通过若干固定卡子4.1竖向固定于切割机的立柱3上。

所述水平进水管13通过若干固定卡子4.2固定于岩样底座14底部。

所述冷却水进水管2通过直角弯头5连接水平进水管13。

所述横水管6通过分水器连接弧形冷却水管10。

所述竖向水管8通过若干固定卡子4.3固定于岩样挡柱9上。

所述的若干出水喷头a11位于同一平面内。

岩石切割的冷却方法，包括如下步骤：

S1)将待切岩样12置于岩样底座14端部，调整待切岩样12位置，使切割部对准弧形冷却水管10上的出水喷头a11，待切岩样12通过岩样挡柱9限位固定；

S2)打开阀门1和进水阀19，出水喷头a11向待切岩样12的待切部位喷水冷却，出水喷头b20向锯片24的切割工作部喷水冷却；

S3)启动岩石切割机，对待切岩样12进行切割处理。

本发明工作原理：

打开冷却水阀门1冷却水进入冷却水进水管a2，冷却水进水管a2通过固定卡子4.1与切割机立柱3竖向固定，通过下弯直角弯头5与水平进水管13相连，水平进水管13通过固定卡子4.2与岩样底座14固定，到达岩样底座14端头通过上弯直角弯头与竖向水管8连接，竖向水管8通过固定卡子4.3与岩样挡柱9固定，岩样底座14与岩样挡柱9刚性连接。竖向水管8通过下弯直角弯头与有支架7支托的横水管6连接。横水管6的另一端通过丝扣与分水器连接。水器连接的分水端连接弧型冷却水管10，各个弧形冷却管10的中心在同一竖直面内。弧形冷却水管12密布出水喷头a11，指向由岩样底座14、岩样挡柱9、岩样顶栓固定的待切岩样12的切割位置，喷头的出水路径与岩石待切割位置共面。弧形冷却水管10中心面在同一竖直面内，用于冷却岩样切割位置，同时可以降尘。根据岩样的硬度和切割机切割转速动态调整阀门1，实施调控冷却水的水量和流速。

岩石切割机的冷却水进水管1通过两个进水管固定螺栓16与切割机锯片保护架梁27固定。在冷却水进水管1另一端通过对接丝扣3与一进三出分水器18刚性连接，使得冷却水管1和一进三出分水器18不能发生相对位移。图2中，在一进三出分水器的3个分水管终端为凹槽接口28，与3个环形冷却水管21的上凸接头30丝扣连接。一进三出分水器与3个环形冷却水管21不能发生相对位移。3个环形冷却水管21下方分别设有3个固定磁性支座，固定磁性支座与岩样平台9通过磁性连接。固定磁性支座、环形冷却水管21一进三出分水器的中心线在同一平面内。在图3环形冷却管结构图中，环形冷却水管21由一根铝合金材质圆管弯曲形成，上端为凸形丝扣接头16与一进三出分水器凹形接头连接，环形冷却水管21另一端由环形水管封底31密闭。环形冷却水管处于竖直平面内。

环形冷却水管21的直径小于锯片24的直径。左、右环形冷却水管21近锯片24侧及中间环形冷却水管21两侧各车有18个丝孔，中心角为20度，通过垫片与出水喷头b20连接。18个喷头喷水路径均终点均位于锯片24的金刚石刀头上，保障冷却水对锯片24金刚石刀头精准定位冷却。

切割机左侧锯片24和右侧锯片24通过锁紧螺母25与转动轴12固定，由转动轴12带动左侧锯片24和右侧锯片110旋转切割工作。当左侧锯片24和右侧锯片24工进快要接触岩样时，打开切割机箱进水阀19，冷却水进入冷水进水管1，通过一进三出分水器，分别进入3个环形冷却水管21，由左侧环形冷却水管21的出水喷头b20和中间环形冷却水管21的左侧喷头6对左侧锯片24定位冷却，右侧环形冷却水管21的出水喷头b20和中间环形冷却水管21的右侧喷头6分别对右侧锯片24定位冷却，可以实现对左、右侧锯片24的金刚石刀头进行精准定位冷却。可以根据岩样的硬度和切割机切割转速动态调整水阀5，,调控冷却水的水量和流速。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。