一种大型膨润土砌块的切割装置及方法与流程

1.本发明涉及砌块切割技术领域，特别是涉及一种大型膨润土砌块的切割装置及方法。


背景技术：

2.在高放废物地质处置领域，缓冲材料通常以高压实砌块堆砌的形式包裹在废物罐周围，是地质处置库安全性和稳定性的有效保障。膨润土砌块一般是采用静力压实方式，将特定含水率的膨润土粉末原料压制成具有一定形状和密实度的砌体结构形式。在膨润土砌块制备过程中，由于原料成分和压制工艺等影响因素，将导致高压实砌块产生各向异性。
3.根据国内外研究现状，高放废物地质处置库采用的膨润土砌块通常是直径达1.2～1.7米。高度达0.5米的圆柱形或圆环形大型砌块，重量达1t左右，需要对此类工程尺度的大型砌块开展样品检测，掌握不同位置处的工程性能。为了调整和优化压制工艺，同时也为了全面掌握制备出的砌块的工程性能参数，需要将大型砌块切割成适合开展各类试验的小型样品，再将小型样品进一步进行切割，以便检测砌块不同位置处的均匀程度，评价砌块的各项工程性能。
4.常规的切割设备，在切割过程中往往需要加水降温，同时利用水流冲出碎屑，以实现样品切割工作。但对膨润土砌块来说，在切割过程中不能进行加水操作，因为加水将导致膨润土砌块遇水损坏。若直接进行切割，刀具在高速运动下产生高温，将导致样品含水率发生明显变化，使其偏离实际状态，严重影响其工程性能测试。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种大型膨润土砌块的切割装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，在避免膨润土砌块遇水损坏和含水率发生明显变化的基础上，高效、完整地进行大型膨润土砌块的切割。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供了一种大型膨润土砌块的切割装置，包括密闭的密封罩，所述密封罩内设置有载物台和水平式绳锯切割机；
8.所述载物台的顶面设置有砌块放置区和压紧机构，大型膨润土砌块放置在所述砌块放置区上，所述压紧机构能够将所述大型膨润土砌块压紧；所述载物台的底端设置有至少三个自带锁紧功能的万向轮；
9.所述载物台的顶面上还设置有至少一个用于穿过所述水平式绳锯切割机的锯绳的凹槽；所述锯绳绕在所述大型膨润土砌块上，所述水平式绳锯切割机通过带动所述锯绳相对所述大型膨润土砌块移动来切割所述大型膨润土砌块。
10.优选的，所述密封罩的罩体上还设置有多个一端通向所述密封罩所罩起来的空间的除尘管，所述除尘管的另一端与除尘装置的吸尘口连通；所述除尘装置采用除尘器。
11.优选的，所述密封罩的罩体上还设置有一端朝向所述水平式绳锯切割机的绳锯的
风冷管，所述风冷管的另一端与风冷装置的出风口连通；所述风冷装置采用冷风机。
12.优选的，所述压紧机构包括至少两个压板和至少四个沿所述砌块放置区周向分布的立柱，所述立柱的底端与所述载物台固连，每个所述压板都能够套设在任意两个立柱上，每个所述立柱上均螺纹连接有一个螺栓，通过旋紧所述螺栓向下压紧所述压板，从而使所述压板压紧所述砌块放置区上的大型膨润土砌块。
13.优选的，所述压板的底面设置有缓冲层，所述缓冲层的材料为柔性聚四氟乙烯。
14.优选的，所述载物台上对应每个所述立柱均设置有一个螺栓孔，所述立柱的底端与对应的所述螺栓孔螺纹连接。
15.优选的，所述锯绳采用点断式锯绳。
16.优选的，所述凹槽穿过所述砌块放置区的中心。
17.本发明还提供一种大型膨润土砌块的切割方法，基于上述的大型膨润土砌块的切割装置，包括以下步骤：
18.(1)将水平式绳锯切割机的锯绳上的连接扣打开，使得整圈的所述锯绳断开，然后将高度较低的一部分所述锯绳铺设在载物台上的凹槽上；
19.(2)将大型膨润土砌块放置在砌块放置区上；
20.(3)使高度较高的一部分所述锯绳位于所述大型膨润土砌块的上方，并通过所述连接扣将两部分所述锯绳连接，通过压紧机构将所述大型膨润土砌块压紧并使所述压紧机构避开所述锯绳，防止所述锯绳转动时与所述压紧机构发生接触；
21.(4)用密封罩将所述载物台和所述水平式绳锯切割机罩起来，将风冷管与风冷装置连通，将除尘管与除尘装置连通；
22.(5)开启所述水平式绳锯切割机驱动所述锯绳转动并通过带动所述锯绳相对所述大型膨润土砌块移动来切割所述大型膨润土砌块；同时开启所述风冷装置和所述除尘装置，对所述锯绳进行降温，并进行除尘，直至完成所述锯绳所在方向的切割；
23.(6)将水平式绳锯切割机的锯绳上的连接扣打开，然后转动所述载物台使得所述锯绳处于下一个切割方向上，然后将高度较低的一部分所述锯绳穿过所述载物台上的与所述下一个切割方向平行的凹槽；
24.(7)使高度较高的一部分所述锯绳位于所述大型膨润土砌块的上方，并通过所述连接扣将两部分所述锯绳连接；通过压紧机构将所述大型膨润土砌块压紧并使所述压紧机构避开所述锯绳，防止所述锯绳转动时与所述压紧机构发生接触；
25.(8)开启所述水平式绳锯切割机驱动所述锯绳转动并通过带动所述锯绳相对所述大型膨润土砌块移动来切割所述大型膨润土砌块；同时开启所述风冷装置和所述除尘装置，对所述锯绳进行降温，并进行除尘；
26.(9)重复步骤(6)-(8)，直至切割得到设定大小的砌块样品。
27.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
28.本发明的大型膨润土砌块的切割装置及方法，能够在避免膨润土砌块遇水损坏和含水率发生明显变化的基础上，高效、完整地进行大型膨润土砌块的切割。本发明的大型膨润土砌块的切割装置及方法采用低温风冷方式，在降温的同时实现碎屑的排除，最大限度保持样品含水率；采用点断式的锯绳(切割线)，防止膨润土粉末粘连和包裹切割线，提高切割速率和精度，保证切割样品的完整性；本发明能够将米级尺度的大型砌块分解成分米级
和厘米级的小型样品，适用于不同规格尺寸的砌块样品检测；采用全密封措施，配备除尘装置，切割全程无粉尘飞扬，有效保证操作人员健康。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1为本发明大型膨润土砌块的切割装置的结构示意图；
31.图2为本发明大型膨润土砌块的切割装置的部分结构示意图一；
32.图3为本发明大型膨润土砌块的切割装置的部分结构示意图二；
33.其中：1、螺栓；2、压板；3、立柱；4、载物台；5、大型膨润土砌块；6、锯绳；7、滚轮；8、滑动车体；9、底座；10、支架；11、风冷管；12、除尘管；13、密封罩；14、凹槽。
具体实施方式
34.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付出创造性劳动的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。
35.本发明的目的是提供一种大型膨润土砌块的切割装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，在避免膨润土砌块遇水损坏和含水率发生明显变化的基础上，高效、完整地进行大型膨润土砌块的切割。
36.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
37.如图1至图3所示：本实施例提供了一种大型膨润土砌块的切割装置，包括密闭的密封罩13，密封罩13内设置有载物台4和水平式绳锯切割机；
38.载物台4的顶面设置有砌块放置区和压紧机构，大型膨润土砌块5放置在砌块放置区上，压紧机构能够将放置在砌块放置区上的大型膨润土砌块5压紧；载物台4的底端设置有至少三个自带锁紧功能的万向轮；
39.载物台4的顶面上还设置有四个用于穿过水平式绳锯切割机的锯绳6的凹槽14，四个凹槽14均穿过砌块放置区的中心；锯绳6绕在大型膨润土砌块5上，水平式绳锯切割机通过带动锯绳6相对大型膨润土砌块5移动来切割大型膨润土砌块5。底座9下方设置有用于支撑的支架10并在一端设置有轮子，轮子能够在将底座9倾斜时与底面接触，从而方便移动底座9；底座9上具有水平的导轨，在工作时通过滚轮7带动锯绳6转动，滑动车体8能够沿水平的导轨滑动，从而带动转动的绳锯也水平移动，从而将待切割物体切割。锯绳6采用点断式锯绳6(切割线)，防止膨润土粉末粘连和包裹切割线，提高切割速率和精度，保证切割样品的完整性。水平式绳锯切割机为市面上现有的绳锯切割机，在本实施例中不对其具体结构和工作原理进行赘述。
40.密封罩13的罩体上还设置有多个一端通向密封罩13所罩起来的空间的除尘管12，
除尘管12的另一端与除尘装置的吸尘口连通；密封罩13的罩体上还设置有一端朝向水平式绳锯切割机的绳锯的风冷管11，风冷管11的另一端与风冷装置的出风口连通；在本实施例中，除尘装置采用除尘器。风冷装置采用冷风机。
41.如图2所示，在本实施例中，压紧机构包括两个压板2和八个沿砌块放置区周向分布的立柱3，立柱3的底端与载物台4固连，载物台4上对应每个立柱3均设置有一个螺栓1孔，立柱3的底端与对应的螺栓1孔螺纹连接。每个压板2都能够套设在任意两个立柱3上，每个立柱3上均螺纹连接有一个螺栓1，通过旋紧螺栓1向下压紧压板2，从而使压板2压紧砌块放置区上的大型膨润土砌块5。需要说明的是，为方便理解，图2中示意出了四个压板2同时连接的情况，但在实际应用中，只需要用到两个压板2即可，两个压板2相互平行，并使锯绳6位于两个压板2之间，锯绳6也与压板2平行，这样便能够保证在压紧大型膨润土砌块5的同时还避免锯绳6与压板2接触。
42.为避免压板2压紧大型膨润土砌块5时大型膨润土砌块5发生损坏，在压板2的底面设置有采用柔性聚四氟乙烯制作的缓冲层。
43.本发明还提供一种大型膨润土砌块的切割方法，基于上述的大型膨润土砌块的切割装置，包括以下步骤：
44.(1)将水平式绳锯切割机的锯绳6上的连接扣打开，使得整圈的锯绳6断开，然后将高度较低的一部分锯绳6铺设在载物台4上的凹槽14上；
45.(2)将大型膨润土砌块5放置在砌块放置区上；
46.(3)使高度较高的一部分锯绳6位于大型膨润土砌块5的上方，并通过连接扣将两部分锯绳6连接；使得两个压板2与锯绳6平行，并分别位于锯绳6的两侧，以使压紧机构避开锯绳6，防止锯绳6转动时与压紧机构发生接触；两个压板2分别套设在两个立柱3上，通过旋紧立柱3上的螺栓1，使得压板2压紧砌块放置区上的大型膨润土砌块5；
47.(4)用密封罩13将载物台4和水平式绳锯切割机罩起来，将风冷管11与风冷装置连通，将除尘管12与除尘装置连通；
48.(5)开启水平式绳锯切割机驱动锯绳6转动并通过带动锯绳6相对大型膨润土砌块5移动来切割大型膨润土砌块5；同时开启风冷装置和除尘装置，对锯绳6进行降温，并进行除尘，直至完成锯绳6所在方向的切割；
49.(6)将水平式绳锯切割机的锯绳6上的连接扣打开，然后转动载物台4使得锯绳6处于下一个切割方向上，然后将高度较低的一部分锯绳6穿过载物台4上的与下一个切割方向平行的凹槽14；
50.(7)使高度较高的一部分锯绳6位于大型膨润土砌块5的上方，并通过连接扣将两部分锯绳6连接；旋松立柱3上的螺栓1，将两个压板2取下，并使得两个压板2与锯绳6平行，并分别位于锯绳6的两侧，以使压紧机构避开锯绳6，防止锯绳6转动时与压紧机构发生接触；两个压板2分别套设在两个立柱3上，通过旋紧立柱3上的螺栓1，使得压板2压紧砌块放置区上的大型膨润土砌块5；
51.(8)开启水平式绳锯切割机驱动锯绳6转动并通过带动锯绳6相对大型膨润土砌块5移动来切割大型膨润土砌块5；同时开启风冷装置和除尘装置，对锯绳6进行降温，并进行除尘；
52.(9)重复步骤(6)-(8)，直至切割得到设定大小的砌块样品。
53.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
54.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。