[發明專利]單齒單次沖擊碎巖實驗裝置

有效

• 申請號: 201310681262.4
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103645100A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 周琴;劉寶林;王瑜;張蔚;盧彤;鄒俊;古衛鵬
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01N3/303
• 分類號: G01N3/303
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術領域

本發明涉及一種用于測試巖石沖擊碎巖要過的實驗裝置，尤其涉及一種低功耗條件下的單齒單次沖擊碎巖實驗裝置。

背景技術

在現有技術中，沖擊碎巖實驗裝置主要是針對大沖擊功作用下的碎巖實驗，用于石油鉆探和地質鉆探領域。沖擊試驗中沖錘的運動大多數采用液壓系統或氣動方式實現。由于沖擊功大，對實驗裝置要求較高，結構復雜，整體結構尺寸較大，成本較高，制造和安裝不方便。

月球表層鉆進取心對功耗有嚴格要求和限制，現有的沖擊實驗裝置不能滿足低功耗條件下的碎巖研究，特別是低功耗條件下的單齒和單詞的沖擊碎巖實驗要求。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種結構簡單、操作方便的單齒單次沖擊碎巖實驗裝置，以研究低功耗條件下的單齒單次碎巖狀況，同時為鉆頭單齒結構、碎巖功耗、月表沖擊載荷有效范圍等提供實驗依據。

為實現上述目的，本發明提供一種單齒單次沖擊碎巖實驗裝置，包括落錘沖擊加載單元、底座和數據采集單元，所述落錘沖擊加載單元包括豎直導軌、沖錘、錐套筒、彈簧、錐形壓塊、壓頭和壓頭固定座，所述沖錘滑動設置在所述導軌上，所述錐套筒包括上扶正圓筒和下錐筒，在所述上扶正圓筒內設置有彈簧，所述樹脂道軌的下端插入到所述上扶正圓筒內，所述下錐筒套在所述錐形壓塊的上方，所述錐形壓塊的下方為壓頭固定座，所述壓頭安裝在所述壓頭固定座的底面，所述數據采集單元設置在所述錐形壓塊和所述壓頭固定座之間，所述底座設置在所述壓頭的下方。

優選地，還包括巖樣加持單元，所述巖樣加持單元設置在所述底座上，所述巖樣加持單元包括巖石盛裝器皿和至少三根壓緊螺栓，每根所述壓緊螺栓的插入端均穿過所述巖石盛裝器皿的側壁進入到所述巖石盛裝器皿的腔內，相鄰兩個所述螺栓之間的夾角均相同，所述壓緊螺栓與所述巖石盛裝器皿的側壁螺紋連接。

優選地，所述底座為一矩形平臺，在所述矩形平臺的下方設有柱腳，所述柱腳為可伸縮柱腳，所述可伸縮柱腳為四個，四個所述可伸縮柱腳分布在所述矩形平臺的四角。

優選地，還包括調平單元，所述調平單元包括水平調平尺、豎直調平尺、支撐柱和調平套筒，所述水平調平尺和所述豎直調平尺均設置在所述支撐柱上，所述支撐柱豎直安裝在所述底座上，所述調平套筒安裝在所述豎直導軌上端，所述調平套筒和所述支撐柱之間通過水平橫梁連接在一起。

優選地，所述壓頭為楔形頭、圓頭或尖頭。

優選地，所述壓緊螺栓為四個，相鄰兩個所述壓緊螺栓之間的夾角為90°。

優選地，還包括緊定螺釘，所述緊定螺釘設置在所述調平套筒側面，所述緊定螺釘與所述調平套筒側壁螺紋連接，所述緊定螺釘的尖端旋入所述調平套筒側壁頂住所述導軌。

優選地，所述緊定螺釘為兩個，一個所述緊定螺釘設置在所述調平套筒側面的上部分，另一個所述緊定螺釘與其鏡像設置在所述調平套筒側面的下部分。

優選地，所述巖石盛裝器皿底部具有一凹形臺階孔。

本發明提供的單齒單次沖擊碎巖實驗裝置結構簡單、操作方便，本實驗裝置用于研究低功耗條件下的單齒單次碎巖狀況，為鉆頭單齒結構、碎巖功耗、月表沖擊載荷有效范圍等提供實驗依據。

附圖說明

圖1為本發明單齒單次沖擊碎巖實驗裝置的結構示意圖；

圖2為本發明單齒單次沖擊碎巖實驗裝置的巖石盛裝器皿的俯視結構示意圖；

圖3為本發明單齒單次沖擊碎巖實驗裝置的壓頭的一種實施方式的結構示意圖；

圖4為本發明單齒單次沖擊碎巖實驗裝置的壓頭的另一種實施方式的結構示意圖；

圖5為本發明單齒單次沖擊碎巖實驗裝置的壓頭的又一種實施方式的結構示意圖；

圖6為圖1中圓內選定部分放大的結構示意圖。

圖中：1-底座，2-數據采集單元，3-豎直導軌，4-沖錘，5-錐套筒，6-彈簧，7-錐形壓塊，8-壓頭，9-壓頭固定座，10-巖石盛裝器皿，11-壓緊螺栓，12-可伸縮柱腳，13-水平調平尺，14-豎直調平尺，15-調平套筒，16-緊定螺釘，17-水平橫梁。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明：

請參考圖1和圖6，圖1為本發明單齒單次沖擊碎巖實驗裝置的壓頭的一種實施方式的結構示意圖，圖6為圖1中圓內選定部分放大的結構示意圖。