多功能岩心处理集成一体机及采用其进行岩心处理的方法技术

本发明专利技术公开了多功能岩心处理集成一体机及采用其进行岩心处理的方法，岩心处理集成一体机包括主体机床、岩心夹持装置、冷却装置、全伺服控制装置；所述主体机床包括底座、工作台、立柱、主轴箱，立柱固定在底座上，主轴箱安装在立柱的顶端的前侧面上；主轴箱上垂直向设有两个可旋转的主轴，各主轴上设有一钻削磨工具；工作台通过可控制工作台X轴、Y轴、Z轴方向运动的移动装置安装在立柱前钻削磨工具的下方的底座上；所述岩心夹持装置包括V型夹持器、固定挡板、可移动挡板、电动升降调节器。本发明专利技术可对岩心经过剖切后在岩心剖面上可进行切削、磨平等表面处理以及钻取样品等多项加工处理，操作便利。

【技术实现步骤摘要】
多功能岩心处理集成一体机及采用其进行岩心处理的方法
本专利技术涉及一种岩心处理机，尤其是一种多功能岩心处理集成一体机及采用其进行岩心处理的方法，属于地质勘探设备

技术介绍
密闭保型等各类取心井所取出的岩心，根据科研生产工作的需求，把完整的岩心沿轴向剖切成1/3和2/3两个部分，形成两个剖面，1/3部分为岩心观察剖面，专门用于岩心观察和研究，2/3部分为岩心采样剖面，专门用于岩心的样品的采集。经过剖切后，岩心观察剖面表面会附着泥浆或碎屑等污物，需要进行切削、磨平处理将岩心剖面的表面清理干净，钻取样品在岩心采样剖面上进行操作。目前，岩心剖面每一项处理工作都是使用单独的处理设备或工具，岩心钻取样品所使用的岩心钻柱机，设备功能单一，只能局限在30公分左右的小尺寸岩心上进行钻取，而且每次钻取样品都要人工调节岩心钻取角度和位置，岩心夹持不牢固,整个钻取过程都要手工操作来完成，容易发生卡钻；岩心观察剖面的表面处理则需要人工用刀具进行切削和磨平处理，整个操作过程较复杂，工作强度较大，工作效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多功能岩心处理集成一体机，解决了将岩心观察剖面的表面进行切削、磨平处理，以及在岩心采样剖面上钻取样品等各项加工处理的问题。解决现有技术中每一项处理工作都是使用单独的处理设备或工具，岩心钻取样品所使用的岩心钻柱机，设备功能单一，只能局限在30公分左右的小尺寸岩心上进行钻取，而且每次钻取样品都要人工调节岩心钻取角度和位置，岩心夹持不牢固,整个钻取样品过程都要手工操作来完成，容易发生卡钻；岩心剖面的表面处理则需要人工用刀具进行切削和磨平处理，整个操作过程较复杂，工作强度较大，工作效率低等问题。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现。多功能岩心处理集成一体机包括主体机床、岩心夹持装置、冷却装置、全伺服控制装置；所述主体机床包括底座、工作台、立柱、主轴箱，立柱固定在底座上，主轴箱安装在立柱的顶端的前侧面上；主轴箱上垂直向设有两个可旋转的主轴，各主轴上设有一钻削磨工具；所述钻削磨工具为钻头、钢丝轮、毛刷轮中的一种；工作台通过可控制工作台X轴、Y轴、Z轴方向运动的移动装置安装在立柱(5)前钻削磨工具的下方的底座上，其中前后移动为Y轴，左右移动为X轴，上下移动是Z轴；所述岩心夹持装置包括V型夹持器、固定挡板、可移动挡板、电动升降调节器；固定挡板、可移动挡板分别设置在V型夹持器的两端,可移动挡板由钢铁材质制成，为实心V型且与V型夹持器充分结合；V型夹持器内部装有电磁线圈,电磁线圈与触摸控制液晶屏上的电磁开关相连。V型夹持器的底部的两端中的一端与工作台的顶面铰接，另一端铰接在电动升降调节器的顶端，电动升降调节器的底端与工作台的顶面相连。作为优选技术方案，所述移动装置包括若干电动升降装置。作为优选技术方案，电动升降装置的顶面上设有Y轴方向导轨安装平台，Y轴方向导轨安装平台上安装有Y轴方向导轨、Y轴方向导轨丝杠驱动电机、Y轴方向丝杠，Y轴方向导轨丝杠驱动电机通过Y轴方向丝杠与Y轴方向导轨的滑块相连；Y轴方向导轨的滑块上设有X轴方向导轨安装平台；X轴方向导轨安装平台上安装有X轴方向导轨、X轴方向导轨丝杠驱动电机、X轴方向丝杠，X轴方向导轨丝杠驱动电机通过X轴方向丝杠与X轴方向导轨的滑块相连，工作台安装在X轴方向导轨的滑块上。作为优选技术方案，电动升降装置的顶面上设有X轴方向导轨安装平台；X轴方向导轨安装平台上安装有X轴方向导轨、X轴方向导轨丝杠驱动电机、X轴方向丝杠，X轴方向导轨丝杠驱动电机通过X轴方向丝杠与X轴方向导轨的滑块相连；X轴方向导轨的滑块上设有Y轴方向导轨安装平台，Y轴方向导轨安装平台上安装有Y轴方向导轨、Y轴方向导轨丝杠驱动电机、Y轴方向丝杠，Y轴方向导轨丝杠驱动电机通过Y轴方向丝杠与Y轴方向导轨的滑块相连，工作台安装在Y轴方向导轨的滑块上。作为优选技术方案，立柱的后侧安装有电气箱；主体机床上设有可测量Y轴方向导轨安装平台、X轴方向导轨安装平台运行位置的限位传感器，限位传感器通过线路与全伺服控制装置相连。作为优选技术方案，V型夹持器上的固定挡板、可移动挡板分别设置在V型夹持器的两端,可移动挡板由钢铁材质制成，为实心V型且与V型夹持器充分结合；V型夹持器内部装有电磁线圈,与触摸控制液晶屏上的电磁开关相连。作为优选技术方案，V型夹持器的底部的两端中的一端通过两铰接轴纵向设置的第一连接铰与工作台的顶面铰接，另一端通过一铰接轴纵向设置的第二连接铰铰接在电动升降调节器的顶端，电动升降调节器的底端与工作台的顶面相连。作为优选技术方案，V型夹持器的底部的两端中的一端通过一铰接轴纵向设置的第一连接铰与工作台的顶面铰接，另一端通过两铰接轴纵向设置的第二连接铰铰接分别连接在两电动升降调节器的顶端，各电动升降调节器的底端与工作台的顶面相连。作为优选技术方案，冷却装置包括液氮钢瓶；空气压缩机；主轴7的中轴线上设有通孔，液氮钢瓶顶部装有低温电磁阀，与空气压缩机分别通过管路与所述通孔相连。作为优选技术方案，多功能岩心处理集成一体机包括全伺服控制装置，全伺服控制装置包括控制器、触摸控制液晶屏。作为优选技术方案，V型夹持器上设有感知切磨到极限位置的极限位置传感器，当极限位置传感器感知到钻削磨工具时，控制器关闭动力源，并启动报警系统；触摸控制液晶屏上设有急停按钮，紧急情况下，通过急停按钮切断所有电源。作为优选技术方案，所述主体机床包括还包括可密封底座上工作台、立柱、主轴箱的机壳，在机壳顶部两侧设计有进出风口，方便粉尘排出。采用上述任意一多功能岩心处理集成一体机进行岩心处理的方法，进行岩心剖面表面削磨处理，包括如下步骤：步骤1：工具的选用根据岩心剖面的岩性情况，选定钢丝轮、毛刷轮；所述岩性情况包括岩心(10)的表面光洁度、硬度；根据岩心剖面的岩性情况，选择圆形刷子的直径，设定转速；圆型刷径越大，其效果越好，同样直径条件下，刷丝越短，磨削力越强，刷丝越长，磨削力就弱；选取钢丝轮、毛刷轮时，应在保持原有岩层的纹露不被破坏的条件下选取对岩心剖面强的削磨工具；步骤2：将选定的削磨工具分别装入主轴箱上的双主轴上；步骤3：将岩心观察剖面放置在V型夹持器内，岩心一端顶在固定挡板上，一端用可移动挡板固定,开启电磁开关,使得V型夹持器内部的电磁线圈产生磁力,将可移动挡板吸附固定在V型夹持器上；步骤4：通过全套伺服自动化控制系统，工作台运动，将岩心剖面移动到削磨工具工作位置进行打磨；主轴带动钢丝轮、毛刷轮同时高速旋转，工作台水平匀速移动，钢丝轮将岩心表面的泥浆切削打磨下来，后面的毛刷轮将浮在岩心表面的杂质扫到岩心外侧，从而完成对岩心剖面表面的自动化清理。进行岩心剖面表面钻取处理，包括如下步骤：步骤1：将钻头装入主轴箱上的两主轴或其中一主轴上；步骤2：将岩心采样剖面放置在V型夹持器内，岩心一端顶在固定挡板上，一端用可移动挡板固定,开启电磁开关,使得V型夹持器内部的电磁线圈产生磁力,将可移动挡板吸附固定在V型夹持器上。步骤3：设备使用液氮冷却装置，液态氮钻取时，打开低温电磁阀与空压机开关，将液氮钢瓶内的和空压机内的压力空气通入到主轴中心孔内，液态氮冷却钻头，压力空气将钻取时产生的岩心碎屑从钻孔中带出，液态氮钢瓶与空压机实行电动开启和关闭。步骤4：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多功能岩心处理集成一体机，其特征在于：包括主体机床、岩心夹持装置、冷却装置、全伺服控制装置；所述主体机床包括底座(3)、工作台(4)、立柱(5)、主轴箱(6)，立柱(5)固定在底座(3)上，主轴箱(6)安装在立柱(5)的顶端的前侧面上；主轴箱(6)上垂直向设有两个可旋转的主轴(7)，各主轴(7)上设有一钻削磨工具(8)；所述钻削磨工具(8)为钻头(81)、钢丝轮(82)、毛刷轮(83)中的一种；工作台(4)通过可控制工作台(4)X轴、Y轴、Z轴方向运动的移动装置安装在立柱(5)前钻削磨工具(8)的下方的底座(3)上，其中前后移动为Y轴，左右移动为X轴，上下移动是Z轴；所述岩心夹持装置包括V型夹持器(9)、固定挡板(18)、可移动挡板(11)、电动升降调节器(12)；固定挡板(18)、可移动挡板(11)分别设置在V型夹持器(9)的两端；可移动挡板(11)由钢铁材质制成，为实心V型且与V型夹持器(9)充分结合；V型夹持器(9)内部装有电磁线圈(24),电磁线圈(24)与触摸控制液晶屏(2)上的电磁开关(25)相连；V型夹持器(9)的底部的两端中的一端与工作台(4)的顶面铰接，另一端铰接在电动升降调节器(12)的顶端，电动升降调节器(12)的底端与工作台(4)的顶面相连。...

【技术特征摘要】
1.多功能岩心处理集成一体机，其特征在于：包括主体机床、岩心夹持装置、冷却装置、全伺服控制装置；所述主体机床包括底座(3)、工作台(4)、立柱(5)、主轴箱(6)，立柱(5)固定在底座(3)上，主轴箱(6)安装在立柱(5)的顶端的前侧面上；主轴箱(6)上垂直向设有两个可旋转的主轴(7)，各主轴(7)上设有一钻削磨工具(8)；所述钻削磨工具(8)为钻头(81)、钢丝轮(82)、毛刷轮(83)中的一种；工作台(4)通过可控制工作台(4)X轴、Y轴、Z轴方向运动的移动装置安装在立柱(5)前钻削磨工具(8)的下方的底座(3)上，其中前后移动为Y轴，左右移动为X轴，上下移动是Z轴；所述岩心夹持装置包括V型夹持器(9)、固定挡板(18)、可移动挡板(11)、电动升降调节器(12)；固定挡板(18)、可移动挡板(11)分别设置在V型夹持器(9)的两端；可移动挡板(11)由钢铁材质制成，为实心V型且与V型夹持器(9)充分结合；V型夹持器(9)内部装有电磁线圈(24),电磁线圈(24)与触摸控制液晶屏(2)上的电磁开关(25)相连；V型夹持器(9)的底部的两端中的一端与工作台(4)的顶面铰接，另一端铰接在电动升降调节器(12)的顶端，电动升降调节器(12)的底端与工作台(4)的顶面相连。2.如权利要求1所述的多功能岩心处理集成一体机，其特征在于：所述移动装置包括若干电动升降装置(15)；电动升降装置(15)的顶面上设有Y轴方向导轨安装平台(131)，Y轴方向导轨安装平台(131)上安装有Y轴方向导轨(132)、Y轴方向导轨丝杠驱动电机(13)、Y轴方向丝杠(133)，Y轴方向导轨丝杠驱动电机(13)通过Y轴方向丝杠(133)与Y轴方向导轨(132)的滑块相连；Y轴方向导轨(132)的滑块上设有X轴方向导轨安装平台(141)；X轴方向导轨安装平台(141)上安装有X轴方向导轨(142)、X轴方向导轨丝杠驱动电机(14)、X轴方向丝杠(143)，X轴方向导轨丝杠驱动电机(14)通过X轴方向丝杠(143)与X轴方向导轨(142)的滑块相连，工作台(4)安装在X轴方向导轨(142)的滑块上；或者电动升降装置(15)的顶面上设有X轴方向导轨安装平台(141)；X轴方向导轨安装平台(141)上安装有X轴方向导轨(142)、X轴方向导轨丝杠驱动电机(14)、X轴方向丝杠(143)，X轴方向导轨丝杠驱动电机(14)通过X轴方向丝杠(143)与X轴方向导轨(142)的滑块相连；X轴方向导轨(142)的滑块上设有Y轴方向导轨安装平台(131)，Y轴方向导轨安装平台(131)上安装有Y轴方向导轨(132)、Y轴方向导轨丝杠驱动电机(13)、Y轴方向丝杠(133)，Y轴方向导轨丝杠驱动电机(13)通过Y轴方向丝杠(133)与Y轴方向导轨(132)的滑块相连，工作台(4)安装在Y轴方向导轨(132)的滑块上。3.如权利要求2所述的多功能岩心处理集成一体机，其特征在于：立柱(5)的后侧安装有电气箱(16)；主体机床上设有可测量Y轴方向导轨安装平台(131)、X轴方向导轨安装平台(141)运行位置的限位传感器(19)，限位传感器(19)通过线路与全伺服控制装置相连。4.如权利要求1所述的多功能岩心处理集成一体机，其特征在于：V型夹持器(9)上的固定挡板(18)、可移动挡板(11)分别设置在V型夹持器(9)的两端；V型夹持器(9)的底部的两端中的一端通过两铰接轴纵向设置的第一连接铰(22)与工作台(4)的顶面铰接，另一端通过一铰接轴纵向设置的第二连接铰(23)铰接在电动升降调节器(12)的顶端，电动升降调节器(12)的底端与工作台(4)的顶面相连，或者，V型夹持器(9)的底部的两端中的一端通过一铰接轴纵向设置的第一连接铰(22)与工作台(4)的顶面铰接，另一端通过两铰接轴纵向设置的第二连接铰(...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋来亮，李永忠，李秀国，杨光，常文明，杨富周，王飞，郭昭江，宋涛，董福奇，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：山东,37