一种实验用煤炭切割设备及动态实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种实验用煤炭切割设备及动态实验系统。该实验用煤炭切割设备包括：切割刀具，所述切割刀具包括刀具本体和附着在所述刀具本体表面的疏水材料层；驱动装置，用于驱动所述切割刀具动作。本实用新型专利技术提供的煤炭切割设备在切割刀具上附着一层疏水材料层，如此，即使有水落在刀具上也会由于疏水材料层的作用而从刀具上滴落下来，避免沾水的刀具切割煤炭而导致煤炭破碎，从而保证动态实验过程的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种实验用煤炭切割设备及动态实验系统
本技术涉及动态实验领域，特别是一种实验用煤炭切割设备及动态实验系统。
技术介绍
煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一。然而在煤炭开采过程中，往往会因为结构不稳定，由冲击形成煤矿灾害的发生，进而造成人员伤亡、财产和设备的损失。因此对煤炭的动态特性了解尤为重要，但在煤样品切割过程中，会因为煤炭本身性质原因很难切割成想要的形状，且切割过程中容易损坏样品本身，造成时间、金钱的浪费，对实验结果造成影响。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的之一是提供一种能够保证煤炭正常切割的实验用煤炭切割设备及具有其的动态实验系统。为达上述目的，一方面，本技术采用如下技术方案：一种实验用煤炭切割设备，包括：切割刀具，所述切割刀具包括刀具本体和附着在所述刀具本体表面的疏水材料层；驱动装置，用于驱动所述切割刀具动作。优选地，所述疏水材料层为金属基超疏水材料层，所述金属基超疏水材料层包附所述刀具本体的整个外表面；或者，所述切割刀具包括切割刃，所述疏水材料层附着在所述刀具本体上除去所述切割刃所在区域的其他区域；优选地，所述金属基超疏水材料层的材料为镍或钛；优选地，所述刀具本体的表面设置有疏水结构，所述疏水材料层贴附于所述疏水结构的表面。优选地，所述驱动装置包括用于驱动所述切割刀具沿切割方向运动的第一驱动部和用于改变所述切割刀具的方位的第二驱动部；优选地，所述切割刀具呈圆盘形，所述圆盘形的径向外缘上设置有多个刀齿，所述驱动装置还包括用于驱动成圆盘形的所述切割刀具自转的第三驱动部。优选地，所述第一驱动部用于驱动所述切割刀具往复移动以对煤炭进行切割，所述切割刀具自身不运动，所述第二驱动部构造为能够驱动所述切割刀具在多个方位状态之间切换，所述切割刀具为多棱体结构，包括相互连接并呈角度设置的多个表面，相邻所述表面相交构成所述切割刀具的切割刃，多个方位状态分别对应多个切割刃；或者，呈圆盘形的所述切割刀具的多个刀齿具有不同的朝向。优选地，所述多个刀齿在呈圆盘形的所述切割刀具的周向上包括多段，多段刀齿包括第一刀齿组、第二刀齿组和中间刀齿组，所述中间刀齿组位于所述第一刀齿组和第二刀齿组之间，第一刀齿组中的刀齿朝向所述切割刀具的轴向一侧延伸，所述第二刀齿组中的刀齿朝向所述切割刀具的轴向另一侧延伸，所述中间刀齿组中的刀齿沿所述切割刀具的径向延伸；优选地，将所述刀齿与所述切割刀具的径向方向之间的夹角定义为夹角θ，所述第一刀齿组包括多个第一刀齿，多个第一刀齿的夹角θ向靠近所述中间刀齿组的方向逐渐减小；和/或，所述第二刀齿组包括多个第二刀齿，多个第二刀齿的夹角θ向靠近所述中间刀齿组的方向逐渐减小；和/或，所述中间刀齿组包括多个中间刀齿，多个中间刀齿在径向上的尺寸由中间向两侧逐渐增大，或者多个中间刀齿包括交错设置的高齿和低齿。优选地，所述多个方位状态中包括多个切割刃不朝下的方位状态，所述多个表面构造为，所述切割刀具在所述多个切割刃不朝下的方位状态中的任一方位状态下，相交形成与该方位状态相对应的切割刃的两个表面中位于下方的表面自上而下向远离待切煤炭的方向倾斜。优选地，所述多个表面构造为，所述切割刀具在所述多个方位状态中的任一方位状态下，位于相交形成与该方位状态相对应的切割刃的两个表面的上方的表面沿远离待切煤炭的方向向下倾斜。优选地，所述煤炭切割设备还包括设置于所述切割刀具一侧的吹气设备和设置在所述切割刀具的另一侧的导流结构，所述导流结构用于将附着于其上的液体向远离所述切割刀具的方向导流。优选地，所述导流结构与所述切割刀具的延伸方向一致，所述导流结构的横截面呈抛物线形。另一方面，本技术采用以下技术方案：一种动态实验系统，包括如上所述的实验用煤炭切割设备，实验用煤炭切割设备用于将煤炭切割成不同形状的煤炭块；优选地，还包括振动台，用于对不同形状的煤炭块进行振动测试；优选地，还包括外壳和设置在外壳内的实验台，所述实验用煤炭切割设备和所述振动台设置在所述实验台上；优选地，还包括罩壳，所述罩壳具有打开状态和关闭状态，在关闭状态，所述罩壳将所述切割刀具和煤炭罩于其内部，在打开状态，所述切割刀具和煤炭露于外部。本技术提供的煤炭切割设备在切割刀具上附着一层疏水材料层，如此，即使有水落在刀具上也会由于疏水材料层的作用而从刀具上滴落下来，避免沾水的刀具切割煤炭而导致煤炭破碎，从而保证煤炭开采和加工过程的可靠性。附图说明通过以下参照附图对本技术实施例的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1示出本技术具体实施方式提供的煤炭切割设备的结构示意图；图2示出本技术具体实施方式提供的切割刀具的局部剖视图；图3示出本技术具体实施方式提供的切割刀具处于第一方位状态的结构示意图；图4示出本技术具体实施方式提供的切割刀具处于第二方位状态的结构示意图；图5示出本技术具体实施方式提供的切割刀具、吹气装置和导流结构的结构示意图；图6示出本技术具体实施方式提供的另一种切割刀具局部外周展平后的结构示意图；图7示出本技术具体实施方式提供的动态实验系统的除去前面板后的结构示意图。图中，1、切割刀具；11、刀具本体；12、疏水材料层；13、切割刃；131、第一切割刃；132、第二切割刃；14、表面；141、第一表面；142、第二表面；143、第三表面；144、第四表面；15、刀齿；151、第一刀齿；152、第二刀齿；2、驱动装置；21、第一驱动部；22、第二驱动部；3、吹气设备；4、导流结构；5、外壳；6、实验台；61、板件；7、振动台。具体实施方式以下基于实施例对本技术进行描述，但是本技术并不仅仅限于这些实施例。为了避免混淆本技术的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。针对现有煤炭切割过程中经常会出现煤炭块破碎情况的问题，申请人发现，在煤炭的切割过程中刀具会存在沾水情况，沾水刀具切割煤炭会导致煤炭块发生破碎，针对这一问题，本申请提供了一种煤炭切割设备，以解决在煤炭切割过程中存在的煤炭块发生破碎的问题。如图1所示，其包括切割刀具1和用于驱动切割刀具1动作的驱动装置2，通过驱动装置2驱动切割刀具1动作来对煤炭进行切割，以实现煤炭的开采以及加工过程。如图2所示，切割刀具1包括刀具本体11和附着在刀具本体11表面的疏水材料层12，如此，即使有水落在切割刀具1上也会由于疏水材料层12的作用而从切割刀具1上滴落下来，避免沾水的切割刀具1切割煤炭而导致煤炭破碎，从而保证煤炭切割过程的可靠性。由于是对煤炭进行切割，对切割刀具1的强度和刚度具有一定的要求，通常情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实验用煤炭切割设备，其特征在于，包括：切割刀具，所述切割刀具包括刀具本体和附着在所述刀具本体表面的疏水材料层；驱动装置，用于驱动所述切割刀具动作，所述疏水材料层为金属基超疏水材料层，所述金属基超疏水材料层包附所述刀具本体的整个外表面；或者，所述切割刀具包括切割刃，所述疏水材料层附着在所述刀具本体上除去所述切割刃所在区域的其他区域。

【技术特征摘要】
1.一种实验用煤炭切割设备，其特征在于，包括：切割刀具，所述切割刀具包括刀具本体和附着在所述刀具本体表面的疏水材料层；驱动装置，用于驱动所述切割刀具动作，所述疏水材料层为金属基超疏水材料层，所述金属基超疏水材料层包附所述刀具本体的整个外表面；或者，所述切割刀具包括切割刃，所述疏水材料层附着在所述刀具本体上除去所述切割刃所在区域的其他区域。2.根据权利要求1所述的实验用煤炭切割设备，其特征在于，所述金属基超疏水材料层的材料为镍或钛。3.根据权利要求1所述的实验用煤炭切割设备，其特征在于，所述刀具本体的表面设置有疏水结构，所述疏水材料层贴附于所述疏水结构的表面。4.根据权利要求1至3之一所述的实验用煤炭切割设备，其特征在于，所述驱动装置包括用于驱动所述切割刀具沿切割方向运动的第一驱动部和用于改变所述切割刀具的方位的第二驱动部。5.根据权利要求4所述的实验用煤炭切割设备，其特征在于，所述切割刀具呈圆盘形，所述圆盘形的径向外缘上设置有多个刀齿，所述驱动装置还包括用于驱动成圆盘形的所述切割刀具自转的第三驱动部。6.根据权利要求5所述的实验用煤炭切割设备，其特征在于，所述第一驱动部用于驱动所述切割刀具往复移动以对煤炭进行切割，所述切割刀具自身不运动，所述第二驱动部构造为能够驱动所述切割刀具在多个方位状态之间切换，所述切割刀具为多棱体结构，包括相互连接并呈角度设置的多个表面，相邻所述表面相交构成所述切割刀具的切割刃，多个方位状态分别对应多个切割刃；或者，呈圆盘形的所述切割刀具的多个刀齿具有不同的朝向。7.根据权利要求6所述的实验用煤炭切割设备，其特征在于，所述多个刀齿在呈圆盘形的所述切割刀具的周向上包括多段，多段刀齿包括第一刀齿组、第二刀齿组和中间刀齿组，所述中间刀齿组位于所述第一刀齿组和第二刀齿组之间，第一刀齿组中的刀齿朝向所述切割刀具的轴向一侧延伸，所述第二刀齿组中的刀齿朝向所述切割刀具的轴向另一侧延伸，所述中间刀齿组中的刀齿沿所述切割刀具的径向延伸。8.根据权利要求7所述的实验用煤炭切割设备，其特征在于，将所述刀齿与所述切割刀具的径向...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏荣华，周佳，刘振洋，王子恒，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21