【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岩芯切割设备领域，具体涉及岩石试样多角度切割设备及岩石混凝土组合体的制备方法。
技术介绍
1、混凝土衬砌支护是隧道、矿井巷道及硐室等地下建筑结构中的常用支护形式，混凝土与围岩体组成工程体-岩体结构，能够充分利用围岩自承载能力维持地下建筑结构的安全与稳定。因此，国内外大量学者开展了岩石混凝土组合体性能的各项试验研究。制备岩块试样时，往往需要通过使用岩芯管钻具或其他取芯工具对岩层进行取样分析，然后进行切割制备岩石混凝土组合体试件。而实际工程中，岩石与混凝土界面倾角往往是多样且不断变化的，所以需要制备多种界面倾角的岩石混凝土组合体试件，以开展工程体-岩体结构的强度、刚度、稳定及耐久性研究。但是，目前岩芯切割技术由于固定岩芯位置的岩芯管走向有所限制，只能对岩芯进行横向或纵向切割，不能满足对岩石切割的多样化需求，如不同倾斜角度的斜向切割。
2、专利号为zl202221626257.4的中国专利，提供了一种岩芯切割机，包括底座、切割机本体和岩芯管，切割机本体相对于底座能够做升降运动，通过将岩芯管安装在可相对于底座平移和旋转的移动底板上，并将切割机本体安装在升降机构上，可使岩芯管呈现相对于切割机刀片平行或垂直的状态，实现了对岩芯纵向或横向切割的要求。又如专利号为zl202221626196.1的中国专利，通过调节两块调节底板之间的距离，可以实现对岩芯管的大小调节，以穿插不同半径的岩芯样，扩大了岩芯切割机的使用范围。
3、但是，上述两种岩芯切割机因受其自身用于固定岩芯位置的岩芯管走向限制，只能对岩芯进行横向
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供岩石试样多角度切割设备及岩石混凝土组合体的制备方法，通过夹持组件对岩石试样进行夹持固定，通过转动圆盘能够调节岩石试样的切割角度，实现对岩石试样进行纵向切割、横向切割及斜向切割，以制备不同界面倾角的岩石混凝土组合体。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、岩石试样多角度切割设备，包括底座，所述底座上设置有定位机构以及切割机构；
4、所述定位机构包括转动连接在底座上的转动圆盘，转动圆盘的侧面设置有第一抵紧组件，转动圆盘的上端固定连接有第一固定板，第一固定板的两端固定连接有第一连接板，两个第一连接板之间转动连接有第一双向丝杠，第一双向丝杠上螺纹连接有两个驱动块，驱动块上可拆卸连接有夹持组件；
5、夹持组件包括与驱动块可拆卸连接的对接块，对接块的上端固定连接有第二固定板，第二固定板的两端固定连接有第二连接板，两个第二连接板之间转动连接有第二双向丝杠，第二双向丝杠上螺纹连接有两个夹持块；
6、第一固定板中间两侧固定连接有支撑块，支撑块的上端固定连接有圆板，圆板的上端转动连接有支撑圆台，支撑圆台的上表面开设有切割避让槽，支撑圆台的侧面设置有第二抵紧组件。
7、进一步地，所述驱动块的上端开设有插槽，对接块插接在插槽内。
8、进一步地，所述驱动块的侧面开设有与插槽相通第一插孔，对接块上开设有与第一插孔相适配的第二插孔，第一插孔和第二插孔内滑动连接有插接块，插接块的外侧面固定连接有拉杆，拉杆上滑动连接有支架，支架与驱动块侧面固定连接，支架与插接块之间的拉杆上套有弹簧。
9、进一步地，所述第一抵紧组件包括设置在转动圆盘侧面的第一抵紧块，第一抵紧块上转动连接有第一螺纹柱，第一螺纹柱上螺纹连接有第一支板，第一支板与底座固定连接。
10、进一步地，所述第二抵紧组件包括设置在支撑圆台侧面的第二抵紧块，第二抵紧块上转动连接有第二螺纹柱，第二螺纹柱上螺纹连接有第二支板，第二支板与转动圆盘固定连接。
11、进一步地，所述夹持块的夹持面为弧形面或垂直面。
12、进一步地，所述切割机构包括设置在底座上的移动组件，移动组件上设置有切割组件，移动组件包括固定连接在底座上的横向调节座，横向调节座上开设有横向调节槽，横向调节槽内转动连接有第一螺纹杆，第一螺纹杆上螺纹连接有竖向调节座，竖向调节座上开设有竖向调节槽，竖向调节槽内转动连接有第二螺纹杆，第二螺纹杆上螺纹连接有连接杆。
13、进一步地，所述切割组件包括固定连接在连接杆另一端的支臂，支臂的下端转动连接有转轴，转轴的一端固定连接有切割圆刀，另一端固定连接有第一皮带轮，连接杆的上端固定连接有电机，电机的输出端固定连接有第二皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间套有皮带。
14、进一步地，所述切割圆刀上端外侧罩有防护罩，防护罩与支臂固定连接。
15、岩石混凝土组合体的制备方法，包括以下步骤：
16、岩石试样的取样，通过使用岩芯管钻具或其他取芯工具对岩层进行取样；
17、岩石试样的切割，使用本专利技术提供的切割设备对岩石试样进行切割成所需的岩石块；
18、首先，将岩石试样放置在支撑圆台上，转动第二双向丝杠使得两个夹持块相向移动对岩石试样进行夹紧，根据岩石试样所需的切割角度，转动转动圆盘进行岩石试样的切割角度调整，调整好后转动第一螺纹柱使得第一抵紧块抵紧转动圆盘，然后转动支撑圆台使得切割避让槽与切割路径重合，转动第二螺纹柱使得第二抵紧块抵紧支撑圆台；
19、其中，当切割角度过大时，为了避免夹持块挡住切割路径，适当转动第一双向丝杠，调节两个驱动块之间的间距，进而调节两个夹持组件之间的间距，使得两个夹持组件上的夹持块避开切割路径，方便后续的顺利切割；
20、最后，启动电机带动切割圆刀高速转动，通过驱动第二螺纹杆转动使得连接杆下移，进而使得切割圆刀下移，对岩石试样进行竖向切割，若一次性无法切割完全时，可通过驱动第一螺纹杆转动使得竖向调节座横向移动，进而使得切割圆刀横向移动，对岩石试样进行横向切割，使得岩石试样被完全切割开；
21、岩石混凝土组合体的制备，准备模具，将切割后的岩石块放置在模具内，向模具内灌入混凝土，使得混凝土与岩石块切割面接触，待混凝土凝固成型后，拆除模具，制得岩石混凝土组合体。
22、关于上述技术方案中涉及到的名词、连接词或者形容词部分解释如下：
23、固定连接是指将零件或部件固定后，没有任何相对运动的连接。其中分为可拆式连接和不可拆式连接两种。
24、(1)可拆连接是利用螺杆、花键、楔销等将零部件固定在一起。这种连接方式在维修时可以拆卸，且不会损坏零件。但使用的连接件规格必须正确(如螺栓、键、楔销的长度)，并紧固适当。
25、(2)不可拆连接主要指焊接、铆接和过榫配合等。由于维修或更换时需锻、锯或氧割才能拆卸，所以零配件一般不能二次使用。同时在连接时，应注意工艺质量、技术检测及补救措施(如校正、磨光等)。
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【技术保护点】
1.岩石试样多角度切割设备，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有定位机构(2)以及切割机构(3)；
2.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述驱动块(9)的上端开设有插槽(22)，对接块(12)插接在插槽(22)内。
3.根据权利要求2所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述驱动块(9)的侧面开设有与插槽(22)相通第一插孔(23)，对接块(12)上开设有与第一插孔(23)相适配的第二插孔(24)，第一插孔(23)和第二插孔(24)内滑动连接有插接块(25)，插接块(25)的外侧面固定连接有拉杆(26)，拉杆(26)上滑动连接有支架(27)，支架(27)与驱动块(9)侧面固定连接，支架(27)与插接块(25)之间的拉杆(26)上套有弹簧(28)。
4.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述第一抵紧组件(5)包括设置在转动圆盘(4)侧面的第一抵紧块(29)，第一抵紧块(29)上转动连接有第一螺纹柱(30)，第一螺纹柱(30)上螺纹连接有第一支板(31)，第一支板(31)与底座(1)固
5.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述第二抵紧组件(21)包括设置在支撑圆台(19)侧面的第二抵紧块(32)，第二抵紧块(32)上转动连接有第二螺纹柱(33)，第二螺纹柱(33)上螺纹连接有第二支板(34)，第二支板(34)与转动圆盘(4)固定连接。
6.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述夹持块(16)的夹持面为弧形面或垂直面。
7.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述切割机构(3)包括设置在底座(1)上的移动组件(35)，移动组件(35)上设置有切割组件(36)，移动组件(35)包括固定连接在底座(1)上的横向调节座(37)，横向调节座(37)上开设有横向调节槽(38)，横向调节槽(38)内转动连接有第一螺纹杆(39)，第一螺纹杆(39)上螺纹连接有竖向调节座(40)，竖向调节座(40)上开设有竖向调节槽(41)，竖向调节槽(41)内转动连接有第二螺纹杆(42)，第二螺纹杆(42)上螺纹连接有连接杆(43)。
8.根据权利要求7所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述切割组件(36)包括固定连接在连接杆(43)另一端的支臂(44)，支臂(44)的下端转动连接有转轴(45)，转轴(45)的一端固定连接有切割圆刀(46)，另一端固定连接有第一皮带轮(47)，连接杆(43)的上端固定连接有电机(48)，电机(48)的输出端固定连接有第二皮带轮(49)，第一皮带轮(47)与第二皮带轮(49)之间套有皮带(50)。
9.根据权利要求8所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述切割圆刀(46)上端外侧罩有防护罩(51)，防护罩(51)与支臂(44)固定连接。
10.岩石混凝土组合体的制备方法，其特征在于，其使用如权利要求1-9任一项所述的切割设备对岩石试样进行切割，具体包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.岩石试样多角度切割设备，其特征在于，包括底座(1)，所述底座(1)上设置有定位机构(2)以及切割机构(3)；
2.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述驱动块(9)的上端开设有插槽(22)，对接块(12)插接在插槽(22)内。
3.根据权利要求2所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述驱动块(9)的侧面开设有与插槽(22)相通第一插孔(23)，对接块(12)上开设有与第一插孔(23)相适配的第二插孔(24)，第一插孔(23)和第二插孔(24)内滑动连接有插接块(25)，插接块(25)的外侧面固定连接有拉杆(26)，拉杆(26)上滑动连接有支架(27)，支架(27)与驱动块(9)侧面固定连接，支架(27)与插接块(25)之间的拉杆(26)上套有弹簧(28)。
4.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述第一抵紧组件(5)包括设置在转动圆盘(4)侧面的第一抵紧块(29)，第一抵紧块(29)上转动连接有第一螺纹柱(30)，第一螺纹柱(30)上螺纹连接有第一支板(31)，第一支板(31)与底座(1)固定连接。
5.根据权利要求1所述的岩石试样多角度切割设备，其特征在于，所述第二抵紧组件(21)包括设置在支撑圆台(19)侧面的第二抵紧块(32)，第二抵紧块(32)上转动连接有第二螺纹柱(33)，第二螺纹柱(33)上螺纹连接有第二支板(34)，第二支板(34)与转动圆盘(4)固定连接。
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚韦靖，刘宇，王成军，程斌，芮少阁，段昌瑞，肖宇辰，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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