【技术实现步骤摘要】
本技术属于采矿工程，尤其是涉及一种岩石微扰动取芯装置。
技术介绍
1、标准圆柱形试样广泛用在岩石的单三轴、蠕变、劈裂以及孔-渗试验中，制备满足实际工程情况的岩芯试样成为了试验研究的先决条件。目前，地下空间工程和采矿工程等领域所需的试验岩芯通常是利用现场钻孔的方式获得原位岩芯，再通过室内岩芯钻取机旋转切割制备，或利用线切割装置进行获取。
2、岩芯钻取机由于高速旋转切磨和剧烈甩动，往往会损坏试样的完整性和平整度，尤其是盐岩和风化后这类的工程软岩，直接用于试验研究将导致与真实情况存在较大的偏差。此外，岩芯钻取机还伴有水冷却系统，不适用于自身强度低、胶结程度差和遇水溶解的岩芯。线切割装置是一种常见的微扰动岩石取芯方式，但价格昂贵、维护成本高致使目前普及率较低。因此，有必要寻求一种新的岩石微扰动取芯方法，以保障岩石原有结构不被破坏，真实反映岩石力学和变形特征。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本技术提供一种岩石微扰动取芯装置，解决现有技术中采用岩芯钻取机制作标准圆柱形岩石试样易破坏软岩结构，采用线切割装置制作试样成本高昂的问题。
2、为了实现上述目的，本技术提供的一种岩石微扰动取芯装置，包括：底座、夹持机构和打磨机构，所述夹持机构包括第一升降组件、第二升降组件、旋转组件、夹持卡盘和顶尖，所述第一升降组件和所述第二升降组件均固定安装在所述底座上，所述旋转组件固定安装在所述第一升降组件的升降端，所述顶尖转动安装在所述第二升降组件的升降端，所述夹持卡盘转动安装在所述
3、所述打磨机构包括直线运动组件和打磨组件，所述直线运动组件固定安装在所述底座上，所述直线运动组件布置在所述第一升降组件和所述第二升降组件之间，所述打磨组件固定安装在所述直线运动组件的运动端，通过所述直线运动组件带动所述打磨组件在所述第一升降组件和所述第二升降组件之间往复运动。
4、可选地，所述直线运动组件包括第一直线导轨、水平滑块、第一电机和第一丝杆，所述第一直线导轨和所述底座固定连接，所述第一丝杆转动安装在所述底座上，所述第一丝杆和所述第一直线导轨平行，所述第一电机固定安装在所述底座上，所述第一电机和所述第一丝杆传动连接，所述第一水平滑块和所述第一直线导轨滑动配合，所述第一水平滑块和所述第一丝杆螺纹配合。
5、所述打磨组件包括第一打磨板、第二水平滑块，第二丝杆、第二电机和第二直线导轨，所述第二直线导轨和所述第一水平滑块固定连接，所述第二直线导轨和所述第一直线导轨互相垂直，所述第二丝杆和所述第一水平滑块转动连接，所述第二丝杆和所述第二直线导轨平行，所述第二电机和所述第一水平滑块固定连接，所述第二电机和所述第二丝杆传动连接，所述第二水平滑块和所述第二直线导轨滑动配合，所述第二水平滑块和所述第二丝杆螺纹配合，第一打磨板可拆卸安装在所述第二水平滑块上。
6、可选地，所述打磨组件还包括第三水平滑块和第二打磨板，所述第三水平滑块和所述第二直线导轨滑动配合，所述第二丝杆包括正螺纹段和反螺纹端，所述第二水平滑块和所述第三水平滑块分别和所述第二丝杆上的正螺纹段和反螺纹端螺纹配合，所述第二打磨板可拆卸的安装在所述第三水平滑块上。
7、可选地，所述第一升降组件包括支撑架、竖向导轨、竖向丝杆、竖向滑块和升降电机，所述支撑架固设在所述底座上，所述竖向导轨和所述支撑架固定连接，所述竖向丝杆和所述支撑架转动连接，所述竖向丝杆和所述竖向导轨平行，所述竖向滑块和所述竖向导轨滑动配合，所述竖向滑块和所述竖向丝杆螺纹配合。
8、可选地，所述旋转组件包括旋转电机和电机安装箱，所述电机安装箱和所述竖向滑块固定连接，所述旋转电机固定安装在所述电机安装箱上，所述夹持卡盘和所述电机安装箱转动连接，所述旋转电机和所述夹持卡盘传动连接。
9、可选地，所述第二升降组件包括伸缩件801和顶尖安装座，所述伸缩件801固定安装在所述底座上，所述顶尖安装座固设在所述伸缩件801的活动端，所述顶尖和所述顶尖安装座转动连接，所述顶尖正对所述夹持卡盘。
10、可选地，所述的岩石微扰动取芯装置还包括降温除尘系统，所述降温除尘系统包括防尘罩和吸尘器；所述防尘罩可拆卸的安装在所述底座上，所述夹持机构和所述打磨机构均设置在所述防尘罩，所述吸尘器和所述防尘罩连通，所述防尘罩上开设有若干进气孔。
11、可选地，所述防尘罩为透明结构。
12、可选地，所述的岩石微扰动取芯装置还包括切割带锯，所述切割带锯可拆卸的安装在所述第一水平滑块上。
13、如上所述，本专利技术的岩石微扰动取芯装置，至少具有以下有益效果：
14、(1)由于设置有旋转组件，所述旋转组件带动岩石样品旋转过程中，打磨组件对岩样的表面进行打磨，旋转组件可根据不同岩样硬度调节对应的转速，极大的减少了对岩样结构的扰动，保证了岩样原有结构不被破坏,极大的提高了取芯效率。
15、(2)由于设置有直线运动组件，打磨组件能够沿着所述直线运动组件运动，打磨组件能够局部缓慢的打磨岩石样品，从而减少了对岩石样品的扰动。
16、(3)通过调整打磨板到岩石样品中心的距离控制取芯直径，无需更换打磨板即可获得不同规格岩芯。
17、(4)设置有可调节顶尖，保护岩样不因离心力而甩动，可保护岩样在旋转过程中不被破坏，并提高取芯精度。
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1.一种岩石微扰动取芯装置，其特征在于，包括：底座、夹持机构和打磨机构；
2.根据权利要求1所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述直线运动组件包括第一直线导轨、第一水平滑块、第一电机和第一丝杆，所述第一直线导轨和所述底座固定连接，所述第一丝杆转动安装在所述底座上，所述第一丝杆和所述第一直线导轨平行，所述第一电机固定安装在所述底座上，所述第一电机和所述第一丝杆传动连接，所述第一水平滑块和所述第一直线导轨滑动配合，所述第一水平滑块和所述第一丝杆螺纹配合，所述打磨组件设在所述第一水平滑块上。
3.根据权利要求2所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述打磨组件包括第一打磨板、第二水平滑块、第二丝杆、第二电机和第二直线导轨，所述第二直线导轨和所述第一水平滑块固定连接，所述第二直线导轨和所述第一直线导轨互相垂直，所述第二丝杆和所述第一水平滑块转动连接，所述第二丝杆和所述第二直线导轨平行，所述第二电机和所述第一水平滑块固定连接，所述第二电机和所述第二丝杆传动连接，所述第二水平滑块和所述第二直线导轨滑动配合，所述第二水平滑块和所述第二丝杆螺纹配合，第一打磨板可拆卸安
4.根据权利要求3所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述打磨组件还包括第三水平滑块和第二打磨板，所述第三水平滑块和所述第二直线导轨滑动配合，所述第二丝杆包括正螺纹段和反螺纹端，所述第二水平滑块和所述第三水平滑块分别和所述第二丝杆上的正螺纹段和反螺纹端螺纹配合，所述第二打磨板可拆卸的安装在所述第三水平滑块上。
5.根据权利要求1所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述第一升降组件包括支撑架、竖向导轨、竖向丝杆、竖向滑块和升降电机，所述支撑架固设在所述底座上，所述竖向导轨和所述支撑架固定连接，所述竖向丝杆和所述支撑架转动连接，所述竖向丝杆和所述竖向导轨平行，所述竖向滑块和所述竖向导轨滑动配合，所述竖向滑块和所述竖向丝杆螺纹配合。
6.根据权利要求5所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述旋转组件包括旋转电机和电机安装箱，所述电机安装箱和所述竖向滑块固定连接，所述旋转电机固定安装在所述电机安装箱上，所述夹持卡盘和所述电机安装箱转动连接，所述旋转电机和所述夹持卡盘传动连接。
7.根据权利要求1所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述第二升降组件包括伸缩件（801）和顶尖安装座，所述伸缩件（801）固定安装在所述底座上，所述顶尖安装座固设在所述伸缩件（801）的活动端，所述顶尖和所述顶尖安装座转动连接，所述顶尖正对所述夹持卡盘。
8.根据权利要求1所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：还包括降温除尘系统，所述降温除尘系统包括防尘罩和吸尘器；所述防尘罩可拆卸的安装在所述底座上，所述夹持机构和所述打磨机构均设置在所述防尘罩，所述吸尘器和所述防尘罩连通，所述防尘罩上开设有若干进气孔。
9.根据权利要求8所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述防尘罩为透明结构。
10.根据权利要求3或4任一所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：还包括切割带锯，所述切割带锯可拆卸的安装在所述第一水平滑块上。
...【技术特征摘要】
1.一种岩石微扰动取芯装置，其特征在于，包括：底座、夹持机构和打磨机构；
2.根据权利要求1所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述直线运动组件包括第一直线导轨、第一水平滑块、第一电机和第一丝杆，所述第一直线导轨和所述底座固定连接，所述第一丝杆转动安装在所述底座上，所述第一丝杆和所述第一直线导轨平行，所述第一电机固定安装在所述底座上，所述第一电机和所述第一丝杆传动连接，所述第一水平滑块和所述第一直线导轨滑动配合，所述第一水平滑块和所述第一丝杆螺纹配合，所述打磨组件设在所述第一水平滑块上。
3.根据权利要求2所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述打磨组件包括第一打磨板、第二水平滑块、第二丝杆、第二电机和第二直线导轨，所述第二直线导轨和所述第一水平滑块固定连接，所述第二直线导轨和所述第一直线导轨互相垂直，所述第二丝杆和所述第一水平滑块转动连接，所述第二丝杆和所述第二直线导轨平行，所述第二电机和所述第一水平滑块固定连接，所述第二电机和所述第二丝杆传动连接，所述第二水平滑块和所述第二直线导轨滑动配合，所述第二水平滑块和所述第二丝杆螺纹配合，第一打磨板可拆卸安装在所述第二水平滑块上。
4.根据权利要求3所述的岩石微扰动取芯装置，其特征在于：所述打磨组件还包括第三水平滑块和第二打磨板，所述第三水平滑块和所述第二直线导轨滑动配合，所述第二丝杆包括正螺纹段和反螺纹端，所述第二水平滑块和所述第三水平滑块分别和所述第二丝杆上的正螺纹段和反螺纹端螺纹配合，所述第二打磨板可拆卸的安装在所述第三水平滑块上。
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈祥胜，熊天恺，周冬林，耿大新，于洋，蒋亚龙，石钰锋，罗如平，许紫刚，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：新型
国别省市：
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