[发明专利]用于制备泥页岩岩石试件的装置及其制备方法

权利要求书

1.一种用于制备泥页岩岩石试件的装置，其特征在于：这种用于制备泥页岩岩石试件的装置包括框架（16）、锥型缩径打磨筒（1）、电动机（2）、试件固定器（3）、滑道（5）、升降机构，锥型缩径打磨筒（1）安装在框架（16）的一个侧面板上，电动机（2）安装在框架（16）的另一个侧面板上，电动机（2）输出轴连接第一齿轮（9），纵向螺纹杆（8）伸入到锥型缩径打磨筒（1）中，纵向螺纹杆（8）与锥型缩径打磨筒（1）同轴安装，锥型缩径打磨筒（1）上设置第二齿轮（10），第一齿轮（9）与第二齿轮（10）通过传动带（7）连接；滑道（5）固定安装在框架（16）的底板（15）上，试件固定器（3）置于滑道（5）上，试件固定器（3）上有橡胶垫片，橡胶垫的上表面粗糙且较软，试件固定器（3）位于锥型缩径打麻筒（1）的正下方，升降机构连接试件固定器（3），升降机构带动试件固定器（3）沿滑道（5）升降，升降机构的手动控速摇杆（4）安装在框架（16）后面板（14）的外侧；锥型缩径打磨筒（1）的下部分为缩径筒，上部分为直筒，锥型缩径打磨筒（1）内部有三种磨纹，第一段磨纹位于缩径筒下部，第二段磨纹位于缩径筒上部，第三段磨纹位于直筒；岩石试件被夹持在试件固定器（3）和纵向螺纹杆（8）之间；

这种用于制备泥页岩岩石试件的装置制备泥页岩岩石试件的方法：

a．为方便岩屑回收清理，在底板（15）处设计了下底面直径为3cm，上底面直径为7cm的圆台形开口，所以底板（15）下面的桌面也要有一个直径为3cm的直径，并与底板（15）的开口对齐，然后将底板（15）通过螺栓固定在近似水平的桌面上；

b．根据岩石力学实验的需要，确定所需岩石试件的尺寸，选取对应的锥型缩径打磨筒（1），如需要直径为25mm，长度为100mm的圆柱岩样，选取下部内径为40mm的锥型缩径打磨筒（1）；

c．将滑道（5）安装在底板（15）上，选好的锥型缩径打磨筒（1）和电动机（2）分别安装在不同的侧面板上，然后将后面板（14）上的传动杆（6）和手动控速摇杆（4）也安装好，待所有零部件安装完成后，将装有锥型缩径打磨筒（1）的侧面板竖起，并通过螺栓安装固定在底板（15）上，同时将试件固定器（3）放入滑道（5），再安装后面板（14），最后安装另一个侧面板，到此装置整体组装完成，检验装置安装是否合格；

d．将岩石用切割器切割成长宽小于40mm且大于25mm的长方体，然后将其用试件固定器（3）夹紧，装置整体调试稳定后，打开电动机（2），匀速摇动手杆使岩样匀速上升，直至岩样的直径达到岩石力学实验的标准为止；

e．取出打磨得到的岩石试件，然后将其上下端面打磨平整。

2.根据权利要求1所述的用于制备泥页岩岩石试件的装置，其特征在于：所述的升降机构包括手动控速摇杆（4）、横向螺纹杆（11）、传动杆（6）、第三齿轮（12）、第四齿轮（13）, 手动控速摇杆（4）连接横向螺纹杆（11），传动杆（6）上安装有第三齿轮（12）和第四齿轮（13），横向螺纹杆（11）与第三齿轮（12）啮合，第四齿轮（13）与试件固定器（3）后面的横向棱纹啮合，将动力传递到试件固定器（3）上，使试件固定器（3）可沿滑道（5）上下运动，手动控速摇杆4摇动一周，岩样试件上升0.5mm。

3.根据权利要求2所述的用于制备泥页岩岩石试件的装置，其特征在于：所述的第一段磨纹在竖直面的投影与水平线的夹角为30°和150°；第二段磨纹在竖直面的投影与水平线的夹角为45°和135°；第三段磨纹在竖直面的投影与水平线的夹角为75°和105°。

4.根据权利要求3所述的用于制备泥页岩岩石试件的装置，其特征在于：所述的第一齿轮（9）的直径与第二齿轮（10）的直径比为1:1.2；第三齿轮（12）的直径与第四齿轮（13）的直径比为3:1。

5.根据权利要求3所述的用于制备泥页岩岩石试件的装置，其特征在于：所述的框架（16）的底板（15）上设置有下底面直径为3cm，上底面直径为7cm的圆台形开口，圆台形开口位于试件固定器（3）的正下方，圆台形开口连接岩屑回收器皿。

6.根据权利要求3所述的用于制备泥页岩岩石试件的装置，其特征在于：所述的纵向螺纹杆（8）与岩石接触的端面设计为活动端面，最大活动角为30°。

7.根据权利要求3所述的用于制备泥页岩岩石试件的装置，其特征在于：所述的试件固定器（3）采用高刚度钢制成。