[发明专利]一种可旋式正六棱柱岩样切割装置

说明书

本发明涉及试验用岩样制备技术领域，尤其是一种可旋式正六棱柱岩样切割装置，解决了现有试验中采用常规形状岩样无法全面反映复杂岩层变形破坏的问题，包括试验台和案台，案台中部设置有带刻度的圆盘，案台下部固定有与圆盘同心的连接套，连接套内螺纹连接有调节轴，调节轴上端连接有曲柄，曲柄在圆盘径向固定有指针，调节轴下端固定有安装块，主轴在安装块两端对称连接有刀盘，安装块前端固定有液压马达，安装块后端固定有冷却装置。本发明提供了一种更复合岩层真实变形破坏形式的六棱柱岩样切割装置，最终得到比传统四棱柱岩样或圆柱体岩样更为真实的试验数据，对复杂地貌岩层的变形破坏形式的研究具有较为深远的意义。

技术领域

本发明涉及试验用岩样制备装置技术领域，尤其是一种可旋式正六棱柱岩样切割装置。

背景技术

煤炭资源是我国最主要的资源之一，如何安全高效地开采直接关系着国计民生，但是随着开采力度的加大，煤矿事故却时有发生，据统计发现，影响煤矿安全以及高效开采的最主要因素之一是对煤层上部的覆岩层和煤层底板岩层的稳定性控制。

矿山开采过程岩层的变形破坏是造成矿井破坏的主要原因之一，煤层上部的覆岩层和煤层底板岩层破坏变形机理是我国矿井安全、高效生产亟待突破的科学问题，是国家能源安全的重要战略需求和突破方向。因此研究煤层上覆岩层、煤层底板岩层破坏变形机理（岩层在压力作用下的表现出的力学特征及破坏形式）才能够从根本上了解其原因进而从更深刻的角度解决问题。

为了能够清晰掌握在矿山开采过程中煤层围岩的受力性能和裂隙发育情况，在煤炭开采前和开采中均需要对岩样进行加载试验，以此来模拟巷道围岩在矿山压力不均匀情况下的受力情况，从而得到裂隙发育的真实情况。目前，试验中采用的岩样为经过加工的圆柱体或四棱柱，仅凭对此加工成型的两种结构进行试验，无法全面反映复杂岩层的变形破坏形式，从而未能实现对岩样的力学特性及破坏形式的准确分析。

发明内容

本发明为了解决现有试验中采用常规形状岩样无法全面反映复杂岩层的变形破坏形式且本领域中暂无六棱柱试样的切割装置的问题，提供了一种可旋式正六棱柱岩样切割装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种可旋式正六棱柱岩样切割装置，包括案台，案台下设置有支腿，案台中部设置有带刻度的圆盘，案台下部固定有与圆盘同心的连接套，连接套内螺纹连接有调节轴，调节轴上端连接有曲柄，曲柄固定有沿圆盘径向的指针，调节轴下端固定有安装块，安装块为倒置的凹形结构，安装块的两端中心位置开有通孔，通孔内设置有主轴，主轴的中部连接有齿轮B，主轴在安装块两端对称连接有刀盘，安装块前端固定有液压马达，安装块后端固定有冷却装置，液压马达的输出端连接有齿轮A，齿轮A与齿轮B啮合，冷却装置包括风冷式冷却器，风冷式冷却器连接有两根冷却管，两根冷却管分别设置在刀盘边缘，液压马达与冷却装置分别通过电缆线连接有操纵开关。

主轴与安装块接触的两端均设置有轴承，轴承为圆锥辊子轴承。安装块开有通孔，安装块的两端通孔内设置有圆锥辊子轴承，圆锥辊子轴承主要承受以径向为主的径、轴向联合载荷。轴承承载能力取决于外圈的滚道角度，角度越大承载能力越大，可有效抵消岩样切割过程中径向荷载。

支腿为液压式支腿且其下部均设置有防滑垫。防滑垫可有效避免刀盘在对岩样进行切割加工过程中，案台的受力挪移。

操纵开关设置在案台上。

主轴两端均为螺纹结构，刀盘与主轴的连接为螺纹连接，且二者通过双螺母锁定。按照切割岩样的需要，对称设置的刀盘间距应为可调设置，将刀盘与主轴间距的调整通过螺纹连接进行固定，并通过双螺母结构实现止退锁定。

刀盘为硬质合金切割片，刀盘外缘设置有梯形结构的切割齿。

圆盘上的刻度分为36等分，每一等分的刻度值为10°。

本发明的使用原理是：