[发明专利]组合式中心轴、包括它的岩心模具和岩心制备装置及方法

权利要求书

1.一种环形岩心模具用组合式中心轴，其特征在于，包括变径实心轴和空心套杆，所述变径实心轴为一上细下粗的圆台状轴体，所述空心套杆为一两端外径相同，内径自上而下增大的圆环柱体，所述空心套杆套在变径实心轴外部组成组合式中心轴；所述空心套杆由组件一、组件二、组件三和组件四组合而成，所述组件一和组件三结构相同，组件二和组件四结构相同，均为两端外径相同，内径自上而下逐渐增大的部分圆环柱体，所述组件一、组件二、组件三和组件四按照内径相同端依次连接组成空心套杆；

所述组件一和组件三的主视图为一上窄下宽的梯形，所述组件二和组件四的主视图为一上宽下窄的梯形。

2.根据权利要求1所述的一种环形岩心模具用组合式中心轴，其特征在于，所述组合式中心轴的各个组件和变径实心轴由环形卡箍固定组合在一起，所述环形卡箍具体为一圆环，所述圆环上设有若干通孔，所述通孔和组件一、组件二、组件三、组件四顶端的螺纹孔Ⅱ相对应。

3.一种环形岩心模具，其特征在于，包括两个对开半模和权利要求1所述组合式中心轴，所述两个对开半模组成一圆柱形空腔，所述组合式中心轴设置在圆柱形空腔的中心；所述圆柱形空腔的下端连接模具底座，所述圆柱形空腔的上端设有环形压块，所述两个对开半模、组合式中心轴、模具底座和环形压块组成环形空腔。

4.根据权利要求3所述的一种环形岩心模具，其特征在于，所述对开半模为翅形对开半模，所述的翅形对开半模的外部是一多边形柱，内部是一半圆柱形腔体，其中多边形柱两边对称向外延伸加厚。

5.根据权利要求3所述的一种环形岩心模具，其特征在于，所述模具底座有固定卡紧组合式中心轴组件的凹槽，凹槽中间设有居中轴。

6.根据权利要求3所述的一种环形岩心模具，其特征在于，所述模具底座为四方形，在模具底座四个角的对应位置设有四个螺纹孔，使用螺钉通过螺纹孔来连接模具底座翅形对开半模。

7.根据权利要求3所述的一种环形岩心模具，其特征在于，所述岩心压块是环状金属柱体，所述岩心压块的内径比组合式中心轴外径大1mm，外径比环形空腔内径小1mm。

8.权利要求3所述的一种环形岩心模具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将变径实心轴通过居中轴连接在模具底座中心，将组件一、组件二、组件三和组件四按照内径相同端依次连接，并放入模具底座上的凹槽中，组成空心套杆；

（2）将空心套杆套在变径实心轴外部，组合成一个圆柱形组合式中间轴；此时，模具底座、两个对开半模和组合式中心轴组成上端开口的圆环柱形空腔，空腔用于容纳岩心；岩心模具组装完成。

9.一种高加压强度下易脱模的环形岩心制备装置，其特征在于，包括加压装置、权利要求3所述岩心模具和支撑装置；

所述加压装置包括升降平台、驱动升降平台升降的手压泵和加压平台，所述岩心模具位于升降平台上，所述加压平台位于岩心模具的正上方；所述支撑装置包括底座、与底座连接的立柱，所述升降平台通过滑套沿立柱上下移动。

10.权利要求书9所述环形岩心制备装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将两个对开半模闭合，并固定在模具底座上，组成上端开口的圆柱形空腔；

（2）将变径实心轴通过居中轴连接在模具底座中心，将组件一、组件二、组件三和组件四（3）按照内径相同端依次连接，并放入模具底座上的凹槽中，组成空心套杆；

空心套杆套在变径实心轴外部，组合成一个圆柱形组合式中间轴；此时，模具底座、两个对开半模和组合式中心轴组成上端开口的圆环柱形空腔，空腔用于容纳岩心；岩心模具组装完成；

（4）将圆环柱形空腔内填装一定砂料后，使用环形岩心压块在顶部封堵空腔上端，将岩心模具放置在升降平台上，利用手压泵驱动升降平台上升，升降平台不断抬升模具直至模具上方的岩心压块接触到加压平台，利用加压平台施加的反作用力，岩心压块不断挤压岩心砂料，直至加压完成；

（5）岩心制作完成后，先拆去模具底座，然后拆卸组合式中心轴，具体方法是：将两个对开半模分开，除去组合式中心轴的环形卡箍，从变径实心轴顶端向底部方向敲击，变径实心轴利用自身逐渐变径的原理自动退出圆柱形空间；然后利用相同的方法拆去组件一和组件三，然后从两端横向推动，组件二和组件四即可拆去；

（6）清理对开半模内壁残余的石英砂和胶，并刮去模具底座上残余的胶和石英砂。