[发明专利]立方体原岩试样钻孔内倾斜预射孔装置及预射孔加工方法

权利要求书

1.一种立方体原岩试样钻孔内倾斜预射孔装置，其特征在于：包括基础平台（1）、气钻、试样夹持器（8）、气压控制装置（7）和位置调节装置；所述气钻和试样夹持器（8）均通过位置调节装置与所述基础平台（1）连接；所述位置调节装置由升降装置（91）、纵向移位装置（92）和试样移位装置（93）组成：纵向移位装置（92）可升降地设在升降装置（91）上，纵向移位装置（92）通过第一角度调节器形成俯仰角度可调节的结构；所述试样夹持器（8）设在试样移位装置（93）上，试样移位装置（93）可水平横向移动地设在所述基础平台（1）上；所述气钻还通过所述气压控制装置（7）连接有压力气源；气钻包括横截面小于试样中部通孔截面的杆状微型气动机（2），微型气动机（2）可移动地设在纵向移位装置（92）上，并通过第二角度调节器形成轴线呈竖直的状态，微型气动机（2）的输出端连接有转角传动装置（3），转角传动装置（3）的壳体与微型气动机（2）的壳体相对固定，转角传动装置（3）的动力输入端与微型气动机（2）的输出轴连接，转角传动装置（3）的输出端构成钻杆（5），钻杆（5）前端设有金刚石刀具（6）夹持用轴套，钻杆（5）轴线与所述纵向移位装置（92）轴线呈平行地重合在同一竖直平面内；所述第一角度调节器包括由所述升降装置（91）驱动的升降滑块，升降滑块上设有第一角度调节板，第一角度调节器通过第一角度调节板实施角度调节，纵向移位装置（92）通过第一角度调节板与升降滑块连接；所述升降装置（91）设在所述基础平台（1）上；所述升降装置（91）、纵向移位装置（92）和试样移位装置（93）分别通过对应的丝杆螺母副传动结构实现位置调节；所述纵向移位装置（92）上还设有对所述气钻进行钻进驱动和钻进深度控制的钻进加载单元；所述钻进加载单元包括储能型驱动元件、锁止构件和限位装置，储能型驱动元件用于气钻钻进驱动，锁止构件用于锁止微型气动机，限位装置用于气钻钻进行程控制；所述储能型驱动元件由储能气缸或储能弹簧构成。

2.根据权利要求1所述的立方体原岩试样钻孔内倾斜预射孔装置，其特征在于：所述升降装置（91）和纵向移位装置（92）上均设有刻度标尺；所述第一角度调节器和第二角度调节器均设有角度标尺。

3.根据权利要求1所述的立方体原岩试样钻孔内倾斜预射孔装置，其特征在于：所述微型气动机（2）通过气动机套安装固定，气动机套设在第二角度调节器上，第二角度调节器包括钻进滑块，钻进滑块导轨副结构可移动地设在纵向滑块（21）上，纵向滑块（21）由纵向移位装置（92）驱动移动，钻进滑块上设有第二角度调节板，第二角度调节器通过第二角度调节板实施角度调节，所述气动机套通过第二角度调节板与钻进滑块连接，气动机套内壁与微型气动机（2）外壁之间设有橡胶垫，气动机套通过螺丝孔设有顶持固定微型气动机（2）的螺丝。

4.根据权利要求1所述的立方体原岩试样钻孔内倾斜预射孔装置，其特征在于：所述金刚石刀具（6）由直径为1mm～5mm的金刚石材质的钻头和1mm～5mm的金刚石材质的磨削头组成；磨削头呈圆条形砂轮结构，钻头和磨削头按择一的方式通过轴套和微型螺丝与钻杆（5）连接；钻头用于预射孔钻孔，磨削头对用于对已钻预射孔截面形状进行修整。

5.根据权利要求1所述的立方体原岩试样钻孔内倾斜预射孔装置，其特征在于：所述转角传动装置（3）包括两个轴线成设定夹角的锥齿轮，两个锥齿轮分别安装在输入轴（4）和钻杆（5）上并通过销轴固定，输入轴（4）和钻杆（5）分别通过对应的滚动轴承设在转角传动装置的壳体上，输入轴（4）构成转角传动装置（3）的输入端，输入轴（4）与微型气动机（2）的输出轴通过扭矩传递结构形成等转速的同步转动连接。

6.根据权利要求1所述的立方体原岩试样钻孔内倾斜预射孔装置，其特征在于：所述气压控制装置（7）包括与所述气钻连接的注气管（75），注气管（75）的供气管路上依次设有滤水器（72）、调压阀、过滤器（73）和注油器（74），滤水器（72）下端设有排水阀（71）。