一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置，包括支板、上推进齿杆、螺旋钻杆、旋转钻杆、旋进电机、下推进齿杆、带刻度岩心取样盘、同步齿轮、推进助力电机和刮刀。相比于现有技术，本发明专利技术能够通过旋进后排矿及同步分段取样方法，解决密实板结的岩心模型柱矿石掏出和取样困难的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置
本专利技术涉及铀矿地浸
，特别是涉及一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置及方法。
技术介绍
在铀矿地浸实验模拟研究中，多项研究内容需要以岩心模型柱作为研究对象。岩心破碎后填装在钢制外套中压实形成散样岩心模型柱，该岩心模型柱在高压实验中会进一步压实，并由于化学试剂的加入在物理和化学组成结构上发生改变，形成一种较为密实板结的岩心模型柱。实验结束，需要对岩心模型柱内矿石取样进行化学组成和物理结构的分析，对实验后岩心模型柱分段取样，能够更细致考察岩心模型柱物理化学组成和结构在距离上的变化情况。但由于岩心模型柱密实板结，实验结束后岩心模型柱中的矿石掏出和取样困难。因此，有必要提供一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置及方法，通过旋进后排矿及同步分段取样方法，解决密实板结的岩心模型柱矿石掏出和取样困难的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术公开了一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置，包括：支板，所述支板上设有上下位置正对的上通孔和下通孔；上推进齿杆，所述上推进齿杆表面分为两段，分别为第一光杆段和第一齿杆段，所述第一光杆段穿过所述上通孔；螺旋钻杆，所述螺旋钻杆的一端与所述第一光杆段的端部固定连接，所述螺旋钻杆的另一端用于伸入钢制外套内；旋转钻杆，所述旋转钻杆的一端与所述第一齿杆段的端部固定连接；<br>旋进电机，所述旋进电机用于驱动所述旋转钻杆转动；下推进齿杆，所述下推进齿杆表面分为两段，分别为第二光杆段和第二齿杆段，所述第二光杆段穿过所述下通孔，所述第一齿杆段上齿轮和所述第二齿杆段上齿轮的齿距相同；带刻度岩心取样盘，所述带刻度岩心取样盘的一端与所述第二光杆段的端部固定连接，所述带刻度岩心取样盘上沿所述下推进齿杆的长度方向设有刻度线；同步齿轮，所述同步齿轮同时与所述第一齿杆段和所述第二齿杆段啮合；推进助力电机，所述推进助力电机用于驱动所述同步齿轮转动；刮刀，所述刮刀在所述螺旋钻杆旋进时位置不动，所述刮刀的尖端伸入所述螺旋钻杆上的螺旋凹槽内，用于刮除所述螺旋钻杆上的所述螺旋凹槽内的岩土。优选地，所述旋进电机的输出轴与所述旋转钻杆的另一端同轴固定连接。优选地，所述推进助力电机的输出轴与所述同步齿轮同轴固定连接。优选地，还包括轴套，两个所述轴套分别固定于所述上通孔和所述下通孔内，两个所述轴套分别套设于所述第一光杆段和所述第二光杆段外侧本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术可卸除和采集高压压实、化学反应造成板结的密实岩心模型柱内矿石样品；本专利技术能够实现岩心模型柱内密实矿石的同步卸除和取样；本专利技术能够基本保证卸出矿石在模型柱内的相对位置不变，并通过刻度准确标识，从而能够实现分段取样。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实施例密实板结的岩心模型柱分段取样的装置的结构示意图；附图标记说明：1-钢制外套；2-岩心模型柱；3-刮刀；4-螺旋钻杆；5-上推进齿轮杆；6-旋转钻杆；7-旋进电机；8-下推进齿杆；9-推进助力电机；10-同步齿轮；11-轴套；12-岩土；13-带刻度岩心取样盘。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置及方法，通过旋进后排矿及同步分段取样方法，解决密实板结的岩心模型柱矿石掏出和取样困难的问题。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本实施例提供一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置，包括支板、上推进齿杆5、螺旋钻杆4、旋转钻杆6、旋进电机7、下推进齿杆8、带刻度岩心取样盘13、同步齿轮10、推进助力电机9和刮刀3。其中，支板上设有上下位置正对的上通孔和下通孔；上推进齿杆5表面分为两段，分别为第一光杆段和第一齿杆段，第一光杆段穿过上通孔，通过支板对上推进齿杆5进行导向和支撑；螺旋钻杆4的一端与第一光杆段的端部固定连接，螺旋钻杆4的另一端用于伸入钢制外套1内，随着螺旋钻杆4的钻进将钢制外套1内密实的岩心模型柱2分解为岩土12；旋转钻杆6的一端与第一齿杆段的端部固定连接，旋进电机7用于驱动旋转钻杆6转动，从而带动上推进齿杆5和螺旋钻杆4转动；下推进齿杆8表面分为两段，分别为第二光杆段和第二齿杆段，第二光杆段穿过下通孔，通过支板对下推进齿杆8进行导向和支撑；第一齿杆段上齿轮和第二齿杆段上齿轮的齿距相同，以便于控制上推进齿杆5和下推进齿杆8在齿轮驱动下的运动速度；带刻度岩心取样盘13的一端与第二光杆段的端部固定连接，带刻度岩心取样盘13上沿下推进齿杆8的长度方向设有刻度线，便于记录岩土12随钻取深度的变化情况；同步齿轮10同时与第一齿杆段和第二齿杆段啮合，使得上推进齿杆5和下推进齿杆8的运动速度相同，运动方向相反，当螺旋钻杆4旋进某个距离时，带刻度岩心取样盘13反向移动相同距离，岩土12在带刻度岩心取样盘13上的分布情况即岩土12在钢制外套1内的分布情况；推进助力电机9用于驱动同步齿轮10转动，控制螺旋钻杆4的旋进速度；刮刀3在螺旋钻杆4旋进时位置不动，刮刀3的尖端伸入螺旋钻杆4上的螺旋凹槽内，用于刮除螺旋钻杆4上的螺旋凹槽内的岩土12。本实施例的密实板结的岩心模型柱分段取样的装置在使用时，将各部件按上述结构组装完毕后，同时启动推进助力电机9和旋进电机7，随着螺旋钻杆4的旋进运动，钢制外套1内密实的岩心模型柱2被分解为岩土12，而后被刮刀3从螺旋钻杆4上的螺旋凹槽内拨下，落至带刻度岩心取样盘13上，按照带刻度岩心取样盘带刻度岩心取样盘13上的刻度进行分段取样，根据岩土12在带刻度岩心取样盘13上的分布情况即可判断岩心模型柱2物理化学组成和结构在距离上的变化情况。需要说明的是，为了避免刮刀3与螺旋钻杆4碰撞发生打刀现象，应事先根据螺旋钻杆4上螺旋凹槽的螺纹升角调整螺旋钻杆4的旋转速度与移动速度的比例关系，进而对推进助力电机9和旋进电机7的转速进行控制。旋进电机7和推进助力电机9可采用直接驱动的方式，也可采用通过中间传动结构进行间接驱动的方式。本实施例中，旋进电机7的输出轴与旋转钻杆6的另一端同轴固定连接，推进助力电机9的输出轴与同步齿轮10同轴固定连接。为了减小上推进齿杆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置，其特征在于，包括：/n支板，所述支板上设有上下位置正对的上通孔和下通孔；/n上推进齿杆，所述上推进齿杆表面分为两段，分别为第一光杆段和第一齿杆段，所述第一光杆段穿过所述上通孔；/n螺旋钻杆，所述螺旋钻杆的一端与所述第一光杆段的端部固定连接，所述螺旋钻杆的另一端用于伸入钢制外套内；/n旋转钻杆，所述旋转钻杆的一端与所述第一齿杆段的端部固定连接；/n旋进电机，所述旋进电机用于驱动所述旋转钻杆转动；/n下推进齿杆，所述下推进齿杆表面分为两段，分别为第二光杆段和第二齿杆段，所述第二光杆段穿过所述下通孔，所述第一齿杆段上齿轮和所述第二齿杆段上齿轮的齿距相同；/n带刻度岩心取样盘，所述带刻度岩心取样盘的一端与所述第二光杆段的端部固定连接，所述带刻度岩心取样盘上沿所述下推进齿杆的长度方向设有刻度线；/n同步齿轮，所述同步齿轮同时与所述第一齿杆段和所述第二齿杆段啮合；/n推进助力电机，所述推进助力电机用于驱动所述同步齿轮转动；/n刮刀，所述刮刀在所述螺旋钻杆旋进时位置不动，所述刮刀的尖端伸入所述螺旋钻杆上的螺旋凹槽内，用于刮除所述螺旋钻杆上的所述螺旋凹槽内的岩土。/n...

【技术特征摘要】
1.一种密实板结的岩心模型柱分段取样的装置，其特征在于，包括：
支板，所述支板上设有上下位置正对的上通孔和下通孔；
上推进齿杆，所述上推进齿杆表面分为两段，分别为第一光杆段和第一齿杆段，所述第一光杆段穿过所述上通孔；
螺旋钻杆，所述螺旋钻杆的一端与所述第一光杆段的端部固定连接，所述螺旋钻杆的另一端用于伸入钢制外套内；
旋转钻杆，所述旋转钻杆的一端与所述第一齿杆段的端部固定连接；
旋进电机，所述旋进电机用于驱动所述旋转钻杆转动；
下推进齿杆，所述下推进齿杆表面分为两段，分别为第二光杆段和第二齿杆段，所述第二光杆段穿过所述下通孔，所述第一齿杆段上齿轮和所述第二齿杆段上齿轮的齿距相同；
带刻度岩心取样盘，所述带刻度岩心取样盘的一端与所述第二光杆段的端部固定连接，所述带刻度岩心取样盘上沿所述下推进齿杆的长度方向设有刻度线；
同步齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：程威，李建华，胡柏石，杨立志，
申请(专利权)人：核工业北京化工冶金研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11