【技术实现步骤摘要】
本技术属于膨胀软岩取芯，更具体地说，是涉及一种膨胀软岩取芯设备。
技术介绍
1、对膨胀软岩进行取芯是开展各类岩石物理力学试验的基础，岩芯质量的高低对试验的准确性有着直接的影响。在进行膨胀软岩的钻孔取芯操作时，软岩样品遇水后会发生明显的膨胀变形甚至崩解，导致获取的试样强度大幅度降低，影响了取芯的精准性。现有的软岩在取芯或切磨制样过程中，均通过水冷却中空钻头，不仅会造成大量的扬尘污染，最重要的是会使软岩样品常处于湿水状态进而出现软化破坏,影响了岩芯的自身性能。
技术实现思路
1、本技术的目的在于提供一种膨胀软岩取芯设备，能够对取芯过程进行有效降温，避免对岩芯性能造成影响，便于保证岩芯的自身性能参数，提高试验的精准度。
2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种膨胀软岩取芯设备，包括底座、防护罩、钻机、冷却管以及除尘管，底座用于放置软岩样品，防护罩罩设于底座的上方，钻机设置于底座的上方，钻机具有向下延伸至防护罩内、且与软岩样品上下对应的钻杆，钻杆的下端设有用于向下钻进以获取试样的中空钻头，冷却管延伸至防护罩内，用于喷射液态冷却气至中空钻头以冷却中空钻头，除尘管与防护罩连通，用于抽吸防护罩内的灰尘。
3、在一种可能的实现方式中，钻机上连接有套设于中空钻头外周的冷却套，冷却套的上下两端分别设有密封圈，冷却套的内壁、密封圈以及中空钻头的外壁围合成与冷却管连通的冷却腔，中空钻头的外周壁上设有若干个与冷却腔连通的通过孔，通过孔用于使液态冷却气进入中空钻头。
...【技术保护点】
1.膨胀软岩取芯设备，其特征在于，包括底座(1)、防护罩(2)、钻机(3)、冷却管(4)以及除尘管(5)，所述底座(1)用于放置软岩样品，所述防护罩(2)罩设于所述底座(1)的上方，所述钻机(3)设置于所述底座(1)的上方，所述钻机(3)具有向下延伸至所述防护罩(2)内、且与所述软岩样品上下对应的钻杆(11)，所述钻杆(11)的下端设有用于向下钻进以获取试样的中空钻头(12)，所述冷却管(4)延伸至所述防护罩(2)内，用于喷射液态冷却气至所述中空钻头(12)以冷却所述中空钻头(12)，所述除尘管(5)与所述防护罩(2)连通，用于抽吸所述防护罩(2)内的灰尘。
2.如权利要求1所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述钻机(3)上连接有套设于所述中空钻头(12)外周的冷却套(6)，所述冷却套(6)的上下两端分别设有密封圈(61)，所述冷却套(6)的内壁、两个所述密封圈(61)以及所述中空钻头(12)的外壁围合成与所述冷却管(4)连通的冷却腔(62)，所述中空钻头(12)的外周壁上设有若干个与所述冷却腔(62)连通的通过孔(13)，所述通过孔(13)用于使所述液态冷却气进入
3.如权利要求2所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述中空钻头(12)的下部具有轴向延伸至所述中空钻头(12)下缘的出气缝(14)，所述出气缝(14)沿所述中空钻头(12)的周向间隔设有若干个。
4.如权利要求2所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述膨胀软岩取芯设备包括控制器以及与所述控制器电连接的温度传感器(7)，所述温度传感器(7)设置于所述冷却套(6)的下端面上，所述温度传感器(7)用于监测所述中空钻头(12)下端的温度参数、并发送所述温度参数至所述控制器。
5.如权利要求4所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述控制器电连接有显示器(8)，所述显示器(8)用于接收所述控制器的所述温度参数、并显示所述温度参数。
6.如权利要求4所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述冷却管(4)的进气端连接有用于容纳液态冷却气的冷却气体瓶(9)，所述液态冷却气为液态二氧化碳，所述冷却管(4)上设有与所述控制器电连接的调压阀(91)，所述控制器用于发送调压指令至所述调压阀(91)。
7.如权利要求1所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述冷却管(4)包括内层管(41)、保温层(42)以及压力保护层(43)，所述保温层(42)套设于内层管(41)的外周，所述压力保护层(43)套设于所述保温层(42)的外周，所述保温层(42)的厚度大于所述内层管(41)的厚度。
8.如权利要求1所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述钻机(3)包括立柱(31)、纵向驱动件(32)、机座(33)以及旋转驱动件(34)，所述立柱(31)连接在所述底座(1)的上方，所述机座(33)滑动连接于所述立柱(31)上、能够在所述纵向驱动件(32)的带动下上下移动，所述中空钻头(12)连接于所述机座(33)上，能够跟随所述机座(33)上下移动、并在所述旋转驱动件(34)的带动下旋转。
9.如权利要求1所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述防护罩(2)的内壁上设有降噪吸声层，所述降噪吸声层的厚度大于所述防护罩(2)的厚度。
10.如权利要求1所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述除尘管(5)上连接有除尘器(51)，所述除尘器(51)内设有除尘风机(53)以及用于过滤灰尘的过滤网(52)，所述除尘风机(53)位于所述过滤网(52)远离所述防护罩(2)的一侧，所述过滤网(52)与所述除尘风机(53)相邻的一侧逐渐向外上方倾斜延伸。
...【技术特征摘要】
1.膨胀软岩取芯设备，其特征在于，包括底座(1)、防护罩(2)、钻机(3)、冷却管(4)以及除尘管(5)，所述底座(1)用于放置软岩样品，所述防护罩(2)罩设于所述底座(1)的上方，所述钻机(3)设置于所述底座(1)的上方，所述钻机(3)具有向下延伸至所述防护罩(2)内、且与所述软岩样品上下对应的钻杆(11)，所述钻杆(11)的下端设有用于向下钻进以获取试样的中空钻头(12)，所述冷却管(4)延伸至所述防护罩(2)内，用于喷射液态冷却气至所述中空钻头(12)以冷却所述中空钻头(12)，所述除尘管(5)与所述防护罩(2)连通，用于抽吸所述防护罩(2)内的灰尘。
2.如权利要求1所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述钻机(3)上连接有套设于所述中空钻头(12)外周的冷却套(6)，所述冷却套(6)的上下两端分别设有密封圈(61)，所述冷却套(6)的内壁、两个所述密封圈(61)以及所述中空钻头(12)的外壁围合成与所述冷却管(4)连通的冷却腔(62)，所述中空钻头(12)的外周壁上设有若干个与所述冷却腔(62)连通的通过孔(13)，所述通过孔(13)用于使所述液态冷却气进入所述中空钻头(12)。
3.如权利要求2所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述中空钻头(12)的下部具有轴向延伸至所述中空钻头(12)下缘的出气缝(14)，所述出气缝(14)沿所述中空钻头(12)的周向间隔设有若干个。
4.如权利要求2所述的膨胀软岩取芯设备，其特征在于，所述膨胀软岩取芯设备包括控制器以及与所述控制器电连接的温度传感器(7)，所述温度传感器(7)设置于所述冷却套(6)的下端面上，所述温度传感器(7)用于监测所述中空钻头(12)下端的温度参数、并发送所述温度参数至所述控制器。
5.如权利要求4所述的膨胀软岩取芯设备，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙立川，刘军，牛天娇，许军龙，赵哲强，王景宏，
申请(专利权)人：河北中核岩土工程有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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