專利名稱：一種氣壓式樣品裝樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測定巖石樣品的物理和力學(xué)參數(shù)的工具，更具體地涉及一種氣壓式樣品裝樣器，以方便巖石樣品的物理和力學(xué)參數(shù)測試中橡皮套密封樣品的裝配。
背景技術(shù)：
在工程、能源應(yīng)用及地球科學(xué)研究等領(lǐng)域常常需要測定巖石樣品的物理和力學(xué)參數(shù)。在具有壓力環(huán)境下巖石樣品的物理和力學(xué)參數(shù)測試實(shí)驗(yàn)中，樣品需要用密封材料緊密包裹，以防止傳壓介質(zhì)進(jìn)入樣品。從方便和經(jīng)濟(jì)角度常選用橡皮套為密封材料，實(shí)際中使用橡皮套包裹樣品時，要碰到以下問題I)裝樣困難，實(shí)驗(yàn)測試要求橡皮套與樣品緊貼，所以橡皮套的內(nèi)徑要小于樣品的外徑，以利用橡皮套的彈性緊密包裹樣品。這導(dǎo)致把樣品放入橡皮套時需要把橡皮套撐開， 常常通過用力擠入的方式，但這種方式是比較費(fèi)力的。實(shí)際中使用的橡皮套常需要一定的厚度，以達(dá)到在溫度壓力下保持一定物理機(jī)械性能的要求，這樣把樣品用力擠入厚的橡皮套中將更加費(fèi)力；2)如果樣品的結(jié)構(gòu)比較軟弱，裝樣時施加壓力過大就容易把樣品壓壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種氣壓式樣品裝樣器，以改進(jìn)公知技術(shù)中存在的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的氣壓式樣品裝樣器，主要包括有一氣壓室，內(nèi)部裝有活塞塊，該活塞塊上方連接一活塞桿，由活塞桿帶動活塞塊在氣壓室內(nèi)做向下和向上的往復(fù)運(yùn)動；該氣壓室的下端連接第一固定壓帽，該第一固定壓帽的下方連接儲物室；第一固定壓帽設(shè)有第一錐度槽和第二錐度槽，其中第一個錐度槽貫通氣壓室和儲物室，所述第一錐度槽的錐度口朝向氣壓室；第二錐度槽連接一氣道，所述第二錐度槽的錐度口朝向儲物室；第一錐度槽和第二錐度槽內(nèi)均設(shè)有一彈簧，其中第一錐度槽內(nèi)的彈簧上方抵頂一鋼珠，形成由氣壓室至儲物室的單向氣閥；第二錐度槽內(nèi)的彈簧下方抵頂一鋼珠，形成氣壓室至大氣的單向氣閥；儲物室的下端口設(shè)有第二固定壓帽，該第二固定壓帽與儲物室之間夾持一橡皮套。所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，氣壓室的上端固定有一上壓蓋，防止活塞塊向上運(yùn)動而從氣壓室脫離，活塞桿伸延出該上壓蓋。所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，活塞塊的上下兩面均設(shè)有密封圈，與活塞塊一起和活塞桿連接形成一整體。所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，儲物室與第一固定壓帽之間設(shè)有密封圈，使儲物室的端面與第一固定壓帽之間為密封狀態(tài)。
所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，第一固定壓帽中第一錐度槽和第二錐度槽的彈簧由固定透氣螺母固定。所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，儲物室夾持橡皮套的一端為一錐度面。所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，橡皮套的出口設(shè)有密封卡子。本發(fā)明提供的氣壓式樣品裝樣器，在實(shí)際操作中，通過氣壓把橡皮套內(nèi)徑撐大以方便樣品進(jìn)入橡皮套中，實(shí)現(xiàn)樣品無損裝配，解決橡皮套密封樣品的裝配問題。


圖I是本發(fā)明的氣壓式樣品裝樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I所示方向的左側(cè)視圖，顯示了本發(fā)明的氣壓式樣品裝樣器進(jìn)行裝樣時旋轉(zhuǎn)的示意圖。附圖中組件名稱說明I上壓蓋，2活塞塊，3、7密封圈，4、20鋼珠，5、19彈簧，6、18固定透氣螺母，8第一固定壓帽，9、13探頭，10儲物室，11樣品，12第二固定壓帽，14橡皮套，15密封卡子，16活塞桿，17氣壓室，21緊固手柄，22固定螺栓，23旋轉(zhuǎn)盤，24固定支架，25緊固螺栓，26氣道。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)描述。請參閱圖1，本發(fā)明的氣壓式樣品裝樣器基本由氣壓室17和儲物室10兩部分組成。氣壓室17上裝設(shè)有上壓蓋I、活塞塊2、密封圈3、鋼珠4、彈簧5、固定透氣螺母6、 第一固定壓帽8、活塞桿16、固定透氣螺母18、彈簧19、鋼珠20。上壓蓋I緊固在氣壓室17上，起到防止活塞塊2向上運(yùn)動而從氣壓室17脫離的作用?；钊麎K2放在氣壓室17內(nèi)，與密封圈3和活塞桿16連接形成整體做向下和向上的往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)行空氣的壓縮和吸氣工作。第一固定壓帽8內(nèi)設(shè)有貫通氣壓室和儲物室的第一個錐度槽，鋼珠4放在第一固定壓帽8的第一錐度槽內(nèi)，該第一錐度槽的錐度口朝向氣壓室17，彈簧5放在第一固定壓帽8的第一錐度槽內(nèi)，從下面頂住鋼珠4，固定透氣螺母6放在第一固定壓帽8的第一錐度槽內(nèi)，在鋼珠4和彈簧5的下面頂住彈簧5使它們成為一個整體，起到固定鋼珠4和彈簧5的作用。在彈簧5和固定透氣螺母6的作用下，可以使鋼珠 4上頂封住第一錐度槽的錐度口。當(dāng)活塞塊2與密封圈3及活塞桿16連接形成整體做向下壓縮空氣時，鋼珠4在空氣的壓力下打開第一錐度槽的錐度口，壓縮空氣進(jìn)入儲物室10。 當(dāng)活塞塊2與密封圈3及16活塞桿連接形成整體做向上運(yùn)動時，空氣壓力降低，彈簧5將鋼珠4重新頂住以封住第一錐度槽的錐度口，形成由氣壓室17至儲物室10的單向氣閥。第一固定壓帽8還設(shè)有第二錐度槽，該第二錐度槽通過一氣道26與外界大氣相通，該第二錐度槽的錐度口朝向儲物室10的方向，固定透氣螺母18和彈簧19及鋼珠20 — 起放在第二錐度槽內(nèi)，錐度槽的底部朝下呈90度直角通過氣道26與向外界貫通。鋼珠20 在彈簧19和固定透氣螺母18作用下，向下封住第二錐度槽的錐度口，當(dāng)活塞塊2與密封圈 3和活塞桿16連接形成整體做向下壓縮空氣時，鋼珠4向下打開，壓縮氣體進(jìn)入儲物室10， 這時鋼珠20在彈簧19和固定透氣螺母18作用下，封住第二錐度槽與氣道26通往外部的通路，形成氣壓室17至大氣的單向氣閥。第一固定壓帽8是氣壓室17的基座，同時還是儲物室10的固定壓帽。第一固定壓帽8和氣壓室17螺紋連接時，須用聚四氟乙烯料帶纏在氣壓室17螺紋上起到密封作用。儲物室10裝設(shè)有第一固定壓帽8、探頭9和13、樣品11、第二固定壓帽12、橡皮套 14、15密封卡子。探頭9和13放在儲物室10內(nèi)，樣品11置于兩個控頭9和13之間。第二固定壓帽12通過自身內(nèi)螺紋和儲物室10下面的外螺紋連接，同時把橡皮套14壓在儲物室10底部的錐度面上。第二固定壓帽12底部和儲物室10底部的錐度相同，擰緊第二固定壓帽12 將套在10儲物室底部錐度面上的橡皮套14壓住，起到固定和密封的作用。橡皮套14的出口安裝有密封卡15，密封卡15的作用是把有一定長度的橡皮套14的出口密封卡住。隨著氣壓室17的壓縮空氣不斷打進(jìn)，橡皮套14的內(nèi)徑不斷膨脹和延長，為探頭9、 樣品11和探頭13能順利進(jìn)入橡皮套14內(nèi)提供了足夠的空間。當(dāng)探頭9、樣品11和探頭 13進(jìn)入橡皮套14后，松開第二固定壓帽12取下橡皮套14，完成裝樣過程。本發(fā)明的氣壓式樣品裝樣器還設(shè)有旋轉(zhuǎn)盤23，該旋轉(zhuǎn)盤23可旋轉(zhuǎn)地固定在固定支架24上，由該固定支架24固定在工作臺上。緊固手柄21擰在固定螺栓22上，固定螺栓22穿過固定支架24上面的槽與旋轉(zhuǎn)盤23擰緊形成一個整體。旋轉(zhuǎn)盤23穿過固定支架24的中心孔，旋轉(zhuǎn)盤23小頭的直徑與儲物室10的外中部位置焊接形成一個整體，當(dāng)旋轉(zhuǎn)儲物室10時帶動旋轉(zhuǎn)盤23同步運(yùn)動， 從圖2中可以看到，旋轉(zhuǎn)儲物室10時可以用緊固手柄21擰緊在固定支架24面板上。緊固螺栓25穿過固定支架24的底部槽，固定支架24固定在桌子上面時用緊固螺栓25旋轉(zhuǎn)頂住。在進(jìn)行裝樣時，松開固定螺栓22，旋轉(zhuǎn)氣壓式樣品裝樣器呈水平狀，將樣品裝入后再旋轉(zhuǎn)氣壓式樣品裝樣器呈垂直狀，開始加壓過程。旋轉(zhuǎn)方向如圖2中的箭頭所示。
權(quán)利要求
1.一種氣壓式樣品裝樣器，主要包括有一氣壓室，內(nèi)部裝有活塞塊，該活塞塊上方連接一活塞桿，由活塞桿帶動活塞塊在氣壓室內(nèi)做向下和向上的往復(fù)運(yùn)動；該氣壓室的下端連接第一固定壓帽，該第一固定壓帽的下方連接儲物室；第一固定壓帽設(shè)有第一錐度槽和第二錐度槽，其中第一個錐度槽貫通氣壓室和儲物室，所述第一錐度槽的錐度口朝向氣壓室；第二錐度槽連接一氣道，所述第二錐度槽的錐度口朝向儲物室；第一錐度槽和第二錐度槽內(nèi)均設(shè)有一彈簧，其中第一錐度槽內(nèi)的彈簧上方抵頂一鋼珠，形成由氣壓室至儲物室的單向氣閥；第二錐度槽內(nèi)的彈簧下方抵頂一鋼珠，形成氣壓室至大氣的單向氣閥；儲物室的下端口設(shè)有第二固定壓帽，該第二固定壓帽與儲物室之間夾持一橡皮套。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，氣壓室的上端固定有一上壓蓋，防止活塞塊向上運(yùn)動而從氣壓室脫離，活塞桿伸延出該上壓蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，活塞塊的上下兩面均設(shè)有密封圈， 與活塞塊一起和活塞桿連接形成一整體。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，儲物室與第一固定壓帽之間設(shè)有密封圈，使儲物室的端面與第一固定壓帽之間為密封狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，第一固定壓帽中第一錐度槽和第二錐度槽的彈簧由固定透氣螺母固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，儲物室夾持橡皮套的一端為一錐度面。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氣壓式樣品裝樣器，其中，橡皮套的出口設(shè)有密封卡子。
全文摘要
一種氣壓式樣品裝樣器一氣壓室，內(nèi)部裝有活塞塊，該活塞塊上方連接一活塞桿，由活塞桿帶動活塞塊在氣壓室內(nèi)做向下和向上的往復(fù)運(yùn)動；該氣壓室的下端連接第一固定壓帽，該第一固定壓帽的下方連接儲物室；第一固定壓帽設(shè)有第一錐度槽和第二錐度槽，其中第一個錐度槽貫通氣壓室和儲物室，所述第一錐度槽的錐度口朝向氣壓室；第二錐度槽連接一氣道，所述第二錐度槽的錐度口朝向儲物室；第一錐度槽和第二錐度槽內(nèi)均設(shè)有一彈簧，其中第一錐度槽內(nèi)的彈簧上方抵頂一鋼珠，形成由氣壓室至儲物室的單向氣閥；第二錐度槽內(nèi)的彈簧下方抵頂一鋼珠，形成氣壓室至大氣的單向氣閥；儲物室的下端口設(shè)有第二固定壓帽，該第二固定壓帽與儲物室之間夾持一橡皮套。
文檔編號G01N1/36GK102607929SQ20121005581
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月5日
發(fā)明者伍向陽, 楊偉, 郝召兵, 黃衛(wèi)清 申請人:中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所