專利名稱：超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種切割各煤級(jí)煤樣的煤樣制備機(jī)，尤其是可以高效率切割易碎煤樣的超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于圓柱型煤樣的制備主要通過普通鉆機(jī)完成，由于煤具有特殊的物理力學(xué)性質(zhì)，傳統(tǒng)制樣過程中經(jīng)常出現(xiàn)煤體破碎、發(fā)熱量過大引起煤體燃燒及煤粉過多的問題。這些問題直接導(dǎo)致鉆取樣品的質(zhì)量低下，對(duì)科研工作帶來極大不便。超高壓水射流技術(shù)已廣泛用于石材及金屬領(lǐng)域的切割與加工，將該技術(shù)引入煤樣制備過程中，通過重新設(shè)計(jì)操作平臺(tái)、操作規(guī)程和操作方法，可以很好地克服上述圓柱型煤樣制備中的常見問題，為科研工作的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的制樣機(jī)在制備煤樣過程中煤體易碎的問題，本發(fā)明提供一種超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)，該制樣機(jī)可以很好的解決煤芯鉆取過程中煤體破碎、發(fā)熱燃燒、效率低下以及煤粉環(huán)境污染的問題，操作時(shí)穩(wěn)定、高效，而且具有更高切割精度，有效節(jié)約了樣品，防止過度浪費(fèi)，提升了采取樣品的質(zhì)量，給科研工作帶來了很大的益處。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)包括Y向升降臂、供水供砂管路、切割機(jī)、盤狀固定臂、Z向?qū)к壉?、供砂裝置、支撐臂、X向?qū)к壉?、托盤、工作臺(tái)、超高壓水泵、閥門I及閥門II ;該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)設(shè)有一個(gè)方體狀的工作臺(tái)，工作臺(tái)的上部設(shè)有網(wǎng)格狀托盤，工作臺(tái)的一側(cè)并設(shè)有豎向的支撐臂，支撐臂的上端開有燕尾槽，燕尾槽內(nèi)匹配設(shè)有燕尾狀的Z向?qū)к壉?，Z向?qū)к壉鄣纳喜窟B接有可上下升降的Y向升降臂，Y向升降臂的一側(cè)橫向彎曲形成橫向臂，橫向臂上設(shè)有盤狀固定臂，盤狀固定臂的下部固定連接著X向?qū)к壉郏琗向?qū)к壉凵匣瑒?dòng)裝配有切割機(jī)；工作臺(tái)一側(cè)設(shè)有超高壓水泵和供砂裝置，超高壓水泵和供砂裝置共同連接到彈性供水供砂管路，超高壓水泵的出口處設(shè)有閥門I，供砂裝置的出口處設(shè)有閥門II，供水供砂管路通過支撐臂側(cè)面的開口進(jìn)入內(nèi)部中空的支撐臂，并以此向上經(jīng)過Z向?qū)к壉邸向升降臂、盤狀固定臂及X向?qū)к壉鄣竭_(dá)切割機(jī)；X向?qū)к壉?、Y向升降臂及Z向?qū)к壉鄯謩e兩兩相互垂直，Z向?qū)к壉劭刂魄懈顧C(jī)沿著垂直于XY平面的方向運(yùn)動(dòng)，Y向升降臂控制切割機(jī)上下運(yùn)動(dòng)，X向?qū)к壉鄄粌H可以使切割機(jī)水平移動(dòng)，還可以帶動(dòng)切割機(jī)以盤狀固定臂的中心軸為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，從而可促使切割機(jī)非常靈活的將樣品切割成任意形狀的煤樣，如矩形、三角形及圓形。該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)工作步驟如下
(I)將煤樣放置在網(wǎng)格狀的托盤上，調(diào)節(jié)Y向升降臂，使切割機(jī)位于煤樣最高點(diǎn)上方O. 4mm-Q. 6mm 處。(2)開啟超高壓水泵和供砂裝置，混有沙粒的高壓水經(jīng)過供水供砂管路從切割機(jī)噴出，調(diào)節(jié)X向?qū)к壉酆蚙向?qū)к壉?，將煤樣切割成需要的形狀?br> (3)切割結(jié)束后，關(guān)閉超高壓水泵和供砂裝置，取下煤樣，并將工作臺(tái)清洗干凈。本發(fā)明的有益效果是，該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)在切割煤樣時(shí)不僅不會(huì)造成煤樣震動(dòng)、碰撞而使其破碎，而且還可以很好的解決煤芯鉆取過程中煤體發(fā)熱燃燒、效率低下以及煤粉環(huán)境污染的問題。操作時(shí)穩(wěn)定、高效，且具有高精度，有效節(jié)約了樣品，防止過度浪費(fèi)，提升了采取樣品的質(zhì)量，給科研工作帶來了很大的益處。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖1中，1. Y向升降臂，2.供水供砂管路，3.切割機(jī)，4.盤狀固定臂，5. X向?qū)к壉郏?.供砂裝置，7.支撐臂，8. Z向?qū)к壉郏?.煤樣，10.托盤，11.工作臺(tái)，12.超高壓水泵，
13.閥門1,14.閥門II。
具體實(shí)施例方式在圖1中，該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)包括Y向升降臂1、供水供砂管路2、切割機(jī)3、盤狀固定臂4、X向?qū)к壉?、供砂裝置6、支撐臂7、Z向?qū)к壉?、托盤10、工作臺(tái)11、超高壓水泵12、閥門1 13及閥門II 14 ;該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)設(shè)有一個(gè)方體狀的工作臺(tái)11，工作臺(tái)11的上部設(shè)有網(wǎng)格狀托盤10，工作臺(tái)11的一側(cè)并設(shè)有豎向的支撐臂7，支撐臂7的上端開有燕尾槽，燕尾槽內(nèi)匹配設(shè)有燕尾狀的Z向?qū)к壉?，Z向?qū)к壉?的上部連接有可上下升降的Y向升降臂1，Y向升降臂I的一側(cè)橫向彎曲形成橫向臂，橫向臂上設(shè)有盤狀固定臂4，盤狀固定臂4的下部固定連接著X向?qū)к壉?，X向?qū)к壉?上滑動(dòng)裝配有切割機(jī)3 ;工作臺(tái)11 一側(cè)設(shè)有超高壓水泵12和供砂裝置6，超高壓水泵12和供砂裝置6共同連接到彈性供水供砂管路2，超高壓水泵12的出口處設(shè)有閥門1 13，供砂裝置6的出口處設(shè)有閥門II 14，供水供砂管路2通過支撐臂7側(cè)面的開口進(jìn)入內(nèi)部中空的支撐臂7，并以此向上經(jīng)過Z向?qū)к壉?、Y向升降臂I、盤狀固定臂4及X向?qū)к壉?到達(dá)切割機(jī)3 ；X向?qū)к壉?、Y向升降臂I及Z向?qū)к壉?分別兩兩相互垂直，Z向?qū)к壉?控制切割機(jī)3沿著垂直于XY平面的方向運(yùn)動(dòng)，Y向升降臂I控制切割機(jī)3上下運(yùn)動(dòng)，X向?qū)к壉?不僅可以使切割機(jī)3水平移動(dòng)，還可以帶動(dòng)切割機(jī)3以盤狀固定臂4的中心軸為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，從而可促使切割機(jī)3非常靈活的將樣品切割成任意形狀的煤樣，如矩形、三角形及圓形。該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)工作步驟如下
(1)將煤樣9放置在網(wǎng)格狀的托盤10上，調(diào)節(jié)Y向升降臂1，使切割機(jī)3位于煤樣9最高點(diǎn)上方O. 4mm-0. 6mm處。(2)開啟超高壓水泵12和供砂裝置6，混有沙粒的高壓水經(jīng)過供水供砂管路2從切割機(jī)3噴出，調(diào)節(jié)X向?qū)к壉?和Z向?qū)к壉?，將煤樣9切割成需要的形狀。(3)切割結(jié)束后，關(guān)閉超高壓水泵12和供砂裝置6，取下煤樣9，并將工作臺(tái)11清洗干凈。
權(quán)利要求
1.超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)，該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)包括Y向升降臂(I)、供水供砂管路(2)、切割機(jī)(3)、盤狀固定臂(4)、X向?qū)к壉?5)、供砂裝置(6)、支撐臂(7)、Z向?qū)к壉?8)、托盤(10)、工作臺(tái)(11)、超高壓水泵(12)、閥門I (13)及閥門II (14)，其特征在于，該超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)設(shè)有一個(gè)方體狀的工作臺(tái)(11)，工作臺(tái)(11)的上部設(shè)有網(wǎng)格狀托盤(10)，工作臺(tái)(11)的一側(cè)并設(shè)有豎向的支撐臂(7)，支撐臂(7)的上端開有燕尾槽，燕尾槽內(nèi)匹配設(shè)有燕尾狀的Z向?qū)к壉?8)，Z向?qū)к壉?8)的上部連接有可上下升降的Y向升降臂(1)，Y向升降臂(I)的一側(cè)橫向彎曲形成橫向臂，橫向臂上設(shè)有盤狀固定臂(4)，盤狀固定臂(4)的下部固定連接著X向?qū)к壉?5)，X向?qū)к壉?5)上滑動(dòng)裝配有切割機(jī)(3);工作臺(tái)(11)一側(cè)設(shè)有超高壓水泵(12)和供砂裝置(6)，超高壓水泵(12)和供砂裝置(6)共同連接到彈性供水供砂管路(2)，超高壓水泵(12)的出口處設(shè)有閥門I(13)，供砂裝置(6)的出口處設(shè)有閥門II (14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)的供水供砂管路(2)，其特征在于，供水供砂管路(2)通過支撐臂(7)側(cè)面的開口進(jìn)入內(nèi)部中空的支撐臂(7)，并以此向上經(jīng)過Z向?qū)к壉?8)、Y向升降臂(I)、盤狀固定臂(4)、及X向?qū)к壉?5)到達(dá)切割機(jī)(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)，其特征在于，X向?qū)к壉?5)、Υ向升降臂(I)及Z向?qū)к壉?8)分別兩兩相互垂直，Z向?qū)к壉?8)控制切割機(jī)(3)沿著垂直于XY平面的方向運(yùn)動(dòng)，Y向升降臂(I)控制切割機(jī)(3)上下運(yùn)動(dòng)，X向?qū)к壉?5)不僅可以使切割機(jī)(3)水平移動(dòng)，還可以帶動(dòng)切割機(jī)(3)以盤狀固定臂(4)的中心軸為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)。
4.超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)的工作步驟，其特征在于，將煤樣(9)放置在網(wǎng)格狀的托盤(10)上，調(diào)節(jié)Y向升降臂(I )，使切割機(jī)(3)位于煤樣(9)最高點(diǎn)上方O. 4mm-0. 6mm處；開啟超高壓水泵(12)和供砂裝置(6)，混有沙粒的高壓水經(jīng)過供水供砂管路(2)從切割機(jī)(3)噴出，調(diào)節(jié)X向?qū)к壉?5)和Z向?qū)к壉?8)，將煤樣(9)切割成需要的形狀；切割結(jié)束后，關(guān)閉超高壓水泵(12)和供砂裝置(6)，取下煤樣(9)，并將工作臺(tái)(11)清洗干凈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超高壓水射流切割煤樣制備機(jī)，該制備機(jī)設(shè)有一個(gè)方體狀的工作臺(tái)，工作臺(tái)的上部設(shè)有網(wǎng)格狀托盤，工作臺(tái)的一側(cè)并設(shè)有豎向的支撐臂，支撐臂的上端開有燕尾槽，燕尾槽內(nèi)匹配設(shè)有燕尾狀的Z向?qū)к壉?，Z向?qū)к壉鄣纳喜窟B接有Y向升降臂，Y向升降臂的一側(cè)橫向彎曲形成橫向臂，橫向臂上設(shè)有盤狀固定臂，盤狀固定臂的下部固定連接著X向?qū)к壉?，X向?qū)к壉凵匣瑒?dòng)裝配有切割機(jī)。該制備機(jī)在切割煤樣時(shí)不僅不會(huì)造成煤樣震動(dòng)、碰撞而使其破碎，而且還可以很好的解決煤芯鉆取過程中煤體發(fā)熱燃燒、效率低下以及煤粉環(huán)境污染的問題，操作時(shí)穩(wěn)定、高效，有效節(jié)約了樣品，提升了采取樣品的質(zhì)量，給科研工作帶來了很大的益處。
文檔編號(hào)G01N1/28GK102890024SQ201210391179
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月16日
發(fā)明者吳財(cái)芳, 張金波, 張慶龍, 楊慶龍 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)