專(zhuān)利名稱(chēng)：一種煤芯高壓成型裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種成型裝置，特別是關(guān)于一種用于實(shí)驗(yàn)的煤芯高壓成型裝置。
背景技術(shù)：
煤體是一種孔隙、裂隙都比較發(fā)育的雙重介質(zhì)，二者共同構(gòu)成了煤體的滲透通道。煤的滲透性系數(shù)是研究煤體瓦斯?jié)B流、注水滲流等的重要參數(shù)。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試煤的滲透性系數(shù)一般需要使用圓柱形煤芯。突出松軟煤層很難直接鉆取圓柱煤芯，成功率極低，特別是在松軟煤層中幾乎是不可能獲得完整柱狀煤芯。而對(duì)于硬煤，如山東、寧夏等地區(qū)的一些礦井，煤層較硬，可直接鉆取煤芯，實(shí)驗(yàn)室加工制作標(biāo)準(zhǔn)試件。雖然成型煤樣與原煤樣在孔隙體積、變形程度及峰值強(qiáng)度數(shù)值大小還存在一定的差異。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種可以使煤粉顆粒成型，且能符合煤樣實(shí)驗(yàn)要求，操作便捷的煤芯高壓成型裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:一種煤芯高壓成型裝置，其特征在于:它包括一底座、一下模、一上模、兩導(dǎo)桿、兩固定柱和兩壓簧組成；所述底座包括一圓臺(tái)，所述圓臺(tái)的一側(cè)徑向開(kāi)設(shè)有一用于提取煤樣的通槽，在所述通槽前、后對(duì)稱(chēng)設(shè)置有用于支撐所述壓簧的兩凹座，所述圓臺(tái)上設(shè)置有四個(gè)用于通過(guò)螺栓連接下模的臺(tái)階通孔，在所述通槽中滑動(dòng)插設(shè)有一與所述通槽形狀對(duì)應(yīng)，且具有抽拉手柄的插塊；所述下模底面設(shè)置有與所述底座的臺(tái)階通孔對(duì)應(yīng)連接的四個(gè)螺紋孔，所述下模上與所述底座的凹座對(duì)應(yīng)設(shè)置有穿設(shè)兩所述壓簧的通孔，所述下模的頂面中心設(shè)置有一模腔，在所述模腔的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一用于穿設(shè)導(dǎo)桿的滑孔；所述上模包括一頂盤(pán)，所述頂盤(pán)的底面中心固定連接有一支撐柱，所述支撐柱底部固定連接有一連接盤(pán)，所述連接盤(pán)頂面兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)與所述下模的滑孔對(duì)應(yīng)固定連接兩所述導(dǎo)桿的定位孔，所述連接盤(pán)頂面上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一連接兩所述固定柱的固定孔，在所述連接盤(pán)的底面中心固定連接有一用于壓煤的加壓軸。所述上模與下模采用雙導(dǎo)桿定位滑動(dòng)連接。所述導(dǎo)柱、底座、下模及加壓軸均采用不銹鋼加工制成。所述底座的壁厚設(shè)置為80mm。本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本實(shí)用新型由于雙導(dǎo)桿連接上、下模，因此確保加壓成型過(guò)程中力的垂直施加。2、本實(shí)用新型由于采用壓簧開(kāi)起上模，因此可以減輕開(kāi)模工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，使操作簡(jiǎn)單方便。3、本實(shí)用新型由于將導(dǎo)桿、底座、下模及上模的加壓軸均采用不銹鋼加工制成，因此可以避免煤樣成型過(guò)程中水分的析出導(dǎo)致零件的生銹而造成模具的損壞。4、本實(shí)用新型由于將底座的壁厚設(shè)置為80_，因此使模具更加結(jié)實(shí)，同時(shí)在壓制煤樣時(shí)更加安全可靠。5、本實(shí)用新型由于采用液壓機(jī)控制增加壓力、加壓速度、穩(wěn)壓時(shí)間，因此可以為實(shí)驗(yàn)提供不同性質(zhì)的多種規(guī)格成型煤芯的煤樣。本實(shí)用新型可以廣泛用于各種實(shí)驗(yàn)用成型煤樣制作之中。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖圖2是圖1的側(cè)視圖圖3是圖2的截面俯視示意圖圖4是本實(shí)用新型的底座結(jié)構(gòu)示意圖圖5是圖4的俯視示意圖圖6是本實(shí)用新型的插塊結(jié)構(gòu)示意圖圖7是圖6的俯視示意圖圖8是本實(shí)用新型的下模結(jié)構(gòu)示意圖圖9是圖8的仰視示意圖圖10是本實(shí)用新型的上模結(jié)構(gòu)示意圖圖11是本實(shí)用新型的連接盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖圖12是本實(shí)用新型的導(dǎo)桿結(jié)構(gòu)示意圖圖13是本實(shí)用新型的固定柱結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1 3所不,本實(shí)用新型包括一底座1、一下模2、一上模3、兩導(dǎo)桿4、兩固定柱5和兩壓簧6組成。如圖4、圖5所示，本實(shí)用新型的底座I包括一圓臺(tái)11，圓臺(tái)11的一側(cè)徑向開(kāi)設(shè)有一用于提取煤樣的通槽12，在通槽12前、后對(duì)稱(chēng)設(shè)置有用于支撐壓簧6的兩凹座13，圓臺(tái)11上設(shè)置有四個(gè)用于通過(guò)螺栓連接下模2的臺(tái)階通孔14，在通槽12中滑動(dòng)插設(shè)有一與通槽12形狀對(duì)應(yīng)，且具有抽拉手柄15的插塊16 (如圖6、圖7所示)。如圖8、圖9所示，本實(shí)用新型的下模2底面設(shè)置有與底座I的臺(tái)階通孔14對(duì)應(yīng)連接的四個(gè)螺紋孔21，下模2上與底座I的凹座13對(duì)應(yīng)設(shè)置有穿設(shè)兩壓簧6的通孔22，下模2的頂面中心設(shè)置有一模腔23，在模腔23的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一用于穿設(shè)導(dǎo)桿4的滑孔24。如圖10、圖11所示，本實(shí)用新型的上模3包括一頂盤(pán)31，頂盤(pán)31的底面中心固定連接有一支撐柱32，支撐柱32底部固定連接有一連接盤(pán)33，連接盤(pán)33頂面兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)與下模2的滑孔24對(duì)應(yīng)固定連接兩導(dǎo)桿4的定位孔34，連接盤(pán)33上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一連接兩固定柱5的固定孔35，在連接盤(pán)33的底面中心固定連接有一用于壓煤的加壓軸36。上述實(shí)施例中，導(dǎo)桿4上設(shè)置有一用于固定連接連接盤(pán)33的軸臺(tái)41，固定柱5上也設(shè)置有一用于連接連接盤(pán)33的軸臺(tái)51。上述實(shí)施例中，為確保加壓成型過(guò)程中力的垂直施加，將上模與下模采用雙導(dǎo)柱連接。上述實(shí)施例中，避免煤樣成型過(guò)程中水分的析出導(dǎo)致零件的生銹，將導(dǎo)柱4、底座
1、下模2及上模3的加壓軸36全部采用不銹鋼加工制成。[0033]上述實(shí)施例中，從安全性考慮，底座I的壁厚設(shè)置為80mm。上述實(shí)施例中，液壓機(jī)設(shè)定成型壓力196KN，壓力速度50N/s，保持壓力的時(shí)間設(shè)定為4 5h,每一模煤粉添加重量控制在260g。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型使用方法包括以下步驟:I)先將煤粉粉碎篩分成〈200目煤粉，將煤粉與少量純凈水和均勻，不需添加任何粘結(jié)劑；2)將底座I通過(guò)臺(tái)階通孔14與下模2的螺紋孔21通過(guò)螺栓固定連為一體后，再將連同一體的底座I和下模2放置在液壓機(jī)臺(tái)面上，將兩壓簧6分別插入在下模2的兩通孔22中，壓簧6底部坐落在底座I凹座13上；3)將兩導(dǎo)桿4的軸臺(tái)41分別緊固連接在上模3連接盤(pán)33的兩定位孔34中(如圖12所示)，再將兩固定柱5的軸臺(tái)51分別緊固連接在上模3連接盤(pán)33的兩固定孔35中(如圖13所示)；4)將連接有兩導(dǎo)桿4的上模3分別對(duì)應(yīng)插入下模2的滑道24中，同時(shí)將連接的兩固定柱5分別對(duì)應(yīng)插入在每一壓簧6中，并將插塊16插設(shè)在底座I的通槽12內(nèi)；5)將260g煤粉從下模2的頂部推入模腔23中，將液壓機(jī)設(shè)定成型壓力為196KN，壓力速度設(shè)定為50N/s，壓力保持時(shí)間設(shè)定為4 5h，開(kāi)啟液壓機(jī)，液壓機(jī)的輸出端向下頂壓上模3的頂盤(pán)31，頂盤(pán)31將壓力通過(guò)支撐柱32傳給加壓軸36使放置在模腔23中的煤樣壓制成煤柱長(zhǎng)度為100±4mm的圓柱體。6)當(dāng)達(dá)到液壓機(jī)設(shè)定值時(shí)，液壓機(jī)根據(jù)設(shè)定的壓力保持設(shè)定時(shí)間為4 5h后將液壓機(jī)輸出端升起，設(shè)置在下模2與上模3之間的壓簧6自然彈起，帶動(dòng)上模3上移復(fù)位，通過(guò)拉桿15將插塊16向外拉出，在通槽12內(nèi)取出成型煤樣，即完成煤芯高壓成型。上述各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種煤芯高壓成型裝置,其特征在于:它包括一底座、一下模、一上模、兩導(dǎo)桿、兩固定柱和兩壓簧組成； 所述底座包括一圓臺(tái)，所述圓臺(tái)的一側(cè)徑向開(kāi)設(shè)有一用于提取煤樣的通槽，在所述通槽前、后對(duì)稱(chēng)設(shè)置有用于支撐所述壓簧的兩凹座，所述圓臺(tái)上設(shè)置有四個(gè)用于通過(guò)螺栓連接下模的臺(tái)階通孔，在所述通槽中滑動(dòng)插設(shè)有一與所述通槽形狀對(duì)應(yīng)，且具有抽拉手柄的插塊； 所述下模底面設(shè)置有與所述底座的臺(tái)階通孔對(duì)應(yīng)連接的四個(gè)螺紋孔，所述下模上與所述底座的凹座對(duì)應(yīng)設(shè)置有穿設(shè)兩所述壓簧的通孔，所述下模的頂面中心設(shè)置有一模腔，在所述模腔的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一用于穿設(shè)導(dǎo)桿的滑孔； 所述上模包括一頂盤(pán)，所述頂盤(pán)的底面中心固定連接有一支撐柱，所述支撐柱底部固定連接有一連接盤(pán)，所述連接盤(pán)頂面兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)與所述下模的滑孔對(duì)應(yīng)固定連接兩所述導(dǎo)桿的定位孔，所述連接盤(pán)頂面上對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一連接兩所述固定柱的固定孔，在所述連接盤(pán)的底面中心固定連接有一用于壓煤的加壓軸。
2.如權(quán)利要求1所述的一種煤芯高壓成型裝置，其特征在于:所述上模與下模采用雙導(dǎo)桿定位滑動(dòng)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種煤芯高壓成型裝置，其特征在于:所述導(dǎo)柱、底座、下模及加壓軸均采用不銹鋼加工制成。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種煤芯高壓成型裝置，其特征在于:所述底座的壁厚設(shè)置為80mm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤芯高壓成型裝置，其特征在于它包括一底座、一下模、一上模、兩導(dǎo)桿、兩固定柱和兩壓簧組成；底座包括一圓臺(tái)，圓臺(tái)一側(cè)徑向開(kāi)設(shè)有一通槽，通槽前、后兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一凹座，兩凹座的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有四個(gè)臺(tái)階通孔，通槽中滑動(dòng)插設(shè)有一具有手柄的插塊，下模的底面上均布設(shè)置有四個(gè)螺紋孔，下模上設(shè)置有兩穿設(shè)壓簧的通孔，下模的頂面中心設(shè)置有一模腔，模腔的兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置有一滑孔；上模包括一頂盤(pán)，頂盤(pán)的底面連接有一支撐柱，支撐柱底部連接有一連接盤(pán)，連接盤(pán)上兩側(cè)設(shè)置有一對(duì)定位孔和對(duì)稱(chēng)設(shè)置連接兩固定柱的固定孔，連接盤(pán)的底面中心固定連接有一加壓軸。本實(shí)用新型可以廣泛用于各種實(shí)驗(yàn)用成型煤樣壓制之中。
文檔編號(hào)B30B11/04GK203063160SQ20122071995
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者金龍哲, 陳紹杰, 姜楠楠 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué), 華北科技學(xué)院