地质勘探岩心电动劈样机的制作方法

1.本发明涉及一种地质勘探岩心电动劈样机，属于地质勘探用具技术领域。


背景技术：

2.地质勘探中的岩心劈样工作一直使工作人员非常困扰，由于岩心样品材料坚硬，对劈样的力度要求极高，单靠人工捶劈非常费力，而且效率极低，由于岩心样品数量较多，需要多人轮换才能手工捶劈完成。为此，市面上出现了部分用于岩心劈样的设备，但工作的岩心劈样机中，有些同样需要人工锤砸或人工操作，反复的工作，同样会消耗操作人员不少的体力，而且机器体积普遍较大，重量也非常重，和部分气动、电动的劈样设备相同，上述机器既不便于存储，也不便于携带，在勘探过程中，工作的大部分劈样设备都需要使用拖车托运，本身勘探环境的地形就非常复杂，导致上述机器很难运输到勘探施工现场，即使运到现场，采用气动或电动的劈样设备，由于驱动设备都是大功率气缸或电机，在山区环境中也无法寻求动力源，导致设备无法工作。


技术实现要素：

3.为了解决上述现有技术存在的不足，本发明提供了一种地质勘探岩心电动劈样机，体积小巧、方便携带和存放，劈样力度大、劈样力度可调，适合多种尺寸岩心样品的劈样，自带电源，可反复充电使用，便于工作人员在山区中进行使用，无需人工施力，全自动劈样，劈样效率高，降低工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地质勘探岩心电动劈样机，包括固定板、架劈执行组件、电控箱和驱控箱，固定板下半部中心位置开设有通料口，固定板后端面上通料口两侧和顶部均设有与其固定连接的滑轨，滑轨上安装有夹劈执行组件，固定板的通料口内壁下方设有v型托板，v型托板后端搭在与固定板固定连接的支腿上，固定板前端两侧同样设有支腿，在固定板后端固定有与夹劈执行组件连接的驱动箱，在固定板前端固定有与驱动箱连接的电控箱，电控箱内设有驱动驱动箱的直流减速电机，在驱动箱内设有将电机驱动转为冲击运动的装置，在固定板顶部开设有提手槽，将岩心样品放置在v型托板上，启动电控箱，通过电控箱使驱动箱给予夹劈执行组件冲击力，使夹劈执行组件利用冲击力瞬间将岩心样品夹紧并劈开；其中，固定板的三组滑块中，一个位于通料口正上方，另外两个位于通料口的左右两侧，顶部滑轨与底面垂直，左右两滑轨与顶部滑轨间的夹角均为60
°
，所述的夹劈执行组件由刀片、y型滑轨滑块和劈刀滑块，y型滑轨滑块由一直线滑块和两直线导轨组成，其直线滑块位于通料口上方的滑轨上，在直线滑块底部固定连接有两左右对称的导轨，导轨间夹角为60
°
，在固定板的通料口两侧的滑轨上均设有劈刀滑块，在劈刀滑块后端面上均开设有导轨槽，y型滑轨滑块的导轨位于劈刀滑块的导轨槽内，当y型导轨滑块向下位移时，两劈刀滑块在导轨的斜面挤压下沿滑轨向通料口内平移，在朝向通料口处的劈刀滑块端部通过螺钉把合有限位端板，在限位端板的前端面上均把合有刀片；所述的驱控箱由冲击杆、轴套座、托盘、冲击弹簧、止震垫、冲杆连杆、驱动摆臂、驱动大
齿盘、摆臂上劲拨杆和将上述部件全部罩住的箱体组成，驱动箱箱体位于固定板后端面上，冲击杆底部从箱体底部伸出，并与y型导轨滑块顶端固定连接，冲击杆上套有上下两轴套座，两轴套座固定在固定板上，两轴套座间的冲击杆上固定连接有一托盘，在托盘顶部与上方的轴套座间设有套在冲击杆上的冲击弹簧，在下方的轴套座上套有止震垫，在轴套座上方设有套在螺丝上的驱动大齿盘和驱动摆臂，螺丝螺纹旋入固定板后将驱动大齿盘和驱动摆臂限位固定，驱动大齿盘通过轴承套在螺丝上，驱动摆臂通过轴套套在螺丝上，螺丝帽压紧在轴套上，轴套压紧在轴承内环上，驱动大齿盘与驱动摆臂间设有位于驱动大齿盘直径线上的摆臂上劲拨杆，摆臂上劲拨杆与驱动大齿盘固定连接，驱动摆臂的摆杆端部设有与摆臂上劲拨杆侧壁接触的销轴，驱动摆臂的摆杆中部铰接有冲杆连杆，冲击连杆另一端与冲击杆顶部铰接，顺时针转动的驱动大齿盘通过摆臂上劲拨杆拨动驱动摆臂，驱动摆臂顺势针摆动，通过冲击连杆拉起冲击杆，当驱动摆臂摆过正上方位置时，冲击杆在冲击弹簧的顶压力下，瞬间向下冲击，使驱动摆臂通过冲击连杆摆至正下方位置，当摆臂上劲拨杆顺时针摆至正下方位置时，继续拨起驱动摆臂，为冲击杆上劲，至驱动摆臂摆过正上方时，再次实现冲击；所述的电控箱由箱体、充电接头、电源开关、调速按钮、直流减速电机、pcb板、锂电池和驱动小齿轮组成，驱控箱的箱体位于固定板的前端面上，箱体内设有一对固定在固定板上的直流减速电机，直流减速电机的轴杆从固定板后端面伸出，伸出端均设有与驱动大齿盘齿啮的驱动小齿轮，在驱控箱的箱体内固定有pcb板和锂电池，在驱控箱的箱体侧壁上设有与pcb板连接的充电接头、电源开关和调速按钮，在pcb板上设有电机驱动模块和与充放电保护模块，锂电池和充电接头均通过导线与pcb板上的充放电保护模块连接，实现为pcb板的供电和锂电池的充电，电源开关和调速按钮通过导向与pcb板上的电机驱动模块连接，实现直流减速电机的启动和调速。
5.进一步的，所述的夹劈执行组件的限位端板的厚度有多种，夹劈执行组件的刀片的尺寸有多种，根据v型托板上需要放置的岩心样品的直径，选择不同尺寸的限位端板和刀片。
6.进一步的，驱动摆臂上销轴轴心与其回转圆心距离是其冲击连杆铰轴轴心与回转圆心距离的二倍，摆臂上劲拨杆与销轴接触点位于驱动大齿盘的外径上， y型滑轨滑块的行程是劈刀滑块的二倍，两直流减速电机的旋转方向相反。
7.由于动摆臂上销轴轴心与其回转圆心距离是其冲击连杆铰轴轴心与回转圆心距离的二倍，所以摆臂上劲拨杆作用在销轴上的拨动力为冲击杆克服冲击弹簧的弹力的一半；由于摆臂上劲拨杆与销轴接触点位于驱动大齿盘的外径上，且两直流减速电机的同时通过小齿轮作用在驱动大齿盘上，则直流减速电机作用在小齿轮齿牙上的驱动力大于冲击弹簧的弹力的四分之一即可;由于各滑轨间夹角为60
°
，而y型滑轨滑块的导轨与劈刀滑块所处滑轨垂直，所以劈刀滑块上单个刀片的夹紧和劈砍的力度接近于冲击杆上冲击力，及冲击弹簧的弹力，当直流减速电机作用在小齿轮齿牙上的扭力为20kgf.cm时，最大可对冲击弹簧模拟施加80kg的压力，而刀片则能模拟80kg的劈砍力度进行夹紧和劈砍。市面上常用的24v每分钟80转的直流减速电机的额定扭矩为30kgf.cm，采用上述电机和相应的冲击弹簧，可轻松模拟80kg的劈砍力度，而24v每分钟80转的直流减速电机，使用锂电池可轻松带动，通过上面的描述，
本发明能够轻松的实现对坚硬的岩心样品的劈样，产品体积相比于市面上的岩心劈样设备更加小巧，存放时不占用空间，携带时又便于拿取，单人单手即可移动，更适合工作人员勘探过程中携带使用，锂电池可充电，便于工作人员在山区中进行使用，采用瞬间劈砍的方式将岩心样品劈开，避免电机过载，更加省电、更加安全可靠，劈样力度可通过更换不同弹力的弹簧进行调节，且采用v型托槽，适合多种尺寸岩心样品的劈样，对不同尺寸的圆柱形岩心样品都能起到稳定的承托，切割刀片可更换，不仅提高了使用寿命，而且根据切割样品的尺寸，也可更换不同伸出长度的刀片来满足需求，无需人工施力，启动后全自动劈样，劈样效率高，降低工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率。
8.本发明的有益效果是：解决了现有岩心劈样机不便于携带和不便于在山区环境中作业的问题，提供了地质勘探岩心电动劈样机，在满足通用劈砍力度的情况下，体积更加小巧、存放时不占用空间，携带时又便于拿取，单人单手即可移动，更适合工作人员勘探过程中携带使用，内部设有可充电的锂电池，并通过锂电池供电，便于工作人员在山区中进行使用，采用瞬间劈砍的方式将岩心样品劈开，避免电机过载，更加安全可靠，劈样力度可通过更换不同弹力的弹簧进行调节，且采用v型托槽，适合多种尺寸岩心样品的劈样，对不同尺寸的圆柱形岩心样品都能起到稳定的承托，切割刀片可更换，不仅提高了使用寿命，而且根据切割样品的尺寸，也可更换不同伸出长度的刀片来满足需求，无需人工施力，启动后全自动劈样，劈样效率高，降低工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率。
附图说明
9.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
10.图1为本发明的结构示意图。
11.图2为本发明的结构示意图。
12.图3为本发明的部分结构示意图。
13.图4为本发明的部分结构示意图。
14.图5为本发明劈样过程中的结构示意图。
15.图6为本发明将样品劈开时的结构示意图。
16.图7为本发明的电机部分结构示意图。
17.图8为本发明的电控箱体结构示意图。
18.图中标号：1、固定板，2、夹劈执行组件，3、电控箱，4、驱控箱，11、通料口，12、v型托板，13、支腿，14、滑轨，15、提手槽，21、刀片，22、y型滑轨滑块，23、劈刀滑块，31、充电接头，32、电源开关，33、调速按钮，34、直流减速电机，35、pcb板，36、锂电池，41、冲击杆，42、轴套座，43、托盘，44、冲击弹簧，45、止震垫，46、冲杆连杆，47、驱动摆臂，48、驱动大齿盘，49、驱动小齿轮，410、摆臂上劲拨杆。
具体实施方式
19.如图1-8所示，一种地质勘探岩心电动劈样机，包括固定板1、架劈执行组件2、电控箱3和驱控箱4，固定板1下半部中心位置开设有通料口11，固定板1后端面上通料口11两侧和顶部均设有与其固定连接的滑轨14，滑轨14上安装有夹劈执行组件2，固定板1的通料口
11内壁下方设有v型托板12，v型托板12后端搭在与固定板1固定连接的支腿13上，固定板1前端两侧同样设有支腿13，在固定板1后端固定有与夹劈执行组件2连接的驱动箱4，在固定板1前端固定有与驱动箱4连接的电控箱3，电控箱3内设有驱动驱动箱4的直流减速电机34，在驱动箱4内设有将电机驱动转为冲击运动的装置，在固定板1顶部开设有提手槽15，将岩心样品放置在v型托板12上，启动电控箱3，通过电控箱3使驱动箱4给予夹劈执行组件2冲击力，使夹劈执行组件2利用冲击力瞬间将岩心样品夹紧并劈开；其中，固定板1的三组滑块14中，一个位于通料口11正上方，另外两个位于通料口11的左右两侧，顶部滑轨14与底面垂直，左右两滑轨14与顶部滑轨14间的夹角均为60
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，所述的夹劈执行组件2由刀片21、y型滑轨滑块22和劈刀滑块23，y型滑轨滑块22由一直线滑块和两直线导轨组成，其直线滑块位于通料口11上方的滑轨14上，在直线滑块底部固定连接有两左右对称的导轨，导轨间夹角为60
°
，在固定板1的通料口11两侧的滑轨14上均设有劈刀滑块23，在劈刀滑块23后端面上均开设有导轨槽，y型滑轨滑块22的导轨位于劈刀滑块23的导轨槽内，当y型导轨滑块22向下位移时，两劈刀滑块23在导轨的斜面挤压下沿滑轨14向通料口11内平移，在朝向通料口11处的劈刀滑块23端部通过螺钉把合有限位端板，在限位端板的前端面上均把合有刀片21；所述的驱控箱4由冲击杆41、轴套座42、托盘43、冲击弹簧44、止震垫45、冲杆连杆46、驱动摆臂47、驱动大齿盘48、摆臂上劲拨杆410和将上述部件全部罩住的箱体组成，驱动箱4箱体位于固定板1后端面上，冲击杆41底部从箱体底部伸出，并与y型导轨滑块22顶端固定连接，冲击杆41上套有上下两轴套座42，两轴套座42固定在固定板1上，两轴套座42间的冲击杆41上固定连接有一托盘43，在托盘43顶部与上方的轴套座42间设有套在冲击杆41上的冲击弹簧44，在下方的轴套座42上套有止震垫45，在轴套座42上方设有套在螺丝上的驱动大齿盘48和驱动摆臂47，螺丝螺纹旋入固定板1后将驱动大齿盘48和驱动摆臂47限位固定，驱动大齿盘48通过轴承套在螺丝上，驱动摆臂47通过轴套套在螺丝上，螺丝帽压紧在轴套上，轴套压紧在轴承内环上，驱动大齿盘48与驱动摆臂47间设有位于驱动大齿盘48直径线上的摆臂上劲拨杆410，摆臂上劲拨杆410与驱动大齿盘48固定连接，驱动摆臂47的摆杆端部设有与摆臂上劲拨杆410侧壁接触的销轴，驱动摆臂47的摆杆中部铰接有冲杆连杆46，冲击连杆46另一端与冲击杆41顶部铰接，顺时针转动的驱动大齿盘48通过摆臂上劲拨杆410拨动驱动摆臂47，驱动摆臂47顺势针摆动，通过冲击连杆46拉起冲击杆41，当驱动摆臂47摆过正上方位置时，冲击杆41在冲击弹簧44的顶压力下，瞬间向下冲击，使驱动摆臂47通过冲击连杆46摆至正下方位置，当摆臂上劲拨杆410顺时针摆至正下方位置时，继续拨起驱动摆臂47，为冲击杆41上劲，至驱动摆臂47摆过正上方时，再次实现冲击；所述的电控箱3由箱体、充电接头31、电源开关32、调速按钮33、直流减速电机34、pcb板35、锂电池36和驱动小齿轮49组成，驱控箱3的箱体位于固定板1的前端面上，箱体1内设有一对固定在固定板1上的直流减速电机34，直流减速电机34的轴杆从固定板1后端面伸出，伸出端均设有与驱动大齿盘48齿啮的驱动小齿轮49，在驱控箱3的箱体内固定有pcb板35和锂电池36，在驱控箱3的箱体侧壁上设有与pcb板35连接的充电接头31、电源开关32和调速按钮33，在pcb板35上设有电机驱动模块和与充放电保护模块，锂电池36和充电接头31均通过导线与pcb板35上的充放电保护模块连接，实现为pcb板35的供电和锂电池36的充电，电源开关32和调速按钮33通过导向与pcb板上的电机驱动模块连接，实现直流减速电机34的启动和调速。
20.进一步的，所述的夹劈执行组件2的限位端板的厚度有多种，夹劈执行组件2的刀
片21的尺寸有多种，根据v型托板12上需要放置的岩心样品的直径，选择不同尺寸的限位端板和刀片21。
21.进一步的，驱动摆臂47上销轴轴心与其回转圆心距离是其冲击连杆46铰轴轴心与回转圆心距离的二倍，摆臂上劲拨杆410与销轴接触点位于驱动大齿盘48的外径上，两直流减速电机34的旋转方向相反。
22.由于动摆臂47上销轴轴心与其回转圆心距离是其冲击连杆46铰轴轴心与回转圆心距离的二倍，所以摆臂上劲拨杆410作用在销轴上的拨动力为冲击杆41克服冲击弹簧44的弹力的一半；由于摆臂上劲拨杆410与销轴接触点位于驱动大齿盘48的外径上，且两直流减速电机34的同时通过小齿轮49作用在驱动大齿盘48上，则直流减速电机34作用在小齿轮49齿牙上的驱动力大于冲击弹簧44的弹力的四分之一即可;由于各滑轨14间夹角为60
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，而y型滑轨滑块22的导轨与劈刀滑块23所处滑轨14垂直，所以劈刀滑块23上单个刀片21的夹紧和劈砍的力度接近于冲击杆41上冲击力，及冲击弹簧44的弹力，当直流减速电机34作用在小齿轮49齿牙上的扭力为20kgf.cm时，最大可对冲击弹簧44模拟施加80kg的压力，而刀片21则能模拟80kg的劈砍力度进行夹紧和劈砍。市面上常用的24v每分钟80转的直流减速电机的额定扭矩为30kgf.cm，采用上述电机和相应的冲击弹簧44，可轻松模拟80kg的劈砍力度，而24v每分钟80转的直流减速电机，使用锂电池可轻松带动，通过上面的描述，本发明能够轻松的实现对坚硬的岩心样品的劈样，产品体积相比于市面上的岩心劈样设备更加小巧，存放时不占用空间，携带时又便于拿取，单人单手即可移动，更适合工作人员勘探过程中携带使用，锂电池可充电，便于工作人员在山区中进行使用，采用瞬间劈砍的方式将岩心样品劈开，避免电机过载，更加省电、更加安全可靠，劈样力度可通过更换不同弹力的弹簧进行调节，且采用v型托槽，适合多种尺寸岩心样品的劈样，对不同尺寸的圆柱形岩心样品都能起到稳定的承托，切割刀片可更换，不仅提高了使用寿命，而且根据切割样品的尺寸，也可更换不同伸出长度的刀片来满足需求，无需人工施力，启动后全自动劈样，劈样效率高，降低工作人员的劳动强度，提高工作人员的工作效率。