阅读说明：本技术 一种岩芯管切割器 (Rock core pipe cutter ) 是由 蒙红卫 沈才明 马玉贞 孙启发 王朋 王敏 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种岩芯管切割器,包括架体；位于架体上呈相对设置的两个角磨机；两个角磨机被配置为两个角磨机的切割片之间留有用于放置岩芯管的间隔距离,角磨机的切割片对应岩芯管的外侧壁；岩芯管的轴向方向为第一方向,在水平面内与第一方向垂直的方向为第二方向,与第一方向以及第二方向均垂直的方向为第三方向；角磨机切割片的旋转轴沿第三方向设置；切割器还包括用于承载岩芯管的滑道,滑道沿第一方向延伸。本发明能够在钻取现场方便、快捷、准确的沿岩芯管轴向方向剖开岩芯管,剖开过程中对岩芯无任何扰动,可完全避免岩芯样品的二次污染,极大的提高了工作效率,为获取连续完整的沉积物岩芯样品提供了可靠保障,满足了研究的需要。(The invention discloses a rock core pipe cutter, which comprises a frame body; two angle grinders which are arranged oppositely on the frame body; the two angle grinders are configured to leave a spacing distance for placing the rock core tube between the cutting sheets of the two angle grinders, and the cutting sheets of the angle grinders correspond to the outer side wall of the rock core tube; the axial direction of the rock core pipe is a first direction, the direction vertical to the first direction in the horizontal plane is a second direction, and the direction vertical to both the first direction and the second direction is a third direction; the rotating shaft of the cutting blade of the angle grinder is arranged along the third direction; the cutter also includes a slide for carrying the core barrel, the slide extending in a first direction. The method can conveniently, quickly and accurately split the rock core pipe along the axial direction of the rock core pipe on the drilling site, has no disturbance to the rock core in the splitting process, can completely avoid secondary pollution of the rock core sample, greatly improves the working efficiency, provides reliable guarantee for obtaining continuous and complete sediment rock core samples, and meets the research requirement.)

一种岩芯管切割器

技术领域

本发明涉及一种切割器具。更具体地，涉及一种岩芯管切割器。

背景技术

在全球日趋变暖的背景下，探寻影响全球变化的因素及全球气候变化的规律性迫在眉睫。地层(湖泊)沉积物中蕴含着过去丰富的环境变化信息，能够依据这些信息重建古气候、古环境，进而总结气候变化的规律，为预测未来可能出现的气候、环境变化提供必不可少的背景条件和类比模式。故地层(湖泊)沉积物是目前全球变化研究领域主要的载体之一。

目前沉积物的提取主要依靠重力钻、活塞钻和振动钻等设备，均采用PVC材质等塑料管作为岩芯管，将沉积物较为连续完整的从沉积层中取出。一般岩芯管长度在2-3米，很难在现场剖开观察取样结果，通常沉积物钻取完毕后会运回实验室低温保存，需要研究时再利用传统的岩芯切割机等设备将样品管剖开，方可见到岩芯管中的沉积物状况。但野外钻探取样时极易发生扰动、变形、丢样(芯)等现象，导致获取的岩芯不连续，对建立精确年代序列造成很大困难，如重新组织钻取工作又要耗费很大的人力、物力和财力。

现阶段PVC岩芯管剖开的设备或方法有：岩芯切割机(如荷兰Avaatech产岩芯切割机)、人工用钢锯剖开样品管和用橡皮塞顶出岩芯等。但这些方法和设备均存在很大局限性，主要表现在：(1)岩芯切割机设备很笨重，且需要220V交流电，不能应用于野外钻取现场工作(如荷兰Avaatech产岩芯切割机自重340kg，且切割组件移动依靠螺杆旋转带动，噪音极大)，且该设备仅能切割一种管径的岩芯管；(2)人工剖开样品管过程中很难避免锯条对部分样品的扰动，造成不同层位样品相互污染，且非常费时费力，操作者双手容易受伤；(3)用橡皮塞顶出岩芯，岩芯在出管过程中存在体积压缩和二次污染的弊端，破坏了沉积物原有的结构，沉积物的深度和沉积速率误差大大增加，很大程度上降低了研究结果的可信度。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的至少一个目的在于提供一种岩芯管切割器。该切割器能够在钻取现场方便、快捷、准确的沿岩芯管轴向方向剖开岩芯管，剖开过程中对岩芯无任何扰动，可完全避免岩芯样品的二次污染，极大的提高了工作效率，为获取连续完整的沉积物岩芯样品提供了可靠保障，满足了研究的需要。

为达到上述发明目的，本发明采用下述技术方案：

一种岩芯管切割器，所述切割器包括：

用于放置岩芯管的架体；

位于所述架体上呈相对设置的两个角磨机；两个角磨机被配置为两个角磨机的切割片之间留有用于放置岩芯管的间隔距离，所述角磨机的切割片对应岩芯管的外侧壁；

定义，岩芯管的轴向方向为第一方向，在水平面内与第一方向垂直的方向为第二方向，与第一方向以及第二方向均垂直的方向为第三方向；

所述角磨机切割片的旋转轴沿第三方向设置；

所述切割器还包括用于承载岩芯管的滑道，所述滑道沿第一方向延伸。

此外，优选地方案是，所述切割器还包括在第三方向上位于所述滑道上方位置的压轮，该压轮结合固定在所述架体的梁架上；所述压轮的滚动方向沿第一方向，所述压轮被配置为可与所述滑道配合在第三方向上固定岩芯管。

此外，优选地方案是，所述滑道朝向岩芯管的一侧表面为与岩芯管外侧壁对应的弧面；该弧面上包括有凸出所述弧面表面的沿第一方向排列的若干滚珠或者滚轮。

此外，优选地方案是，在所述第二方向上，两个角磨机可相互靠近或者远离。

此外，优选地方案是，所述架体包括有用于固定所述角磨机的架座；所述架座包括有在第二方向上分别位于角磨机两侧的支座，所述支座上设置有沿第二方向延伸的条形孔；

所述角磨机通过一固定件配置在两个支座之间，所述固定件的两个端部分别通过栓接件连接固定在所述条形孔上。

此外，优选地方案是，在第二方向上，所述条形孔包括有彼此不连通的第一条形孔段和第二条形孔段；

所述固定件包括对应第一条形孔段设置的第一连接件和对应第二条形孔段设置的第二连接件；

所述第一连接件的两个端部分别通过栓接件连接固定在第一条形孔段上；

所述第二连接件的两个端部分别通过栓接件连接固定在第二条形孔段上。

此外，优选地方案是，所述滑道通过调节螺栓结合固定在所述架体上，所述调节螺栓被配置为在第三方向上所述滑道相对于架体的高度可调。

此外，优选地方案是，所述压轮通过一压轮螺栓与所述架体的梁架结合固定，所述压轮螺栓上套设有压簧，该压簧被配置在压轮螺栓边缘的梁架与压轮之间；所述压簧的作用力方向沿所述压轮螺栓的轴向方向。

此外，优选地方案是，所述角磨机切割片的切割方向与岩芯管的移动方向相反。

此外，优选地方案是，所述滑道的两侧端部延伸至架体的外侧。

本发明的有益效果如下：

与现有技术相比较，本发明提供的切割器具有体积小，质量轻，易携带，组装拆卸方便等优势，能够在钻取现场方便、快捷、准确的剖开岩芯管，可实现第一时间观察沉积物岩芯状况，此时岩芯样品尚未氧化，沉积层理最为清晰，更容易比对层位，获取准确的样品长度及深度。此外本发明提供的切割器剖开岩芯管的过程中对岩芯无任何扰动，能够很好的避免岩芯样品的二次污染，可及时发现沉积物是否有扰动或缺失，极大的提高了工作效率，为获取连续完整的沉积物岩芯提供了可靠保障，满足了研究的需要。

附图说明

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细的说明。

图1示出本发明所提供岩芯管切割器的结构示意图。

图2示出本发明所提供岩芯管切割器的结构俯视图。

图3示出本发明所提供岩芯管切割器与岩芯管的配合示意图。

图4a示出未切割前岩芯管的结构示意图。

图4b示出切割后岩芯管的结构示意图。

图4c示出切割刨开后岩芯管的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为解决现阶段PVC岩芯管剖开的设备或方法的诸多弊端，本发明提供一种新的岩芯管切割器，具体地，结合图1至3所示，本发明提供的切割器包括：用于放置岩芯管10的架体1；

位于所述架体1上呈相对设置的两个角磨机2；两个角磨机2被配置为两个角磨机2的切割片21之间留有用于放置岩芯管10的间隔距离，所述角磨机2的切割片21对应岩芯管10的外侧壁；

定义，岩芯管10的轴向方向为第一方向，在水平面内与第一方向垂直的方向为第二方向，与第一方向以及第二方向均垂直的方向为第三方向；

所述角磨机2切割片21的旋转轴沿第三方向设置；

所述切割器还包括用于承载岩芯管10的滑道3，所述滑道3沿第一方向延伸。

在一个实施例中，所述切割器还包括在第三方向上位于所述滑道3上方位置的压轮4，该压轮4结合固定在所述架体1的梁架11上；所述压轮4的滚动方向沿第一方向，所述压轮4被配置为可与所述滑道3配合在第三方向上固定岩芯管10。

在一个实施例中，为实现本发明提供的切割器具有体积小，质量轻，易携带，组装拆卸方便等优势，优选地，本发明所提供的切割器结构中，所述滑道3的两侧端部延伸至架体1的外侧。一方面可保证滑道能够提供给待切割岩芯管以足够的滑动距离，另一方面也可通过延长滑道的长度，相对减轻架体的结构体积以及重量。

相较于现有岩芯管切割设备，本发明提供的切割器在进行切割工作前，可方便快捷的组装完成，并可根据待切割岩芯管10的管径调节两个角磨机2切割片21之间的间距，以及滑道3与压轮4之间的距离，以满足不同管径岩芯管10的切割。此外通过两个切割片21、滑道3和压轮4可形成四点(或面)固定岩芯管10的位置，防止岩芯管在切割过程中的摆动，影响切割效果。本发明利用角磨机2的设置，还可随时调节角磨机2切割片21的旋转方向，以方便对岩芯管10不同行进方向的适应切割。优选地，所述角磨机2切割片21的切割方向与岩芯管10的移动方向相反。例如，结合图2、图3所示，当岩芯管10从滑道3左侧向右侧推进时，位于岩芯管10上方位置的角磨机2切割片21可调整为顺时针旋转，位于岩芯管10下方位置的角磨机2切割片21调整为逆时针旋转。反之，当如岩芯管10从滑道3右侧向左侧推进时，位于岩芯管10上方位置的角磨机2切割片21可调整为逆时针旋转，位于岩芯管10下方位置的角磨机2切割片21调整为顺时针旋转。上述配置方式可适应不同情况下的岩心管切割工作，极大的方便了为获取连续完整的沉积物岩芯的取样工作。

结合图4a至图4c所示，在实际切割过程中，两个角磨机2切割片21、滑道3和压轮4调节完毕后，两个角磨机2切割片21之间的间距等于或略小于岩芯管的内径为宜。将岩芯管10放到滑道3的一侧，缓慢的沿滑道3向另一侧推进，岩芯管10管体外侧壁通过切割片21时，岩芯管10管壁被切割片切开，当岩芯管10全部通过切割片21后，整根岩芯管10被剖开为两个半圆形的管槽，随后可用细钢丝5沿切割缝隙快速通过，将岩芯管10中的沉积物岩芯样品100沿轴向剖开，得到两个半管的沉积物岩芯样品。利用本发明所提供切割器对岩芯管进行切割，整个切割过程对岩芯不会产生扰动，不会改变原来沉积物的层位，也没有任何污染，沉积物岩芯样品的剖开面非常光滑、新鲜，能够直观的提供沉积物颜色、层位、含水量、颗粒粗细等信息，为研究者在钻取现场就提供了第一手资料，满足了研究的需要。

结合图示结构，为了避免待切割岩芯管10沿滑道3滑动时出现相对岩芯管轴向方上的位移偏差，在一个实施例中，所述滑道3朝向岩芯管的一侧表面31为与岩芯管10外侧壁对应的弧面。且为了满足待切割岩芯管10能够顺畅的沿所述滑道3延伸方向滑动，该弧面上包括有凸出所述弧面表面的沿第一方向排列的若干滚轮32或者滚珠。

为了能够实现本发明所提供切割器可适用于不同管径的岩芯管，优选地，在所述第二方向上，两个角磨机2可相互靠近或者远离。具体地，结合图2以及图3所示，所述架体1包括有用于固定所述角磨机的架座；所述架座包括有在第二方向上分别位于角磨机2两侧的支座12，所述支座12上设置有沿第二方向延伸的条形孔；所述角磨机2通过一固定件配置在两个支座12之间，所述固定件的两个端部分别通过栓接件连接固定在所述条形孔上。

为了能够使角磨机2稳定且牢固的固定在所述支座12上，结合图示结构，本发明中，在第二方向上，所述条形孔包括有彼此不连通的第一条形孔段121和第二条形孔段122；所述固定件包括对应第一条形孔段121设置的第一连接件6和对应第二条形孔段122设置的第二连接件7；所述第一连接件6的两个端部分别通过栓接件连接固定在第一条形孔段121上；所述第二连接件7的两个端部分别通过栓接件连接固定在第二条形孔段122上。需要说明的是，在一个具体实施中，所述固定件即第一连接件6以及第二连接件7，可采用扁铁，在扁铁上的与角磨机对应的位置处，可通过在扁铁上形成两个半环形环体以实现扁铁与角磨机之间的固定。

为满足不同管径岩芯管10的切割，且可利用两个切割片21、滑道3和压轮4形成四点(或面)固定岩芯管10的位置，防止岩芯管在切割过程中的摆动，结合图1所示，在一个实施例中，所述滑道3通过调节螺栓33结合固定在所述架体1上，所述调节螺栓33被配置为在第三方向上所述滑道3相对于架体1的高度可调，从而实现改变压轮4与滑道3之间的距离，适应不同管径的岩芯管通过。

在一个优选地实施方式中，为了为岩芯管10提供一个稳定的切割平台，所述压轮4通过一压轮螺栓41与所述架体1的梁架11结合固定，所述压轮螺栓41上套设有压簧(图未示出)，该压簧被配置在压轮螺栓41边缘的梁架11与压轮4之间；所述压簧的作用力方向沿所述压轮螺栓41的轴向方向。利用所述压簧提供的压力，所述压轮4可使岩芯管10紧密的压覆在滑道3上，在岩芯管10沿滑道3滑动时，岩芯管10不会上下左右摆动，保证了角磨机2相对岩芯管10的切割线的水平，减少了切割对沉积物岩芯样品的扰动，有利于获得真实可靠的沉积物岩芯样品，提高数据的可信度。

本发明提供的切割器具有体积小，质量轻，易携带，组装拆卸方便等优势，能够在钻取现场方便、快捷、准确的剖开岩芯管，可实现第一时间观察沉积物岩芯状况，此时岩芯样品尚未氧化，沉积层理最为清晰，更容易比对层位，获取准确的样品长度及深度。此外本发明提供的切割器剖开岩芯管的过程中对岩芯无任何扰动，能够很好的避免岩芯样品的二次污染，可及时发现沉积物是否有扰动或缺失，极大的提高了工作效率，为获取连续完整的沉积物岩芯提供了可靠保障，满足了研究的需要。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。