專利名稱：模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈钚拚b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模擬地質(zhì)構(gòu)造中地質(zhì)模型切割修整裝置，尤其是一 種模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈钚拚b置。背景技術(shù)：
地質(zhì)構(gòu)造模擬實(shí)驗(yàn)是研究地質(zhì)構(gòu)造的一種有效方法，是幫助地質(zhì)學(xué) 家研究地層變形過程和地質(zhì)構(gòu)造形成機(jī)制的重要手段。目前，地質(zhì)構(gòu)造模擬中所用的構(gòu)造 模擬實(shí)驗(yàn)裝置是根據(jù)相似性原理，通過控制運(yùn)動(dòng)或力對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行變形實(shí)驗(yàn)，模擬或反 演斷層等地質(zhì)成因的設(shè)備，設(shè)備主體多采用特制的實(shí)驗(yàn)容器，在容器內(nèi)鋪設(shè)多層不同特性 的實(shí)驗(yàn)材料通過應(yīng)力加載來模擬構(gòu)造形成過程，研究地質(zhì)構(gòu)造的成因和演化機(jī)理，對(duì)地質(zhì) 構(gòu)造的成因進(jìn)行定性和定量分析。一般的斷層形成模擬設(shè)備，在完成地質(zhì)模型構(gòu)造變形后， 大多通過人工手動(dòng)切除多余的實(shí)驗(yàn)材料，造成實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ托螤钇茐暮统叽绮灰?guī)整無法實(shí)現(xiàn)定 量化控制，給實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ兔芊夂陀蜌獬渥聿焕挠绊懸蛩?，造成?shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際斷層控 藏實(shí)驗(yàn)有很大差異，無法準(zhǔn)確解釋斷層對(duì)油氣運(yùn)移控藏的作用，限制了地質(zhì)家采用實(shí)驗(yàn)手 段來分析實(shí)際地質(zhì)現(xiàn)象，造成了理論與實(shí)驗(yàn)的脫節(jié)。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ腿斯で懈钚拚麩o法保證模型尺寸 準(zhǔn)確、切割面平整和整體形狀可控的問題，本發(fā)明提供一種對(duì)具有一定粘性和朔性的實(shí)驗(yàn) 材料沿任意截面和位置進(jìn)行切割，保證實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈?、修整后尺寸符合封裝的公差要求和 切割面的平整度，同時(shí)為地質(zhì)家分析和研究斷層對(duì)油氣運(yùn)移控藏的作用提供標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)?型和實(shí)驗(yàn)地質(zhì)樣本的模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈钚拚b置。其技術(shù)方案是地質(zhì)構(gòu)造變形完 成后，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ臀挥谀M裝置的試驗(yàn)平臺(tái)上，在不移動(dòng)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷那疤嵯拢瑢?shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)模型 的切割、整理。切割裝置由立柱、割刀、尺寸調(diào)整及固定基座等基本模塊組成，可將切割裝置 沿需要切割的面固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)基座上，調(diào)整好切割方向和位置，利用割刀張緊螺釘調(diào)整割 刀，人工搖動(dòng)切割手搖輪，使其沿立柱沿垂直方向?qū)?shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行切割。模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn) 模型切割修整裝置包括臺(tái)面，臺(tái)面上設(shè)有龍門式框架結(jié)構(gòu)，龍門式框架結(jié)構(gòu)包括左右立柱 和橫梁，立柱和橫梁連接處設(shè)有導(dǎo)套，導(dǎo)套設(shè)有緊固螺栓，立柱外側(cè)沿縱向設(shè)有齒條還設(shè)有 兩個(gè)切割游車，切割游車包括游車框架，游車框架上靠立柱外側(cè)一端設(shè)有手搖輪，手搖輪包 括動(dòng)力齒輪，動(dòng)力齒輪與齒條相應(yīng)，游車框架的另一端靠立柱內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)向壓緊輪，游車框 架的另一端還設(shè)有張緊微調(diào)螺母，兩個(gè)張緊微調(diào)螺母之間設(shè)有線割刀。所述的導(dǎo)向壓緊輪 為彈性材料的內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)，其設(shè)有凹陷式接觸面，導(dǎo)向壓緊輪包括導(dǎo)向壓緊輪旋轉(zhuǎn)軸和導(dǎo) 向輪緊固端。所述齒條通過焊接點(diǎn)與立柱焊接，動(dòng)力齒輪包括手動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸、手柄、齒輪緊固 端和齒輪轉(zhuǎn)軸。采用上述結(jié)構(gòu)以后，可以將任意形狀的地質(zhì)模型進(jìn)行規(guī)格化切割處理便于 進(jìn)行封裝，達(dá)到將不同斷面產(chǎn)狀和形態(tài)的斷層模型切割成符合密封標(biāo)準(zhǔn)的三維實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?質(zhì)體?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)單一斷層和組合斷層的地質(zhì)模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷那懈?、修整，特別在保證實(shí)驗(yàn) 模型不破壞、試驗(yàn)介質(zhì)不粘聯(lián)的前提下，對(duì)有一定朔性和粘性的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行切割，切割裝 置可在實(shí)驗(yàn)臺(tái)基體上任意安裝，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝方便，符合綠色環(huán)保設(shè)計(jì)理念。四
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2是本發(fā)明切割游車的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3是本發(fā)明構(gòu)造變形后模型結(jié)構(gòu)示意附圖4是本發(fā)明切割后模型效果示意圖；五具體實(shí)施例方式模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈钚拚b置包括臺(tái)面1，臺(tái)面1上設(shè) 有龍門式框架結(jié)構(gòu)，龍門式框架結(jié)構(gòu)包括左右立柱4和橫梁5，立柱4和橫梁5連接處設(shè)有 導(dǎo)套6，導(dǎo)套6設(shè)有緊固螺栓7，立柱4外側(cè)沿縱向設(shè)有齒條8還設(shè)有兩個(gè)切割游車，切割游 車包括游車框架11，游車框架11上靠立柱4外側(cè)一端設(shè)有手搖輪10，手搖輪10包括動(dòng)力 齒輪9，動(dòng)力齒輪9與齒條8相應(yīng)，游車框架11的另一端靠立柱4內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)向壓緊輪12， 游車框架11的另一端還設(shè)有張緊微調(diào)螺母13，兩個(gè)張緊微調(diào)螺母13之間設(shè)有線割刀14。 所述的導(dǎo)向壓緊輪12為彈性材料的內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)，其設(shè)有凹陷式接觸面21，導(dǎo)向壓緊輪12包 括導(dǎo)向壓緊輪旋轉(zhuǎn)軸22和導(dǎo)向輪緊固端23。所述齒條8通過焊接點(diǎn)20與立柱4焊接，動(dòng) 力齒輪9包括手動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸17、手柄18、齒輪緊固端15和齒輪轉(zhuǎn)軸16。如圖所示；橫梁5、左右兩邊立柱4共同組成了地質(zhì)模型切割裝置的龍門式框架結(jié) 構(gòu)，構(gòu)造變形后，地質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?位于構(gòu)造變形實(shí)驗(yàn)裝置的臺(tái)面1上，在保證不破壞實(shí)驗(yàn)?zāi)?型的前提下，對(duì)構(gòu)造變形后的實(shí)驗(yàn)地質(zhì)體進(jìn)行切割。首先將抵制切割工具安放到實(shí)驗(yàn)臺(tái)面1 上，調(diào)整左、右立柱4到合適的切割位置，固定通過調(diào)整橫梁上的導(dǎo)套6找準(zhǔn)切割間距，緊固 螺栓7安裝好龍門結(jié)構(gòu)，將整體固定到臺(tái)面1上，調(diào)整張緊微調(diào)螺母13，將線割刀14張緊， 通過手動(dòng)搖動(dòng)手柄18，使左、右切割游車沿立柱4帶動(dòng)線割刀14對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行切割，最后 移走切除材料，完成整個(gè)切割過程。左、右立柱4、橫梁5、導(dǎo)套6及緊固螺栓7組成了本方 案設(shè)計(jì)的龍門式橫向調(diào)整及鎖緊裝置，橫向上通過移動(dòng)左、右立柱4沿橫梁5橫向滑移，調(diào) 整達(dá)到合適的切割間距，緊固螺栓7前端頂住橫梁5將整體框架鎖緊，然后調(diào)節(jié)張緊微調(diào)螺 母13將線割刀14張緊，便于切割地質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。此種龍門式橫梁結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)可靠性高， 并與粗調(diào)和微調(diào)，加工制造方便。切割游車由動(dòng)力齒輪9、手搖輪10、游車框架11、導(dǎo)向壓緊輪12、等主要零部件組 成。切割游車運(yùn)動(dòng)自由度是沿立柱4垂向運(yùn)動(dòng)，動(dòng)力來源為手搖輪10，通過一級(jí)齒輪傳動(dòng)將 扭矩傳遞到齒條8上，從而帶動(dòng)整體上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)向壓緊輪12)起輔助運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向作用，其設(shè) 計(jì)為內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)，可將立柱4側(cè)面進(jìn)行60°包裹，材料為工業(yè)橡膠，起到壓緊和保護(hù)作用。 齒條8通過焊接點(diǎn)20連接到立柱4上組成整體，起固定導(dǎo)軌和動(dòng)力傳遞作用，此種設(shè)計(jì)方 案利用基本的型材通過組裝構(gòu)成可最大化的實(shí)現(xiàn)切割任意形狀地質(zhì)模型的切割刀具，從而 解決了模型切割修整問題，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作靈活，避免了材料的浪費(fèi)，節(jié)省人力和物力，符 合綠色設(shè)計(jì)理念。在構(gòu)造實(shí)驗(yàn)裝置上完成構(gòu)造變形后，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?由于發(fā)生地質(zhì)構(gòu)造模擬運(yùn)動(dòng)，使 得原本規(guī)格化的形狀發(fā)生了三維變形，無法完成下一步的封裝，需要進(jìn)行切割，因此利用地 質(zhì)模型切割裝置，沿需要規(guī)整化的切割位置實(shí)現(xiàn)修整、切割操作，去除實(shí)驗(yàn)材料24，保留地 質(zhì)構(gòu)造模型實(shí)驗(yàn)的有效區(qū)域，在保證不破壞實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷刭|(zhì)體的前提下，完成地質(zhì)模型的切 割修整工作。
權(quán)利要求
一種模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈钚拚b置，包括臺(tái)面(1)，其特征在于臺(tái)面(1)上設(shè)有龍門式框架結(jié)構(gòu)，龍門式框架結(jié)構(gòu)包括左右立柱(4)和橫梁(5)，立柱(4)和橫梁(5)連接處設(shè)有導(dǎo)套(6)，導(dǎo)套(6)設(shè)有緊固螺栓(7)，立柱(4)外側(cè)沿縱向設(shè)有齒條(8)還設(shè)有兩個(gè)切割游車，切割游車包括游車框架(11)，游車框架(11)上靠立柱(4)外側(cè)一端設(shè)有手搖輪(10)，手搖輪(10)包括動(dòng)力齒輪(9)，動(dòng)力齒輪(9)與齒條(8)相應(yīng)，游車框架(11)的另一端靠立柱(4)內(nèi)側(cè)設(shè)有導(dǎo)向壓緊輪(12)，游車框架(11)的另一端還設(shè)有張緊微調(diào)螺母(13)，兩個(gè)張緊微調(diào)螺母(13)之間設(shè)有線割刀(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈钚拚b置，其特征在于所述的 導(dǎo)向壓緊輪(12)為彈性材料的內(nèi)陷式結(jié)構(gòu)，其設(shè)有凹陷式接觸面(21)，導(dǎo)向壓緊輪(12)包 括導(dǎo)向壓緊輪旋轉(zhuǎn)軸(22)和導(dǎo)向輪緊固端(23)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模擬地質(zhì)構(gòu)造實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈钚拚b置，其特征在于所述齒 條⑶通過焊接點(diǎn)(20)與立柱(4)焊接，動(dòng)力齒輪(9)包括手動(dòng)旋轉(zhuǎn)軸(17)、手柄(18)、 齒輪緊固端(15)和齒輪轉(zhuǎn)軸(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模擬地質(zhì)構(gòu)造中地質(zhì)模型切割修整裝置。提供一種保證實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ颓懈?、修整尺寸的裝置。其包括左右立柱(4)和橫梁(5)，立柱(4)和橫梁(5)連接處設(shè)有導(dǎo)套(6)，導(dǎo)套(6)設(shè)有緊固螺栓(7)，立柱(4)外側(cè)沿縱向設(shè)有齒條(8)還設(shè)有兩個(gè)切割游車，切割游車包括游車框架(11)，游車框架(11)上靠立柱(4)外側(cè)一端設(shè)有手搖輪(10)，手搖輪(10)包括動(dòng)力齒輪(9)，游車框架(11)設(shè)有導(dǎo)向壓緊輪(12)，還設(shè)有張緊微調(diào)螺母(13)，兩個(gè)張緊微調(diào)螺母(13)之間設(shè)有線割刀(14)。采用上述結(jié)構(gòu)以后，可以將任意形狀的地質(zhì)模型進(jìn)行規(guī)格化切割處理便于進(jìn)行封裝，達(dá)到將不同斷面產(chǎn)狀和形態(tài)的斷層模型切割成符合密封標(biāo)準(zhǔn)的三維實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷刭|(zhì)體。
文檔編號(hào)G09B23/40GK101916524SQ201010246330
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者單亦先, 崔營(yíng)濱, 楊磊, 熊偉, 王心剛, 王永詩(shī), 郝雪峰, 隋風(fēng)貴 申請(qǐng)人:單亦先