[发明专利]一种实验用煤炭切割设备及动态实验系统

说明书

本发明公开了一种实验用煤炭切割设备及动态实验系统。该实验用煤炭切割设备包括：切割刀具，所述切割刀具包括刀具本体和附着在所述刀具本体表面的疏水材料层；驱动装置，用于驱动所述切割刀具动作。本发明提供的煤炭切割设备在切割刀具上附着一层疏水材料层，如此，即使有水落在刀具上也会由于疏水材料层的作用而从刀具上滴落下来，避免沾水的刀具切割煤炭而导致煤炭破碎，从而保证动态实验过程的可靠性。

技术领域

本发明涉及动态实验领域，特别是一种实验用煤炭切割设备及动态实验系统。

背景技术

煤炭被人们誉为黑色的金子，工业的食粮，它是十八世纪以来人类世界使用的主要能源之一，是我们人类的生产生活必不可缺的能量来源之一。

然而在煤炭开采过程中，往往会因为结构不稳定，由冲击形成煤矿灾害的发生，进而造成人员伤亡、财产和设备的损失。因此对煤炭的动态特性了解尤为重要，但在煤样品切割过程中，会因为煤炭本身性质原因很难切割成想要的形状，且切割过程中容易损坏样品本身，造成时间、金钱的浪费，对实验结果造成影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种能够保证煤炭正常切割的实验用煤炭切割设备及具有其的动态实验系统。

为达上述目的，一方面，本发明采用如下技术方案：

一种实验用煤炭切割设备，包括：

切割刀具，所述切割刀具包括刀具本体和附着在所述刀具本体表面的疏水材料层；

驱动装置，用于驱动所述切割刀具动作。

优选地，所述疏水材料层为金属基超疏水材料层，所述金属基超疏水材料层包附所述刀具本体的整个外表面；或者，

所述切割刀具包括切割刃，所述疏水材料层附着在所述刀具本体上除去所述切割刃所在区域的其他区域；

优选地，所述金属基超疏水材料层的材料为镍或钛；

优选地，所述刀具本体的表面设置有疏水结构，所述疏水材料层贴附于所述疏水结构的表面。

优选地，所述驱动装置包括用于驱动所述切割刀具沿切割方向运动的第一驱动部和用于改变所述切割刀具的方位的第二驱动部；

优选地，所述切割刀具呈圆盘形，所述圆盘形的径向外缘上设置有多个刀齿，所述驱动装置还包括用于驱动成圆盘形的所述切割刀具自转的第三驱动部。

优选地，所述第一驱动部用于驱动所述切割刀具往复移动以对煤炭进行切割，所述切割刀具自身不运动，所述第二驱动部构造为能够驱动所述切割刀具在多个方位状态之间切换，所述切割刀具为多棱体结构，包括相互连接并呈角度设置的多个表面，相邻所述表面相交构成所述切割刀具的切割刃，多个方位状态分别对应多个切割刃；

或者，

呈圆盘形的所述切割刀具的多个刀齿具有不同的朝向。

优选地，所述多个刀齿在呈圆盘形的所述切割刀具的周向上包括多段，多段刀齿包括第一刀齿组、第二刀齿组和中间刀齿组，所述中间刀齿组位于所述第一刀齿组和第二刀齿组之间，第一刀齿组中的刀齿朝向所述切割刀具的轴向一侧延伸，所述第二刀齿组中的刀齿朝向所述切割刀具的轴向另一侧延伸，所述中间刀齿组中的刀齿沿所述切割刀具的径向延伸；

优选地，将所述刀齿与所述切割刀具的径向方向之间的夹角定义为夹角θ，

所述第一刀齿组包括多个第一刀齿，多个第一刀齿的夹角θ向靠近所述中间刀齿组的方向逐渐减小；和/或，

所述第二刀齿组包括多个第二刀齿，多个第二刀齿的夹角θ向靠近所述中间刀齿组的方向逐渐减小；和/或，