CN107367400B - 用于道路工程质检的钻孔取芯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其包括操作机构、动力系统和钻孔取芯机构、转轴和机架，钻孔取芯机构通过转轴与动力系统连接、操作机构安装在机架上，所述钻孔取芯机构包括钻筒、取芯卡筒和取芯操作手柄，其中，所述钻筒为分体结构，由左半钻筒和右半钻筒组合而成，机架的底端的左前方、左后方、右前方和右后方均安装有滚轮。其可以人工作业，不卡芯、不掉芯，降低工作难度，从而提高作业效率，而且方便移动，操作便捷。

Description

用于道路工程质检的钻孔取芯装置

技术领域

本发明涉及建筑工程质量检测设备的技术领域，特别是涉及一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置。

背景技术

众所周知，水泥稳定碎石基层由于具有优良的抗裂性能，已在我国的高速公路建设中得到广泛应用，在水泥稳定碎石基层质量鉴定时，需要用取芯机取芯对芯样进行观察鉴定。现有的取芯机包括，钻筒和驱动装置，驱动装置的输出端与钻筒连接，使用时，将钻筒置于需取样的路面上，驱动装置带动钻筒转动取样，然后将芯样取出，进行质检。

其使用过程中发现，对骨架密实型水泥稳定碎石基层取芯进行质量检测时，由于骨架密实型水泥稳定碎石中粗骨料多，容易发生芯样卡在钻筒中下不来或者芯掉到芯洞中取不出的情况，给质检工作造成意外的麻烦，增加了工作难度，工作效率将低；由于设备沉重，移动不方便。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其可以人工作业，不卡芯、不掉芯到洞中，降低工作难度，从而提高作业效率，而且方便移动，操作便捷。

以下为本发明的技术方案：

一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，包括操作机构、动力系统、钻孔取芯机构、转轴和机架，所述钻孔取芯机构通过转轴与动力系统连接，操作机构安装在机架上，用于控制钻孔和取芯操作，所述钻孔取芯机构包括钻筒、取芯卡筒和取芯操作手柄，其中，所述钻筒为分体结构，包括左半钻筒和右半钻筒，左半钻筒和右半钻筒的顶面均为半圆形，左半钻筒和右半钻筒的底端均装有金刚石钻头，所述转轴的底端设有一个固定盘，左半钻筒和右半钻筒的顶端铰接在固定盘上；

所述取芯卡筒为底部开口的筒状结构，所述取芯卡筒的顶面中间设有圆孔，所述圆孔直径略大于所述转轴的直径，转轴的上部穿过所述圆孔，所述取芯卡筒套装在钻筒上，所述取芯操作手柄触压在取芯卡筒的上面，当取芯操作手柄上抬时，推动取芯卡筒向下移动；

上述用于道路工程质检的钻孔取芯装置，所述操作机构包括支座、控制手柄、第一连接杆、第二连接杆和下压连杆，支座安装在机架上，操作机构的各部件安装在支座上，支座的顶部设有支杆，控制手柄的底端铰接在支座上；支杆、第一连接杆和第二连接杆依次铰接，第二连接杆的一端与控制手柄的中部活动连接，支座的中部设有通孔，所述下压连杆的顶端与第一连接杆的中部铰接，下压连杆的底端向下插入并置于通孔内，转轴的上部位于通孔内，且所述转轴顶端与下压连杆的底端接触。

上述用于道路工程质检的钻孔取芯装置，所述取芯卡筒筒状结构的上部为上小下大的圆台状、中部位圆筒状，下部为另一个上小下大的圆台状，三种几何体相接部分的直径相同，所述取芯卡筒底面的直径略大于钻筒的顶面直径；当三种几何体与钻孔取芯机构的钻筒分别接触时，分别对应三种操作挡位：当钻筒位于取芯卡筒下部时，钻筒处于分离档，左半钻筒和右半钻筒分离状态；当钻筒位于取芯卡筒中部时，钻筒处于钻孔档，左半钻筒和右半钻筒的侧壁与水平面垂直且抱紧；当钻筒位于取芯卡筒上部接触时，钻筒处于取芯档，左半钻筒和右半钻筒的下端进一步抱紧。

上述用于道路工程质检的钻孔取芯装置，上述用于道路工程质检的钻孔取芯装置，取芯操作手柄包括取芯手柄、支撑杆和限位环，支撑杆的底端和顶端分别与取芯卡筒的顶端和取芯手柄的右端铰接，取芯手柄中部与转轴活动连接，限位环安装在取芯卡筒的顶部，当限位环套在取芯手柄的左端时，取芯手柄为水平状态，且此时钻筒处于处于钻孔档。

上述用于道路工程质检的钻孔取芯装置，动力系统包括电机、减速器、主动轮和从动轮，从动轮从动轮通过滑键连接在转轴上，电机和减速器均固定在机架上，电机的输出端与减速器连接，减速器的输出端与主动轮连接，主动轮与从动轮相啮合。

上述用于道路工程质检的钻孔取芯装置，还包括限位体，所述限位体为圆片状金属体，所述限位体固接在转轴的顶端且其直径大于转轴的直径，所述支座中部通孔的底端内边缘上设有环状凸起，且所述环状凸起的内径略小于限位体的直径。

上述用于道路工程质检的钻孔取芯装置，所述机架的底端的左前方、左后方、右前方和右后方均安装有滚轮。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过上述设置，使用时，当需要钻孔取芯时，使用手操作取芯手柄使之处于水平状态，限位环套住取芯手柄的左端，钻筒顶面处于取芯卡筒的钻孔档，左半钻筒和右半钻筒共同形成一个圆柱状，然后通过移动机架，使钻筒到达所需取样的位置，按下控制手柄，启动电机，主动轮带动从动轮转动，转轴随之转动，取芯钻头进行取样，当取芯钻头钻孔完毕时，关闭电机，取下限位环，上抬取芯手柄，迫使取芯卡筒下压取芯卡筒顶部，由于左半钻筒和右半钻筒的侧壁边缘之间存有缝隙，使得左半钻筒和右半钻筒的底部抱紧芯样，避免了从钻孔中拔出夹有芯样的取芯钻头时掉芯，当拔出钻头后，下压取芯手柄，解除取芯卡筒对取芯钻头的抱紧作用，从而使钻筒处于分离当，芯样取出。此设置，尤其是在骨架密实型水泥稳定碎石基层的钻孔取样工作时，避免了发生芯样卡在钻筒中下不来或者芯掉到芯洞中取不出的情况，降低工作难度，从而提高作业效率，而且方便移动，操作便捷。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A部的局部放大图；

图3是图1中B部的局部放大图

图4是动力系统的结构示意图。

附图中的标记表示:1.转轴；11.固定盘；12.限位体；13.滑键；2.机架；21.滚轮；31.钻筒；32.取芯卡筒；33.取芯操作手柄；31-1.左半钻筒；31-2.右半钻筒；31-3.金刚石钻头；33-1.取芯手柄；33-2.支撑杆；33-3.限位环；41.支座；41-1.支杆；42.控制手柄；43.第一连接杆；44.第二连接杆；45.下压连杆；51电机；52减速器；53.主动轮；54.从动轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1至图4所示，本发明包括操作机构、动力系统和钻孔取芯机构、转轴1和机架2，钻孔取芯机构通过转轴1与动力系统连接、操作机构安装在机架2上，为了方便移动，机架2的底端的左前方、左后方、右前方和右后方均安装有滚轮21。操作机构包括控制台41、控制手柄42、第一连接杆43、第二连接杆44和下压连杆45，控制台41的顶部设有支杆41-1，控制手柄42的底端铰接在控制台41的侧壁上；支杆的顶端与第一连接杆43和第二连接杆44依次铰接，第二连接杆44的左端与控制手柄42的中部活动连接，控制台41的中部设有通孔，下压连杆45的顶端与第一连接杆43的中部铰接，且下压连杆45的底端向下插入并置于通孔内，转轴1的顶端位于通孔内且与下压连杆45的底端接触。

如图4所示，动力系统包括电机51、减速器52、主动轮53和从动轮54，从动轮54通过滑键连接在转轴1上，电机51和减速器52均固定在机架2上，电机51的输出端与减速器52连接，减速器52的输出端与主动轮53连接，主动轮53与从动轮54相啮合。

如图3所示，钻孔取芯机构包括钻筒31、取芯卡筒32和取芯操作手柄33，其中，钻筒31为分体结构，由左半钻筒31-1和右半钻筒31-2组合而成，左半钻筒31-1和右半钻筒31-2的顶面均为半圆形，转轴1的底端设有一个固定盘11，且钻筒31的顶端铰接在固定盘11上，左半钻筒31-1和右半钻筒31-2的底端均装有金刚石钻头31-3；取芯卡筒32为底部开口的筒状结构，所述取芯卡筒筒状结构的上部为上小下大的圆台状、中部位圆筒状，下部为另一个上小下大的圆台状，三种几何体相接部分的直径相同，所述取芯卡筒底面的直径略大于钻筒的顶面直径；当三种几何体与钻孔取芯机构的钻筒分别接触时，分别对应三种操作挡位：当钻筒位于取芯卡筒下部时，钻筒处于分离档，左半钻筒和右半钻筒分离状态；当钻筒位于取芯卡筒中部时，钻筒处于钻孔档，左半钻筒和右半钻筒的侧壁与水平面垂直且抱紧，此时为钻孔的工作档位；之后关闭电源，钻筒处于取芯档，左半钻筒和右半钻筒的下端进一步抱紧，此档位便于拔出夹有芯样的钻筒。拔出后取芯卡筒32的顶面中间设有圆孔，圆孔直径略大于转轴1的直径，转轴1的顶端穿过圆孔与动力系统和操作机构连接，取芯卡筒32套装在钻筒31上。

为了操作方便，取芯操作手柄33设置了取芯手柄33-1、支撑杆33-2和限位环33-3，支撑杆33-2的底端和顶端分别与取芯卡筒32的顶端和取芯手柄33-1的右端铰接，取芯手柄33-1中部与转轴1活动连接，限位环33-3安装在装载取芯卡筒32的顶部，作业时，当限位环33-3套在取芯手柄33-1的左端时，取芯手柄33-1为水平状态，此时钻筒31处于取芯卡筒32的钻孔档，此时左半钻筒31-1和右半钻筒31-2共同形成一个侧壁有缝隙的圆柱体，上抬取芯手柄33-1，迫使取芯卡筒32下压取芯卡筒32顶部，由于左半钻筒31-1和右半钻筒31-2的侧壁边缘之间存有缝隙，使得左半钻筒31-1和右半钻筒31-2的底部可以进一步抱紧芯样，不掉芯，下压取芯手柄33-1，解除取芯卡筒32对取芯钻头的抱紧作用，钻筒处于分离档，从而左半钻筒31-1和右半钻筒31-2下端分离，可以将芯样取出。

为了避免转轴从控制台中部的通孔中脱落出，设置了限位体12，限位体为圆片状金属体，且限位体的直径大于转轴1的直径，限位体固接在转轴1的顶端，在控制台中部通孔的底端内边缘上设有环状突起，且环状凸起的内径略小于限位体的直径，从而限定了转轴顶端的运动范围。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其特征在于，包括操作机构、动力系统、钻孔取芯机构、转轴（1）和机架（2），所述钻孔取芯机构通过转轴（1）与动力系统连接，操作机构安装在机架（2）上，用于控制钻孔和取芯操作，所述钻孔取芯机构包括钻筒（31）、取芯卡筒（32）和取芯操作手柄（33），其中，所述钻筒（31）为分体结构，包括左半钻筒（31-1）和右半钻筒（31-2），左半钻筒（31-1）和右半钻筒（31-2）的顶面均为半圆形，左半钻筒（31-1）和右半钻筒（31-2）的底端均装有金刚石钻头（31-3），所述转轴（1）的底端设有一个固定盘（11），左半钻筒（31-1）和右半钻筒（31-2）的顶端铰接在固定盘（11）上；

所述取芯卡筒（32）为底部开口的筒状结构，所述取芯卡筒（32）的顶面中间设有圆孔，所述圆孔直径略大于所述转轴（1）的直径，转轴（1）的上部穿过所述圆孔，所述取芯卡筒（32）套装在钻筒（31）上，所述取芯操作手柄（33）触压在取芯卡筒（32）的上面，当取芯操作手柄（33）上抬时，推动取芯卡筒（32）向下移动；

所述操作机构包括支座（41）、控制手柄（42）、第一连接杆（43）、第二连接杆（44）和下压连杆（45），支座（41）安装在机架（2）上，操作机构的各部件安装在支座（41）上，支座（41）的顶部设有支杆（41-1），控制手柄（42）的底端铰接在支座（41）上；支杆（41-1）、第一连接杆（43）和第二连接杆（44）依次铰接，第二连接杆（44）的一端与控制手柄（42）的中部活动连接，支座（41）的中部设有通孔，所述下压连杆（45）的顶端与第一连接杆（43）的中部铰接，下压连杆（45）的底端向下插入并置于通孔内，转轴（1）的上部位于通孔内，且所述转轴（1）顶端与下压连杆（45）的底端接触。

2.如权利要求1所述的一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其特征在于，所述取芯卡筒（32）筒状结构的上部为上小下大的圆台状、中部位圆筒状，下部为另一个上小下大的圆台状，三种几何体相接部分的直径相同，所述取芯卡筒（32）底面的直径略大于钻筒（31）的顶面直径；当三种几何体与钻孔取芯机构的钻筒（31）分别接触时，分别对应三种操作挡位：当钻筒（31）位于取芯卡筒（32）下部时，钻筒（31）处于分离档，左半钻筒（31-1）和右半钻筒（31-2）分离状态；当钻筒（31）位于取芯卡筒（32）中部时，钻筒（31）处于钻孔档，左半钻筒（31-1）和右半钻筒（31-2）的侧壁与水平面垂直且抱紧；当钻筒（31）位于取芯卡筒（32）上部接触时，钻筒（31）处于取芯档，左半钻筒（31-1）和右半钻筒（31-2）的下端进一步抱紧。

3.如权利要求2所述的一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其特征在于，取芯操作手柄（33）包括取芯手柄（33-1）、支撑杆（33-2）和限位环（33-3），支撑杆（33-2）的底端和顶端分别与取芯卡筒（32）的顶端和取芯手柄（33-1）的右端铰接，取芯手柄（33-1）中部与转轴（1）活动连接，限位环（33-3）安装在取芯卡筒（32）的顶部，当限位环（33-3）套在取芯手柄（33-1）的左端时，取芯手柄（33-1）为水平状态，且此时钻筒（31）处于处于钻孔档。

4.如权利要求3所述的一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其特征在于，动力系统包括电机（51）、减速器（52）、主动轮（53）和从动轮（54），从动轮（54）从动轮通过滑键（13）连接在转轴（1）上，电机（51）和减速器（52）均固定在机架（2）上，电机（51）的输出端与减速器（52）连接，减速器（52）的输出端与主动轮（53）连接，主动轮（53）与从动轮（54）相啮合。

5.如权利要求4所述的一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其特征在于，还包括限位体（12），所述限位体（12）为圆片状金属体，所述限位体（12）固接在转轴（1）的顶端且其直径大于转轴（1）的直径，所述支座（41）中部通孔的底端内边缘上设有环状凸起，且所述环状凸起的内径略小于限位体（12）的直径。

6.如权利要求1-5任一权利要求所述的一种用于道路工程质检的钻孔取芯装置，其特征在于，所述机架（2）的底端的左前方、左后方、右前方和右后方均安装有滚轮（21）。