CN108732244B - 一种敲击机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种敲击机构，包括导向盘（1）、悬吊杆（2）、旋转电机（3）、第一伸缩机构（5）、第二伸缩机构（6）、第一连接臂（8）、第二连接臂（7）和敲击元件（9）。本敲击机构应用于输电铁塔基础结构完整性低应变上行波检测时，敲击机构能够到达待测输电铁塔基础结构顶面的任意指定点，并对待测输电铁塔基础结构的顶部进行敲击，并通过第一加速度传感器和第二加速度传感器采集由于敲击产生的应力波加速度信号，再经过数据转换即可得到应力波的速度信号，然后再通过对应力波速度信号曲线的特征进行观察，即可得到待测输电铁塔基础结构的完整性判断结论。

Description

一种敲击机构

技术领域

本发明涉及输变电工程和土木工程的质量检测技术领域，特别是涉及一种敲击机构。

背景技术

输电线和铁塔等上部结构易受风等水平荷载的影响，水平荷载传至铁塔基础结构，铁塔基础结构在长期水平荷载作用下易疲劳损伤而产生裂纹。而日常的输电线路巡查只能检查保护帽等地表部位的病害缺陷，对于输电铁塔下部基础结构的完整性检测目前缺少实用的方法。

目前的桩基等地下结构完整性检测所采用的低应变动测法，具有无损、方便等优点，但传统的低应变方法只能用于无上部结构的地下桩基，如果存在上部结构，其内部会反射回应力波，该波将与敲击桩顶的击震信号互相影响，从而影响地下结构完整性检测结果的正确性。

针对输电铁塔基础这一特殊地下结构工程对象，如果在无损的情况下滤去上部铁塔反射回的波形影响，发明易于工程技术人员理解的、方便的输电铁塔基础结构完整性检测方法，迫在眉睫。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种敲击机构，应用其对输电铁塔基础结构完整性低应变上行波检测时，其到达待测输电铁塔基础机构顶面的任意指定点，从而更加适于实用。

为了达到上述第目的，本发明提供的敲击机构的技术方案如下：

本发明提供的敲击机构包括导向盘、悬吊杆、旋转电机、第一伸缩机构、第二伸缩机构、第一连接臂、第二连接臂和敲击元件，

所述导向盘通过其顶面固定连接于一机架，使得所述导向盘的位置相对固定；

所述导向盘的底面设置有环形导轨，所述悬吊杆通过其上端与所述环形导轨构成导轨副，所述悬吊杆的下端固定连接于所述旋转电机的上端；

所述旋转电机的输出轴固定连接于所述第一伸缩机构的固定端；

所述第一连接臂包括第一竖直部和第一水平部，所述第一竖直部的一端固定连接于所述第一水平部的一端，使得所述第一竖直部与所述第一水平部之间的夹角呈90°；所述第二连接臂包括第二竖直部和第二水平部，所述第二竖直部的一端固定连接于所述第二水平部的一端，使得所述第二竖直部与所述第二水平部之间的夹角呈90°；

所述第一竖直部的另一端固定连接于所述第一伸缩机构的活动端，所述第一水平部的另一端固定连接于所述第二伸缩机构的固定端；

所述第二水平部的另一端固定连接于所述第二伸缩机构的活动端，所述第二竖直部的另一端固定连接于所述敲击元件；

所述敲击元件处于所述待测输电铁塔基础结构的顶面上部，当所述敲击元件撞击所述待测输电铁塔基础结构的顶面时，所述敲击元件对所述待测输电铁塔基础结构产生敲击作用力。

本发明提供的敲击机构还可采用以下技术措施进一步实现。

作为优选，所述第一伸缩机构的伸缩方向为竖直方向，

所述第一伸缩机构包括第一缸体、第一活塞、第一液压油进回液口和第二液压油进回液口，

所述第一活塞与所述第一缸体的内壁之间构成滑动副，并且，所述第一活塞将所述第一缸体分隔为第一腔体和第二腔体；

所述第一液压油进回液口与所述第一腔体连通；

所述第二液压油进回液口与所述第二腔体连通。

作为优选，

所述第一液压油进回液口设置于所述第一腔体的顶部；

所述第二液压油进回液口设置于所述第二腔体的底部。

作为优选，所述第二伸缩机构的伸缩方向为水平方向，

所述第二伸缩机构包括第二缸体、第二活塞、第三液压油进回液口和第四液压油进回液口，

所述第二活塞与所述第二缸体的内壁之间构成滑动副，并且，所述第二活塞将所述第二缸体分隔为第三腔体和第四腔体；

所述第三液压油进回液口与所述第三腔体连通；

所述第四液压油进回液口与所述第四腔体连通。

作为优选，

所述第三液压油进回液口设置于所述第三腔体的左端；

所述第四液压油进回液口设置于所述第四腔体的右端。

作为优选，所述第一竖直部与所述第一水平部之间的过渡呈圆角。

作为优选，所述第二竖直部与所述第二水平部之间的过渡呈圆角。

作为优选，所述第一缸体的长度至少满足当所述第一活塞的底面边缘与所述第二液压油进回液口的上边缘处于同一直线时，所述敲击元件接触所述待测输电铁塔基础结构（5）的顶面，并且仍然具有向下运动的趋势。

作为优选，所述第二缸体的长度至少满足：

当所述第二活塞的右边缘与所述第四液压油进回液口的左边缘处于同一直线时，所述敲击元件的右边缘处与所述待测输电铁塔基础结构的右边缘处于同一直线上；

当所述第二活塞的左边缘与所述第三液压油进回液口的右边缘处于同一直线时，所述敲击元件的轴向中心线与所述待测输电铁塔基础结构的轴向中心线共线。

作为优选，其特征在于，

在所述导向盘上，于所述环形导轨处设有凹槽，所述县吊杆的顶端设置有凸块，所述凹槽与所述凸块相适配。

作为优选，

所述凹槽的底面上端设置有第一刷头，所述凸块的底面设置有第二刷头，所述第一刷头与所述第二刷头之间能够相对滑动并具有摩擦力。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供的敲击机构应用于输电铁塔基础结构完整性低应变上行波检测时，敲击机构能够到达待测输电铁塔基础结构顶面的任意指定点，并对待测输电铁塔基础结构的顶部进行敲击，根据需求方便调整应力波源，更好地应用于应力波速度信号检测，因此，其能够针对输电铁塔基础结构完整性进行无损检测，并且具有很高的准确率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例1提供的敲击机构处在第一状态条件下的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的敲击机构处在第二状态条件下的结构示意图；

图3为图1中A部分的局部放大结构示意图；

图4为图2中B部分的局部放大结构示意图；

图5为本发明实施例2提供的敲击机构中应用的导向盘的结构示意图。

具体实施方式

本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种敲击机构，应用其对输电铁塔基础结构完整性低应变上行波检测时，其到达待测输电铁塔基础机构顶面的任意指定点，从而更加适于实用。

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的敲击机构，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。

实施例1，如图1~5所示，本实施例提供的一种敲击机构包括导向盘1、悬吊杆2、旋转电机3、第一伸缩机构5、第二伸缩机构6、第一连接臂8、第二连接臂7和敲击元件9。导向盘1通过其顶面固定连接于一机架，使得导向盘1的位置相对固定；导向盘1的底面设置有环形导轨23，悬吊杆2通过其上端与环形导轨23构成导轨副，悬吊杆2的下端固定连接于旋转电机3的上端；旋转电机3的输出轴4固定连接于第一伸缩机构5的固定端；第一连接臂8包括第一竖直部和第一水平部，第一竖直部的一端固定连接于第一水平部的一端，使得第一竖直部与第一水平部之间的夹角呈90°；第二连接臂7包括第二竖直部和第二水平部，第二竖直部的一端固定连接于第二水平部的一端，使得第二竖直部与第二水平部之间的夹角呈90°；第一竖直部的另一端固定连接于第一伸缩机构5的活动端，第一水平部的另一端固定连接于第二伸缩机构6的固定端；第二水平部的另一端固定连接于第二伸缩机构6的活动端，第二竖直部的另一端固定连接于敲击元件9；敲击元件处于待测输电铁塔基础结构10的顶面上部，当敲击元件9撞击待测输电铁塔基础结构10的顶面时，敲击元件对待测输电铁塔基础结构10产生敲击作用力。在这种情况下，能够通过第一伸缩机构5、第二伸缩机构6以及由导向盘1和导轨副构成的移动机构对敲击元件9进行三维移动，使得敲击元件能够到达待测输电铁塔基础结构10的顶面上的任一指定敲击点，并且，通过旋转电机3、第一伸缩机构5、第二伸缩机构6以及导轨副进行控制，能够最终控制敲击元件9的敲击作用力的大小，根据需求方便调整应力波源，更好地应用于应力波速度信号检测，获得的应力波加速度信号更加稳定。

其中，第一伸缩机构5的伸缩方向为竖直方向。第一伸缩机构5包括第一缸体22、第一活塞21、第一液压油进回液口19和第二液压油进回液口20，第一活塞21与第一缸体22的内壁之间构成滑动副，并且，第一活塞21将第一缸体22分隔为第一腔体18和第二腔体17；第一液压油进回液口19与第一腔体18连通；第二液压油进回液口20与第二腔体17连通。在这种情况下，能够通过第一伸缩机构5控制敲击元件9的上下移动。

其中，第一液压油进回液口19设置于第一腔体18的顶部；二液压油进回液口20设置于第二腔体17的底部。在这种情况下，能够使得敲击元件9的上下移动的行程更大。

其中，第二伸缩机构6的伸缩方向为水平方向。第二伸缩机构6包括第二缸体11、第二活塞12、第三液压油进回液口15和第四液压油进回液口16，第二活塞12与第二缸体11的内壁之间构成滑动副，并且，第二活塞12将第二缸体11分隔为第三腔体13和第四腔体14；第三液压油进回液口15与第三腔体13连通；第四液压油进回液口16与第四腔体14连通。在这种情况下，能够通过控制第二伸缩机构6控制敲击元件9在水平方向的移动。

其中，第三液压油进回液口15设置于第三腔体13的左端；第四液压油进回液口16设置于第四腔体14的右端。在这种情况下，能够使得敲击元件9的水平移动的行程更大。

其中，第一竖直部与第一水平部之间的过渡呈圆角,其能够避免应力集中，从而延长第一连接臂8的服役寿命;第二竖直部与第二水平部之间的过渡呈圆角,能够避免应力集中，从而延长第二连接臂7的服役寿命。

本发明提供的敲击机构应用于输电铁塔基础结构完整性低应变上行波检测时，敲击机构能够到达待测输电铁塔基础结构顶面的任意指定点，并对待测输电铁塔基础结构的顶部进行敲击，根据需求方便调整应力波源，更好地应用于应力波速度信号检测，因此，其能够针对输电铁塔基础结构完整性进行无损检测，并且具有很高的准确率。

实施例2，在本实施例在实施例1的基础上进行改进，本实施例提供的敲击机构，第一缸体22的长度至少满足当第一活塞21的底面边缘与第二液压油进回液口20的上边缘处于同一直线时，敲击元件9接触待测输电铁塔基础结构10的顶面，并且仍然具有向下运动的趋势。在这种情况下，能够保证敲击元件9在与待测输电铁塔基础结构10的顶面接触后能够对待测输电铁塔基础结构10的顶面施加向下的作用力。

其中，第二缸体11的长度至少满足：当第二活塞12的右边缘与第四液压油进回液口16的左边缘处于同一直线时，敲击元件9的右边缘处与待测输电铁塔基础结构10的右边缘处于同一直线上；当第二活塞12的左边缘与第三液压油进回液口15的右边缘处于同一直线时，敲击元件9的轴向中心线与待测输电铁塔基础结构10的轴向中心线共线。在这种情况下，能够保证敲击元件14在待测输电铁塔基础结构10的顶面遍历，因此，能够使得敲击元件9能够敲击到待测输电铁塔基础结构10顶面的任意指定点。

其中，如图5所示，在导向盘1上的环形导轨23处设有凹槽，县吊杆2的顶端设置有凸块，凹槽与凸块相适配。在这种情况下，能够保证导轨副在应用过程中更加便利。

其中，凹槽的底面上端设置有第一刷头，凸块的底面设置有第二刷头，第一刷头与第二刷头之间能够相对滑动并具有摩擦力。在这种情况下，能够保证悬吊杆2能够停留在环形导轨23的任意指定位置，从更加便于控制悬吊杆2的位置。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种敲击机构，其特征在于，包括导向盘（1）、悬吊杆（2）、旋转电机（3）、第一伸缩机构（5）、第二伸缩机构（6）、第一连接臂（8）、第二连接臂（7）和敲击元件（9），所述导向盘（1）通过其顶面固定连接于一机架，使得所述导向盘（1）的位置相对固定；

所述导向盘（1）的底面设置有环形导轨（23），所述悬吊杆（2）通过其上端与所述环形导轨（23）构成导轨副，所述悬吊杆（2）的下端固定连接于所述旋转电机（3）的上端；

所述旋转电机（3）的输出轴（4）固定连接于所述第一伸缩机构（5）的固定端；

所述第一连接臂（8）包括第一竖直部和第一水平部，所述第一竖直部的一端固定连接于所述第一水平部的一端，使得所述第一竖直部与所述第一水平部之间的夹角呈90°；所述第二连接臂（7）包括第二竖直部和第二水平部，所述第二竖直部的一端固定连接于所述第二水平部的一端，使得所述第二竖直部与所述第二水平部之间的夹角呈90°；

所述第一竖直部的另一端固定连接于所述第一伸缩机构（5）的活动端，所述第一水平部的另一端固定连接于所述第二伸缩机构（6）的固定端；

所述第二水平部的另一端固定连接于所述第二伸缩机构（6）的活动端，所述第二竖直部的另一端固定连接于所述敲击元件（9）；

所述敲击元件处于待测输电铁塔基础结构的顶面上部，当所述敲击元件（9）撞击所述待测输电铁塔基础结构的顶面时，所述敲击元件对所述待测输电铁塔基础结构产生敲击作用力；

所述第一伸缩机构（5）的伸缩方向为竖直方向，所述第一伸缩机构（5）包括第一缸体（22）、第一活塞（21）、第一液压油进回液口（19）和第二液压油进回液口（20），所述第一活塞（21）与所述第一缸体（22）的内壁之间构成滑动副，并且，所述第一活塞（21）将所述第一缸体（22）分隔为第一腔体（18）和第二腔体（17）；

所述第一液压油进回液口（19）与所述第一腔体（18）连通；

所述第二液压油进回液口（20）与所述第二腔体（17）连通；

所述第二伸缩机构（6）的伸缩方向为水平方向，所述第二伸缩机构（6）包括第二缸体（11）、第二活塞（12）、第三液压油进回液口（15）和第四液压油进回液口（16），所述第二活塞（12）与所述第二缸体（11）的内壁之间构成滑动副，并且，所述第二活塞（12）将所述第二缸体（11）分隔为第三腔体（13）和第四腔体（14）；

所述第三液压油进回液口（15）与所述第三腔体（13）连通；

所述第四液压油进回液口（16）与所述第四腔体（14）连通。

2.根据权利要求1所述的敲击机构，其特征在于，

所述第一液压油进回液口（19）设置于所述第一腔体（18）的顶部；

所述第二液压油进回液口（20）设置于所述第二腔体（17）的底部。

3.根据权利要求1所述的敲击机构，其特征在于，

所述第三液压油进回液口（15）设置于所述第三腔体（13）的左端；

所述第四液压油进回液口（16）设置于所述第四腔体（14）的右端。

4.根据权利要求1所述的敲击机构，其特征在于，所述第一竖直部与所述第一水平部之间的过渡呈圆角。

5.根据权利要求1所述的敲击机构，其特征在于，所述第二竖直部与所述第二水平部之间的过渡呈圆角。

6.根据权利要求2所述的敲击机构，其特征在于，所述第一缸体（22）的长度至少满足当所述第一活塞（21）的底面边缘与所述第二液压油进回液口（20）的上边缘处于同一直线时，所述敲击元件（9）接触所述待测输电铁塔基础结构的顶面，并且仍然具有向下运动的趋势。

7.根据权利要求4所述的敲击机构，其特征在于，所述第二缸体（11）的长度至少满足：当所述第二活塞（12）的右边缘与所述第四液压油进回液口（16）的左边缘处于同一直线时，所述敲击元件（9）的右边缘处与所述待测输电铁塔基础结构的右边缘处于同一直线上；

当所述第二活塞（12）的左边缘与所述第三液压油进回液口（15）的右边缘处于同一直线时，所述敲击元件（9）的轴向中心线与所述待测输电铁塔基础结构的轴向中心线共线。

8.根据权利要求1所述的敲击机构，其特征在于，所述环形导轨（23）处设有凹槽，所述悬吊杆（2）的顶端设置有凸块，所述凹槽与所述凸块相适配。

9.根据权利要求8所述的敲击机构，其特征在于，所述凹槽的底面上端设置有第一刷头，所述凸块的底面设置有第二刷头，所述第一刷头与所述第二刷头之间能够相对滑动并具有摩擦力。