CN110295582B - 一种动力触探用锤击器及动力触探仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力触探用锤击器及动力触探仪，包括锤垫及探杆压紧组件，锤垫的底端固定有用于接入探杆的导套，探杆压紧组件包括压缩弹簧、固定于锤垫的基准部、能够相对基准部上下移动的第一活动框、能够跟随第一活动框上下移动的第二活动框，第一活动框包括位于基准部上方的下压框体，压缩弹簧的顶端连接于下压框体，压缩弹簧的底端连接于基准部，第二活动框铰接于第一活动框，第二活动框包括用于朝上压紧探杆的上压框体，上压框体位于导套的下方。该动力触探用锤击器及动力触探仪能快速方便地对探杆进行拆装，从而提高测试效率。

Description

一种动力触探用锤击器及动力触探仪

技术领域

本发明涉及工程地质勘察设备，尤其涉及一种动力触探用锤击器及采用该锤击器的动力触探仪。

背景技术

动力触探试验是利用一定的锤击能量，将一定规格的探头和探杆打（贯）入土中，根据贯入的难易程度即土的阻抗大小判别土层变化，进行力学分析，评价土的工程性质。通常以贯入土中的一定距离所需锤击数来表征土的阻抗，以此与土的物理力学性质建立经验关系，用于工程实践。

现有动力触探设备，一般包括导向杆、套设于导向杆的穿心锤、位于导向杆底端的锤垫以及可拆卸地安装于锤垫的探杆。通常来说，在动力触探试验中往往需要多次更换探杆，而探杆与锤垫之间一般通过螺纹形成可拆卸连接，导致探杆的拆装十分麻烦，降低了测试效率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种动力触探用锤击器及采用该锤击器的动力触探仪，能快速方便地对探杆进行拆装以提高测试效率。

本发明的动力触探用锤击器采用如下技术方案实现：

一种动力触探用锤击器，包括锤垫及探杆压紧组件，所述锤垫的底端固定有用于接入探杆的导套，所述探杆压紧组件包括压缩弹簧、固定于锤垫的基准部、能够相对所述基准部上下移动的第一活动框、能够跟随所述第一活动框上下移动的第二活动框，所述第一活动框包括位于所述基准部上方的下压框体，所述压缩弹簧的顶端连接于所述下压框体，所述压缩弹簧的底端连接于所述基准部，所述第二活动框铰接于所述第一活动框，所述第二活动框包括用于朝上压紧探杆的上压框体，所述上压框体位于所述导套的下方。

进一步地，所述探杆压紧组件还包括用于带动所述第一活动框相对所述基准部朝下移动的把手。

进一步地，所述基准部固定有支撑部，所述把手通过第一铰接轴铰接于所述支撑部，所述把手通过第二铰接轴铰接于所述第一活动框。

进一步地，所述第二活动框还包括第一连接边及铰接于第一连接边底端的第二连接边，所述第一连接边铰接于所述第一活动框的底端，所述上压框体位于所述第二连接边的底端。

进一步地，所述导套的内侧设置有可更换撞针，所述可更换撞针的顶面紧贴所述锤垫的底面。

进一步地，所述上压框体形成有用于卡接探杆的卡口。

进一步地，所述压缩弹簧环绕设置于所述锤垫的外围，所述基准部呈环形并位于所述导套的上方。

进一步地，所述动力触探用锤击器还包括安装架、导向杆、同步杆、套设于所述导向杆的穿心锤、以及用于提升所述穿心锤的提升机构，所述安装架包括上架体及位于上架体下方的下架体，所述上架体设有第一导向孔，所述下架体设有第二导向孔，所述导向杆穿过所述第一导向孔且能够沿所述第一导向孔上下滑动，所述锤垫安装于所述导向杆的底端，所述锤垫穿过所述第二导向孔且能够沿所述第二导向孔上下滑动，所述锤垫还固定有限位部，所述限位部位于所述下架体的下方并用于顶住所述下架体的底面，所述同步杆与所述导向杆形成相对固定以使所述同步杆能够跟随所述导向杆上下移动，所述同步杆上安装有与所述提升机构通信连接的高度传感器，所述下压框体位于所述限位部的下方；

所述提升机构包括安装在所述安装架上的无杆气缸以及用于吸附所述穿心锤的电磁铁，所述无杆气缸包括缸体及可沿缸体往复移动的移动块，所述电磁铁与所述移动块固定连接；

或者，所述提升机构包括安装在所述安装架上的电动丝杠以及用于吸附所述穿心锤的电磁铁，所述电动丝杠包括传动螺杆及套设于所述传动螺杆的传动螺母，所述电磁铁与所述传动螺母固定连接。

进一步地，所述锤垫包括伸进所述第二导向孔的主垫柱及固定于主垫柱底部的副垫柱，所述限位部及所述基准部均固定于所述副垫柱，所述导套固定于所述副垫柱的底端，所述压缩弹簧环绕设置于所述副垫柱的外围。

本发明的动力触探仪采用如下技术方案实现：

一种动力触探仪，包括上述动力触探用锤击器。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明所提供的动力触探用锤击器及采用该锤击器的动力触探仪，包括压缩弹簧、第一活动框以及铰接于第一活动框的第二活动框，在安装探杆时，可先拨开第二活动框以移开第二活动框的上压框体，然后将探杆接入至导套内，同时下压第一活动框使得第一活动框的下压框体朝下压缩该压缩弹簧，拨正第二活动框，以使上压框体能够作用于探杆（夹住探杆或卡住探杆等），释放第一活动框，此时压缩弹簧会提供向上的作用力，使得上压框体能够朝上将探杆压紧在导套内；拆卸探杆时，可先下压第一活动框，再拨开第二活动框，然后将探杆从导套内脱出即可；

可以看出，本发明的动力触探用锤击器及采用该锤击器的动力触探仪，可以快速方便地对探杆进行拆装，从而提高测试效率。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的动力触探仪的结构示意图；

图2为图1所示动力触探仪的动力触探用锤击器的截面图；

图3为图2所示动力触探用锤击器的锤垫的结构示意图；

图4为图2所示动力触探用锤击器的探杆压紧组件的结构示意图；

图5为图2所示动力触探用锤击器的探杆压紧组件的侧视图；

图6为图2所示动力触探用锤击器处于状态一时的结构示意图；

图7为图2所示动力触探用锤击器处于状态二时的结构示意图；

图8为图2所示动力触探用锤击器处于状态三时的结构示意图；

图9为图2所示动力触探用锤击器处于状态四时的结构示意图；

图10为图2所示动力触探用锤击器处于状态四时的部分结构示意图。

图中：1、支撑导轨；2、动力触探用锤击器；3、探杆；21、安装架；22、导向杆；23、同步杆；24、穿心锤；211、上架体；212、下架体；231、高度传感器；25、锤垫；251、主垫柱；252、副垫柱；253、限位部；254、导套；26、无杆气缸；27、电磁铁；261、缸体；262、移动块；28、探杆压紧组件；281、压缩弹簧；282、基准部；283、第一活动框；284、第二活动框；2831、下压框体；2841、上压框体；2842、卡口；2843、第一连接边；2844、第二连接边；285、把手；286、支撑部；255、可更换撞针；31、接头。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

图1所示，为本发明较佳实施例的动力触探仪的结构示意图。该动力触探仪包括支撑导轨1、滑动安装于支撑导轨1的动力触探用锤击器2及用于与动力触探用锤击器2形成可拆卸连接的探杆3。

图2所示，为该动力触探用锤击器2的截面图。该动力触探用锤击器2包括安装架21、导向杆22、同步杆23、套设于导向杆22的穿心锤24以及用于提升穿心锤24的提升机构，安装架21包括上架体211及位于上架体211下方的下架体212，上架体211设有第一导向孔，下架体212设置第二导向孔，导向杆22穿过第一导向孔且能够沿第一导向孔上下滑动，同步杆23与导向杆22固定连接，同步杆23上安装有与提升机构通信连接的高度传感器231，导向杆22的底端安装锤垫25，锤垫25穿过第二导向孔且能够沿第二导向孔上下滑动；具体来说，参考图3，锤垫25包括伸进第二导向孔的主垫柱251及固定于主垫柱251底部的副垫柱252，副垫柱252固定有限位部253，限位部253位于下架体212的下方并用于顶住下架体212的底面，且锤垫25的底端即副垫柱252的底端固定有用于接入探杆3的导套254，具体来说导套254可以和探杆3形成滑动配合，使得探杆3可在导套254内往复滑动；另外，上架体211及下架体212均设有用于配合同步杆23的第三导向孔，以使同步杆23能够沿第三导向孔上下滑动。

在本实施例中，该提升机构包括安装在安装架21上的无杆气缸26以及用于吸附穿心锤24的电磁铁27，无杆气缸26包括缸体261及可沿缸体261往复移动的移动块262，电磁铁27与移动块262固定连接；当然可以采用其他方式实现提升机构，例如提升机构可以包括安装在安装架上的电动丝杠以及用于吸附穿心锤的电磁铁，电动丝杠包括传动螺杆及套设于传动螺杆的传动螺母，电磁铁与传动螺母固定连接。

在本实施例中，动力触探用锤击器2还包括有探杆压紧组件28。图4为该探杆压紧组件28的结构示意图；图5为该探杆压紧组件28的侧视图。参考图4和图5，该探杆压紧组件28包括压缩弹簧281、固定于锤垫25的基准部282、能够相对基准部282上下移动的第一活动框283、能够跟随第一活动框283上下移动的第二活动框284，第一活动框283包括位于基准部282上方的下压框体2831，压缩弹簧281的顶端连接于下压框体2831，压缩弹簧281的底端连接于基准部282，第二活动框284铰接于第一活动框283，第二活动框284包括用于朝上压紧探杆3的上压框体2841，上压框体2841位于导套254的下方；具体来说，基准部282呈环形并位于导套254的上方且固定于副垫柱252，下压框体2831位于限位部253的下方，压缩弹簧281环绕设置于副垫柱252的外围，上压框体2841形成有用于卡接探杆3的卡口2842。

在本实施例中，第二活动框284还包括铰接于第一活动框283底端的第一连接边2843及铰接于第一连接边2843底端的第二连接边2844，上压框体2841位于第二连接边2844的底端。

在本实施例中，探杆压紧组件28还包括用于带动第一活动框283相对基准部282朝下移动把手285，具体来说，基准部282固定有支撑部286，把手285通过第一铰接轴铰接于支撑部286，把手285通过第二铰接轴铰接于第一活动框283。

在本实施例中，参考图3，导套254的内侧设置有可更换撞针255，可更换撞针255的顶面紧贴锤垫25的底面。

本实施例的动力触探用锤击器2及动力触探仪的主要工作过程包括：

（1）探杆安装过程：依次参考图6、图7、图8和图9，安装探杆3时，可先拨开第二活动框284，使得上压框体2841从导套254下方移开，然后将探杆3接入至导套254内，下压把手285使得下压框体2831朝下对压缩弹簧281进行压缩，拨正第二活动框284，并使上压框体2841卡接于探杆3，释放把手285后，上压框体2841会在压缩弹簧281的作用下朝上压紧探杆3；

（2）锤击过程：参考图2，电磁铁27通电并吸附穿心锤24，移动块262带动电磁铁27与穿心锤24上升；到达预定位置后（即所需高度的位置），触发高度传感器231，然后电磁铁27失电以释放穿心锤24，穿心锤24沿导向杆22降落，并锤击锤垫25，从而完成一次锤击；电磁铁27失电后，移动块262带动电磁铁27下降，以使电磁铁27与穿心锤24接触；动力触探用锤击器2在测试过程中多次循环上述锤击过程；

（3）探杆拆卸过程：依次参考图9、图8、图7和图6，可先下压把手285，使得上压框体2841下移，从而松开探杆3，然后拨开第二活动框284，将探杆3从导套254内脱出即可。

传统的动力触探设备是采用螺纹结构连接探杆的，相比而言，本实施例的动力触探用锤击器2及动力触探仪，可以方便快速地对探杆进行拆装，从而提高测试效率。

图10为动力触探用锤击器2接入探杆3时的结构示意图。参考图3、图4和图10，可以看出，探杆3包括位于其顶端的接头31，探杆3主要通过接头31接入至导套254内，导套254内设置有可更换撞针255并且导套254内形成有用于接入接头31的接入槽，压紧探杆3后，可以使得可更换撞针255顶住接头31的插槽底端，从而使得接头31的顶端与接入槽的顶端之间形成空隙，因此使得接头31不容易变形从而保护接头31的螺纹，以方便进行动力触探试验。并且可更换撞针255还可以作为易损件保护锤垫25，可更换撞针255是由导套254压紧的，因此更换可更换撞针255比更换锤垫25更加方便，易于修理并延长锤垫25的使用寿命。

在本实施例中，上压框体2841通过第二连接边2844铰接于第一连接边2843的底端，使得上压框体2841可以调节角度。

在本实施例中，相比传统的人工操作的动力触探设备，动力触探用锤击器2及动力触探仪通过提升机构代替人工来提升穿心锤24，从而降低了劳动强度；锤击过程中，通过高度传感器231来判断释放穿心锤24的高度，相比人工判断，提高了测试精度；并且可以通过改变高度传感器231的高度来改变穿心锤24的释放高度；

由于导向杆22能够沿第一导向孔上下滑动，锤垫25能够沿第二导向孔上下滑动，限位部253的顶面与下架体212的底面接触但并没有固定连接在一起，且锤击过程中穿心锤24是落在锤垫25的顶端上的，因此可以减少安装架21受到的伤害，提高使用寿命。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种动力触探用锤击器，其特征在于：包括锤垫及探杆压紧组件，所述锤垫的底端固定有用于接入探杆的导套，所述探杆压紧组件包括压缩弹簧、固定于锤垫的基准部、能够相对所述基准部上下移动的第一活动框、能够跟随所述第一活动框上下移动的第二活动框，所述第一活动框包括位于所述基准部上方的下压框体，所述压缩弹簧的顶端连接于所述下压框体，所述压缩弹簧的底端连接于所述基准部，所述第二活动框铰接于所述第一活动框，所述第二活动框包括用于朝上压紧探杆的上压框体，所述上压框体位于所述导套的下方，探杆包括位于其顶端的接头，探杆主要通过接头接入至导套内，导套内设置有可更换撞针并且导套内形成有用于接入接头的接入槽，压紧探杆后，可以使得可更换撞针顶住接头的插槽底端，从而使得接头的顶端与接入槽的顶端之间形成空隙，因此使得接头不容易变形从而保护接头的螺纹，以方便进行动力触探试验，并且可更换撞针还可以作为易损件保护锤垫，可更换撞针是由导套压紧的，因此更换可更换撞针比更换锤垫更加方便，易于修理并延长锤垫的使用寿命。

2.如权利要求1所述的一种动力触探用锤击器，其特征在于：所述探杆压紧组件还包括用于带动所述第一活动框相对所述基准部朝下移动的把手。

3.如权利要求2所述的一种动力触探用锤击器，其特征在于：所述基准部固定有支撑部，所述把手通过第一铰接轴铰接于所述支撑部，所述把手通过第二铰接轴铰接于所述第一活动框。

4.如权利要求1所述的一种动力触探用锤击器，其特征在于：所述第二活动框还包括第一连接边及铰接于第一连接边底端的第二连接边，所述第一连接边铰接于所述第一活动框的底端，所述上压框体位于所述第二连接边的底端。

5.如权利要求1所述的一种动力触探用锤击器，其特征在于：所述导套的内侧设置有可更换撞针，所述可更换撞针的顶面紧贴所述锤垫的底面。

6.如权利要求1所述的一种动力触探用锤击器，其特征在于：所述上压框体形成有用于卡接探杆的卡口。

7.如权利要求1所述的一种动力触探用锤击器，其特征在于：所述压缩弹簧环绕设置于所述锤垫的外围，所述基准部呈环形并位于所述导套的上方。

8.如权利要求1-7任一项所述的动力触探用锤击器，其特征在于：所述动力触探用锤击器还包括安装架、导向杆、同步杆、套设于所述导向杆的穿心锤、以及用于提升所述穿心锤的提升机构，所述安装架包括上架体及位于上架体下方的下架体，所述上架体设有第一导向孔，所述下架体设有第二导向孔，所述导向杆穿过所述第一导向孔且能够沿所述第一导向孔上下滑动，所述锤垫安装于所述导向杆的底端，所述锤垫穿过所述第二导向孔且能够沿所述第二导向孔上下滑动，所述锤垫还固定有限位部，所述限位部位于所述下架体的下方并用于顶住所述下架体的底面，所述同步杆与所述导向杆形成相对固定以使所述同步杆能够跟随所述导向杆上下移动，所述同步杆上安装有与所述提升机构通信连接的高度传感器，所述下压框体位于所述限位部的下方；

所述提升机构包括安装在所述安装架上的无杆气缸以及用于吸附所述穿心锤的电磁铁，所述无杆气缸包括缸体及可沿缸体往复移动的移动块，所述电磁铁与所述移动块固定连接；

或者，所述提升机构包括安装在所述安装架上的电动丝杠以及用于吸附所述穿心锤的电磁铁，所述电动丝杠包括传动螺杆及套设于所述传动螺杆的传动螺母，所述电磁铁与所述传动螺母固定连接。

9.如权利要求8所述的一种动力触探用锤击器，其特征在于：所述锤垫包括伸进所述第二导向孔的主垫柱及固定于主垫柱底部的副垫柱，所述限位部及所述基准部均固定于所述副垫柱，所述导套固定于所述副垫柱的底端，所述压缩弹簧环绕设置于所述副垫柱的外围。

10.一种动力触探仪，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的动力触探用锤击器。