CN115493882B - 一种路桥面探检器及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路桥面探检器,涉及公路工程技术领域,包括机架,机架上安装有安装架与第一驱动机构,安装架上安装有取样机构、样品转移存放机构,取样机构包括第一轴体与第二驱动机构,第一轴体连接有两个间隔错位设置的第二轴体,第一轴体与第二轴体均为空心轴,并且二者的内腔相连通;第一轴体内连接有第三轴体,第二轴体的端部安装有第三驱动机构,第二轴体内连接有第四轴体,第四轴体上安装有螺旋叶,两个第四轴体上设置的螺旋叶的旋向相反,第四轴体与第三轴体传动连接,第一轴体上安装有第四驱动机构;样品转移存放机构安装有两个,两个样品转移存放机构对称设置在取样机构的两侧。本发明有效的提高了取样效率。
Description
技术领域
本发明涉及公路工程技术领域,特别涉及一种路桥面探检器。
背景技术
公路工程主要涉及路基、路面、桥梁、隧道等的勘察、测量、设计、施工、养护、管理工作。
公路施工的前期、中期以及后期都需要进行土壤的取样检测,这也是整个检验的重要环节,目前主要的一种土壤取样方式是采用人工挖掘土壤,这种方式费时费力。另一种方式是采用钻土车,车体上设置钻土机,该钻土车钻取土样后,需要导入样品箱中,动作模式单一,整个过程繁琐,尤其需要对多个样点进行批量化取样时,取样效率低。
发明内容
针对以上缺陷,本发明的目的是提供一种路桥面探检器,旨在解决现有技术中取样效率低的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:
一种路桥面探检器,包括机架,机架的底部安装有用于在地面行走的辊轮组件,机架上安装有安装架以及驱动安装架竖向移动的第一驱动机构,安装架上安装有取样机构、样品转移存放机构,取样机构包括水平安装在安装架上的第一轴体以及驱动第一轴体转动的第二驱动机构,第一轴体沿着径向方向连接有第二轴体,第二轴体安装有两个,两个第二轴体沿着第一轴体的轴向方向间隔错位设置,第一轴体与第二轴体均为空心轴,并且二者的内腔相连通;第一轴体内连接有第三轴体,第三轴体的端部安装有驱动第三轴体转动的第三驱动机构,第二轴体内同轴连接有第四轴体,第四轴体上安装有螺旋叶,两个第四轴体上设置的螺旋叶的旋向相反,第四轴体与第三轴体传动连接,第一轴体上安装有驱动第四轴体轴向移动的第四驱动机构;样品转移存放机构安装有两个,两个样品转移存放机构对称设置在取样机构的两侧,每个第二轴体均对应一个样品转移存放机构。
其中,样品转移存放机构包括转移机构与存放机构,转移机构包括水平安装在安装架上的第五轴体以及驱动第五轴体转动的第五驱动机构,第五轴体与第一轴体平行设置,第五轴体上安装有转移仓,随着第五轴体的转动,转移仓的开口可对接在第四轴体的外端口下方;存放机构包括竖向安装在安装架上的第六轴体以及驱动第六轴体转动的第六驱动机构,第六轴体的底部固接有安装盘,安装盘上可拆卸连接有若干个顶部为开口的样品筒,若干个样品筒围绕第六轴体圆周排列设置,随着第五轴体的转动,转移仓的开口可对接在样品筒的上方。
其中,第三轴体上同轴固接有第一锥齿轮,第一锥齿轮上啮合有第二锥齿轮,第二锥齿轮上同轴安装有第七轴体,第七轴体连接在第二轴体上,第七轴体内安装有滑孔,第四轴体套设在滑孔内,滑孔上安装有第一滑槽,第四轴体上安装有滑动连接在第一滑槽内的滑块;第四驱动机构包括固接在第一轴体上的安装板,安装板内安装有第二滑槽,第四轴体的内端连接有齿条块,齿条块滑动连接在第二滑槽内,安装板上还安装有与齿条块相啮合的直齿轮,齿条块的底端与第四轴体转动连接。
其中,两个第二轴体异面垂直设置。
其中,第四轴体的外端安装有破碎叶。
其中,第三轴体安装有一个,第三轴体与两个第四轴体同步传动连接。
其中,第三轴体安装有两个,每个第三轴体独立连接一个第三驱动机构,每个第四轴体分别对应连接一个第三轴体。
其中,转移仓上连接有振动器。
一种路桥面探检器的检测方法,包括以下步骤:
步骤1.控制机架行进到取样区域,驱动第一轴体转动,直到其中一个第二轴体位于竖直状态,通过液压缸驱动安装架下移,直到第二轴体压靠在地面上,然后驱动第三轴体正转,带动第四轴体同步转动,使第四轴体的螺旋叶持续钻取土壤,并且输送到第二轴体内,动作完成后安装架复位;
步骤2.驱动第一轴体正转90°,驱动第五轴体转动,直到一侧的转移仓的转动到水平状态的第二轴体的外端口下方,驱动安装架下降,直到竖直状态的第二轴体压靠在地面上,驱动第三轴体反转,使得竖直状态的第二轴体钻取土样,水平状态的第二轴体排料,排出的土样进入转移仓,然后转移仓转动90°,使得土样倒入该侧的样品筒中,动作完成后安装架复位;
步骤3.机架继续行进到下一个取样位置,然后驱动第一轴体反转90°,驱动第五轴体转动,直到另一侧的转移仓转动到水平状态的第二轴体的外端口下方,驱动安装架下降,使得竖直状态的第二轴体压靠在地面上,驱动第三轴体反转,实现竖直状态的第二轴体钻取土样,水平状态的第二轴体排料,排出的土样进入转移仓,然后转移仓转动90°,使得土样倒入该侧的样品筒中,动作完成后安装架复位;
步骤4.重复步骤2和步骤3,当一个样品筒倒入土样后,通过转动第六轴体,使得安装盘转动,将有土样的样品筒移开,将空的样品筒转移到转移仓的下方。
步骤1中,控制第四驱动机构驱动第四轴体下移来调节钻取深度。
采用了上述技术方案后,本发明的有益效果是:
1、本发明通过两个第二轴体进行取样,并且两个第二轴体通过第一轴体的转动而实现取样与排料的切换,当其中一个第二轴体取样时,另一个第二轴体排料,实现两个动作的同步运行,每个第二轴体均对应一个样品转移存放机构,实现样品的快速转移存放,提高了取样效率。
2、每次钻取的样品分别存放,实现批量化取样。
附图说明
图1是本发明一种路桥面探检器的结构示意图;
图2是图1中取样机构的侧视图;
图3是图2中部件立体图;
图4是图2中A-A方向的剖视图;
图中,机架1,辊轮组件10,安装架2,第一驱动机构20,取样机构3,第一轴体30,第二驱动机构300,第二轴体31,第三轴体32,第三驱动机构320,第一锥齿轮321,第四轴体33,螺旋叶330,滑块331,破碎叶332,第四驱动机构34,安装板340,齿条块341,直齿轮342,第七轴体35,第二锥齿轮350,转移机构4,第五轴体40,第五驱动机构400,转移仓41,振动器410,存放机构5,第六轴体50,第六驱动机构500,安装盘51,样品筒52。
具体实施方式
下面结合附图,进一步阐述本发明。
本说明书中涉及到的方位均以本发明一种路桥面探检器正常工作时的方位为准,不限定其存储及运输时的方位,仅代表相对的位置关系,不代表绝对的位置关系。
如图1、图2、图3以及图4共同所示,公路施工用工程质量检测装置包括机架1、辊轮组件10、安装架2、第一驱动机构20、取样机构3以及样品转移存放机构5。
辊轮组件10包括四个辊轮,四个辊轮安装在机架1的底部四角,安装架2安装在机架1内侧,第一驱动机构20包括至少两个竖向安装在机架1上的液压缸,液压缸的驱动轴固定在安装架2上,通过液压缸驱动安装架2升降,取样机构3固定在安装架2的中间位置,样品转移存放机构5安装有两个,两个样品转移存放机构5对称在取样机构3的两侧。
取样机构3包括水平设置的第一轴体30,第一轴体30通过轴承转动连接在机架1上,机架1上还安装有第二驱动机构300,第二驱动机构300包括固定在机架1上的第一电机,第一电机与第一轴体30通过齿轮组件传动连接,通过第一电机驱动第一轴体30转动。
第一轴体30沿着径向方向固接有第二轴体31,第二轴体31安装有两个,两个第二轴体31沿着第一轴体30的轴向方向间隔错位设置,优选地,两个第二轴体31异面垂直设置。当一个第二轴体31位于竖直状态时,另一个第二轴体31处于水平状态,第一轴体30与第二轴体31均为空心轴,并且二者的内腔相连通,
第一轴体30内转动连接有第三轴体32,第二轴体31的端部连接有第三驱动机构320,第三驱动机构320包括第二电机,第二电机与第三轴体32通过联轴器联接,通过第二电机驱动第三轴体32转动。第二轴体31内同轴连接有第四轴体33,第四轴体33上安装有螺旋叶330,两个第四轴体33上设置的螺旋叶330的旋向相反设置。
第四轴体33与第三轴体32通过齿轮组件传动连接,并且第一轴体30上还安装有第四驱动机构34,第四驱动机构34用于驱动第四轴体33轴向往复移动。
每个第二轴体31均对应一个样品转移存放机构5,样品转移存放机构5包括转移机构4与存放机构5。
转移机构4包括水平安装在安装架2上的第五轴体40,第五轴体40与第一轴体30平行设置,安装架2上安装有第五驱动机构400,第五驱动机构400包括第三电机,第三电机的驱动轴通过齿轮组件与第五轴体40传动连接,通过第三电机驱动第五轴体40转动。
第五轴体40的外侧固接转移仓41,当其中一个第二轴体31处于水平状态时,与该第二轴体31同侧的转移机构4中,随着第五轴体40的转动,转移仓41的开口可对接在第四轴体33的外端口下方;存放机构5包括竖向安装在安装架2上的第六轴体50以及驱动第六轴体50转动的第六驱动机构500,第六驱动机构500包括第四电机,第四电机的驱动轴与第六轴体50通过联轴器联接,通过第四电机驱动第六轴体50转动。第六轴体50的底部固接有安装盘51,安装盘51位于转移仓41的下方,安装盘51上安装有若干个插接槽,若干个插接槽围绕第六轴体50呈圆周排列,每个插接槽内均插装有样品筒52,随着第五轴体40的转动,转移仓41的开口可对接在样品筒52的上方。转移仓41上连接有振动器410,振动器410用于转移仓41的快速卸料。
使用时,装置行进到取样位置,然后驱动第一轴体30转动,使得其中一个第二轴体31位于竖直状态,然后通过液压缸驱动安装架2下移,直到第二轴体31压靠在地面上,然后驱动第三轴体32正转,带动第四轴体33同步转动,使得第四轴体33的螺旋叶330可以持续的钻取土壤,并且输送到第二轴体31内,同时第四驱动机构34驱动第四轴体33下移,使得螺旋叶330可以钻取特定深度的土样。取样完成后,驱动安装架2复位,第一轴体30正转90°,使得另一个第二轴体31处于竖直状态,而内置土样的第二轴体31此时处于水平状态,驱动第五轴体40转动,使得左侧转移仓41的开口位于该第二轴体31的外端口下方,驱动安装架2下降,使得竖直状态的第二轴体31压靠在地面上,驱动第三轴体32反转,实现竖直状态的第二轴体31钻取土样,水平状态的第二轴体31排料,排出的土样进入转移仓41,然后转移仓41转动90°,使得土样倒入样品筒52中,动作完成后驱动安装架2复位。从而实现一个取样以及样品存放的流程。
装置继续行进到下一个取样位置,然后驱动第一轴体30反转90°,将内置土样的第二轴体31转动到右侧的转移仓41的上方,继续上述取样以及样品存放的流程。
当一个样品筒52倒入土样后,通过转动第六轴体50,使得安装盘51转动,从而将有土样的样品筒52移开,将空的样品筒52转移到转移仓41的下方,实现不同位置的土样分别存放。
优选地,第三轴体32上同轴固接有第一锥齿轮321,第一锥齿轮321上啮合有第二锥齿轮350,第二锥齿轮350上同轴安装有第七轴体35,第七轴体35轴体连接在第二轴体31上,第七轴体35内安装有滑孔,第四轴体33套设在滑孔内,滑孔上安装有第一滑槽,第四轴体33上安装有滑动连接在第一滑槽内的滑块331,使得第四轴体33可以相对与第七轴体35轴向移动,并且二者可以同步转动。第四驱动机构34包括固接在第一轴体30上的安装板340,安装板340内安装有第二滑槽,第四轴体33的内端连接有齿条块341,齿条块341滑动连接在第二滑槽内,安装板340上还安装有与齿条块341相啮合的直齿轮342。齿条块341的底端安装有转孔,第四轴体33的端部安装有转块,转块转动连接在转孔中,转孔的孔口处安装有限位环,用于避免转块从转孔中脱出,当齿条块341轴向移动时,可以带动第四轴体33同步轴向移动,第四轴体33轴向移动过程中不会收到自身转动的干涉。
优选地,第四轴体33的外端安装有破碎叶332,破碎叶332用于破碎土壤,提高取样的效率。
其中,第三轴体32可以安装有一个,亦可安装有两个,当第三轴体32设置一个时,第三轴体32与第一轴体30为非同轴设置,第三轴体32与两个第四轴体33同步传动连接;当第三轴体32安装有两个时,第三轴体32与第一轴体30同轴设置,每个第三轴体32独立连接一个第三驱动机构320,两个第三驱动机构320分别安装在第一轴体30的端部,每个第四轴体33分别对应连接一个第三轴体32。
一种路桥面探检器的检测方法,包括以下步骤:
步骤1.控制机架1行进到取样区域,驱动第一轴体30转动,使得其中一个第二轴体31位于竖直状态,另一个第二轴体31处于水平状态。通过液压缸驱动安装架2下移,带动整个取样机构3下移,直到竖直状态的第二轴体31的端口压靠在地面上,然后驱动第三轴体32正转,带动第四轴体33同步转动,使第四轴体33的螺旋叶持续钻取土壤,并且输送到第二轴体31内,直到第二轴体31内填充一定量土样后停止,驱动安装架2复位。此时完成一个取样动作。
步骤2.第一轴体30正转90°,使得另一个第二轴体31处于竖直状态,而内置土样的第二轴体31此时处于水平状态,驱动第五轴体40转动,使得左侧的转移仓41转动至其开口位于此时水平状态的第二轴体31的外端口下方,驱动安装架2下降,使得此时竖直状态的第二轴体31压靠在地面上,驱动第三轴体32反转,实现竖直状态的第二轴体31钻取土样;同时水平状态的第二轴体31则反转排料,排出的土样落入左侧的转移仓41,然后转移仓41转动90°,使得土样倒入左侧的样品筒52中,动作完成后驱动安装架2复位;从而完成一个取样动作与一个土样转移动作。
步骤3.机架1继续行进到下一个取样位置,然后驱动第一轴体30反转90°,将内置土样的第二轴体31转动到右侧的转移仓41的上方,右侧的转移仓41转动到其开口位于此时水平状态的第二轴体31的外端口下方,驱动安装架2下降,使得此时竖直状态的第二轴体31压靠在地面上,驱动第三轴体32反转,实现竖直状态的第二轴体31钻取土样;同时水平状态的第二轴体31则反转排料,排出的土样落入右侧的转移仓41,然后转移仓41转动90°,使得土样倒入右侧的样品筒52中,动作完成后驱动安装架2复位;从而完成另一个取样动作与另一个土样转移动作。
步骤4,重复步骤2和步骤3,从而实现连续化高效取样以及样品转移,当一个样品筒52倒入土样后,通过转动第六轴体50,使得安装盘51转动,将有土样的样品筒52移开,将空的样品筒52转移到转移仓41的下方,实现不同土样分别存储。
步骤1中,控制第四驱动机构34驱动第四轴体33下移,从而调节钻取深度,增大取样量,可以钻取特定深度的土样。
本发明不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所做出的种种变换,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种路桥面探检器,包括机架,机架的底部安装有用于在地面行走的辊轮组件,所述机架上安装有安装架以及驱动所述安装架竖向移动的第一驱动机构,所述安装架上安装有取样机构、样品转移存放机构,其特征在于,
所述取样机构包括水平安装在安装架上的第一轴体以及驱动所述第一轴体转动的第二驱动机构,所述第一轴体沿着径向方向连接有第二轴体,所述第二轴体安装有两个,两个所述第二轴体沿着所述第一轴体的轴向方向间隔错位设置,两个所述第二轴体异面垂直设置;所述第一轴体与所述第二轴体均为空心轴,并且二者的内腔相连通;
所述第一轴体内连接有第三轴体,所述第三轴体的端部安装有驱动所述第三轴体转动的第三驱动机构,所述第二轴体内同轴连接有第四轴体,所述第四轴体上安装有螺旋叶,两个所述第四轴体上设置的所述螺旋叶的旋向相反,所述第四轴体与所述第三轴体传动连接,所述第一轴体上安装有驱动所述第四轴体轴向移动的第四驱动机构;
所述样品转移存放机构安装有两个,两个所述样品转移存放机构对称设置在所述取样机构的两侧,每个所述第二轴体均对应一个所述样品转移存放机构。
2.如权利要求1所述的一种路桥面探检器,其特征在于,所述样品转移存放机构包括转移机构与存放机构,所述转移机构包括水平安装在所述安装架上的第五轴体以及驱动所述第五轴体转动的第五驱动机构,所述第五轴体与所述第一轴体平行设置,所述第五轴体上安装有转移仓,随着所述第五轴体的转动,所述转移仓的开口可对接在所述第四轴体的外端口下方;
所述存放机构包括竖向安装在所述安装架上的第六轴体以及驱动所述第六轴体转动的第六驱动机构,所述第六轴体的底部固接有安装盘,所述安装盘上可拆卸连接有若干个顶部为开口的样品筒,若干个所述样品筒围绕所述第六轴体圆周排列设置,随着所述第五轴体的转动,所述转移仓的开口可对接在所述样品筒的上方。
3.如权利要求1所述的一种路桥面探检器,其特征在于,所述第三轴体上同轴固接有第一锥齿轮,所述第一锥齿轮上啮合有第二锥齿轮,所述第二锥齿轮上同轴安装有第七轴体,所述第七轴体连接在所述第二轴体上,所述第七轴体内安装有滑孔,所述第四轴体套设在所述滑孔内,所述滑孔上安装有第一滑槽,所述第四轴体上安装有滑动连接在所述第一滑槽内的滑块;
所述第四驱动机构包括固接在所述第一轴体上的安装板,所述安装板内安装有第二滑槽,所述第四轴体的内端连接有齿条块,所述齿条块滑动连接在所述第二滑槽内,所述安装板上还安装有与所述齿条块相啮合的直齿轮,所述齿条块的底端与第四轴体转动连接。
4.如权利要求1所述的一种路桥面探检器,其特征在于,所述第四轴体的外端安装有破碎叶。
5.如权利要求1至4任一所述的一种路桥面探检器,其特征在于,所述第三轴体安装有一个,所述第三轴体与两个所述第四轴体同步传动连接。
6.如权利要求1至4任一所述的一种路桥面探检器,其特征在于,所述第三轴体安装有两个,每个所述第三轴体独立连接一个所述第三驱动机构,每个所述第四轴体分别对应连接一个所述第三轴体。
7.如权利要求2所述的一种路桥面探检器,其特征在于,所述转移仓上连接有振动器。
8.一种检测方法,用于权利要求2所述的一种路桥面探检器,其特征在于,包括以下步骤:
S1.控制机架行进到取样区域,驱动第一轴体转动,直到其中一个第二轴体位于竖直状态,通过液压缸驱动安装架下移,直到第二轴体压靠在地面上,然后驱动第三轴体正转,带动第四轴体同步转动,使第四轴体的螺旋叶持续钻取土壤,并且输送到第二轴体内,动作完成后安装架复位;
S2.驱动第一轴体正转90°,驱动第五轴体转动,直到一侧的转移仓的转动到水平状态的第二轴体的外端口下方,驱动安装架下降,直到竖直状态的第二轴体压靠在地面上,驱动第三轴体反转,使得竖直状态的第二轴体钻取土样,水平状态的第二轴体排料,排出的土样进入转移仓,然后转移仓转动90°,使得土样倒入该侧的样品筒中,动作完成后安装架复位;
S3.机架继续行进到下一个取样位置,然后驱动第一轴体反转90°,驱动第五轴体转动,直到另一侧的转移仓转动到水平状态的第二轴体的外端口下方,驱动安装架下降,使得竖直状态的第二轴体压靠在地面上,驱动第三轴体反转,实现竖直状态的第二轴体钻取土样,水平状态的第二轴体排料,排出的土样进入转移仓,然后转移仓转动90°,使得土样倒入该侧的样品筒中,动作完成后安装架复位;
S4.重复步骤2和步骤3,当一个样品筒倒入土样后,通过转动第六轴体,使得安装盘转动,将有土样的样品筒移开,将空的样品筒转移到转移仓的下方。
9.如权利要求8所述的检测方法,其特征在于,步骤1中,控制第四驱动机构驱动第四轴体下移来调节钻取深度。
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