CN115753327A - 一种线性锁定机构及软岩强度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线性锁定机构及软岩强度检测仪，线性锁定机构，包括锁定块、锁定杠杆及锁定扭簧，锁定块设于被锁定杆的侧壁；锁定杠杆通过转轴与外部环境轴铰，锁定杠杆一端设有锁定钩；锁定扭簧套装于转轴，锁定扭簧的一端与锁定杠杆连接，另一端与外部环境连接。通过将锁定块设于被锁定杆，为被锁定杆提供锁定支点，通过设置锁定杠杆，于其一端设置锁定钩，利用其摆动带动锁定钩靠近或远离锁定块，使其能够与锁定块卡接，从而对被锁定杆实施锁定，通过设置锁定扭簧，利用锁定扭簧的弹性限定锁定杠杆的角度，维持锁定钩的锁定状态，而后只需按压锁定杠杆的另一端，即可释放被锁定杆，使其沿自身轴向线性滑动。

Description

一种线性锁定机构及软岩强度检测仪

技术领域

本发明涉及锁定机构技术领域，具体涉及一种线性锁定机构及软岩强度检测仪。

背景技术

在岩土工程领域中，经常涉及手持工具或装置的使用，部分手持工具或装置设置有将弹性势能转化为动能的机构，该部分机构通常设有拉杆，由使用者通过手部拉动拉杆的方式对弹性件进行压缩，于弹性件内积蓄弹性势能，而后撤去手部拉力，使积蓄的弹性势能转化为动能，转化效率高，便于使用，但该类手持工具或装置仍具有如下问题：

拉杆为光滑的细杆状，其表面接触面积较小，很难对其进行有效的锁定和限位，因此为了保持弹性势能的积蓄，拉动拉杆的手部始终无法离开拉杆，不仅不便于操控和使用，也会浪费大量人力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种线性锁定机构及软岩强度检测仪，其能够对现有的手持工具或装置中的拉杆等杆状物实施线性锁定，使弹性件保持压缩状态，解决需要使用者手部持续施加拉力的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种线性锁定机构，包括：锁定块，所述锁定块设于被锁定杆的侧壁；锁定杠杆，所述锁定杠杆通过转轴与外部环境轴铰，所述转轴与所述被锁定杆垂直设置，所述锁定杠杆一端设有锁定钩，所述锁定钩用于与所述锁定块卡接；锁定扭簧，所述锁定扭簧套装于所述转轴，所述锁定扭簧的一端与所述锁定杠杆连接，另一端与所述外部环境连接，所述锁定扭簧处于自然状态时，所述锁定钩能够与所述锁定块卡接。

可选地，所述转轴位于所述锁定杠杆中部，所述锁定块设有顶起斜面和卡接平面，所述卡接平面与所述被锁定杆垂直设置，所述顶起斜面与所述被锁定杆呈钝角设置，所述顶起斜面用于顶起所述锁定钩，以使所述锁定钩远离所述被锁定杆。

可选地，所述锁定钩设有配合斜面，所述配合斜面用于与所述定期斜面接触配合。

可选地，所述配合斜面与所述锁定杠杆呈锐角设置，且所述配合斜面的倾斜度小于所述顶起斜面的倾斜度。

可选地，所述锁定杠杆与所述被锁定杆共面。

可选地，所述转轴的轴线与所述被锁定杆的轴线不相交。

一种软岩强度检测仪，包括：壳体，所述壳体内开有弹射腔，所述弹射腔内滑动连接有挤压块，所述挤压块通过弹性件与所述壳体内壁连接；拉杆，所述拉杆一端贯通所述挤压块，并与所述挤压块连接，另一端贯通所述壳体并与所述壳体滑动配合，所述拉杆用于压缩所述弹性件，以使所述挤压块能够沿所述弹射腔弹射；探钉，所述探钉与所述拉杆可拆卸连接，所述探钉用于贯入待测软岩；上述任意一种所述的线性锁定机构，所述外部环境为所述壳体，所述拉杆为所述被锁定杆，所述锁定块设于所述拉杆的侧壁，所述锁定钩用于与所述锁定块卡接，以使所述拉杆锁定，所述拉杆锁定时，所述弹性件处于压缩状态，所述锁定杠杆远离所述锁定钩的一端位于所述壳体外。

可选地，所述拉杆贯通所述挤压块的一端的端面开有容纳槽，所述容纳槽沿所述拉杆的长度方向延伸，所述容纳槽用于插入所述探钉的根部，所述容纳槽的槽壁旋接有锁紧螺栓，所述缩紧螺栓用于固定所述探钉的根部。

可选地，所述弹射腔为圆柱腔，所述挤压块为圆柱块，所述挤压块的直径与所述弹射腔的直径匹配，所述壳体一端设有盖体，所述盖体与所述壳体可拆卸连接。

可选地，所述锁定杠杆位于所述壳体外的一端连有按压杆，所述按压杆与所述转轴平行设置。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明提供的一种线性锁定机构，通过设置锁定块，将其设于被锁定杆，为被锁定杆提供锁定支点，在此基础上，通过设置锁定杠杆，于其一端设置锁定钩，利用其摆动带动锁定钩靠近或远离锁定块，使其能够与锁定块卡接，从而对被锁定杆实施锁定，在此基础上，通过设置锁定扭簧，利用锁定扭簧的弹性限定锁定杠杆的角度，维持锁定钩的锁定状态，而后只需按压锁定杠杆的另一端，即可释放被锁定杆，使其沿自身轴向线性滑动。

本发明提供的一种软岩强度检测仪，通过设置壳体，于壳体内开设弹射腔，于弹射腔内滑动设置挤压块，并使挤压块通过弹性件与壳体内壁连接，在此基础上，通过设置拉杆，利用拉杆拉动挤压块的方式挤压弹性件，为弹性件积蓄弹性势能，松开拉杆后弹性件的弹性势能转化为挤压块的动能，使挤压块沿弹射腔弹射，在此基础上，使拉杆贯通挤压块，于拉杆的贯通端连接探钉，线性滑动的拉杆带动探钉快速移动，使探钉贯入待检测软岩，而后根据探钉的贯进深度即可计算得到待测软岩的强度，在此基础上，通过设置上述线性锁定机构，利用其锁定拉杆，使弹性件保持压缩状态，该检测仪结构简单、体积小巧，并且能够直接作用于待测软岩，有效解决现有检测仪器的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明提供的线性锁定机构的示意图；

图2为本发明提供的软岩强度检测仪处于压缩状态的侧剖示意图；

图3为本发明提供的软岩强度检测仪处于弹射状态的侧剖示意图；

图4为本发明提供的软岩强度检测仪的锁定杠杆处的局部放大图。

附图中标记及对应的零部件名称：

10-壳体；101-盖体；11-弹射腔；12-挤压块；13-弹性件；14-探钉；15-拉杆；151-拉环；152-容纳槽；153-锁紧螺栓；30-锁定杠杆；301-锁定钩；3011-配合斜面；303-按压杆；31-锁定块；311-顶起斜面；312-卡接平面；32-锁定扭簧；40-转轴。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

请参照图1，本发明实施例提供了一种线性锁定机构，包括：锁定块31，所述锁定块31设于被锁定杆的侧壁；第二包括锁定杠杆30，所述锁定杠杆30通过转轴40与外部环境轴铰，所述转轴40与所述被锁定杆垂直设置，所述锁定杠杆30一端设有锁定钩301，所述锁定钩301用于与所述锁定块31卡接；第三包括锁定扭簧32，所述锁定扭簧32套装于所述转轴40，所述锁定扭簧32的一端与所述锁定杠杆30连接，另一端与所述外部环境连接，所述锁定扭簧32处于自然状态时，所述锁定杠杆30设有锁定有301的一端靠近所述锁定块31摆动，以使所述锁定钩301能够与所述锁定块31卡接。

本实施例提供的线性锁定机构，通过设置锁定块31，将其设于被锁定杆，为被锁定杆提供锁定支点，在此基础上，通过设置锁定杠杆30，于其一端设置锁定钩301，利用其摆动带动锁定钩301靠近或远离锁定块31，使其能够与锁定块31卡接，从而对被锁定杆实施锁定，在此基础上，通过设置锁定扭簧32，利用锁定扭簧32的弹性限定锁定杠杆30的角度，维持锁定钩301的锁定状态，而后只需按压锁定杠杆30的另一端，即可释放被锁定杆，使其沿自身轴向线性滑动。

需要说明的是，上述外部环境指搭载该线性锁定机构的装置或工具，只需要利用转轴40将该线性锁定机构固定于装置或工具上。

需要说明的是，上述被锁定杆指上述搭载该线性锁定机构的装置或工具中设有的任意一根沿自身轴向线性滑动的杆状物，尤其指通过手部拉动以继续弹性件13的弹性势能的拉杆。

需要说明的是，锁定块31与被锁定杆之间的连接方式可采用焊接、胶接或一体成型等方式实施，本申请中采用一体成型的方式。

为了进一步提升锁定配合的自动化程度，所述锁定块31设有顶起斜面311和卡接平面312，所述卡接平面312与所述被锁定杆垂直设置，所述顶起斜面311与所述被锁定杆呈钝角设置，所述顶起斜面311用于顶起所述锁定钩301，以使所述锁定钩301远离所述被锁定杆。

通过上述设置，当拉动被锁定杆使，被锁定杆带动锁定块31逐渐靠近锁定钩301，直至锁定块31的顶起斜面311与锁定钩301抵接并挤压，此时，锁定钩301由于被挤压，沿顶起斜面311被顶起，从而带动锁定杠杆30转动，并挤压锁定扭簧32，直至锁定钩301越过所述顶起斜面311的最高点，此时锁定钩301不再承受顶起斜面311的挤压力，而被锁定扭簧32的复位转动带动，使锁定杠杆30回转，带动锁定钩301再次靠近锁定块31，并与卡接平面312卡接，从而对被锁定杆实施锁定。

为了进一步提升顶起斜面311挤压并顶起锁定钩301时的顺滑度，所述锁定钩301设有配合斜面3011，所述配合斜面3011用于与所述定期斜面311接触配合。

为了进一步减小顶起斜面311与配合斜面3011接触时的摩擦力，所述配合斜面3011与所述锁定杠杆30呈锐角设置，且所述配合斜面3011的倾斜度小于所述顶起斜面311的倾斜度。

通过上述设置，使两者始终呈线接触，有效减小两者接触挤压时的摩擦力。

优选地，所述锁定杠杆30与所述被锁定杆共面。

通过上述设置，一方面能够缩小锁定杠杆30的设置空间，另一方面能够不浪费锁定杠杆30的有效长度，并且避免使被锁定杆产生不必要的转动。

优选地，所述转轴40的轴线与所述被锁定杆的轴线不相交。

通过上述设置，使锁定杠杆30与被锁定杆之间能够并行设置，以提升锁定性能。

需要提前说明的是，在岩土工程领域中，软岩是工程建设中的不利岩体，需要采用针对性工程处理措施，而针对性工程处理措施的选取依据为软岩的强度参数，因此获取软岩的强度参数十分重要。现有的软岩强度确定方法主要采用岩土体力学试验，但岩土体力学试验不仅具有操作流程复杂、成本较高、试验周期较长、只能选取典型试样开展试验等问题，所使用的检测仪器也普遍具有结构复杂、体积大、难转运等问题。

请参照图2至图4，为了解决上述问题，本发明实施例还提供了一种软岩强度检测仪，包括：壳体10，所述壳体10内开有弹射腔11，弹射腔11为线性腔，其沿直线延伸，所述弹射腔11内滑动连接有挤压块12，所述挤压块12通过弹性件13与所述壳体10内壁连接，挤压块12用于挤压弹性件13；第二包括拉杆15，所述拉杆15一端贯通所述挤压块12，并与所述挤压块12连接，另一端贯通所述壳体10并与所述壳体10滑动配合，所述拉杆15用于带动挤压块12压缩所述弹性件13，以使自身能够沿所述弹射腔11弹射；第三包括探钉14，所述探钉14与所述拉杆15可拆卸连接，所述探钉14用于贯入待测软岩；第四包括上述任意一种所述的线性锁定机构，所述外部环境为所述壳体10，所述拉杆15为所述被锁定杆，所述锁定块31设于所述拉杆15的侧壁，所述锁定钩301用于与所述锁定块31卡接，以使所述拉杆15锁定，所述拉杆15锁定时，所述弹性件13处于压缩状态，所述锁定杠杆30远离所述锁定钩301的一端位于所述壳体10外。

通过设置壳体10，于壳体10内开设弹射腔11，于弹射腔11内滑动设置挤压块12，并使挤压块12通过弹性件13与壳体内壁连接，在此基础上，通过设置拉杆15，利用拉杆15拉动挤压块12的方式挤压弹性件13，为弹性件13积蓄弹性势能，松开拉杆15后弹性件13的弹性势能转化为挤压块12的动能，使挤压块12沿弹射腔11弹射，并带动拉杆15沿自身轴向线性运动，在此基础上，使拉杆15贯通挤压块12，于拉杆15的贯通端连接探钉14，线性滑动的拉杆15带动探钉14快速移动，使探钉14贯入待检测软岩，而后根据探钉的贯进深度即可计算得到待测软岩的强度，在此基础上，通过设置上述线性锁定机构，利用其锁定拉杆15，使弹性件13保持压缩状态，该检测仪结构简单、体积小巧，并且能够直接作用于待测软岩，有效解决现有检测仪器的问题。

需要说明的是，本实施例中，壳体10的形状为圆柱形，弹射腔11的长度方向与壳体10的轴向平行，其他实施例中也可采用其他形状的壳体。

需要说明的是，弹性件13可选自现有技术中的任意一种弹性件，只需对其实时压缩时，其能积蓄弹性势能即可，例如弹性金属片、弹簧、液压伸缩杆、橡胶块等。

为了对探钉14与拉杆15的可拆卸连接做出具体的解释，所述拉杆15贯通所述挤压块12的一端的端面开有容纳槽152，所述容纳槽152沿所述拉杆15的长度方向延伸，所述容纳槽152用于插入所述探钉14的根部，所述容纳槽152的槽壁旋接有锁紧螺栓153，所述缩紧螺栓153用于固定所述探钉14的根部。

通过上述设置，使探钉14与拉杆15同轴连接，且容纳槽152能够对探钉14端部进行包覆，有效防止探钉14发生晃动或脱出，通过旋拧缩紧螺栓153能够方便快速的固定或拆卸探钉14。

为了使挤压块12的弹射过程较为稳定，所述弹射腔11为圆柱腔，所述挤压块12为圆柱块，所述挤压块12的直径与所述弹射腔11的直径匹配，所述壳体10一端设有盖体101，所述盖体101与所述壳体10可拆卸连接。

通过设置挤压块12为圆柱块，使其侧壁的各个点位的受力情况处于均衡状态，在此基础上通过设置挤压块12直径与弹射腔11直径匹配，使挤压块12弹射过程中不会发生径向晃动，继而使拉杆15发生精确的线性运动，从而使探钉14能够沿自身轴向稳定射出。通过设置盖体101，方便进行挤压块12的拆卸和清理，盖体101开有通孔，用于滑动穿设拉杆15，对应的，壳体10相对的另一端也开设有通孔，用于探钉14伸出。

为了便于按压锁定杠杆30，以使锁定钩301与锁定块31分离，所述锁定杠杆30位于所述壳体10外的一端连有按压杆303，所述按压杆303与所述转轴40平行设置。

通过设置按压杆303并限定其设置方向，能够有效增大按压时的接触面积，从而降低按压时的压强，方便手部操控。

优选地，所述弹性件13为弹簧，所述弹性件13套装于所述拉杆15外，所述弹性件13一端与所述挤压块12端面抵接，另一端与所述壳体10内壁抵接。

通过设置弹性件13为弹簧，使其能够套装于拉杆15外，在拉动拉杆15时能够均匀的挤压弹性件13，避免拉杆15发生不必要的弯曲，或挤压块12发生不必要的歪斜。

优选地，所述拉杆15位于所述壳体10外的一端连有拉环151，所述拉环151用于穿设手指。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种线性锁定机构，其特征在于，包括：

锁定块(31)，所述锁定块(31)设于被锁定杆的侧壁；

锁定杠杆(30)，所述锁定杠杆(30)通过转轴(40)与外部环境轴铰，所述转轴(40)与所述被锁定杆垂直设置，所述锁定杠杆(30)一端设有锁定钩(301)，所述锁定钩(301)用于与所述锁定块(31)卡接；

锁定扭簧(32)，所述锁定扭簧(32)套装于所述转轴(40)，所述锁定扭簧(32)的一端与所述锁定杠杆(30)连接，另一端与所述外部环境连接，所述锁定扭簧(32)处于自然状态时，所述锁定钩(301)能够与所述锁定块(31)卡接。

2.根据权利要求1所述的线性锁定机构，其特征在于，所述锁定块(31)设有顶起斜面(311)和卡接平面(312)，所述卡接平面(312)与所述被锁定杆垂直设置，所述顶起斜面(311)与所述被锁定杆呈钝角设置，所述顶起斜面(311)用于顶起所述锁定钩(301)，以使所述锁定钩(301)远离所述被锁定杆。

3.根据权利要求2所述的线性锁定机构，其特征在于，所述锁定钩(301)设有配合斜面(3011)，所述配合斜面(3011)用于与所述定期斜面(311)接触配合。

4.根据权利要求3所述的线性锁定机构，其特征在于，所述配合斜面(3011)与所述锁定杠杆(30)呈锐角设置，且所述配合斜面(3011)的倾斜度小于所述顶起斜面(311)的倾斜度。

5.根据权利要求1所述的线性锁定机构，其特征在于，所述锁定杠杆(30)与所述被锁定杆共面。

6.根据权利要求1所述的线性锁定机构，其特征在于，所述转轴(40)的轴线与所述被锁定杆的轴线不相交。

7.一种软岩强度检测仪，其特征在于，包括：

壳体(10)，所述壳体(10)内开有弹射腔(11)，所述弹射腔(11)内滑动连接有挤压块(12)，所述挤压块(12)通过弹性件(13)与所述壳体(10)内壁连接；

拉杆(15)，所述拉杆(15)一端贯通所述挤压块(12)，并与所述挤压块(12)连接，另一端贯通所述壳体(10)并与所述壳体(10)滑动配合，所述拉杆(15)用于压缩所述弹性件(13)，以使所述挤压块(12)能够沿所述弹射腔(11)弹射；

探钉(14)，所述探钉(14)与所述拉杆(15)可拆卸连接，所述探钉(14)用于贯入待测软岩；

权利要求1-6中任意一项所述的线性锁定机构，所述外部环境为所述壳体(10)，所述拉杆(15)为所述被锁定杆，所述锁定块(31)设于所述拉杆(15)的侧壁，所述锁定钩(301)用于与所述锁定块(31)卡接，以使所述拉杆(15)锁定，所述拉杆(15)锁定时，所述弹性件(13)处于压缩状态，所述锁定杠杆(30)远离所述锁定钩(301)的一端位于所述壳体(10)外。

8.根据权利要求7所述的软岩强度检测仪，其特征在于，所述拉杆(15)贯通所述挤压块(12)的一端的端面开有容纳槽(152)，所述容纳槽(152)沿所述拉杆(15)的长度方向延伸，所述容纳槽(152)用于插入所述探钉(14)的根部，所述容纳槽(152)的槽壁旋接有锁紧螺栓(153)，所述缩紧螺栓(153)用于固定所述探钉(14)的根部。

9.根据权利要求7所述的软岩强度检测仪，其特征在于，所述弹射腔(11)为圆柱腔，所述挤压块(12)为圆柱块，所述挤压块(12)的直径与所述弹射腔(11)的直径匹配，所述壳体(10)一端设有盖体(101)，所述盖体(101)与所述壳体(10)可拆卸连接。

10.根据权利要求7所述的软岩强度检测仪，其特征在于，所述锁定杠杆(30)位于所述壳体(10)外的一端连有按压杆(303)，所述按压杆(303)与所述转轴(40)平行设置。

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