CN115773951A - 一种侧方锁定机构及软弱岩带强度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种侧方锁定机构及软弱岩带强度检测仪，侧方锁定机构，包括锁定杠杆、切换杆，锁定杠杆一端设有锁定钩，锁定杠杆开有切换槽；切换杆设有滑块，滑块与切换槽滑动连接。利用锁定杠杆的摆动，使锁定钩能够靠近或远离被锁定物，使靠近被锁定物的锁定钩从侧方向卡住被锁定物实施锁定，锁定后无需使用者手部继续施力；通过于开设切换槽并设置切换杆，于切换杆设置滑块，使滑块与切换槽滑动连接，利用切换杆的转动，带动滑块在切换槽的两端之间滑动，带动锁定杠杆摆动，带动锁定钩靠近或远离被锁定物，使锁定钩于锁定工位和脱离工位之间进行切换，实现了锁定钩的远程操作、及时响应以及特定工位的限位，提升操作效率和精度。

Description

一种侧方锁定机构及软弱岩带强度检测仪

技术领域

本发明涉及锁定机构技术领域，具体涉及一种侧方锁定机构及软弱岩带强度检测仪。

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，该部分机构通常由使用者采用手部施压的方式对弹性件进行压缩，于弹性件内积蓄弹性势能，而后撤去手部施压，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：

采用手部施压时，为了保持弹性势能的积蓄，导致手部无法离开施压机构，施力者一直处于施力的状态，严重消耗人力；整个工具或装置还可能具有其他功能和需要操作的组件，但由于手部无法离开施压机构，导致无法实施其他组件的操作，也无法顺利启用其他功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种侧方锁定机构及软弱岩带强度检测仪，其能够对现有的手持工具或装置中采用的弹性势能转化动能的机构实施侧方锁定，使弹性件保持压缩状态，解决需要使用者手部持续施力的技术问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种侧方锁定机构，包括：锁定杠杆，所述锁定杠杆通过第一轴与外部环境轴铰，所述锁定杠杆一端设有锁定钩，所述锁定钩用于与被锁定物挂合，以使被锁定物锁定，所述锁定杠杆开有切换槽，所述切换槽沿所述锁定杠杆的长度方向延伸；切换杆，所述切换杆通过第二轴与所述外部环境轴铰，所述第二轴与所述第一轴平行设置，所述切换杆设有滑块，所述滑块与所述切换槽滑动连接，所述滑块分别位于所述切换槽的两端时，所述锁定钩分别位于锁定工位和脱离工位。

可选地，所述第一轴位于所述锁定杠杆中部，所述切换槽开于所述锁定杠杆远离所述锁定钩的一端，所述第一轴与所述锁定钩之间的距离与所述锁定杠杆的长度之比为1：(3-4)。

可选地，所述第二轴和所述滑块分别设于所述切换杆的两端。

可选地，所述切换杆与所述锁定杠杆的夹角为α，0＜α＜180°。

可选地，所述切换杆设有所述第二轴的一端连有扳机，按压所述扳机，能够使所述锁定钩从锁定工位切换至脱离工位。

可选地，所述切换杆连有复位弹簧，所述复位弹簧另一端与所述外部环境连接，所述复位弹簧用于使所述锁定钩位于锁定工位。

一种软弱岩带强度检测仪，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弹射块，所述弹射块通过弹性件与所述壳体内壁连接；拉杆，所述拉杆一端与所述弹射块连接，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，以使所述弹射块能够沿所述弹射腔弹射；探钉，所述探钉与所述弹射块可拆卸连接，所述探钉用于贯入待测软弱岩带；上述任意一种所述的侧方锁定机构，所述外部环境为所述壳体，所述锁定钩用于与所述弹射块的端面卡接，以使所述弹射块锁定，所述弹射块锁定时，所述弹性件处于压缩状态。

可选地，所述弹射块一端连有锁紧筒，所述锁紧筒的内径稍大于所述探钉的直径，所述锁紧筒的一端的端面沿所述锁紧筒的轴向开有若干补偿缝，以使所述锁紧筒的端面分割为若干锁紧块；所述锁紧筒外套装有锁紧环，所述锁紧环用于挤压若干所述锁紧块，以使所述锁紧块沿所述锁紧筒的径向向内弯曲。

可选地，所述锁紧筒外壁开有外螺纹，所述锁紧环包括沿轴向设置的连接部和挤压部，所述连接部的内壁开有内螺纹，所述挤压部的内壁设为锥面，所述锁紧块的端面为楔形面。

可选地，所述弹射块靠近所述弹性件的端面的侧壁设置为锥面，所述锁定钩远离所述弹性件的一侧设置为斜面，所述弹性件的锥面能够挤压所述锁定钩的斜面，以使所述锁定钩越过所述弹射块，并与所述弹射块的另一端面卡接。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本发明提供的一种侧方锁定机构，通过设置锁定杠杆，于其一端设置锁定钩，利用锁定杠杆的摆动，使锁定钩能够从侧方位靠近或远离被锁定物，使靠近被锁定物的锁定钩从侧方向卡住被锁定物，从而实施被锁定物的锁定，锁定后无需使用者手部继续施力；在此基础上，通过于锁定杠杆开设切换槽，并设置切换杆，于切换杆设置滑块，使滑块与切换槽滑动连接，由于切换杆通过第二轴与外部环境轴铰，因此其仅能沿第二轴转动，利用其转动，带动滑块在切换槽的两端之间滑动，带动锁定杠杆摆动，带动锁定钩靠近或远离被锁定物，使锁定钩于锁定工位和脱离工位之间进行切换，实现了锁定钩的远程操作、及时响应以及特定工位的限位，提升操作效率和精度。

本发明提供的一种软弱岩带强度检测仪，通过设置壳体，于壳体内开设弹射腔，于弹射腔内滑动设置弹射块，并使弹射块通过弹性件与壳体内壁连接，在此基础上，通过设置拉杆，利用拉杆拉动弹射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弹射块的动能，使弹射块沿弹射腔弹射，在此基础上，于弹射块连接探钉，弹射的弹射块带动探钉快速移动，使探钉贯入待检测软弱岩带，而后根据探钉的贯进深度即可计算得到待测软弱岩带的强度，通过设置上述侧方锁定机构，从侧方向锁定所述弹射块，且锁定时，弹性件处于压缩状态，该状态即可撤去手部对拉杆的拉扯；该检测仪结构简单、体积小巧，并且能够直接作用于待测软弱岩带，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为本发明提供的侧方锁定机构的示意图；

图2为本发明提供的软弱岩带强度检测仪处于压缩状态的侧剖示意图；

图3为本发明提供的软弱岩带强度检测仪处于弹射状态的侧剖示意图；

图4为本发明提供的软弱岩带强度检测仪的锁紧筒与锁紧环连接处的拆解图；

图5为本发明提供的软弱岩带强度检测仪的锁紧筒的正视图；

图6为本发明提供的软弱岩带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-第二嵌槽；11-弹射腔；12-弹射块；121-第一嵌槽；13-弹性件；14-探钉；15-拉杆；151-拉环；20-锁紧筒；201-补偿缝；202-锁紧块；21-锁紧环；211-连接部；212-挤压部；30-锁定杠杆；301-锁定钩；302-切换槽；31-切换杆；311-滑块；32-复位弹簧；33-扳机；40-第一轴；41-第二轴。

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侧方锁定机构，包括：锁定杠杆30，所述锁定杠杆30通过第一轴40与外部环境轴铰，所述锁定杠杆30一端设有锁定钩301，所述锁定钩301用于与被锁定物挂合，以使被锁定物锁定，所述锁定杠杆30开有切换槽302，所述切换槽302沿所述锁定杠杆30的长度方向延伸；第二包括切换杆31，所述切换杆31通过第二轴41与所述外部环境轴铰，所述第二轴41与所述第一轴40平行设置，所述切换杆31设有滑块311，所述滑块311与所述切换槽302滑动连接，所述滑块311分别位于所述切换槽302的两端时，所述锁定钩301分别位于锁定工位和脱离工位。

本实施例提供的侧方锁定机构，通过设置锁定杠杆30，于其一端设置锁定钩301，利用锁定杠杆30的摆动，使锁定钩301能够从侧方位靠近或远离被锁定物，使靠近被锁定物的锁定钩301从侧方向卡住被锁定物，从而实施被锁定物的锁定，锁定后无需使用者手部继续施力；在此基础上，通过于锁定杠杆30开设切换槽302，并设置切换杆31，于切换杆31设置滑块311，使滑块311与切换槽302滑动连接，由于切换杆31通过第二轴41与外部环境轴铰，因此其仅能沿第二轴41转动，利用其转动，带动滑块311在切换槽302的两端之间滑动，带动锁定杠杆30摆动，带动锁定钩301靠近或远离被锁定物，使锁定钩301于锁定工位和脱离工位之间进行切换，实现了锁定钩301的远程操作、及时响应以及特定工位的限位，提升操作效率和精度。

需要说明的是，设置第一轴40和第二轴平行的原因在于，通过设置两者平行，使锁定杠杆30和切换杆31的转动平面平行，从而避免转动卡死或浪费转动距离的情况。

需要说明的是，上述外部环境指搭载该侧方锁定机构的装置或工具，只需要利用第一轴40和第二轴41将该侧方锁定机构固定于装置或工具上、并使锁定钩301处于锁定工位时，能与被锁定物(承受动能的物体)卡接定位即可。

为了充分利用锁定杠杆30的长度，使力的传动更加合理，所述第一轴40位于所述锁定杠杆30中部，所述切换槽302开于所述锁定杠杆30远离所述锁定钩301的一端。

通过上述设置，一方面最大限度降低了切换杆31通过滑块311推动锁定杠杆30所需使用的推力，并且最大限度地缩小了锁定杠杆30的摆动角度，使锁定工位与脱离工位之间的切换过程更加平缓。

优选地，所述第一轴40与所述锁定钩301之间的距离与所述锁定杠杆30的长度之比为1：(3-4)。

通过上述限定，进一步缩小锁定钩301在锁定工位与脱离工位之间的切换距离，以提升响应速度。

有选地，为了充分利用切换杆31的长度，所述第二轴41和所述滑块311分别设于所述切换杆31的两端。

优选地，所述切换杆31与所述锁定杠杆30的夹角为α，0＜α＜180°。

通过上述限定，避免切换杆31和锁定杠杆30之间的夹角为0°或180°，当两者为夹角处于0°或180°时，切换杆31以第二轴41为轴沿两个方向转动均可带动锁定杠杆30摆动，不利于精确控制和复位。

进一步优选地，所述切换杆31与所述锁定杠杆30的夹角为锐角。

通过上述设置，在保证锁定杠杆30摆动角度的前提下，能够有效缩短切换杆31的转动角度。

为了更方便的转动切换杆31，所述切换杆31设有所述第二轴41的一端连有扳机33，按压所述扳机33，能够使所述锁定钩301从锁定工位切换至脱离工位。

为了实现锁定钩301的自动复位，所述切换杆31连有复位弹簧32，所述复位弹簧32另一端与所述外部环境连接，所述复位弹簧32用于使所述锁定钩301位于锁定工位。

需要提前说明的是，在岩土工程领域中，软弱岩带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弱岩带的强度参数，因此获取软弱岩带的强度参数十分重要。现有的软弱岩带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6，为了解决上述问题，本发明实施例还提供了一种软弱岩带强度检测仪，包括：壳体10，所述壳体10内开有弹射腔11，弹射腔11为直线腔，所述弹射腔11内滑动连接有弹射块12，所述弹射块12通过弹性件13与所述壳体10内壁连接；第二包括拉杆15，所述拉杆15一端与所述弹射块12连接，另一端贯通所述壳体10并与所述壳体10滑动配合，向外拉动所述拉杆15，即可带动弹射块12沿弹射腔11移动，过程中弹射块12压缩所述弹性件13，撤去对拉杆15施加的拉力后，所述弹射块12能够沿所述弹射腔11弹射；第三包括探钉14，所述探钉14与所述弹射块12可拆卸连接，探钉14的轴向与所述弹射腔11的长度方向平行，所述探钉14用于贯入待测软弱岩带；第四包括上述任意一种侧方锁定机构，所述外部环境为所述壳体10，所述锁定钩301用于与所述弹射块12的端面卡接，以使所述弹射块12锁定，所述弹射块12锁定时，所述弹性件13处于压缩状态。

通过设置壳体10，于壳体10内开设弹射腔11，于弹射腔11内滑动设置弹射块12，并使弹射块12通过弹性件13与壳体10内壁连接，使弹射块12能够沿弹射腔11滑动，在此基础上，通过设置拉杆15，利用拉杆15拉动弹射块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的弹性势能转化为弹射块12的动能，使弹射块12沿弹射腔11弹射，在此基础上，于弹射块12连接探钉14，弹射的弹射块12带动探钉14快速移动，使探钉14伸出壳体10，并且贯入待检测软弱岩带，而后根据探钉14的贯进深度即可计算得到待测软弱岩带的强度；通过设置上述侧方锁定机构，从侧方向锁定所述弹射块12，且锁定时，弹性件13处于压缩状态，该状态即可撤去手部对拉杆15的拉扯；该检测仪结构简单、体积小巧，并且能够直接作用于待测软弱岩带，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。

为了使弹射块12的弹射过程较为稳定，所述弹射腔11为圆柱腔，所述弹射块12为圆柱块，所述弹射块12的直径与所述弹射腔11的直径匹配。

通过设置弹射块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弹射块12直径与弹射腔11直径匹配，使弹射块12弹射过程中不会发生径向晃动，从而使探钉14能够沿自身轴向稳定射出。

为了对探钉14和弹射块12的可拆卸连接的具体结构做出进一步的解释，所述弹射块12一端连有锁紧筒20，所述锁紧筒20的内径稍大于所述探钉14的直径，所述锁紧筒20的一端的端面沿所述锁紧筒20的轴向开有若干补偿缝201，以使所述锁紧筒20的端面分割为若干锁紧块202；所述锁紧筒20外套装有锁紧环21，所述锁紧环21用于挤压若干所述锁紧块202，以使所述锁紧块202沿所述锁紧筒20的径向向内弯曲。

通过设置锁紧筒20，设置锁紧筒20的内径稍大于探钉14的直径，使探钉14的根部插入锁紧筒20内，利用锁紧筒20对探钉14进行初步的径向限位；在此基础上，通过设置若干补偿缝201，将锁紧筒20远离弹射块12的一端分割为若干锁紧块202，在此基础上设置锁紧环21，使其能够套装于若干锁紧块202外，将若干锁紧块202箍设，并对若干锁紧块202实施挤压，使锁紧块202沿锁紧筒20的径向向内弯曲，向内弯曲的若干锁紧块202包裹探钉14的根部，并对探钉14根部施压，对探钉14实施紧密夹持。当需要拆卸探钉14时，只需将锁紧环21拆下，若干锁紧块202即可复位，随后即可将探钉14取出。

需要说明的是，锁紧筒20的材质可选用现有技术中的任意一种具有弹性的金属、合金、塑料等，只需其受压弯曲后能够回复原样即可。

为了对锁紧环21对锁紧块202实施挤压的方式进行具体地解释，所述锁紧筒20外壁开有外螺纹，所述锁紧环21包括沿轴向设置的连接部211和挤压部212，所述连接部211的内壁开有内螺纹，所述挤压部212的内壁设为锥面，所述锁紧块202的端面为楔形面。

通过上述设置，将探钉14插入锁紧筒20内后，将锁紧环21通过连接部211的内螺纹与锁紧筒20的外螺纹旋拧，过程中挤压部212的锥面与锁紧块202的楔形面接触并挤压，从而于楔形面产生径向的分力，使锁紧块202沿径向向内弯曲。

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13一端与所述弹射块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，或弹射块12发生不必要的歪斜。

为了稳定固定弹性件13，所述弹射块12靠近所述弹性件13的一端开有第一嵌槽121，所述壳体10内壁开有第二嵌槽101，所述弹性件13的两端分别嵌设于所述第一嵌槽121及所述第二嵌槽101内。

通过嵌入的方式对弹性件13的两端进行固定，防止弹性件13发生不必要的晃动。

为了进一步提升自动化，所述弹射块12靠近所述弹性件13的端面的侧壁设置为锥面，所述锁定钩301远离所述弹性件13的一侧设置为斜面，所述弹性件13的锥面能够挤压所述锁定钩301的斜面，以使所述锁定钩301越过所述弹射块12，并与所述弹射块12的另一个端面卡接。

通过上述设置，当拉动拉杆15带动弹射块12沿弹射腔11移动，使弹射块12的锥面与锁定钩301的斜面接触，进一步拉动弹射块12，使锥面对斜面进行挤压，使锁定钩301带动切换杆31转动，过程中拉伸复位弹簧32，当弹射块12越过锁定钩301后，复位弹簧32复位，带动切换杆31转动，带动锁定钩301复位至锁定工位，锁定钩301即可对弹射块12实施锁定。

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)

1.一种侧方锁定机构，其特征在于，包括：

锁定杠杆(30)，所述锁定杠杆(30)通过第一轴(40)与外部环境轴铰，所述锁定杠杆(30)一端设有锁定钩(301)，所述锁定钩(301)用于与被锁定物挂合，以使被锁定物锁定，所述锁定杠杆(30)开有切换槽(302)，所述切换槽(302)沿所述锁定杠杆(30)的长度方向延伸；

切换杆(31)，所述切换杆(31)通过第二轴(41)与所述外部环境轴铰，所述第二轴(41)与所述第一轴(40)平行设置，所述切换杆(31)设有滑块(311)，所述滑块(311)与所述切换槽(302)滑动连接，所述滑块(311)分别位于所述切换槽(302)的两端时，所述锁定钩(301)分别位于锁定工位和脱离工位。

2.根据权利要求1所述的侧方锁定机构，其特征在于，所述第一轴(40)位于所述锁定杠杆(30)中部，所述切换槽(302)开于所述锁定杠杆(30)远离所述锁定钩(301)的一端，所述第一轴(40)与所述锁定钩(301)之间的距离与所述锁定杠杆(30)的长度之比为1：(3-4)。

3.根据权利要求1或2所述的侧方锁定机构，其特征在于，所述第二轴(41)和所述滑块(311)分别设于所述切换杆(31)的两端。

4.根据权利要求1所述的侧方锁定机构，其特征在于，所述切换杆(31)与所述锁定杠杆(30)的夹角为α，0＜α＜180°。

5.根据权利要求3所述的侧方锁定机构，其特征在于，所述切换杆(31)设有所述第二轴(41)的一端连有扳机(33)，按压所述扳机(33)，能够使所述锁定钩(301)从锁定工位切换至脱离工位。

6.根据权利要求5所述的侧方锁定机构，其特征在于，所述切换杆(31)连有复位弹簧(32)，所述复位弹簧(32)另一端与所述外部环境连接，所述复位弹簧(32)用于使所述锁定钩(301)位于锁定工位。

7.一种软弱岩带强度检测仪，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)内滑动连接有弹射块(12)，所述弹射块(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)一端与所述弹射块(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)，以使所述弹射块(12)能够沿所述弹射腔(11)弹射；

探钉(14)，所述探钉(14)与所述弹射块(12)可拆卸连接，所述探钉(14)用于贯入待测软弱岩带；

权利要求1-6中任意一项所述的侧方锁定机构，所述外部环境为所述壳体(10)，所述锁定钩(301)用于与所述弹射块(12)的端面卡接，以使所述弹射块(12)锁定，所述弹射块(12)锁定时，所述弹性件(13)处于压缩状态。

8.根据权利要求7所述的软弱岩带强度检测仪，其特征在于，所述弹射块(12)一端连有锁紧筒(20)，所述锁紧筒(20)的内径稍大于所述探钉(14)的直径，所述锁紧筒(20)的一端的端面沿所述锁紧筒(20)的轴向开有若干补偿缝(201)，以使所述锁紧筒(20)的端面分割为若干锁紧块(202)；

所述锁紧筒(20)外套装有锁紧环(21)，所述锁紧环(21)用于挤压若干所述锁紧块(202)，以使所述锁紧块(202)沿所述锁紧筒(20)的径向向内弯曲。

9.根据权利要求8所述的软弱岩带强度检测仪，其特征在于，所述锁紧筒(20)外壁开有外螺纹，所述锁紧环(21)包括沿轴向设置的连接部(211)和挤压部(212)，所述连接部(211)的内壁开有内螺纹，所述挤压部(212)的内壁设为锥面，所述锁紧块(202)的端面为楔形面。

10.根据权利要求7所述的软弱岩带强度检测仪，其特征在于，所述弹射块(12)靠近所述弹性件(13)的端面的侧壁设置为锥面，所述锁定钩(301)远离所述弹性件(13)的一侧设置为斜面，所述弹性件(13)的锥面能够挤压所述锁定钩(301)的斜面，以使所述锁定钩(301)越过所述弹射块(12)，并与所述弹射块(12)的另一端面卡接。

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