CN116539357A - 一种全自动智能钻芯和直拔一体机及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动智能钻芯和直拔一体机及其检测方法，包括壳体、支撑件、拉拔机构以及拉拔头；拉拔头夹持住试件的顶部进行拉拔测试；拉拔机构包括蜗轮蜗杆减速电机、设置在蜗轮蜗杆减速电机的输出端的驱动螺杆、驱动支撑杆、设置在驱动支撑杆另一端的拉力传感器、一端与拉力传感器连接的可调链接块、与可调链接块另一端连接的拉拔螺杆以及设置在壳体内部的电源、控制器以及设置在壳体顶部的开关和触摸显示屏；拉拔螺杆的一端伸出壳体，拉拔头与拉拔螺杆伸出壳体的一端连接；还包括钻芯电机以及与拉拔螺杆下端可拆卸连接的钻头组件。本发明结构简单，设备轻便，可手持，操作简单，不需要有操作经验，智能化实现钻芯取件和直拔检测于一体。

Description

一种全自动智能钻芯和直拔一体机及其检测方法

技术领域

本发明涉及混凝土抗压强度检测技术领域，特别涉及一种全自动智能钻芯和直拔一体机。

背景技术

直拔法检测混凝土强度技术是由我国工程质量检测人员在总结了几十年的无损检测技术的经验的基础上，共同研究、创新、开发出来的一种新型的混凝土无损检测技术，具有对结构破损小、精度高、试验范围广（适合混凝土抗压强度10MPa-100 MPa的混凝土强度检测）的特点。

现有技术中直拔法检测混凝土强度技术的原理是通过粘结剂（一般为环氧树脂）将拉拔仪上的金属直拔头与混凝土被测构件粘结，待粘结剂的强度到达一定程度时，用金属直拔头将混凝土被测构件中的混凝土芯样拔出，然后根据测得的拉拔强度推定混凝土被测构件的混凝土抗压强度。在操作中，需要先在待测混凝土上进行钻芯取样，再进行检测，现有技术中的采用直拔法检测混凝土强度技术操作步骤繁琐、操作时间长、设备较大以致于不便现场携带、检测过程应力复杂及受操作人员的操作因素影响以致检测精度较低及不环保的问题等技术问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种全自动智能钻芯和直拔一体机解决了上述背景技术中存在的问题。

本发明提供了一种全自动智能钻芯和直拔一体机，包括：壳体、设置在壳体的底部的支撑件、设置在所述壳体内部的拉拔机构以及设置在壳体下方与所述拉拔机构连接的拉拔头；所述拉拔头夹持住试件的顶部进行拉拔测试；

所述支撑件环绕所述拉拔头设置；

所述拉拔机构包括设置在壳体下部的蜗轮蜗杆减速电机、设置在所述蜗轮蜗杆减速电机的输出端的驱动螺杆、与所述驱动螺杆固定连接的驱动支撑杆、设置在所述驱动支撑杆另一端的拉力传感器、一端与所述拉力传感器连接的可调链接块、与所述可调链接块另一端连接的拉拔螺杆以及设置在所述壳体内部的电源、控制器以及设置在所述壳体顶部的开关和触摸显示屏；

所述可调链接块用于调节所述拉力传感器与拉拔螺杆之间的距离；

所述拉拔螺杆的一端伸出所述壳体，所述拉拔头与所述拉拔螺杆伸出所述壳体的一端连接；

所述拉力传感器用于测定所述拉拔头直拔出试件断裂时的拉力数据；

还包括设置在所述拉拔螺杆上端的钻芯电机以及与所述拉拔螺杆下端可拆卸连接的钻头组件；

所述控制器与所述电源、开关、触摸显示屏、蜗轮蜗杆减速电机、拉力传感器、钻芯电机电连接。

优选的，所述拉拔头包括与所述拉拔螺杆连接的限位件、夹持件以及设置在限位件与夹持件之间的顶出弹簧，所述限位件的一端设置有开口的凹腔，所述凹腔的内壁呈一定锥度，所述夹持件设置在所述凹腔内，所述夹持件包括沿所述限位件中心轴线对称设置的多个夹爪，所述夹爪的外壁设置有与所述凹腔适配的抵接部；所述限位件顶部设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述拉拔螺杆适配，用于所述限位件沿所述拉拔螺杆拉拔方向的限位。

优选的，所述限位件的顶部设置有平面滑动轴承，所述平面滑动轴承套设在所述拉拔螺杆上。

优选的，所述蜗轮蜗杆减速电机为2个设置在所述壳体下部，2个所述驱动螺杆沿对角设置在所述拉拔螺杆的两侧。

优选的，两所述驱动螺杆的顶端连接设置有传感器固定块，所述拉力传感器设置在所述传感器固定块上。

优选的，所述夹爪的内侧设置有防滑凸起，用于所述夹爪夹持试件时的防滑。

优选的，所述支撑件包括环形设置在拉拔头四周的支撑柱或环形设置的支撑板。

优选的，所述壳体的上端两侧设置有手柄。

还提供了一种采用上述的全自动智能钻芯和直拔一体机的检测方法，检测步骤如下：

步骤1，在被测混凝土母体上选择一个被测平面；

步骤2，安装上钻头组件，在混凝土母体上钻芯取试件，采用直拔仪的拉拔头夹取试件，启动开关进行拉拔；

步骤3，被测混凝土试件受拉力，直至被测混凝土被拉坏，混凝土破坏面出现在被测混凝土试件的某一位置；

步骤4，直拔仪记录被测混凝土受拉拔破坏瞬间的拉力峰值，控制器通过设定的运算程序计算，在屏幕实时显示被测混凝土试件的抗压强度。

有益效果

本发明提出了一种全自动智能钻芯和直拔一体机，结构简单，设备轻便，可手持方便现场携带，较为环保，成本低，操作简单，不需要有操作经验，智能化实现钻芯取件和直拔检测于一体，直接显示混凝土试件检测的抗压强度的数值，检测结果直观。无砝码校准，只需输入传感器参数即可完成校准。

附图说明

图1为本发明一实施例的立体结构示意图；

图2为本发明图一实施例的内部结构示意图；

图3为本发明中拉拔头的结构示意图；

其中，10-壳体、20-支撑件、30-拉拔机构、31-蜗轮蜗杆减速电机、32-驱动螺杆、33-驱动支撑杆、34-拉力传感器、341-传感器固定块、35-可调链接块、36-拉拔螺杆、37-电源、38-控制器、39-触摸显示屏、40-拉拔头、41-限位件、42-夹持件、43-顶出弹簧、44-凹腔、45-抵接部、46-锁紧螺母、47-平面滑动轴承、50-钻头组件、60-钻芯电机、70-开关、80-手柄。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1至图3，为本发明所提出的具体实施例。

本发明提供了一种全自动智能钻芯和直拔一体机，包括：壳体10、设置在壳体10的底部的支撑件20、设置在所述壳体10内部的拉拔机构30以及设置在壳体10下方与所述拉拔机构30连接的拉拔头40；所述拉拔头40夹持住试件的顶部进行拉拔测试；所述支撑件20环绕所述拉拔头40设置；所述拉拔机构30包括设置在壳体10下部的蜗轮蜗杆减速电机31、设置在所述蜗轮蜗杆减速电机31的输出端的驱动螺杆32、与所述驱动螺杆32固定连接的驱动支撑杆33、设置在所述驱动支撑杆33另一端的拉力传感器34、一端与所述拉力传感器34连接的可调链接块35、与所述可调链接块35另一端连接的拉拔螺杆36以及设置在所述壳体10内部的电源37、控制器38以及设置在所述壳体10顶部的开关70和触摸显示屏39；所述电源37为充电锂电池或光伏充电电池，所述光源设置在所述驱动螺杆32的两侧，所述控制器38设置在顶部，所述可调链接块35用于调节所述拉力传感器34与拉拔螺杆36之间的距离；所述可调链接块35上等距间隔设置有多个链接所述拉力传感器34的连接孔。所述拉拔螺杆36的一端伸出所述壳体10，所述拉拔头40与所述拉拔螺杆36伸出所述壳体10的一端连接；所述拉力传感器34用于测定所述拉拔头40直拔出试件断裂时的拉力数据；还包括设置在所述拉拔螺杆36上端的钻芯电机60以及与所述拉拔螺杆36下端可拆卸连接的钻头组件50；所述钻头组件50包括与所述拉拔螺杆36连接的连接部，所述连接部内侧设置有容纳所述拉拔头40的腔体，所述连接部的下端设置有钻芯钻头，所述钻芯钻头在被测混凝土母体上钻取需要的试件四周的环形槽。所述拉拔头40插入环形槽夹持住试件进行拉拔。所述控制器38与所述电源37、开关70、触摸显示屏39、蜗轮蜗杆减速电机31、拉力传感器34、钻芯电机60电连接。所述控制器38接收开关70、触摸显示屏39以及拉力传感器34的信号，进而驱动所述蜗轮蜗杆减速电机31和钻芯电机60工作。另一实施例中，还可设置蓝牙模块以及typc接口，用于将检测的试验数据直接导出。

在其中的一实施例中，所述拉拔头40包括与所述拉拔螺杆36连接的限位件41、夹持件42以及设置在限位件41与夹持件42之间的顶出弹簧43，所述限位件41的一端设置有开口的凹腔44，所述凹腔44的内壁呈一定锥度，所述夹持件42设置在所述凹腔44内，所述夹持件42包括沿所述限位件41中心轴线对称设置的多个夹爪，所述夹爪的外壁设置有与所述凹腔44适配的抵接部45；所述限位件41顶部设置有锁紧螺母46，所述锁紧螺母46与所述拉拔螺杆36适配，用于所述限位件41沿所述拉拔螺杆36拉拔方向的限位。所述驱动螺杆32向上拉拔所述拉拔螺杆36，所述夹持件42在拉拔螺杆36的作用下，向上运动，所述夹爪外壁的抵接部45与限位件41的内壁抵接进行限位，限位件41在锁紧螺母46的作用下对其沿拉拔螺杆36的中心线向上方向的限位，实现对试件的夹紧。拉拔头40夹紧试件之后，拉拔螺杆36向上拉拔直至被测混凝土被拉坏，传感器记录被测混凝土受拉拔破坏瞬间的拉力峰值。

在其中的一实施例中，所述限位件41的顶部设置有平面滑动轴承47，所述平面滑动轴承47套设在所述拉拔螺杆36上，用于方便所述夹持件42的运动夹持试件。

在其中的一实施例中，所述蜗轮蜗杆减速电机31为2个设置在所述壳体10下部，2个所述驱动螺杆32沿对角设置在所述拉拔螺杆36的两侧，结构紧凑，拉拔螺杆36的受力平衡，操作方便。

在其中的一实施例中，两所述驱动螺杆32的顶端连接设置有传感器固定块341，所述拉力传感器34设置在所述传感器固定块341上，所述传感器固定块341还包括容纳所述拉力传感器34的限位腔体，用于防止所述拉拔螺杆36在旋转时拉力传感器34受扭矩而损坏，所述拉拔螺杆36设置有限位凸起，所述限位腔体设置有所述限位凸起适配的凹槽。

在其中的一实施例中，所述夹爪的内侧设置有防滑凸起，增大夹爪与试件之间的摩擦力，用于所述夹爪夹持试件时的防滑。

在其中的一实施例中，所述支撑件20包括环形设置在拉拔头40四周的支撑柱或环形设置的支撑板。

在其中的一实施例中，所述壳体10的上端两侧设置有手柄80，方便直接手持即可进行检测试验。

还提供了一种采用上述的全自动智能钻芯和直拔一体机的检测方法，检测步骤如下：

步骤1，在被测混凝土母体上选择一个被测平面；

步骤2，安装上钻头组件50，在混凝土母体上钻芯取试件，采用直拔仪的拉拔头40夹取试件，启动开关70进行拉拔；

步骤3，被测混凝土试件受拉力，直至被测混凝土被拉坏，混凝土破坏面出现在被测混凝土试件的某一位置；

步骤4，直拔仪记录被测混凝土受拉拔破坏瞬间的拉力峰值，控制器38通过设定的运算程序计算，在屏幕实时显示被测混凝土试件的抗压强度。在其中的一实施例中，所述测强公式为。

本发明提出了一种全自动智能钻芯和直拔一体机，结构简单，设备轻便，可手持方便现场携带，较为环保，成本低，操作简单，不需要有操作经验，智能化实现钻芯取件和直拔检测于一体，直接显示混凝土试件检测的抗压强度的数值，检测结果直观。无砝码校准，只需输入传感器参数即可完成校准。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (9)

1.一种全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，包括：壳体、设置在壳体的底部的支撑件、设置在所述壳体内部的拉拔机构以及设置在壳体下方与所述拉拔机构连接的拉拔头；所述拉拔头夹持住试件的顶部进行拉拔测试；

所述支撑件环绕所述拉拔头设置；

所述拉拔机构包括设置在壳体下部的蜗轮蜗杆减速电机、设置在所述蜗轮蜗杆减速电机的输出端的驱动螺杆、与所述驱动螺杆固定连接的驱动支撑杆、设置在所述驱动支撑杆另一端的拉力传感器、一端与所述拉力传感器连接的可调链接块、与所述可调链接块另一端连接的拉拔螺杆以及设置在所述壳体内部的电源、控制器以及设置在所述壳体顶部的开关和触摸显示屏；

所述可调链接块用于调节所述拉力传感器与拉拔螺杆之间的距离；

所述拉拔螺杆的一端伸出所述壳体，所述拉拔头与所述拉拔螺杆伸出所述壳体的一端连接；

所述拉力传感器用于测定所述拉拔头直拔出试件断裂时的拉力数据；

还包括设置在所述拉拔螺杆上端的钻芯电机以及与所述拉拔螺杆下端可拆卸连接的钻头组件；

所述控制器与所述电源、开关、触摸显示屏、蜗轮蜗杆减速电机、拉力传感器、钻芯电机电连接。

2.根据权利要求1所述的全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，所述拉拔头包括与所述拉拔螺杆连接的限位件、夹持件以及设置在限位件与夹持件之间的顶出弹簧，所述限位件的一端设置有开口的凹腔，所述凹腔的内壁呈一定锥度，所述夹持件设置在所述凹腔内，所述夹持件包括沿所述限位件中心轴线对称设置的多个夹爪，所述夹爪的外壁设置有与所述凹腔适配的抵接部；所述限位件顶部设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述拉拔螺杆适配，用于所述限位件沿所述拉拔螺杆拉拔方向的限位。

3.根据权利要求2所述的全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，所述限位件的顶部设置有平面滑动轴承，所述平面滑动轴承套设在所述拉拔螺杆上。

4.根据权利要求1所述的全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，所述蜗轮蜗杆减速电机为2个设置在所述壳体下部，2个所述驱动螺杆沿对角设置在所述拉拔螺杆的两侧。

5.根据权利要求3所述的全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，两所述驱动螺杆的顶端连接设置有传感器固定块，所述拉力传感器设置在所述传感器固定块上。

6.根据权利要求2所述的全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，所述夹爪的内侧设置有防滑凸起，用于所述夹爪夹持试件时的防滑。

7.根据权利要求1所述的全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，所述支撑件包括环形设置在拉拔头四周的支撑柱或环形设置的支撑板。

8.根据权利要求1所述的全自动智能钻芯和直拔一体机，其特征在于，所述壳体的上端两侧设置有手柄。

9.一种应用权利要求1-8任一项所述的全自动智能钻芯和直拔一体机的检测方法，其特征在于，检测步骤如下：

步骤1，在被测混凝土母体上选择一个被测平面；

步骤2，安装上钻头组件，在混凝土母体上钻芯取试件，采用直拔仪的拉拔头夹取试件，启动开关进行拉拔；

步骤3，被测混凝土试件受拉力，直至被测混凝土被拉坏，混凝土破坏面出现在被测混凝土试件的某一位置；

步骤4，直拔仪记录被测混凝土受拉拔破坏瞬间的拉力峰值，控制器通过设定的运算程序计算，在屏幕实时显示被测混凝土试件的抗压强度。