CN116718429B

CN116718429B - 孔底泥浆的比重检测采集器

Info

Publication number: CN116718429B
Application number: CN202310702170.3A
Authority: CN
Inventors: 马迪辉; 陈凯; 毛兆众; 邵常波; 万晓玲
Original assignee: Hangzhou Chengtou Construction Co ltd
Current assignee: Hangzhou Chengtou Construction Co ltd
Priority date: 2023-06-14
Filing date: 2023-06-14
Publication date: 2024-04-16
Anticipated expiration: 2043-06-14
Also published as: CN116718429A

Abstract

本发明属于泥浆采集技术领域，尤其涉及孔底泥浆的比重检测采集器，包括有两组相互平行的升降滑杆与丝杠，丝杠上螺纹连接有多个螺母,螺母朝向升降滑杆的一侧弹性连接有采集机构，升降滑杆上竖直等间隔安装有多组定位动力单元，定位动力单元沿着升降滑杆纵向滑动，将相邻定位动力单元之间的距离调节至与对应一侧丝杠上相邻采集机构之间的距离一致，定位动力单元启动与移动至其一侧的采集机构磁性定位与插接动力连接，驱动采集机构准确移动至相应孔内深度进行自动化泥浆采集，定位动力单元远离丝杠的一侧共同通过传动带转动连接有一组伺服电机二，本采集器调节性好，采集速度快，效率高，同时节能高效。

Description

孔底泥浆的比重检测采集器

技术领域

本发明属于泥浆采集技术领域，尤其涉及孔底泥浆的比重检测采集器。

背景技术

泥浆护壁灌注桩和地下连续墙是工程中常用且最常用的施工工艺，这两种施工工艺中，孔底泥浆置换到规范要求的比重是其质量控制的一道重要工序。孔底泥浆比重在检测时，需要使用相应的采集器，将其从孔内取出，然后对其进行检测。

现有专利授权号为：CN214200904U，公开了一种孔底泥浆比重检测采集器，包括钢管、上部钢板、下部钢板、导向架和深度控制架，上部钢板和下部钢板分别设置在钢管的上下两端围成采集器的容纳腔，导向架设置在上部钢板上方，深度控制架设置在下部钢板的下方；上部钢板和下部钢的中心分别设置上圆孔和下圆孔，上圆孔和下圆孔处分别设置上部单向阀和下部单向阀，上部单向阀和下部单向阀之间设置连接线；容纳腔内设置防残留圆锥体内腔，防残留圆锥体内腔的上部与上圆孔配合连接，防残留圆锥体内腔的下部与钢管内壁配合连接，该采集器混凝土灌注过程中，不再发生堵管现象，有效提高了混凝土的灌注质量和灌注桩的成品质量，由上述分析可知，该采集器主要解决了在采集泥浆时堵塞的问题，但是在实际泥浆的采集过程中，仍存在以下问题：首先，由于孔内深度不同，处于不同高度处的泥浆浓度以及成分存在差别，在实际采集过程中，需要对其进行精确采集，但是现有采集器若想对不同高度的泥浆进行采集，多数采用单个采集装置，控制其在孔内上下移动，然后对泥浆进行采集，但是采集装置在移动的过程中，在泥浆内移动，容易造成泥浆的混合，影响不同位置处泥浆的成分比重，若想恢复，则需要等待静止，但是会严重降低孔底泥浆采集的效率；再者，若是采用多个采集装置置于不同深度对泥浆进行采集，现有的每个采集装置均是采用独立的动力驱动，容易增加使用成本；最后在控制采集装置置于孔内的深度时，由于孔内空间小，无法实时查看，导致对采集装置的定位难以准确控制与判断，因此会影响泥浆采集结果的准确性；

因此，鉴于上述存在的问题，本技术方案设计了一种孔底泥浆的比重检测采集器。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供孔底泥浆的比重检测采集器，旨在解决上述问题。

本发明是这样实现的，孔底泥浆的比重检测采集器，包括有两组相互平行的升降滑杆与丝杠，丝杠上螺纹连接有多个螺母,螺母朝向升降滑杆的一侧弹性连接有采集机构，升降滑杆上竖直等间隔安装有多组定位动力单元，定位动力单元沿着升降滑杆纵向滑动，将相邻定位动力单元之间的距离调节至与对应一侧丝杠上相邻采集机构之间的距离一致，定位动力单元启动与移动至其一侧的采集机构磁性定位与插接动力连接，驱动采集机构准确移动至相应孔内深度进行自动化泥浆采集，定位动力单元远离丝杠的一侧共同通过传动带转动连接有一组伺服电机二，启动伺服电机二同时驱动多个定位动力单元运行，利用多个采集机构与定位动力单元定位动力连接，在调节至相应的深度后，静置一段时间，然后启动伺服电机二同时驱动多个定位动力单元运行，然后控制采集机构对所处深度的泥浆进行采集，实现本采集器高效的采集速度，精确的采集质量以及对能源高效的利用率。

本发明提供的孔底泥浆的比重检测采集器，通过采用两组相互平行的升降滑杆与丝杠配合，在升降滑杆上移动式设置多组螺母,螺母一侧弹性连接采集机构，而后在升降滑杆上移动设置多组用于控制采集机构运行的定位动力单元，实现对孔底任意高度位置处的泥浆采集，并且利用磁吸定位，确保精确的对所需高度处的泥浆进行采集；

通过设置单个螺母配合采集机构沿着丝杠升降，对任意深度泥浆进行采集，或者同时设置多组螺母配合采集机构进行同时采集，充分提高本采集器的功能多样性，以及相互之间的功能切换灵活性；

通过将多组定位动力单元同时通过一组传动带与伺服电机二传动连接，充分提高本采集器对能源动能的转化率，提高能源利用率。

附图说明

图1为孔底泥浆的比重检测采集器的结构示意图。

图2为孔底泥浆的比重检测采集器中升降滑杆的局部结构示意图。

图3为孔底泥浆的比重检测采集器中采集机构的立体结构示意图。

图4为孔底泥浆的比重检测采集器中采集机构的主视结构示意图。

图5为孔底泥浆的比重检测采集器中采集机构的俯视结构示意图。

图6为孔底泥浆的比重检测采集器中定位板的结构示意图。

图7为图1中A的放大结构示意图；

附图中：轴连杆10，升降滑杆11，丝杠12，伺服电机一13，螺母14，轴承15，杆座16，采集机构17，伺服电机二18，输出轴19，传动带20，定位板21，固定螺栓22，传动筒杆23，采集深度调节滑槽24，泥浆采集机构座25，泥浆收集筒26，活塞筒27，传输管道28，采集孔29，活塞板30，活塞杆31，移动套32，摆动U型连接杆33，固定U型杆34，连杆35，摆动杆36，斜齿一37，斜齿二38，传动杆39，磁铁40，连接轴41，电磁铁42，锁紧螺母43，转动轴44，弹性孔45，弹簧46，滑杆47，连接块49，轴销50，轴筒51，电动升降杆52。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1-6所示，为本发明实施例提供的孔底泥浆的比重检测采集器的结构图，包括有两组相互平行的升降滑杆11与丝杠12，丝杠12上螺纹连接有多个螺母14,螺母14朝向升降滑杆11的一侧弹性连接有采集机构17，升降滑杆11上竖直等间隔安装有多组定位动力单元，定位动力单元沿着升降滑杆11纵向滑动，将相邻定位动力单元之间的距离调节至与对应一侧丝杠12上相邻采集机构17之间的距离一致，定位动力单元启动与移动至其一侧的采集机构17磁性定位与插接动力连接，驱动采集机构17准确移动至相应孔内深度进行自动化泥浆采集，定位动力单元远离丝杠12的一侧共同通过传动带20转动连接有一组伺服电机二18，启动伺服电机二18同时驱动多个定位动力单元运行，利用多个采集机构17与定位动力单元定位动力连接，在调节至相应的深度后，静置一段时间，然后启动伺服电机二18同时驱动多个定位动力单元运行，然后控制采集机构17对所处深度的泥浆进行采集，实现本采集器高效的采集速度，精确的采集质量以及对能源高效的利用率。

在本发明实施例中，升降滑杆11与丝杠12对应端部之间通过轴连杆10进行连接，保持升降滑杆11与丝杠12在使用时相对稳定，丝杠12由多条丝杠段拆卸式连接构成，便于根据待采集泥浆建筑孔的深度，安装设置相应长度的丝杠12，保持丝杠12能够应用在大部分深度的建筑孔内，同理由于升降滑杆11与丝杠12平行分布且由轴连杆10连接，因此升降滑杆11由多条滑杆段构成，原理与作用与丝杠12相同，所述升降滑杆11内中部开设有采集深度调节滑槽24，利用采集深度调节滑槽24便于保持定位动力单元能够沿着升降滑杆11上下移动，构成升降滑杆11中部的滑杆段内部的采集深度调节滑槽24设置为两端开口，为了构成完整的升降滑杆11时，升降滑杆11内侧的采集深度调节滑槽24处于连通的状态。

具体的，丝杠12顶部连接有伺服电机一13，底部连接有轴承15，轴承15底端转动连接有杆座16，伺服电机一13、杆座16朝向升降滑杆11的一侧与轴连杆10端部固连，轴连杆10另一端与升降滑杆11上下端部固连，由此将升降滑杆11与丝杠12进行连接，位于下侧轴连杆10底部安装有支撑板（图中未画出），支撑板主要用于保持轴连杆10、升降滑杆11置于孔底时的稳定。

在本发明的一个实例中，参阅图7，所述采集机构17包括有L型结构的泥浆采集机构座25，泥浆采集机构座25中部侧壁两端分别安装有连接块49与磁铁40，磁铁40与定位动力单元之间磁吸式连接，连接块49朝向丝杠12的一侧连接有滑杆47，滑杆47滑动连接有安装在螺母14朝向升降滑杆11方向侧壁上的弹性孔45，置于弹性孔45内部的滑杆47端部弹性连接有弹簧46，利用弹簧46的弹性作用保持通过连接块49与滑杆47连接的泥浆采集机构座25具有一定距离内的横向移动功能，由此为泥浆采集机构座25通过磁铁40与定位动力单元的移动定位提供条件，弹簧46处于自由状态时，磁铁40与定位动力单元处于非接触连接距离；

所述定位动力单元包括有沿着采集深度调节滑槽24内部竖直滑动的固定螺栓22，固定螺栓22朝向丝杠12的一侧中部安装有定位板21，定位板21上部转动设置有横置的传动筒杆23，下侧固定设置有电磁铁42，电磁铁42启动时具有磁性，关闭时不具有磁性，移动至电磁铁42高度处的磁铁40，在电磁铁42启动时，二者之间产生强力磁性作用，此时将泥浆采集机构座25朝向电磁铁42移动，此时弹簧46拉伸，滑杆47在弹性孔45内部滑动，由此实现泥浆采集机构座25与定位板21磁吸式定位，传动筒杆23活动穿过采集深度调节滑槽24向外安装有转动轴44，转动轴44之间共同转动连接有一个传动带20，传动带20顶端转动连接有连接在伺服电机二18输出端的输出轴19，即启动伺服电机二18驱动输出轴19旋转，然后在传动带20的传动下，同步驱动传动筒杆23转动，由此实现单个电机运行同步驱动多个传动筒杆23旋转的目的，传动筒杆23远离转动轴44的一端与采集机构17之间插接式转动连接，即驱动采集机构17对泥浆进行采集；所述固定螺栓22上螺纹连接有锁紧螺母43，转动锁紧螺母43调节锁紧螺母43与采集深度调节滑槽24外侧壁之间接触的力度，由于控制固定螺栓22在采集深度调节滑槽24内部的移动，将其根据待采集泥浆的位置要求，移动至所需的高度，然后配合采集机构17进行泥浆采集，而后进行比重检测。

作为本发明的一种优选实施例，参阅图3-5，泥浆采集机构座25底部固定安装有一个顶部开口的活塞筒27，活塞筒27内底中部对应的泥浆采集机构座25上开设有采集孔29，采集孔29与活塞筒27内部连通，活塞筒27内部移动设置有一个活塞板30，活塞板30顶中部连接有活塞杆31，活塞板30沿着活塞筒27内部移动，然后通过采集孔29可将孔内部的泥浆吸入至活塞筒27内，活塞筒27一侧通过倾斜的传输管道28连通有拆卸式安装在泥浆采集机构座25上的泥浆收集筒26，吸入到活塞筒27内部的泥浆升至传输管道28的进入口时，部分泥浆压入至泥浆收集筒26内，由此不断的控制活塞板30在活塞筒27内部升降，便可朝向泥浆收集筒26内部采集所需含量的泥浆，活塞杆31上侧分别套装有移动套32与固定U型杆34，固定U型杆34一侧固定安装在泥浆采集机构座25上，移动套32一侧摆动连接有摆动U型连接杆33,摆动U型连接杆33朝向泥浆采集机构座25的一侧在固定U型杆34中部循环摆动，摆动U型连接杆33顶中部固定连接有连杆35，连杆35顶端摆动连接有一个摆动杆36，摆动杆36端部固定连接有导杆，导杆端部固连有斜齿一37,斜齿一37朝向泥浆采集机构座25的一侧中部转动套装有固定在泥浆采集机构座25上的连接轴41,斜齿一37一侧垂直啮合有斜齿二38,斜齿二38一侧中部固定连接有传动杆39，传动杆39与传动筒杆23之间插接式连接，插接后的传动筒杆23与传动杆39，在传动筒杆23旋转时，可同步驱动传动杆39转动，然后在斜齿二38与斜齿一37的啮合下，带动摆动杆36摆动，由此经过连杆35与摆动杆36的转动连接带动摆动U型连接杆33控制移动套32进行循环上下移动，由此控制活塞板30在活塞筒27内部循环升降，配合采集孔29将泥浆吸入至活塞筒27内，然后沿着传输管道28转移到泥浆收集筒26内。

作为本发明的一种优选实施例，为了能够快速准确的调节丝杠12上螺母14的数量以及螺母14之间间隔的距离，在丝杠12与伺服电机一13之间设置有一组连接件，连接件用于控制丝杠12与伺服电机一13之间的连接与分离，即分离时，螺母14可根据要求沿着丝杠12顶端朝向丝杠12上螺纹安装，同时调节相邻螺母14之间的间隔，连接时，伺服电机一13运行在连接件的连接下，同步驱动丝杠12旋转；

具体的，连接件包括有安装在伺服电机一13底部输出轴上的电动升降杆52，电动升降杆52底端连接有轴销50，轴销50底端对应的丝杠12顶端安装有轴筒51，即启动电动升降杆52控制轴销50升降，然后控制轴销50与轴筒51之间进行插接，由于同步控制丝杠12转动，所述轴销50、轴筒51的横向截面设置为等多边形，在不影响轴筒51与轴销50插接的同时，轴销50转动时，稳定驱动丝杠12转动。

值得注意的是，由于本采集器置于建筑孔内对泥浆进行采集，环境差，污染物多，因此需要对采集器内的结构以及零件进行多重防护，特别是伺服电机一13、伺服电机二18的保护，因此一般伺服电机一13、伺服电机二18均设置为防水型电机，同时其外侧安装包裹有相应的电机防护壳。

本发明上述实施例中提供了孔底泥浆的比重检测采集器，使用前，预先根据孔的深度以及需要采集泥浆的深度分布，以及同时采集的数量要求，选择合适长度的升降滑杆11、丝杠12，然后在丝杠12上螺纹连接有相应数量的螺母14，同时将螺母14之间的距离调节至要求的距离，同时在升降滑杆11上通过移动固定螺栓22在采集深度调节滑槽24内部位置，将相邻固定螺栓22之间的距离调节到能够与采集机构17之间的距离一致，然后根据所要采集泥浆的位置，启动伺服电机一13驱动丝杠12旋转时，螺母14沿着丝杠12移动，然后将每个采集机构17移动至与一侧升降滑杆11上对应的定位板21高度，然后根据是否进行泥浆采集，启动相应的电磁铁42,电磁铁42运行时具有磁性，与对应一侧的泥浆采集机构座25上的磁铁40配合，此时将传动杆39与传动筒杆23插接连接，待所需的采集机构17上的传动杆39与对应的传动筒杆23均连接后，启动伺服电机二18运行，在输出轴19、传动带20以及转动轴44的传动下，带动传动筒杆23转动，进而控制与传动筒杆23处于连接状态下的传动杆39转动，然后在斜齿二38与斜齿一37的啮合下，带动摆动杆36摆动，由此经过连杆35与摆动杆36的转动连接带动摆动U型连接杆33控制移动套32进行循环上下移动，由此控制活塞板30在活塞筒27内部循环升降，配合采集孔29将泥浆吸入至活塞筒27内，然后沿着传输管道28转移到泥浆收集筒26内，多个采集机构17同时进行泥浆采集时，在位置调节完成后，可静置一段时间，待泥浆处于稳定，然后启动伺服电机二18控制活塞板30经过采集孔29对泥浆进行采集，又或者丝杠12上可螺纹连接一组螺母14，通过不断调节螺母14位置，与升降滑杆11上的定位动力单元配合，控制一组采集机构17对多个不同高度的泥浆进行采集。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.孔底泥浆的比重检测采集器，其特征在于，所述孔底泥浆的比重检测采集器包括有两组相互平行的升降滑杆（11）与丝杠（12），丝杠（12）上螺纹连接有多个螺母（14）,螺母（14）朝向升降滑杆（11）的一侧弹性连接有采集机构（17），升降滑杆（11）上竖直等间隔安装有多组定位动力单元，定位动力单元沿着升降滑杆（11）纵向滑动，将相邻定位动力单元之间的距离调节至与对应一侧丝杠（12）上相邻采集机构（17）之间的距离一致，所述定位动力单元启动与移动至其一侧的采集机构（17）磁性定位与插接动力连接，驱动采集机构（17）准确移动至相应孔内深度进行自动化泥浆采集，定位动力单元远离丝杠（12）的一侧共同通过传动带（20）转动连接有一组伺服电机二（18）；

所述升降滑杆（11）与丝杠（12）对应端部之间通过轴连杆（10）进行连接，丝杠（12）由多条丝杠段拆卸式连接构成，升降滑杆（11）由多条滑杆段构成，所述升降滑杆（11）内中部开设有采集深度调节滑槽（24）；

所述采集机构（17）包括有L型结构的泥浆采集机构座（25），泥浆采集机构座（25）中部侧壁两端分别安装有连接块（49）与磁铁（40），磁铁（40）与定位动力单元之间磁吸式连接，连接块（49）朝向丝杠（12）的一侧连接有滑杆（47），滑杆（47）滑动连接有安装在螺母（14）朝向升降滑杆（11）方向侧壁上的弹性孔（45），置于弹性孔（45）内部的滑杆（47）端部弹性连接有弹簧（46）；

所述定位动力单元包括有沿着采集深度调节滑槽（24）内部竖直滑动的固定螺栓（22），固定螺栓（22）朝向丝杠（12）的一侧中部安装有定位板（21），定位板（21）上部转动设置有横置的传动筒杆（23），下侧固定设置有电磁铁（42），所述传动筒杆（23）活动穿过采集深度调节滑槽（24）向外安装有转动轴（44），转动轴（44）之间共同转动连接有一个传动带（20），传动带（20）顶端转动连接有连接在伺服电机二（18）输出端的输出轴（19），传动筒杆（23）远离转动轴（44）的一端与采集机构（17）之间插接式转动连接；

所述泥浆采集机构座（25）底部固定安装有一个顶部开口的活塞筒（27），活塞筒（27）内底中部对应的泥浆采集机构座（25）上开设有采集孔（29），采集孔（29）与活塞筒（27）内部连通，活塞筒（27）内部移动设置有一个活塞板（30），活塞板（30）顶中部连接有活塞杆（31），活塞筒（27）一侧通过倾斜的传输管道（28）连通有拆卸式安装在泥浆采集机构座（25）上的泥浆收集筒（26），活塞杆（31）上侧分别套装有移动套（32）与固定U型杆（34），固定U型杆（34）一侧固定安装在泥浆采集机构座（25）上，移动套（32）一侧摆动连接有摆动U型连接杆（33）,摆动U型连接杆（33）朝向泥浆采集机构座（25）的一侧在固定U型杆（34）中部循环摆动，摆动U型连接杆（33）顶中部固定连接有连杆（35），连杆（35）顶端摆动连接有一个摆动杆（36），摆动杆（36）端部固定连接有导杆，导杆端部固连有斜齿一（37）,斜齿一（37）朝向泥浆采集机构座（25）的一侧中部转动套装有固定在泥浆采集机构座（25）上的连接轴（41）,斜齿一（37）一侧垂直啮合有斜齿二（38）,斜齿二（38）一侧中部固定连接有传动杆（39），传动杆（39）与传动筒杆（23）之间插接式连接。

2.根据权利要求1所述的孔底泥浆的比重检测采集器，其特征在于，所述丝杠（12）顶部连接有伺服电机一（13），底部连接有轴承（15），轴承（15）底端转动连接有杆座（16），伺服电机一（13）、杆座（16）朝向升降滑杆（11）的一侧与轴连杆（10）端部固连，轴连杆（10）另一端与升降滑杆（11）上下端部固连。

3.根据权利要求2所述的孔底泥浆的比重检测采集器，其特征在于，所述固定螺栓（22）上螺纹连接有锁紧螺母（43）。

4.根据权利要求3所述的孔底泥浆的比重检测采集器，其特征在于，所述丝杠（12）与伺服电机一（13）之间设置有一组连接件，所述连接件包括有安装在伺服电机一（13）底部输出轴上的电动升降杆（52），电动升降杆（52）底端连接有轴销（50），轴销（50）底端对应的丝杠（12）顶端安装有轴筒（51）。