CN117848769A - 一种公路施工质量的检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及取样设备领域，具体涉及一种公路施工质量的检测装置，包括移动架、钻进机构、取芯筒、辅助机构；辅助机构包括同步盘、限位钻筒、动力组件、扭簧、蓄力转筒、导向组件、锁定组件；限位钻筒设置有多个并且转动连接在同步盘底部，动力组件用于同时驱动多个限位钻筒转动以使限位钻筒钻入样芯内；扭簧设置在同步盘内，扭簧的外端与同步盘固定连接；蓄力转筒与扭簧内端固定连接。在取样过程中，锁定组件对同步盘进行限位，通过导向组件与蓄力转筒的配合，使得扭簧在取样过程中进行蓄力，当取样完成时，锁定组件解除对同步盘的锁定，扭簧驱使同步盘转动，限位钻筒对样芯进行扭转，使样芯与泥土断开，从而方便人工将样芯从公路中取出。

Description

一种公路施工质量的检测装置

技术领域

本发明涉及取样设备领域，具体涉及一种公路施工质量的检测装置。

背景技术

在公路施工过程中，需要在不同的施工阶段对公路工程的路基进行取样。现有技术中多使用路面取样装置完成对公路路基的取样工作。

现有技术中，如公告号为CN217845679U，名称为一种公路施工用基层取样装置的中国专利，公开技术方案记载，将底盘外环处使用螺栓固定在地面，以防止取样时设备位移，取样时，通过取样机构控制取样筒钻入基层进行采样，采样完成后再次通过取样机构将取样筒升起，为了方便将样本从取样筒内部卸下，可以通过卸料机构进行卸料，从而达到便于采样和卸料的目的。

然而在现有技术中，通过取样筒在取样完成后，样芯可能会留在公路内，需要人工进行夹取，而且样芯与底部的泥土没有断开，导致夹取难度大；并且取样筒在取样过程中产生震动，可能会导致样芯在公路内歪斜，使得样芯受到取样筒的扭转作用，可能导致样芯周壁出现破碎甚至断裂，影响后续检测工作。

发明内容

本发明提供一种公路施工质量的检测装置，以解决上述问题。

本发明的一种公路施工质量的检测装置采用如下技术方案：一种公路施工质量的检测装置，包括移动架、钻进机构、取芯筒、辅助机构；钻进机构沿上下方向滑动安装在移动架上；取芯筒安装在钻进机构的动力输出端；辅助机构设置在取芯筒内；辅助机构包括同步盘、限位钻筒、动力组件、扭簧、蓄力转筒、导向组件、锁定组件；

同步盘与取芯筒同轴设置，同步盘可转动和上下移动地设置在取芯筒内部；限位钻筒设置有多个并且转动连接在同步盘底部，多个限位钻筒绕同步盘的轴线圆周等距排列；动力组件用于同时驱动多个限位钻筒转动并配合取芯筒向下移动以使限位钻筒钻入样芯内；扭簧设置在同步盘内，扭簧的外端与同步盘固定连接；蓄力转筒同轴地转动连接在同步盘上，蓄力转筒与扭簧内端固定连接；导向组件设置在蓄力转筒上，用于在取样过程中引导蓄力转筒转动；

锁定组件设置有多个并且安装在同步盘顶部，多个锁定组件绕同步盘的轴线圆周等距排列；锁定组件与导向组件配合以对同步盘进行限位；当取芯筒钻进一定深度后，锁定组件解除对同步盘的限制以使扭簧泄力驱使同步盘带动限位钻筒做圆周运动。

进一步地，导向组件包括升降筒和导向套筒，升降筒上下贯穿取芯筒、蓄力转筒、同步盘，导向套筒沿上下方向滑动连接在升降筒上；导向套筒顶端与取芯筒内顶壁转动配合；导向套筒插在蓄力转筒内，导向套筒与蓄力转筒之间设置有复位弹簧，导向套筒外壁上开设有导向槽，蓄力转筒内壁上固定连接有凸块，凸块配合在导向槽内。

进一步地，导向槽包括竖槽和螺旋槽，竖槽位于螺旋槽底端，在取样的初始状态下，凸块位于竖槽内。

进一步地，锁定组件包括伸缩杆和锁定杆，伸缩杆设置多个并固定连接在同步盘顶部，多个伸缩杆绕同步盘的轴线圆周等距排列；锁定杆套在伸缩杆上且锁定杆和伸缩杆之间设有第一压簧；导向套筒上固定连接有与锁定杆配合的限位盘，锁定杆外壁上套设有第二压簧，第二压簧顶端固定连接在限位盘底部。

进一步地，限位盘上开设有限位弧槽和锁定孔；锁定杆从限位弧槽中穿过，锁定杆顶端直径大于限位弧槽宽度；锁定杆顶端固定连接有卡柱；在取样的初始状态下，卡柱一端位于锁定孔内。

进一步地，动力组件包括动力杆，动力杆上下贯穿升降筒并且与升降筒转动连接，动力杆底端固定连接有主动齿轮；多个限位钻筒上均固定连接有从动齿轮，主动齿轮与多个从动齿轮同时啮合；动力杆的输入端连接有辅助电机。

进一步地，动力杆底端并位于主动齿轮下方设置有打磨盘，打磨盘沿上下方向滑动连接在动力杆上，打磨盘与主动齿轮之间固定连接有缓冲弹簧。

进一步地，钻进机构包括固定架，升降筒沿上下方向滑动连接在固定架上；辅助电机底部固定连接有安装板，安装板沿上下方向滑动连接在固定架上；

钻进机构还包括托板、取样电机、同步带、升降丝杆，托板沿上下方向滑动安装在移动架上，取样电机固定安装在托板上，同步带的两端套在取样电机的输出端和取芯筒上，升降丝杆竖直设置，升降丝杆通过轴承安装在移动架上，升降丝杆贯穿托板并且与托板螺纹连接，固定架固定连接在托板顶部。

进一步地，取芯筒顶部开设有多个绕其轴线圆周等距排列的通槽。

进一步地，取芯筒顶部固定连接有多个加强筋，每个加强筋位于相邻两个通槽之间。

本发明的有益效果是：

1.在取样过程中，锁定组件对同步盘进行限位，通过导向组件与蓄力转筒的配合，使得扭簧在取样过程中进行蓄力，当取样完成时，锁定组件解除对同步盘的锁定，扭簧驱使同步盘转动，限位钻筒对样芯进行扭转，使样芯与泥土断开，从而方便人工将样芯从公路中取出。

2.通过设置限位钻筒，在取样过程中能够限制样芯发生扭转，避免在取样过程中样芯因受到取芯筒的扭转力和震动而发生断裂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的结构示意图；

图2为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的爆炸图；

图3为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的取芯筒示意图；

图4为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的剖视图；

图5为图4中的A处结构放大图；

图6为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的辅助机构爆炸图；

图7为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的打磨盘与动力杆爆炸图；

图8为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的锁定组件与限位盘配合关系示意图；

图9为本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例的导向套筒示意图。

图中：100、钻进机构；110、托板；120、取样电机；130、同步带；140、升降丝杆；150、固定架；200、取芯筒；210、通槽；220、加强筋；300、同步盘；400、限位钻筒；410、从动齿轮；500、动力组件；510、动力杆；520、辅助电机；530、安装板；540、主动齿轮；550、打磨盘；560、缓冲弹簧；600、扭簧；700、蓄力转筒；710、凸块；800、导向组件；810、升降筒；820、导向套筒；830、复位弹簧；840、导向槽；841、竖槽；842、螺旋槽；850、限位盘；851、限位弧槽；852、锁定孔；900、锁定组件；910、伸缩杆；920、锁定杆；930、第一压簧；940、第二压簧；950、卡柱。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“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，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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”、“轴向”、“周向”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的一种公路施工质量的检测装置的实施例，如图1至图9所示：一种公路施工质量的检测装置，包括移动架、钻进机构100、取芯筒200、辅助机构；钻进机构100沿上下方向滑动安装在移动架上；取芯筒200安装在钻进机构100的动力输出端；辅助机构设置在取芯筒200内；辅助机构包括同步盘300、限位钻筒400、动力组件500、扭簧600、蓄力转筒700、导向组件800、锁定组件900。

同步盘300与取芯筒200同轴设置，同步盘300可转动和上下移动地设置在取芯筒200内部；限位钻筒400设置有三个并且转动连接在同步盘300底部，三个限位钻筒400绕同步盘300的轴线圆周等距排列；动力组件500用于同时驱动三个限位钻筒400转动并配合取芯筒200向下移动以使限位钻筒400钻入样芯内；限位钻筒400钻入样芯中后，能够使样芯保持稳定，在取芯筒200继续下移钻取样芯过程中，防止样芯因取芯筒200的扭矩作用而导致样芯断裂，扭簧600设置在同步盘300内，扭簧600的外端与同步盘300固定连接；蓄力转筒700同轴地转动连接在同步盘300上，蓄力转筒700与扭簧600内端固定连接；导向组件800设置在蓄力转筒700上，用于在取样过程中引导蓄力转筒700转动。

锁定组件900设置有三个并且安装在同步盘300顶部，三个锁定组件900绕同步盘300的轴线圆周等距排列；锁定组件900与导向组件800配合以对同步盘300进行限位；在取芯筒200下钻取样过程中，同步盘300在锁定组件900的限位下不能转动，当取芯筒200钻进一定深度后，锁定组件900解除对同步盘300的限制以使扭簧600泄力驱使同步盘300带动限位钻筒400做圆周运动，限位钻筒400会带动样芯转动，从而使样芯与底部的泥土断开，便于人工将样芯从公路中取出。

导向组件800包括升降筒810和导向套筒820，升降筒810上下贯穿取芯筒200、蓄力转筒700、同步盘300，导向套筒820沿上下方向滑动连接在升降筒810上，具体的，导向套筒820与升降筒810通过花键连接；导向套筒820顶端与取芯筒200内顶壁转动配合，在取芯筒200下钻过程中导向套筒820保持不转；导向套筒820插在蓄力转筒700内，导向套筒820与蓄力转筒700之间设置有复位弹簧830，在取样过程中，限位钻筒400钻入样芯内后停止工作，取芯筒200继续下钻，此时同步盘300和蓄力转筒700与地面之间的高度不变，取芯筒200相对于同步盘300下移，取芯筒200带动导向套筒820下移，复位弹簧830被压缩；导向套筒820外壁上开设有导向槽840，蓄力转筒700内壁上固定连接有凸块710，凸块710配合在导向槽840内，当导向套筒820相对于蓄力转筒700下移过程中，凸块710沿导向槽840运动，从而使蓄力转筒700进行转动，导向槽840包括竖槽841和螺旋槽842，竖槽841位于螺旋槽842底端，在取样的初始状态下，凸块710位于竖槽841内。

锁定组件900包括伸缩杆910和锁定杆920，伸缩杆910设置三个并固定连接在同步盘300顶部，三个伸缩杆910绕同步盘300的轴线圆周等距排列；锁定杆920套在伸缩杆910上且锁定杆920和伸缩杆910之间设有第一压簧930；导向套筒820上固定连接有与锁定杆920配合的限位盘850，锁定杆920外壁上套设有第二压簧940，第二压簧940顶端固定连接在限位盘850底部。

限位盘850上开设有限位弧槽851和锁定孔852；锁定杆920从限位弧槽851中穿过，锁定杆920顶端直径大于限位弧槽851宽度；锁定杆920顶端固定连接有卡柱950；在取样的初始状态下，卡柱950一端位于锁定孔852内；第二压簧940对锁定杆920施加向下的力，使锁定杆920顶端紧贴在限位盘850顶面；在取样的初始状态时，第二压簧940的弹力大于第一压簧930的弹力；取芯筒200下钻过程中，锁定杆920相对于伸缩杆910下移，使得第一压簧930逐渐被压缩，当取芯筒200下钻到一定深度时，第一压簧930的弹力大于第二压簧940的弹力，从而使得第一压簧930推动锁定杆920上移，使得卡柱950与从锁定孔852中脱出，此时锁定组件900解除对同步盘300的限位。

动力组件500包括动力杆510，动力杆510上下贯穿升降筒810并且与升降筒810转动连接，动力杆510底端固定连接有主动齿轮540；三个限位钻筒400上均固定连接有从动齿轮410，主动齿轮540与三个从动齿轮410同时啮合；动力杆510的输入端连接有辅助电机520；刚开始进行取样时，限位钻筒400压在公路上，通过辅助电机520驱动动力杆510转动，动力杆510通过主动齿轮540同时驱动三个从动齿轮410转动，使限位钻筒400钻入样芯内。

动力杆510底端并位于主动齿轮540下方设置有打磨盘550，打磨盘550沿上下方向滑动连接在动力杆510上，具体的，打磨盘550与动力杆510通过花键连接，打磨盘550与主动齿轮540之间固定连接有缓冲弹簧560；当动力杆510驱动限位钻筒400转动过程中，动力杆510带动打磨盘550转动，打磨盘550将样芯顶部进行打磨平整，当限位钻筒400钻入样芯内后，动力杆510停止转动，此时打磨盘550压在样芯顶部，进一步使样芯保持稳定；利用打磨盘550将样芯顶部打磨平整能够使打磨盘550对样芯的压力是竖直向下的，保证样芯受力平稳。

钻进机构100包括固定架150，升降筒810沿上下方向滑动连接在固定架150上，具体的，升降筒810与固定架150通过花键连接；辅助电机520底部固定连接有安装板530，安装板530沿上下方向滑动连接在固定架150上；钻进机构100还包括托板110、取样电机120、同步带130、升降丝杆140，托板110沿上下方向滑动安装在移动架上，取样电机120固定安装在托板110上，同步带130的两端套在取样电机120的输出端和取芯筒200上，升降丝杆140竖直设置，升降丝杆140通过轴承安装在移动架上，升降丝杆140贯穿托板110并且与托板110螺纹连接，固定架150固定连接在托板110顶部。

取芯筒200顶部开设有多个绕其轴线圆周等距排列的通槽210，通过通槽210便于人工观察锁定杆920的位置；取芯筒200顶部焊接有多个加强筋220，每个加强筋220位于相邻两个通槽210之间，通过设置加强筋220加强取芯筒200的强度。

结合上述实施例，本发明的使用原理和工作过程如下：使用时，将移动架移动至合适的取样位置，通过转动升降丝杆140使托板110下移，从而使取芯筒200下移与地面接触，同时启动取样电机120和辅助电机520，取样电机120通过同步带130驱动取芯筒200转动，辅助电机520驱动动力杆510转动，动力杆510与取芯筒200转动方向相反；动力杆510通过主动齿轮540驱动从动齿轮410转动，从动齿轮410带动限位钻筒400转动；同时动力杆510带动打磨盘550转动，随着取芯筒200的下钻，限位钻筒400逐渐钻入样芯内，打磨盘550停留在样芯顶面打磨，限位钻筒400与打磨盘550产生相对位移；当限位钻筒400钻入样芯后，关闭辅助电机520，使得限位钻筒400和打磨盘550保持与样芯的相对位置不变；此时三个限位钻筒400能够对样芯进行限位，同时打磨盘550具有对样芯竖直向下的正压力，从而保证在取芯过程中，样芯能够处于稳定的竖直状态，避免样芯产生扭转而断裂。

随着取芯筒200的下钻，导向套筒820相对于蓄力转筒700下移，复位弹簧830逐渐被压缩，当凸块710进入螺旋槽842后，蓄力转筒700开始转动，此时由于锁定组件900对同步盘300限位，同步盘300与导向套筒820保持相对静止，因此蓄力转筒700相对于同步盘300转动，使扭簧600开始蓄力。

在取芯筒200向下钻取的过程中，锁定杆920相对于伸缩杆910下移，第一压簧930逐渐被压缩，取芯筒200下钻到一定深度后，第一压簧930弹力大于第二压簧940的弹力，从而使得第一压簧930相对于限位盘850上移，卡柱950从锁定孔852中脱出，此时限位盘850不再对锁定杆920限位，此时扭簧600泄力，扭簧600带动同步盘300转动，使得锁定杆920在限位弧槽851内做圆周运动；同时同步盘300带动限位钻筒400做圆周运动，限位钻筒400将会扭动样芯，从而使样芯与泥土断开，便于后续人工将样芯从公路中取出；人工通过通槽210观察到锁定杆920的运动，代表取样已完成，此时关闭取样电机120，避免过度取样；将取芯筒200从公路中取出，第一压簧930对打磨盘550的压力使样芯留在公路内，如此能够避免样芯留在取芯筒200内导致样芯不便取出的问题。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：包括移动架、钻进机构、取芯筒、辅助机构；钻进机构沿上下方向滑动安装在移动架上；取芯筒安装在钻进机构的动力输出端；辅助机构设置在取芯筒内；辅助机构包括同步盘、限位钻筒、动力组件、扭簧、蓄力转筒、导向组件、锁定组件；

同步盘与取芯筒同轴设置，同步盘可转动和上下移动地设置在取芯筒内部；限位钻筒设置有多个并且转动连接在同步盘底部，多个限位钻筒绕同步盘的轴线圆周等距排列；动力组件用于同时驱动多个限位钻筒转动并配合取芯筒向下移动以使限位钻筒钻入样芯内；扭簧设置在同步盘内，扭簧的外端与同步盘固定连接；蓄力转筒同轴地转动连接在同步盘上，蓄力转筒与扭簧内端固定连接；导向组件设置在蓄力转筒上，用于在取样过程中引导蓄力转筒转动；

锁定组件设置有多个并且安装在同步盘顶部，多个锁定组件绕同步盘的轴线圆周等距排列；锁定组件与导向组件配合以对同步盘进行限位；当取芯筒钻进一定深度后，锁定组件解除对同步盘的限制以使扭簧泄力驱使同步盘带动限位钻筒做圆周运动。

2.根据权利要求1所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：导向组件包括升降筒和导向套筒，升降筒上下贯穿取芯筒、蓄力转筒、同步盘，导向套筒沿上下方向滑动连接在升降筒上；导向套筒顶端与取芯筒内顶壁转动配合；导向套筒插在蓄力转筒内，导向套筒与蓄力转筒之间设置有复位弹簧，导向套筒外壁上开设有导向槽，蓄力转筒内壁上固定连接有凸块，凸块配合在导向槽内。

3.根据权利要求2所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：导向槽包括竖槽和螺旋槽，竖槽位于螺旋槽底端，在取样的初始状态下，凸块位于竖槽内。

4.根据权利要求2所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：锁定组件包括伸缩杆和锁定杆，伸缩杆设置多个并固定连接在同步盘顶部，多个伸缩杆绕同步盘的轴线圆周等距排列；锁定杆套在伸缩杆上且锁定杆和伸缩杆之间设有第一压簧；导向套筒上固定连接有与锁定杆配合的限位盘，锁定杆外壁上套设有第二压簧，第二压簧顶端固定连接在限位盘底部。

5.根据权利要求4所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：限位盘上开设有限位弧槽和锁定孔；锁定杆从限位弧槽中穿过，锁定杆顶端直径大于限位弧槽宽度；锁定杆顶端固定连接有卡柱；在取样的初始状态下，卡柱一端位于锁定孔内。

6.根据权利要求2所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：动力组件包括动力杆，动力杆上下贯穿升降筒并且与升降筒转动连接，动力杆底端固定连接有主动齿轮；多个限位钻筒上均固定连接有从动齿轮，主动齿轮与多个从动齿轮同时啮合；动力杆的输入端连接有辅助电机。

7.根据权利要求6所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：动力杆底端并位于主动齿轮下方设置有打磨盘，打磨盘沿上下方向滑动连接在动力杆上，打磨盘与主动齿轮之间固定连接有缓冲弹簧。

8.根据权利要求7所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：钻进机构包括固定架，升降筒沿上下方向滑动连接在固定架上；辅助电机底部固定连接有安装板，安装板沿上下方向滑动连接在固定架上；

钻进机构还包括托板、取样电机、同步带、升降丝杆，托板沿上下方向滑动安装在移动架上，取样电机固定安装在托板上，同步带的两端套在取样电机的输出端和取芯筒上，升降丝杆竖直设置，升降丝杆通过轴承安装在移动架上，升降丝杆贯穿托板并且与托板螺纹连接，固定架固定连接在托板顶部。

9.根据权利要求1所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：取芯筒顶部开设有多个绕其轴线圆周等距排列的通槽。

10.根据权利要求9所述的一种公路施工质量的检测装置，其特征在于：取芯筒顶部固定连接有多个加强筋，每个加强筋位于相邻两个通槽之间。