CN209892190U - 一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，包括切削钻头，所述切削钻头的外侧套设有内管，所述内管的内部安装有与之相配合的中心管，且所述中心管的一端与所述切削钻头连接，所述中心管的另一端与反扭系统连接，所述中心管的内部一端安装有霍尔元件，所述中心管的外侧绕设有螺旋叶片，所述螺旋叶片的外侧套设有与之相配合的外管，且所述外管的一端卡设在所述反扭系统的外侧上。有益效果：本实用新型实现自动识别和无级调控回转系统的转速和扭矩，利用霍尔元件，不仅成功避免了对光纤监测系统的干扰，还保证了对转速和扭矩的精准监测。
Description
技术领域
本实用新型是一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，属于钻具技术领域。
背景技术
对于节理发育、破碎、多裂隙的岩石，多采用硬质合金回转钻进。其中回转器是钻机的重要工作机构之一，其主要功用是带动钻具回转，为钻头有效地破碎岩石提供合理的转速及扭矩。回转器的性能好坏直接影响钻进效率和质量。
然而，目前针对原位测试破碎风化岩体的渗透系数的装置非常少见。钻具的体积过大直接决定了钻进方式以冲击钻进为主，而回转钻进的回转系统仍依靠强功率的电力系统，不适宜现场小型钻探试验。因此，小型原位试验的回转系统有很大的改进提升空间。其次，合理的转速和扭矩至关重要，自动化技术能帮助自动识别和无级调控。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，以解决上述背景技术中提出的问题,本实用新型。
为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：本实用新型是一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，包括切削钻头，所述切削钻头的外侧套设有内管，所述内管的内部安装有与之相配合的中心管，且所述中心管的一端与所述切削钻头连接，所述中心管的另一端与反扭系统连接，所述中心管的内部一端安装有霍尔元件，所述中心管的外侧绕设有螺旋叶片，所述螺旋叶片的外侧套设有与之相配合的外管，且所述外管的一端卡设在所述反扭系统的外侧上。
另一种作为本实用新型的一种实施方式，所述中心管的一端与所述内管的一端和所述切削钻头的一端之间均通过中心管上接头连接。
另一种作为本实用新型的一种实施方式，所述内管的一端与所述反扭系统的输出轴之间通过内管快速接头连接。
另一种作为本实用新型的一种实施方式，所述外管与所述反扭系统的下端连接端之间通过外管接头连接。
另一种作为本实用新型的一种实施方式，所述霍尔元件安装在所述中心管的中心轴端部上。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型实现自动识别和无级调控回转系统的转速和扭矩，利用霍尔元件，不仅成功避免了对光纤监测系统的干扰，还保证了对转速和扭矩的精准监测。
2.本实用新型安装使用方便，通用型好；可执行性高、易操作、精度高；同时误差较小，是用于各种复杂环境；且霍尔传感器本身不怕灰尘、油污，安装简易，不易损坏。
附图说明
图1是实施例的剖视图；
图2是实施例中去除外管的表面结构示意图；
图3是图1中A-A的剖视图；
图4是图1中B-B的剖视图；
图5是图1中C-C的剖视图；
图6是图1中D-D的剖视图；
图7是图1中E-E的剖视图；
图中：1-切削钻头、2-内管、3-螺旋叶片、4-内管快速接头、5-外管、6-中心管、7-反扭系统、8-中心管上接头、9-外管接头、10-霍尔元件。
具体实施方式
为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解。
实施例1：这种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，包括切削钻头1，所述切削钻头1的外侧套设有内管2，所述内管2的内部安装有与之相配合的中心管6，且所述中心管6的一端与所述切削钻头1连接，所述中心管6的另一端与反扭系统7连接，所述中心管6的内部一端安装有霍尔元件 10，所述中心管6的外侧绕设有螺旋叶片3，所述螺旋叶片3的外侧套设有与之相配合的外管5，且所述外管5的一端卡设在所述反扭系统7的外侧上。通过上述结构实现自动识别和无级调控回转系统的转速和扭矩，利用霍尔元件，不仅成功避免了对光纤监测系统的干扰，还保证了对转速和扭矩的精准监测。
实施例2：在实施例1的所述中心管6的一端与所述内管2的一端和所述切削钻头1的一端之间均通过中心管上接头8连接，通过上述结构可通过中心管上接头8来实现中心管6、内管2和切削钻头1的连接。
实施例3：在实施例1的所述内管2的一端与所述反扭系统7的输出轴之间通过内管快速接头4连接，通过上述结构可通过内管快速接头4来实现内管2与反扭系统7的输出轴之间的连接。
实施例4：在实施例1的所述外管5与所述反扭系统7的下端连接端之间通过外管接头9连接，通过上述结构可通过外管接头9来实现外管5与反扭系统7的下端连接端之间的连接。
实施例5：在实施例1的所述霍尔元件10安装在所述中心管6的中心轴端部上。
实施例6：如图1-7所示，原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，包括切削钻头1，所述切削钻头1的外侧套设有内管2，所述内管2的内部安装有与之相配合的中心管6，且所述中心管6的一端与所述切削钻头1连接，所述中心管6的另一端与反扭系统7连接，所述中心管6的内部一端安装有霍尔元件10，所述中心管6的外侧绕设有螺旋叶片3，所述螺旋叶片3的外侧套设有与之相配合的外管5，且所述外管5的一端卡设在所述反扭系统7的外侧上，其中，所述中心管6的一端与所述内管2的一端和所述切削钻头1 的一端之间均通过中心管上接头8连接，所述内管2的一端与所述反扭系统7 的输出轴之间通过内管快速接头4连接，所述外管5与所述反扭系统7的下端连接端之间通过外管接头9连接，所述霍尔元件10安装在所述中心管6的中心轴端部上。
工作原理：把霍尔元件10集成的开关按预定位置有规律地布置在中心管 6内，当装在中心管6上螺旋叶片3的永磁体经过它时，可以从测量电路上测得脉冲信号。根据脉冲信号列可以传感出该螺旋叶片的角位移。若测出单位时间内发出的脉冲数，则可以确定其转动速度。
由于转速是以单位时间内转数来衡量，在变换过程中多数是有规律的重复运动。根据霍尔效应原理，将一块永久磁钢固定在中心管上的边沿，永久磁钢随轴转动。在中心轴端部安装一个霍尔元件，受磁钢所产生的磁场影响，霍尔元件输出脉冲信号，其频率与转速成正比。
其中，磁盘每转一圈，与感应元件就接触一次，感应元件感应磁场的变化通过上拉电阻在输出口会产生一个有效电平。传感器内置电路对该信号进行放大、整形，输出良好的矩形脉冲信号。
测量中心管转速的第一步就是要将其转速表示为单片机可以识别的脉冲信号，从而进行脉冲计数。霍尔元件作为一种转速测量系统的传感器，它有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、安装方便等优点，因此选用霍尔传感器检测脉冲信号。当中心管转动，带动传感器运动，产生对应频率的脉冲信号，经过信号处理后输出到计数器或其他的脉冲计数装置，进行转速的测量。
综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过本实用新型的使用，实现了自动识别和无级调控回转系统的转速和扭矩，利用霍尔元件10，不仅成功避免了对光纤监测系统的干扰，还保证了对转速和扭矩的精准监测。此外，本实用新型安装使用方便，通用型好；可执行性高、易操作、精度高；同时误差较小，是用于各种复杂环境；且霍尔传感器本身不怕灰尘、油污，安装简易，不易损坏。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，其特征在于：包括切削钻头(1)，所述切削钻头(1)的外侧套设有内管(2)，所述内管(2)的内部安装有与之相配合的中心管(6)，且所述中心管(6)的一端与所述切削钻头(1)连接，所述中心管(6)的另一端与反扭系统(7)连接，所述中心管(6)的内部一端安装有霍尔元件(10)，所述中心管(6)的外侧绕设有螺旋叶片(3)，所述螺旋叶片(3)的外侧套设有与之相配合的外管(5)，且所述外管(5)的一端卡设在所述反扭系统(7)的外侧上。
2.根据权利要求1所述的一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，其特征在于：所述中心管(6)的一端与所述内管(2)的一端和所述切削钻头(1)的一端之间均通过中心管上接头(8)连接。
3.根据权利要求1所述的一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，其特征在于：所述内管(2)的一端与所述反扭系统(7)的输出轴之间通过内管快速接头(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，其特征在于：所述外管(5)与所述反扭系统(7)的下端连接端之间通过外管接头(9)连接。
5.根据权利要求1所述的一种原位测定隧道破碎带渗透系数装置的回转系统，其特征在于：所述霍尔元件(10)安装在所述中心管(6)的中心轴端部上。
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