CN213710964U - 一种工程钻探的标准锤击装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种工程钻探的标准锤击装置，属于地质勘探设备技术领域。它解决了现有的锤击装置，通过抬升装置将穿心锤抬升至一定高度后，需要手动脱离，使穿心锤自由下落，这种方式不仅操作复杂，会降低工作效率，而且会影响实验的准确度等问题。本实用新型设置在探钻机上，钻探机上设有一抬升机构，该抬升机构通过一自动脱钩装置与穿心锤连接，穿心锤套设在导向杆上，导向杆沿其轴向分成导向段和脱离段，抬升机构向上带动穿心锤抬升，当穿心锤抬升至脱离段时，穿心锤与自动脱钩装置脱离并沿导向段自由落体锤击触探杆。本实用新型的优点在于通过该自动脱钩装置能够自动连续的进行标准贯入试验，操作简单、快捷，提高了工作效率。

Description

一种工程钻探的标准锤击装置

技术领域

本实用新型属于地质勘探设备技术领域，涉及一种工程钻探的标准锤击装置。

背景技术

在地质勘探过程中，利用钻探机，自地表按一定角度，沿一定轨迹,钻一定深度和直径的孔，取出地层的有代表性岩心、矿心或岩屑，以达到探明地下地质和矿产资源以及探索地球奥秘的目的。目前钻探机的钻进深度从2米到15000米，其间分成若干档次，既能用于陆地，也用于江、河、湖、海，以至在月球上取样。钻探机在地质勘探研究中，起着重要的作用。

标准贯入试验一般与钻探配合进行，将63.5kg的穿心锤自 0.76m高处自由下落，撞击锤座，通过触探杆将标准贯入器竖直打入土层中15cm后，开始记录每打入10cm的锤击数，累计打入 30cm的锤击数为标准贯入实验的实测锤击数N，根据打入的难易程度(贯入度)来测定土的性质，按不同土质应用，如砂土的密度、粘性土状态和无侧限抗压强度，来确定地基土承载力标准值。

目前实际工作中在使用的锤击装置，通过抬升装置将穿心锤抬升至一定高度后，需要将穿心锤与抬升装置手动脱离，使穿心锤自由下落，这种手动脱离穿心锤的方式不仅操作复杂，会降低工作效率，而且会影响实验的准确度。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的钻探机存在的上述问题，而提出了一种在穿心锤抬升至一定高度后能够自动脱离下落的锤击装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种工程钻探的标准锤击装置，设置在探钻机上，它包括穿心锤、导向杆、触探杆、标准贯入器，所述导向杆、触探杆和标准贯入器自上而下竖直同心设置，触探杆的两端分别与导向杆、标准贯入器固连，穿心锤套设在导向杆上，其特征在于，所述探钻机上设有一抬升机构，该抬升机构通过一自动脱钩装置与穿心锤连接，导向杆沿其轴向分成导向段和脱离段，所述穿心锤处于导向段时，自动脱钩装置与穿心锤处于相对固定状态，抬升机构向上拉动自动脱钩装置从而带动穿心锤抬升，当穿心锤抬升至脱离段时，穿心锤与自动脱钩装置脱离并沿导向段自由落体锤击触探杆。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述的导向杆与触探杆之间还设有一锤垫，锤垫的外径大于导向杆的外径。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述的脱离段位于导向段的上方。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述的自动脱钩装置包括抬升卡块，穿心锤的上端面开有一放置凹槽，抬升卡块呈圆环形，所述放置凹槽的形状与抬升卡块的形状相适配，抬升卡块的外周均匀开设有若干放置孔，各放置孔内均固定设有一弹性伸缩件，所述放置凹槽的内侧壁上开有一固定卡槽，抬升卡块嵌入放置凹槽后，弹性伸缩件的位置与固定卡槽的位置相对应，且各弹性伸缩件均能伸出卡入固定卡槽内，以使穿心锤与抬升卡块相对固定。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述脱离段的直径小于导向段的直径，当穿心锤抬升至脱离段时，各弹性伸缩件的尾部从导向段的外壁滑动至脱离段的外壁，且各弹性伸缩件的头部从固定卡槽中脱离，以使穿心锤与抬升卡块相对分离。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述的弹性伸缩件包括伸缩杆、伸缩套和伸缩弹簧，伸缩套固定设置在上述放置孔内，所以伸缩杆和伸缩弹簧设置在伸缩套的内腔中，伸缩套的两头各开有可供伸缩杆进出的通孔，伸缩弹簧将伸缩杆向导向杆的一侧压紧，以使伸缩杆的尾部始终贴靠在导向杆的外壁上。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述的导向段与脱离段之间设有一过渡段，该过渡段大端的外径尺寸与导向段的外径尺寸相同，过渡段小端的外径尺寸与脱离段的外径尺寸相同。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述的伸缩杆的头部和尾部均设有圆弧面。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述的抬升机构包括固定架、滑轮、卷绳座和钢丝绳，固定架固定设置在探钻机上，滑轮设置在钻孔中心的上方并与固定架转动连接，钢丝绳的一端多圈绕设在卷绳座上，另一端绕设经过滑轮后与抬升卡块固连。

在上述的一种工程钻探的标准锤击装置中，所述抬升卡块的上端面固定设有两吊环，两吊环对称间隔设置，上述钢丝绳的下端绕设穿过两吊环后与吊环固连。

与现有技术相比，本实用新型的抬升机构通过自动脱钩装置与穿心锤连接，当穿心锤处于导向段时，自动脱钩装置与穿心锤处于相对固定状态，抬升机构向上拉动自动脱钩装置从而带动穿心锤抬升，当穿心锤抬升至脱离段时，穿心锤与自动脱钩装置脱离并沿导向段自由落体锤击触探杆，通过该自动脱钩装置能够自动连续的进行标准贯入试验，操作简单、快捷，大大提高了工作效率，降低了操作工人的劳动强度。

附图说明

图1是本实用新型的总体结构示意图；

图2是本实用新型的另一角度的结构示意图；

图3是本实用新型自动脱钩装置处于脱离段的结构示意图；

图4是本实用新型自动脱钩装置处于导向段的结构示意图。

图中，1、导向杆；2、导向段；3、脱离段；4、过渡段；5、触探杆；6、锤垫；7、抬升卡块；8、伸缩杆；9、固定卡槽；10、伸缩套；11、伸缩弹簧；12、固定架；13、滑轮；14、卷绳座；15、钢丝绳；16、吊环；17、穿心锤。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种工程钻探的标准锤击装置，设置在探钻机上，它包括穿心锤17、导向杆1、触探杆5、标准贯入器，所述导向杆1、触探杆5和标准贯入器自上而下竖直同心设置，触探杆5的两端分别与导向杆1、标准贯入器固连，穿心锤17套设在导向杆1上，所述探钻机上设有一抬升机构，该抬升机构通过一自动脱钩装置与穿心锤17连接，导向杆1 沿其轴向分成导向段2和脱离段3，所述穿心锤17处于导向段2 时，自动脱钩装置与穿心锤17处于相对固定状态，抬升机构向上拉动自动脱钩装置从而带动穿心锤17抬升，当穿心锤17抬升至脱离段3时，穿心锤17与自动脱钩装置脱离并沿导向段2自由落体锤击触探杆5所述的导向杆1与触探杆5之间还设有一锤垫6，锤垫6的外径大于导向杆1的外径。

自动脱钩装置包括抬升卡块7，穿心锤17的上端面开有一放置凹槽，抬升卡块7呈圆环形，所述放置凹槽的形状与抬升卡块 7的形状相适配，抬升卡块7的外周均匀开设有若干放置孔，各放置孔内均固定设有一弹性伸缩件，所述放置凹槽的内侧壁上开有一固定卡槽9，抬升卡块7嵌入放置凹槽后，弹性伸缩件的位置与固定卡槽9的位置相对应，且各弹性伸缩件均能伸出卡入固定卡槽9内，以使穿心锤17与抬升卡块7相对固定。

脱离段3位于导向段2的上方，所述的导向段2与脱离段3 之间设有一过渡段4，该过渡段4大端的外径尺寸与导向段2的外径尺寸相同，过渡段4小端的外径尺寸与脱离段3的外径尺寸相同。所述脱离段3的直径小于导向段2的直径，当穿心锤17 抬升至脱离段3时，各弹性伸缩件的尾部从导向段2的外壁滑动至脱离段3的外壁，且各弹性伸缩件的头部从固定卡槽9中脱离，以使穿心锤17与抬升卡块7相对分离。

如图3和图4所示，弹性伸缩件包括伸缩杆8、伸缩套10和伸缩弹簧11，伸缩套10固定设置在上述放置孔内，所以伸缩杆8 和伸缩弹簧11设置在伸缩套10的内腔中，伸缩套10的两头各开有可供伸缩杆8进出的通孔，伸缩弹簧11将伸缩杆8向导向杆1 的一侧压紧，以使伸缩杆8的尾部始终贴靠在导向杆1的外壁上。所述的伸缩杆8的头部和尾部均设有圆弧面。

抬升机构包括固定架12、滑轮13、卷绳座14和钢丝绳15，固定架12固定设置在探钻机上，滑轮13设置在钻孔中心的上方并与固定架12转动连接，钢丝绳15的一端多圈绕设在卷绳座14 上，另一端绕设经过滑轮13后与抬升卡块7固连。所述抬升卡块 7的上端面固定设有两吊环16，两吊环16对称间隔设置，上述钢丝绳15的下端绕设穿过两吊环16后与吊环16固连。

本实用新型的工作原理如下所示：

进行标准贯入试验时，探钻机在试验位置先钻一个预孔，钻杆离开钻孔位置，将导向杆1以及与导向杆1固定的触探杆5、标准贯入器插入钻杆打好的预孔位置，将穿心锤17穿过导向杆1 的导向段2抵靠在锤垫6上，将钢丝绳15绕过滑轮13并与抬升卡块7上的吊环16连接，再将抬升卡块7压入穿心锤17的放置凹槽内，使弹性伸缩件的伸缩杆8插入穿心锤17的固定卡槽9 中，卷绳座14转动后钢丝绳15往回收，带动抬升卡块7和穿心锤17一起向上抬升，当穿心锤17沿着导向段2向上抬升至脱离段3时，弹性伸缩件的尾部从导向段2的外壁滑动至脱离段3的外壁，且弹性伸缩件的头部从固定卡槽9中脱离，穿心锤17与抬升卡块7相对分离，穿心锤17自由下落撞击锤垫6，完成一次锤击。

应该理解，在本实用新型的权利要求书、说明书中，所有“包括……”均应理解为开放式的含义，也就是其含义等同于“至少含有……”，而不应理解为封闭式的含义，即其含义不应该理解为“仅包含……”。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种工程钻探的标准锤击装置，设置在探钻机上，它包括穿心锤(17)、导向杆(1)、触探杆(5)、标准贯入器，所述导向杆(1)、触探杆(5)和标准贯入器自上而下竖直同心设置，触探杆(5)的两端分别与导向杆(1)、标准贯入器固连，穿心锤(17)套设在导向杆(1)上，其特征在于，所述探钻机上设有一抬升机构，该抬升机构通过一自动脱钩装置与穿心锤(17)连接，导向杆(1)沿其轴向分成导向段(2)和脱离段(3)，所述穿心锤(17)处于导向段(2)时，自动脱钩装置与穿心锤(17)处于相对固定状态，抬升机构向上拉动自动脱钩装置从而带动穿心锤(17)抬升，当穿心锤(17)抬升至脱离段(3)时，穿心锤(17)与自动脱钩装置脱离并沿导向段(2)自由落体锤击触探杆(5)。

2.根据权利要求1所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述的导向杆(1)与触探杆(5)之间还设有一锤垫(6)，锤垫(6)的外径大于导向杆(1)的外径。

3.根据权利要求1所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述的脱离段(3)位于导向段(2)的上方。

4.根据权利要求1所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述的自动脱钩装置包括抬升卡块(7)，穿心锤(17)的上端面开有一放置凹槽，抬升卡块(7)呈圆环形，所述放置凹槽的形状与抬升卡块(7)的形状相适配，抬升卡块(7)的外周均匀开设有若干放置孔，各放置孔内均固定设有一弹性伸缩件，所述放置凹槽的内侧壁上开有一固定卡槽(9)，抬升卡块(7)嵌入放置凹槽后，弹性伸缩件的位置与固定卡槽(9)的位置相对应，且各弹性伸缩件均能伸出卡入固定卡槽(9)内，以使穿心锤(17)与抬升卡块(7)相对固定。

5.根据权利要求4所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述脱离段(3)的直径小于导向段(2)的直径，当穿心锤(17)抬升至脱离段(3)时，各弹性伸缩件的尾部从导向段(2)的外壁滑动至脱离段(3)的外壁，且各弹性伸缩件的头部从固定卡槽(9)中脱离，以使穿心锤(17)与抬升卡块(7)相对分离。

6.根据权利要求4所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述的弹性伸缩件包括伸缩杆(8)、伸缩套(10)和伸缩弹簧(11)，伸缩套(10)固定设置在上述放置孔内，所以伸缩杆(8)和伸缩弹簧(11)设置在伸缩套(10)的内腔中，伸缩套(10)的两头各开有可供伸缩杆(8)进出的通孔，伸缩弹簧(11)将伸缩杆(8)向导向杆(1)的一侧压紧，以使伸缩杆(8)的尾部始终贴靠在导向杆(1)的外壁上。

7.根据权利要求1所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述的导向段(2)与脱离段(3)之间设有一过渡段(4)，该过渡段(4)大端的外径尺寸与导向段(2)的外径尺寸相同，过渡段(4)小端的外径尺寸与脱离段(3)的外径尺寸相同。

8.根据权利要求6所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述的伸缩杆(8)的头部和尾部均设有圆弧面。

9.根据权利要求4所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述的抬升机构包括固定架(12)、滑轮(13)、卷绳座(14)和钢丝绳(15)，固定架(12)固定设置在探钻机上，滑轮(13)设置在钻孔中心的上方并与固定架(12)转动连接，钢丝绳(15)的一端多圈绕设在卷绳座(14)上，另一端绕设经过滑轮(13)后与抬升卡块(7)固连。

10.根据权利要求9所述的一种工程钻探的标准锤击装置，其特征在于，所述抬升卡块(7)的上端面固定设有两吊环(16)，两吊环(16)对称间隔设置，上述钢丝绳(15)的下端绕设穿过两吊环(16)后与吊环(16)固连。

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