一种多功能臂式钻芯取样装置
文献发布时间:2023-06-19 11:22:42
技术领域
本发明属于道路质量检测设备技术领域,尤其涉及一种多功能臂式钻芯取样装置。
背景技术
公路在修建和使用过程中,均需要对路面进行取样测试,以确保公路安全使用。现有的取样装置结构功能单一,钻孔机是直接安装在钢制的工作台上,再通过工程车运送至现场进行取样,工作时需几个人将整个设备从工程车上搬运至取样点钻孔取样。上述钻孔机的缺点是:因移动不便,费时费力,效率低,而且不能对高处半空中的物体(桥梁等) 进行取样。
因此,研制一种搬运、使用方便的路面取样装置是解决问题的关键。
发明内容
本发明在于提供一种多功能臂式钻芯取样装置。
本发明通过以下技术方案实现:包括旋转平台、取芯伸缩臂、钻芯取样机构、液压源和控制装置,所述旋转平台、取芯伸缩臂、钻芯取样机构、液压源均信号连接控制装置,所述取芯伸缩臂一端连接旋转平台,另一端连接钻芯取样机构,且取芯伸缩臂分别与旋转平台、钻芯取样机构动配合,旋转平台带动取芯伸缩臂旋转,所述液压源通过液压管道配合液压泵分别连接旋转平台、取芯伸缩臂和钻芯取样机构;其中,所述钻芯取样机构包括安装基座、升降导轨、升降座、升降驱动和钻芯取样机,所述安装基座的背面与取芯伸缩臂活动铰接设置,在安装基座的正面固定设置升降导轨,所述升降座通过滑块设置于升降导轨上,所述升降驱动设置于安装基座的上部或顶部,其连接升降座,驱动升降座做上下方向的往复运动,所述钻芯取样机设置于升降座上。
本发明的有益效果是:本发明能与机动车配合使用,操作方便、灵活,能够实现快速移动,且不干扰取样工作,无需人工搬运,取样不会费工费时,提高了工作效率,减少取样时间;设置钻头定位环保证取芯钻头在取样时不会产生偏移,使取样更加稳定;而且还能对对半空中或高处的物体进行取样,解决了传统搭设支架人工攀爬搭取样难题,极大降低劳动强度,设置取芯机构能快速、完整的把样品从钻孔中取出,保证样品的完整性,避免样品破损或在钻孔中难以取出情况的发生,大大提升了本装置的使用功能性和工作效率,保证其使用效果和使用效益,具有很高的实用性,适合广泛推广使用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中钻芯取样机构的结构示意图;
图3为本发明的另一种实施方结构示意图;
图中标号:1~旋转平台,2~取芯伸缩臂,3~大臂,4~调向臂,5~调向驱动,6~安装基座,7~连接耳板,8~升降导轨,9~升降座,10~升降驱动,11~钻芯取样机11,12~钻芯驱动,13~取芯钻头,14~液压源, 15~控制装置,16~倾角传感器,17~单向阀,18~防尘挡板,19~钻芯稳定支架,20~供水管,21~自吸式水泵,22~液压检测器。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图对其具体实施方式进行详细的说明。
如图1~3所示的多功能臂式钻芯取样装置,包括旋转平台1、取芯伸缩臂2、钻芯取样机构、液压源14和控制装置15,所述旋转平台1、取芯伸缩臂2、钻芯取样机构、液压源14均信号连接控制装置15,所述取芯伸缩臂2一端连接旋转平台1,另一端连接钻芯取样机构,且取芯伸缩臂 2分别与旋转平台1、钻芯取样机构动配合,旋转平台1带动取芯伸缩臂2 旋转,所述液压源14通过液压管道配合液压泵分别连接旋转平台1、取芯伸缩臂2和钻芯取样机构;其中,所述钻芯取样机构包括安装基座6、升降导轨8、升降座9、升降驱动10和钻芯取样机11,所述安装基座6的背面与取芯伸缩臂2活动铰接设置,在安装基座6的正面固定设置升降导轨8,所述升降座9通过滑块设置于升降导轨8上,所述升降驱动10设置于安装基座6的上部或顶部,其连接升降座9,驱动升降座9做上下方向的往复运动,所述钻芯取样机11设置于升降座9上。
所述的安装基座6的背面的中部活动铰接取芯伸缩臂2,在安装基座 6的背面上部和下部分别设置有连接耳板7,连接耳板7上设置连接孔。
所述的安装基座6的底部设置有与钻芯取样机11适配的防尘挡板 18,所述防尘挡板18与钻芯取样机11垂直设置。
所述的取芯伸缩臂2包括大臂3、调向臂4,所述大臂3下部设置于旋转平台1上,顶部活动铰接调向臂4,且在所述大臂3的上部设置有调向驱动5活动铰接调向臂4,所述调向臂4活动铰接安装基座6,且在调向臂 4上设置有调向驱动5活动铰接安装基座6上部或下部的连接耳板7。
所述的旋转平台1为180度或360度旋转平台1。
所述的大臂3为液压伸缩臂2。
所述的升降座9上设置有倾角传感器16,倾角传感器16信号连接控制装置15。
所述的液压源14为独立的液压站、或汽车液压箱。
所述的调向驱动5为液压缸。
所述的钻芯取样机构包括钻芯驱动12、取芯钻头13,所述钻芯驱动 12设置于升降座9上,所述取芯钻头13可拆卸地设置于钻芯驱动12;其中,所述的钻芯驱动12为电机或液压马达。
所述的液压管道上设置有单向阀17。
所述控制装置15上设置有操控旋转平台1、取芯伸缩臂2、钻芯取样机构运行的按钮和操作杆,以及配设有显示屏的单片机或PLC可编程逻辑控制器。
进一步的,所述的防尘挡板18的下表面上还设置有与取芯钻头13适配的钻芯稳定支架19,为取芯钻头13钻芯过程中提供支撑力,保证取芯钻头13的工作稳定性,防止取芯钻头13被压坏。
所述的钻芯稳定支架19为三角形支架。
进一步的,所述的钻芯稳定支架19由数根支杆和两个连接圆环组合呈圆柱状结构。
进一步的,还适配有供水管20,所述供水管20一端设置于钻芯稳定支架19上,另一端沿取芯伸缩臂2蔓延至旋转平台1连接自吸式水泵21,且所述供水管20为柔性管,自吸式水泵21连接控制开关和水源,自吸式水泵21抽水通过供水管20喷洒在取芯位置,从而配合取芯钻头13在工作过程中洒水降温、防扬尘。
进一步的,还配设有液压检测器22,所述液压检测器22设置于液压管道上,全程检测液压管道中的液压压力运行状况,避免超负荷运行,降低安全事故发生率。
本发明的工作方式:在使用时,通过吊具把本发明的旋转平台1安装到机动车车厢中,液压源14可以使用独立的液压站,也可选择把液压管道连接至机动车自带的液压箱接口上,(此处概述以连接至汽车液压箱为例),通过机动车运载至需要钻芯取样的位置后,具体操作步骤为:
1)、机动车水平停稳在待取样地面一旁,随后把机动车的档位拨换至空挡位,保持机动车发动机继续运行,发动机运行过程中会使液压箱中的液压油会被输送至液压泵,再由液压泵抽取液压箱中的液压油供给旋转平台1、取芯伸缩臂2和钻芯取样机构运行使用;
2)、通过控制装置15启动旋转平台1旋转调整钻芯取样机11的方位;通过控制装置15启动取芯伸缩臂2的大臂3运行倾斜或竖立,随后,调整调向臂4运行,使钻芯取样机11垂直于待取样地面,再此调整过程中,调向驱动5分别驱动与之对应连接的调向臂4或安装基座6的角度,通过调向臂4与安装基座6倾斜度的配合,从而实现钻芯取样机11垂直度调整,而倾角传感器16则全程监控钻芯取样机11是否垂直于待取样地面,为垂直度调整提供数据参数;
3)、在钻芯取样机11钻探过程中,升降驱动10会向下或向上驱动升降座9在升降导轨8上运行,以配合取芯钻头13同步运动,便于取芯钻头 13深入待取样地面内部钻芯取样;钻芯取样结束后,钻芯取样机11停机,升降驱动10驱动升降座9复位使取芯钻头13退出待取样地面,再控制取芯伸缩臂2复位,最后从取芯钻头13中取出样品即可。
当需要对半空中或高处的物体,即桥体下表面进行钻芯取样时,可先把钻芯取样机构从调向臂4上取下,调整方向后在安装至调向臂4上,此时钻芯取样机11的取芯钻头13由垂向底面改变为指向空中,再重复步骤1~3即可实现半空中或高处的物体的钻芯取样工作。
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