探杆自动卡杆器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种探杆自动卡杆器，属于勘探设备技术领域。它解决了现有的卡杆器需借助外力才能卡紧探杆的问题。本探杆自动卡杆器，包括其内部具有横向通孔的夹持体，夹持体的中部具有供探杆穿过的纵向通孔，纵向通孔的中轴线与横向通孔的中轴线垂直相交，横向通孔内设有沿纵向通孔的中轴线对称设置的左滑块座与右滑块座，左滑块座与右滑块座之间设有沿纵向通孔的中轴线对称设置的用于卡紧探杆的滑块一和滑块二，滑块一与左滑块座滑动接触，滑块二与右滑块座滑动接触，横向通孔内还设有当探杆贯入时用于驱动滑块一与滑块二同时卡紧探杆的驱动结构。本实用新型采用独特的机械原理，在不借助外力的作用下能卡紧探杆。
【专利说明】
探杆自动卡杆器
技术领域
[0001]本实用新型属于勘探设备技术领域，涉及一种探杆自动卡杆器。【背景技术】
[0002]随着我国现代化建设的不断深入，基础设施的大力投入，以及新技术及计算机的大量使用，工程勘察行业也随之发生了翻天覆地的变化。静力触探试验是岩土工程勘察中常用的原位测试技术之一，它是利用静力以恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列探杆压入土中，根据测得的探头贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的原位试验。原位测试技术中的静力触探测试数据精度高、再现性好、重复性误差小，并且拥有连续、快速、高效等特点，在岩土工程勘察中比重越来越大。
[0003]静力触探机通过两个液压缸活塞杆的伸缩来控制探杆的贯入或起拔，两活塞杆的端部连接有固定板，卡杆器设置在该固定板上。工作时卡杆器卡住探杆，在液压缸的带动下将探杆贯入，当液压缸的活塞杆行程到达最低点后，回程的瞬间，在滑块斜的作用下卡杆器自动松开探杆，液压缸带动卡杆器沿着探杆向上运动，准备下一次贯入工作。现有的卡杆形式有2种:1插板式，在每根探杆的接头上加工扁槽，带有开口的园形插板插入扁槽，由油缸的固定板压住插板带动探杆贯入或起拔，这样的结构一直存在着安全隐患，每年由于这种结构夹断操作者的手指和由于插板在高压下断裂伤人不在少数，而且工作效率低；2液压卡，液压卡不存在安全隐患，且工作效率高，但结构复杂，成本高，一般在特定高端设备上使用，无法大范围推广。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种采用独特的机械原理，在不借助外力的作用下能卡紧探杆的探杆自动卡杆器。
[0005]本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:
[0006]本探杆自动卡杆器，设于触探机的固定板上，包括与固定板固连的其内部具有横向通孔的夹持体，所述夹持体的中部具有供探杆穿过的纵向通孔，所述纵向通孔的中轴线与横向通孔的中轴线垂直相交，其特征在于，所述的横向通孔内设有沿纵向通孔的中轴线对称设置的左滑块座与右滑块座，所述的左滑块座与右滑块座之间设有沿纵向通孔的中轴线对称设置的用于卡紧探杆的滑块一和滑块二，所述的滑块一与左滑块座滑动接触，所述的滑块二与右滑块座滑动接触，所述的横向通孔内还设有当探杆贯入时用于驱动滑块一与滑块二同时卡紧探杆的驱动结构。
[0007]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的滑块一上具有卡槽一，所述的卡槽一内安装有抵靠在探杆上的卡瓦一，所述的滑块二上具有卡槽二，所述的卡槽二内安装有抵靠在探杆上的卡瓦二。卡瓦一与卡瓦二的摩擦系数大于左滑块座与右滑块座的滑动系数，更容易卡紧探杆。
[0008]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的驱动结构包括位于左滑块座上的朝向右下侧的斜面一和位于右滑块座上的朝向左下侧的斜面二，所述的滑块一上具有与斜面一配合设置的斜面三，所述的滑块二上具有与斜面二配合设置的斜面四，当左滑块座与右滑块座向下运动时在斜面一与斜面三的作用下推动滑块一向右运动，在斜面二与斜面四的作用下推动滑块二向左运动，所述的左滑块座与滑块一之间设有限位结构一，所述的右滑块座与滑块二之间设有限位结构二。
[0009]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的限位结构一包括设于左滑块座上的限位台阶一和设于滑块一上的与限位台阶一相对应设置的限位部一，所述的限位台阶一位于斜面一的上部，所述的限位部一位于斜面三的上部;所述的限位结构二包括设于右滑块座上的限位台阶二和设于滑块二上的与限位台阶二相对应设置的限位部二，所述的限位台阶二位于斜面二的上部，所述的限位部二位于斜面四的上部。
[0010]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的限位部一内具有横向设置的导向孔一，所述的导向孔一内设有可轴向运动的卡刀一，所述的卡刀一在一弹簧一的作用下始终抵靠在探杆上，所述卡刀一的前部设有当左滑块座相对于探杆向下运动时才卡紧探杆的棘齿部一， 所述的导向孔一与卡刀一之间设有限制卡刀一周向转动的定位结构一。
[0011]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的限位部二内具有横向设置的导向孔二，所述的导向孔二内设有可轴向运动的卡刀二，所述的卡刀二在一弹簧二的作用下始终抵靠在探杆上，所述卡刀二的前部具有当右滑块座相对于探杆向下运动时才卡紧探杆的棘齿部二， 所述的导向孔二与卡刀二之间设有限制卡刀二周向转动的定位结构二，所述定位结构二与定位结构一的结构相同且相对于纵向通孔的轴线对称设置。
[0012]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的定位结构一包括轴向设于导向孔一内的导向槽和设于卡刀一侧壁的导向部，所述的导向部伸入至导向槽内。由于定位结构二与定位结构一的结构相同，因此定位结构二包括轴向设于导向孔二内的导向槽和设于卡刀二侧壁的导向部，该导向部伸入至导向槽内。
[0013]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的导向部包括设于卡刀一上的轴向槽和部分嵌入至轴向槽内的滚珠，所述的滚珠部分嵌入至上述的导向槽内。
[0014]在上述的探杆自动卡杆器中，所述的夹持体上穿设有用于限制左滑块座左移的挡板一和用于限制右滑块座右移的挡板二，所述的左滑块座上设有推拉手柄一，所述的右滑块座上设有推拉手柄二，所述夹持体的下部设有用于防止探杆晃动的导向定位板。
[0015]在上述的探杆自动卡杆器中，所述挡板一与挡板二的结构相同且对称设置，所述挡板一的下部具有供上述的推拉手柄一穿过的让位槽，所述的让位槽竖直设置。
[0016]为了满足岩土工程察试要求，在不改变动力系统与贯入系统等设备的条件下，并完全满足工程设计的要求，设计本探杆自动卡杆器。
[0017]工作前，将探杆从上端放入到本卡杆器中，用手向右推动推拉手柄一，使左滑块座向右运动，将挡板一插入到夹持体上，松开推拉手柄一，同时用手向左推动推拉手柄二，使右滑块座向左运动，将挡板二插入到夹持体上后松开推拉手柄二，在挡板一和挡板二的作用下，左滑块座与右滑块座被限位，然后推入导向定位板对探杆进行定位。卡刀一在弹簧一的作用下紧紧抵靠在探杆上，卡刀二在弹簧二的作用下紧紧抵靠在探杆上，卡刀一和卡刀二将探杆卡紧。
[0018]启动触探机的动力系统，触探机的液压缸带动固定板向下运动，左滑块座与右滑块座向下运动，由于滑块一与滑块二分别在卡瓦一与卡瓦二的作用下对探杆具有摩擦力， 滑块一相对于左滑块座向上运动，滑块二相对于右滑块座向上运动，卡瓦一与卡瓦二也相对向上运动，在斜面一与斜面三、斜面二与斜面四的作用下将探杆越卡越紧，探杆随着夹持体向下运动逐渐贯入。
[0019]贯入一定距离后，液压缸回程带动固定板向上运动，左滑块座与右滑块座向上运动，在摩擦力的作用下滑块一与滑块二相对于夹持体向下运动，卡瓦一和卡瓦二作用在探杆上的力减小，对探杆不具有夹持力，由于棘齿部一与棘齿部二的设置，在力的作用下卡刀一与卡刀二松开探杆，卡杆器随着液压缸回到起点，准备下一次的贯入。
[0020]在起拔探杆时，将挡板一与挡板二取出，将左滑块座、滑块一、右滑块座和滑块二倒置设置，卡刀一与卡刀二的位置跟着变动，然后插入挡板一与挡板二。同理，在液压缸带动夹持体向上运动时将探杆卡紧，达到探杆起拔的作用。
[0021]与现有技术相比，本探杆自动卡杆器具有以下优点:
[0022]通过在卡刀一的前端设置棘齿部一，在卡刀二的前端设置棘齿部二，采用独特的机械原理，实现对探杆的松开和卡紧，在不需要额外的液压源或电力源的前提下使探杆贯入或起拔，结构简单、操作方便、性能可靠，由于减少对其他动力源的设置，可有效降低成本，消除安全隐患，节约了人力物力成本，降低劳动强度，可大大提高工作效率。【附图说明】
[0023]图1是安装有本探杆自动卡杆器的触探机的结构示意图。
[0024]图2是本实用新型提供的自动卡杆器的结构示意图。
[0025]图3是本实用新型提供的自动卡杆器的部分结构示意图。
[0026]图4是本实用新型提供的卡刀一与限位部一的安装示意图。
[0027]图5是本实用新型提供的挡板一的侧视图。
[0028]图中，10、触探机；11、固定板；12、探杆;2、夹持体;21、横向通孔;22、纵向通孔;3、 左滑块座;31、斜面一;32、限位台阶一;4、右滑块座;41、斜面二;42、限位台阶二;5、滑块一； 51、斜面三;52、限位部一;6、滑块二;61、斜面四；62、限位部二;71、卡瓦一;72、卡瓦二;80、 棘齿部一;81、卡刀一;82、卡刀二;83、导向槽;84、轴向槽;85、滚珠;90、棘齿部二;91、弹簧一;92、弹簧二；101、挡板一；102、挡板二；103、让位槽；111、推拉手柄一；112、推拉手柄二； 113、导向定位板。【具体实施方式】
[0029]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。
[0030]如图1所示，本探杆自动卡杆器，设于触探机10的固定板11上，如图2所示，卡杆器包括与固定板11固连的其内部具有横向通孔21的夹持体2,夹持体2的中部具有供探杆12穿过的纵向通孔22,纵向通孔22的中轴线与横向通孔21的中轴线垂直相交，横向通孔21内设有沿纵向通孔22的中轴线对称设置的左滑块座3与右滑块座4,左滑块座3与右滑块座4之间设有沿纵向通孔22的中轴线对称设置的用于卡紧探杆12的滑块一 5和滑块二6,滑块一 5与左滑块座3滑动接触，滑块二6与右滑块座4滑动接触，横向通孔21内还设有当探杆12贯入时用于驱动滑块一 5与滑块二6同时卡紧探杆12的驱动结构。
[0031]如图2和图3所示，滑块一 5上具有卡槽一，卡槽一内安装有抵靠在探杆12上的卡瓦一 71，滑块二6上具有卡槽二，卡槽二内安装有抵靠在探杆12上的卡瓦二72,卡瓦一 71与卡瓦二72的摩擦系数大于左滑块座3与右滑块座4的滑动系数，更容易卡紧探杆12。
[0032]如图3所示，驱动结构包括位于左滑块座3上的朝向右下侧的斜面一 31和位于右滑块座4上的朝向左下侧的斜面二41，滑块一 5上具有与斜面一 31配合设置的斜面三51，滑块二6上具有与斜面二41配合设置的斜面四61，当左滑块座3与右滑块座4向下运动时在斜面一 31与斜面三51的作用下推动滑块一 5向右运动，在斜面二41与斜面四61的作用下推动滑块二6向左运动，左滑块座3与滑块一 5之间设有限位结构一，右滑块座4与滑块二6之间设有限位结构二。
[0033]如图2所示，限位结构一包括设于左滑块座3上的限位台阶一 32和设于滑块一 5上的与限位台阶一 32相对应设置的限位部一 52,限位台阶一 32位于斜面一 31的上部，限位部一 52位于斜面三51的上部；限位结构二包括设于右滑块座4上的限位台阶二42和设于滑块二6上的与限位台阶二42相对应设置的限位部二62,限位台阶二42位于斜面二41的上部，限位部二62位于斜面四61的上部。
[0034]如图3所示，限位部一52内具有横向设置的导向孔一，导向孔一内设有可轴向运动的卡刀一 81，卡刀一 81在一弹簧一 91的作用下始终抵靠在探杆12上，卡刀一 81的前部设有当左滑块座3相对于探杆12向下运动时才卡紧探杆12的棘齿部一 80,导向孔一与卡刀一 81 之间设有限制卡刀一81周向转动的定位结构一。
[0035]如图3所示，限位部二62内具有横向设置的导向孔二，导向孔二内设有可轴向运动的卡刀二82,卡刀二82在一弹簧二92的作用下始终抵靠在探杆12上，卡刀二82的前部具有当右滑块座4相对于探杆12向下运动时才卡紧探杆12的棘齿部二90,导向孔二与卡刀二82 之间设有限制卡刀二82周向转动的定位结构二，定位结构二与定位结构一的结构相同且相对于纵向通孔22的轴线对称设置。[0〇36]如图3所示，定位结构一包括轴向设于导向孔一内的导向槽83和设于卡刀一 81侧壁的导向部，导向部伸入至导向槽83内，由于定位结构二与定位结构一的结构相同，因此定位结构二包括轴向设于导向孔二内的导向槽83和设于卡刀二82侧壁的导向部，该导向部伸入至导向槽83内。[〇〇37]如图4所示，导向部包括设于卡刀一 81上的轴向槽84和部分嵌入至轴向槽84内的滚珠85,滚珠85部分嵌入至导向槽83内。
[0038]如图2所示，夹持体2上穿设有用于限制左滑块座3左移的挡板一 101和用于限制右滑块座4右移的挡板二102，左滑块座3上设有推拉手柄一 111，右滑块座4上设有推拉手柄二 112,夹持体2的下部设有用于防止探杆12晃动的导向定位板113。[0〇39]如图2所不，挡板一 101与挡板二102的结构相同且对称设置，如图5所不，挡板一 101的下部具有供上述的推拉手柄一 111穿过的让位槽103,让位槽103竖直设置。
[0040]为了满足岩土工程察试要求，在不改变动力系统与贯入系统等设备的条件下，并完全满足工程设计的要求，设计本探杆自动卡杆器。
[0041]工作前，将探杆12从上端放入到本卡杆器中，用手向右推动推拉手柄一111，使左滑块座3向右运动，将挡板一 101插入到夹持体2上，松开推拉手柄一 111，同时用手向左推动推拉手柄二112，使右滑块座4向左运动，将挡板二102插入到夹持体2上后松开推拉手柄二 112,在挡板一 101和挡板二102的作用下，左滑块座3与右滑块座4被限位，然后推入导向定位板113对探杆12进行定位。卡刀一 81在弹簧一 91的作用下紧紧抵靠在探杆12上，卡刀二82 在弹簧二92的作用下紧紧抵靠在探杆12上，卡刀一 81和卡刀二82将探杆12卡紧。
[0042]启动触探机10的动力系统，触探机10的液压缸带动固定板11向下运动，左滑块座3 与右滑块座4向下运动，由于滑块一5与滑块二6分别在卡瓦一71与卡瓦二72的作用下对探杆12具有摩擦力，滑块一 5相对于左滑块座3向上运动，滑块二6相对于右滑块座4向上运动， 卡瓦一 71与卡瓦二72也相对向上运动，在斜面一 31与斜面三51、斜面二41与斜面四61的作用下将探杆12越卡越紧，探杆12随着夹持体2向下运动逐渐贯入。[〇〇43] 贯入一定距离后，液压缸回程带动固定板11向上运动，左滑块座3与右滑块座4向上运动，在摩擦力的作用下滑块一 5与滑块二6相对于夹持体2向下运动，卡瓦一 71和卡瓦二 72作用在探杆12上的力减小，对探杆12不具有夹持力，由于棘齿部一80与棘齿部二90的设置，在力的作用下卡刀一81与卡刀二82松开探杆12,卡杆器随着液压缸回到起点，准备下一次的贯入。
[0044]在起拔探杆12时，将挡板一101与挡板二102取出，将左滑块座3、滑块一5、右滑块座4和滑块二6倒置设置，卡刀一 81与卡刀二82的位置跟着变动，然后插入挡板一 101与挡板二102。同理，在液压缸带动夹持体2向上运动时将探杆12卡紧，达到探杆12起拔的作用。
[0045]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。
【主权项】
1.一种探杆自动卡杆器，设于触探机(10)的固定板(11)上，包括与固定板(11)固连的 其内部具有横向通孔(21)的夹持体(2 )，所述夹持体(2 )的中部具有供探杆(12 )穿过的纵向 通孔(22)，所述纵向通孔(22)的中轴线与横向通孔(21)的中轴线垂直相交，其特征在于，所 述的横向通孔(21)内设有沿纵向通孔(22)的中轴线对称设置的左滑块座(3)与右滑块座 (4)，所述的左滑块座(3)与右滑块座(4)之间设有沿纵向通孔(22)的中轴线对称设置的用 于卡紧探杆(12)的滑块一 (5)和滑块二(6)，所述的滑块一 (5)与左滑块座(3)滑动接触，所 述的滑块二(6)与右滑块座(4)滑动接触，所述的横向通孔(21)内还设有当探杆(12)贯入时 用于驱动滑块一 (5)与滑块二(6)同时卡紧探杆(12)的驱动结构。2.根据权利要求1所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的滑块一(5)上具有卡槽 一，所述的卡槽一内安装有抵靠在探杆(12)上的卡瓦一 (71)，所述的滑块二(6 )上具有卡槽 二，所述的卡槽二内安装有抵靠在探杆(12)上的卡瓦二(72)。3.根据权利要求1所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的驱动结构包括位于左滑 块座(3)上的朝向右下侧的斜面一 (31)和位于右滑块座(4)上的朝向左下侧的斜面二(41)， 所述的滑块一 (5)上具有与斜面一 (31)配合设置的斜面三(51)，所述的滑块二(6)上具有与 斜面二(41)配合设置的斜面四(61)，当左滑块座(3)与右滑块座(4)向下运动时在斜面一 (31)与斜面三(51)的作用下推动滑块一(5)向右运动，在斜面二(41)与斜面四(61)的作用 下推动滑块二(6)向左运动，所述的左滑块座(3)与滑块一 (5)之间设有限位结构一，所述的 右滑块座(4 )与滑块二(6 )之间设有限位结构二。4.根据权利要求3所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的限位结构一包括设于左 滑块座(3)上的限位台阶一(32)和设于滑块一(5)上的与限位台阶一(32)相对应设置的限 位部一(52)，所述的限位台阶一 (32)位于斜面一(31)的上部，所述的限位部一(52)位于斜 面三(51)的上部;所述的限位结构二包括设于右滑块座(4)上的限位台阶二(42)和设于滑 块二(6)上的与限位台阶二(42)相对应设置的限位部二(62)，所述的限位台阶二(42)位于 斜面二(41)的上部，所述的限位部二(62)位于斜面四(61)的上部。5.根据权利要求4所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的限位部一 (52)内具有横 向设置的导向孔一，所述的导向孔一内设有可轴向运动的卡刀一 (81 )，所述的卡刀一 (81) 在一弹簧一 (91)的作用下始终抵靠在探杆(12)上，所述卡刀一 (81)的前部设有当左滑块座(3)相对于探杆(12)向下运动时才卡紧探杆(12)的棘齿部一 (80)，所述的导向孔一与卡刀 一 (81)之间设有限制卡刀一 (81)周向转动的定位结构一。6.根据权利要求4所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的限位部二(62)内具有横 向设置的导向孔二，所述的导向孔二内设有可轴向运动的卡刀二(82)，所述的卡刀二(82) 在一弹簧二(92)的作用下始终抵靠在探杆(12)上，所述卡刀二(82)的前部具有当右滑块座(4)相对于探杆(12)向下运动时才卡紧探杆(12)的棘齿部二(90)，所述的导向孔二与卡刀 二(82)之间设有限制卡刀二(82)周向转动的定位结构二，所述定位结构二与定位结构一的 结构相同且相对于纵向通孔(22)的轴线对称设置。7.根据权利要求5所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的定位结构一包括轴向设 于导向孔一内的导向槽(83)和设于卡刀一(81)侧壁的导向部，所述的导向部伸入至导向槽 (83)内。8.根据权利要求7所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的导向部包括设于卡刀一(81)上的轴向槽(84)和部分嵌入至轴向槽(84)内的滚珠(85)，所述的滚珠(85)部分嵌入至 上述的导向槽(83)内。9.根据权利要求1所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述的夹持体(2)上穿设有用 于限制左滑块座(3)左移的挡板一(101)和用于限制右滑块座(4)右移的挡板二(102)，所述 的左滑块座(3)上设有推拉手柄一(111)，所述的右滑块座(4)上设有推拉手柄二(112)，所 述夹持体(2)的下部设有用于防止探杆(12)晃动的导向定位板(113)。10.根据权利要求9所述的探杆自动卡杆器，其特征在于，所述挡板一(101)与挡板二 (102)的结构相同且对称设置，所述挡板一(101)的下部具有供上述的推拉手柄一(111)穿 过的让位槽(103)，所述的让位槽(103)竖直设置。
【文档编号】E02D1/02GK205591198SQ201520792064
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2015年10月14日
【发明人】陈航, 江君聪, 陈庄华, 陈捷华
【申请人】台州市建元工程勘察仪器有限公司