一种磁性置中器的制作方法

本实用新型涉及水利水电建筑工程领域，特别涉及检测钻孔有效孔径的一种磁性置中器。

背景技术：

随着水利水电工程的发展，垂线和双金属标作为两种成熟的大坝安全观测设备得到广泛应用，有效孔径是其钻孔的控制性参数。

早期采用弹簧测斜器检测有效孔径，该工具由上圆盘、铰链、圆弧钢片、铅丝、弹簧、下圆盘等构成。优点在于构造简单、成本低廉，不足在于其在钻孔中不易保持平衡，容易发生扭曲和偏斜，导致置中精度较低。

基于以上不足，出现了改进型的弹性导中器。该工具由上圆盘、铰链、定位杆、圆弧钢片、铅丝、弹簧、中圆盘、下圆盘等构成。相比于早期的弹簧测斜器，其置中精度有所提高，但是加工组装较为复杂，组装完成后还需进行室内严格调试，使其推广应用增加了难度。

随着混凝土大坝建设的发展，垂线和双金属标已得到全面推广应用。在大量钻孔作业检测过程中，急需一种对钻孔的贴合能力强、自动居中精度高、易于加工和组装以实现批量化生产的检测钻孔有效孔径的工具。

技术实现要素：

为了解决现有技术中在钻孔中不易保持平衡，容易发生扭曲和偏斜，导致置中精度较低，或是虽然置中精度提高，但是加工和组装复杂的技术问题，本实用新型提供了一种磁性置中器。

本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：一种磁性置中器，包括牵引索、重锤、定向脚轮和永磁体，其特征是：还包括伸缩筒、磁性传力结构，所述磁性传力结构为十字形结构，在磁性传力结构上下两端面的中心各安装一吊环，所述牵引索系在磁性传力结构的上端面的吊环上，所述重锤挂在磁性传力结构的下端面的吊环上；所述磁性传力结构四周均匀分布有4个握持臂，握持臂之间的夹角是90度，握持臂与伸缩筒都为筒状，握持臂与伸缩筒通过套接方式连接，伸缩筒可沿握持臂的轴向方向自由移动，伸缩筒的外侧安装定向脚轮，伸缩筒朝向磁性传力结构中心一侧设置永磁体，所述握持臂内部朝向伸缩筒的方向也设置永磁体，伸缩筒上的永磁体与握持臂的永磁体磁极相同的端面相向而对，形成互斥推力。

所述磁性传力结构、伸缩筒都是由铝制成。

所述伸缩筒的数量与握持臂的数量相同，所述定向脚轮在每个伸缩筒上的数量是1个或2个。

所述握持臂和伸缩筒的截面形状是方形或长方形或圆形。

所述握持臂套接在伸缩筒的外部，或握持臂套接在伸缩筒的内部。

所述握持臂与所述伸缩筒都设置有限位，阻止伸缩筒与握持臂完全脱离。

所述握持臂上或所述伸缩筒上永磁体的位置在轴向方向上可以调整，调整范围是0.5mm-5mm之间。

所述定向脚轮的材料是不锈钢，所述牵引索为钢丝。

所述永磁体的材料是铝镍钴或钕铁硼或钐钴。

所述永磁体的材料是钕铁硼，采用型号为N45。

本实用新型的有益效果：

1、由于磁性置中器的磁性传力结构四周均匀分布握持臂，握持臂与伸缩筒通过套接方式连接，伸缩筒可沿握持臂的轴向方向自由移动，伸缩筒的外侧安装定向脚轮，伸缩筒朝向磁性传力结构中心一侧设置永磁体，所述握持臂内部朝向伸缩筒的方向也设置永磁体，伸缩筒上的永磁体与握持臂的永磁体磁极相同的端面相向而对，形成互斥推力，磁性置中器在永磁体的对称互斥力作用下自动居于钻孔圆心，通过垂直牵引索与孔口架设的倒垂装置连接，将孔内圆心位置准确向上传递，具有对中精度高、适应性强、结构坚固耐用、易于批量化生产等优势。

2、由于磁性传力结构和伸缩筒均采用铝材料加工而成，具有质轻价廉等优点。

3、由于握持臂和伸缩筒的截面形状是方形或圆形，具有易于批量化生产并且安装简单方便的优势。

4、由于握持臂或伸缩筒上可以调整永磁体的位置，具有易于调节置中准确度的优势。

5、由于永磁体的材料是钕铁硼，采用型号为N45，具有长时间使用不需要调节准确度的优势。

附图说明

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

图1是磁性置中器的纵向剖视图；

图2是磁性置中器的外部俯视图；

图3是磁性置中器的横向剖视图；

图中：1、永磁体；2、伸缩筒；3、磁性传力结构；4、不锈钢定向脚轮；5、吊环；6、牵引索；7、重锤；8、握持臂。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

一种磁性置中器，包括牵引索6、重锤7、定向脚轮4和永磁体1，其特征是：还包括伸缩筒2、磁性传力结构3，所述磁性传力结构3为十字形结构，在磁性传力结构3上下两端面的中心各安装一吊环5，所述牵引索6系在磁性传力结构3的上端面的吊环5上，所述重锤7挂在磁性传力结构3的下端面的吊环5上；所述磁性传力结构3四周均匀分布有4个握持臂8，握持臂8之间的夹角是90度，握持臂8与伸缩筒2都为筒状，握持臂8与伸缩筒2通过套接方式连接，伸缩筒2可沿握持臂8的轴向方向自由移动，伸缩筒2的外侧安装定向脚轮4，伸缩筒2朝向磁性传力结构3中心一侧设置永磁体1，所述握持臂8内部朝向伸缩筒2的方向也设置永磁体1，伸缩筒2上的永磁体1与握持臂8的永磁体1磁极相同的端面相向而对，形成互斥推力。

由于这种结构在永磁体的对称互斥力作用下自动居于钻孔圆心，通过垂直牵引索与孔口架设的倒垂装置连接，将孔内圆心位置准确向上传递，具有对中精度高、适应性强、结构坚固耐用、易于批量化生产等优势。

实施例2

如图1-3所示，一种磁性置中器，包括牵引索6、重锤7、定向脚轮4和永磁体1，还包括伸缩筒2、磁性传力结构3，所述磁性传力结构3为十字形结构，在磁性传力结构3上下两端面的中心各安装一吊环5，所述牵引索6系在磁性传力结构3的上端面的吊环5上，所述重锤7挂在磁性传力结构3的下端面的吊环5上；所述磁性传力结构3四周均匀分布有4个握持臂8，握持臂8之间的夹角是90度，握持臂8与伸缩筒2都为筒状，握持臂8与伸缩筒2通过套接方式连接，伸缩筒2可沿握持臂8的轴向方向自由移动，伸缩筒2的外侧安装定向脚轮4，伸缩筒2朝向磁性传力结构3中心一侧设置永磁体1，所述握持臂8内部朝向伸缩筒2的方向也设置永磁体1，伸缩筒2上的永磁体1与握持臂8的永磁体1磁极相同的端面相向而对，形成互斥推力。

所述磁性传力结构3、伸缩筒2都是由铝制成。

所述伸缩筒2的数量与握持臂8的数量相同，所述定向脚轮4在每个伸缩筒2上的数量是2个。

所述握持臂8和伸缩筒2的截面形状是圆形。

所述握持臂8套接在伸缩筒2的外部。

所述伸缩筒2和握持臂8设置有限位，阻止伸缩筒与握持臂完全脱离。

所述握持臂8上永磁体的位置在轴向方向上可以调整，调整范围为1mm-3mm。

所述定向脚轮4的材料是不锈钢，所述牵引索6为钢丝。

由于磁性传力结构3和伸缩筒2均采用铝材料加工而成，具有质轻价廉等优点；由于握持臂8和伸缩筒2的截面形状是方形或圆形，具有易于批量化生产并且安装简单方便的优势；由于握持臂8上永磁体的位置在轴向方向上可以调整，具有易于调节置中准确度的优势。

实施例3

如图1-3所示，在实施例2的基础上所述永磁体1的材料是钕铁硼，采用型号为N45 。

由于永磁体1的材料是钕铁硼，采用型号为N45，具有长时间使用不需要调节准确度的优势。

本实用新型的实施例装配和使用过程如下：

装配过程：磁性置中器的磁性传力结构与握持臂是一个整体；将永磁体分别粘接在握持臂的内部和伸缩筒朝向磁性传力结构的一侧；把伸缩筒通过握持臂上的限位挤入到握持臂内，使伸缩筒可以在握持臂中沿握持臂的轴向自由移动，并确保一对永磁体相对的端面磁极相同，形成斥力，将定向脚轮安装在伸缩筒的外侧，并挂上牵引索和重锤，即完成整体安装。

使用过程：在钻孔孔口架设倒垂装置，孔口平面内设置纵横向测尺、测线，将磁性置中器上侧吊环通过垂直钢丝与倒垂装置内浮筒连接，挤压四周不锈钢定向脚轮后将磁性置中器放入钻孔内，缓慢下放钢丝至待测孔深，钢丝恢复稳定后即可测读。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。