专利名称：一种混凝土芯样端面补平器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于实体混凝土钻芯法检测技术领域，特别涉及一种快捷高效的混凝土芯样端面补平器。
背景技术：
检测混凝土抗压强度常用的方法有钻芯法、回弹法、超声波法等，其中，钻芯法相比于回弹法、超声波法，具有准确、直观的特点，常作为评价结构工程实体混凝土质量的重要手段。然而，采用钻芯法得出的试验结果的可靠性与真实性同样受到众多因素的影响，其中芯样加工质量的影响最为突出。芯样的加工质量通常包含高径比、垂直度、平整度等方面，其中端面平整度和垂直度是影响试样结果准确性的关键因素。对于端面平整度而言，当芯样两端表面凹凸不平，不符合规范要求时，试件受压过程中将产生局部受压或集中荷载，使得试件将可能提前破坏，试验结果小于真实强度；而对于垂直度而言，当端面与芯样轴线的不垂直度大于1°时，试件将无法保证轴心受压而产生剪切破坏，使试验结果不能反映试件的真实强度。在加工工序中，芯样端面处理通常采用机械磨平或补平两种方式，其中，机械磨平对磨平机械的精度和操作人员的技能具有很高要求，往往难以保证平整度和垂直度符合标准要求。因此，目前多采用补平方式进行端面处理，补平方式分为人工补平和采用补平器进行补平，但是，人工补平无法控制垂直度和平整度。现有补平器一般包括水平基座、设置在水平基座上的立柱、用于夹持芯样的夹具、传动机构及手轮，夹具通过传动机构与立柱相连，手轮连接传动机构以提供动力输入，水平基座上设有用于放置补平料的环形槽，操作手轮使夹具夹持芯样向下压在补平料上，待补平料与芯样端面粘接牢固后操作手轮带动芯样升起以完成补平。现有补平器存在以下缺点:⑴夹具是环形夹持臂，通过微调夹持臂上的调节螺丝夹紧芯样，但是，在实际操作中调节螺丝难以拧紧，使得芯样在压制过程中易于产生水平及纵向位移，影响补平效果；⑵现有补平器在操作时，需要手动拧紧调节螺丝使夹持臂夹持芯样，另外，也需要通过人工操作手轮使夹具下降或升起，这种升降过程比较缓慢，不仅操作不便，而且工作效率低。因此，现有补平器无法满足补平质量与补平效率的要求。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种结构简单小巧、装卸方便、操作快捷简单、成本低廉、性能稳定、可以降低劳动强度的混凝土芯样端面补平器，能够提高芯样端面补平质量及工作效率。本实用新型的目的通过以下的技术措施来实现:一种混凝土芯样端面补平器，它包括水平基座、设置在水平基座上的立柱、用于夹持芯样的夹具及传动机构，所述夹具通过传动机构与立柱相连，其特征在于:所述传动机构主要由壳体、竖向的齿条、动力输入杆及齿轮组成，所述壳体固定在所述立柱上，所述动力输入杆由相互垂直的连接杆和施力杆组成，所述连接杆横向伸入壳体并与所述齿轮同轴可转动安装在壳体内，所述齿条与齿轮相啮合且齿条的下端连接所述夹具，施力于施力杆带动齿轮旋转以使齿条带动夹具下降而将芯样端面冲压在补平料上。本实用新型夹具的下降过程采用冲压方式，因此是使用冲床作为压制动力，压制过程稳定快捷，仅需要I 2秒即可完成压制，本实用新型操作简便，可以大大提高工作效率，能够满足补平效率的要求。另外，本实用新型结构简单小巧、成本低、工作性能稳定，而且借助动力输入杆只要操作一次就能完成压制，所以可大幅度降低操作员劳动强度。为了进一步提高工作效率并简化操作，作为本实用新型的一种改进，在所述齿条与所述壳体之间增设有将夹具回复原始位置的复位机构。作为本实用新型的一种优选方式，所述复位机构包括竖立的弹簧和弹簧拉杆，所述弹簧的下端与齿条的上端相连，所述弹簧拉杆是由竖向杆段与横向杆段组成的弯折杆，所述竖向杆段设于壳体顶面上，所述横向杆段与弹簧的上端连接，待芯样与补平料粘接牢固后，撤销作用于所述施力杆上的外作用力，在弹簧回复力作用下使夹具复位。作为本实用新型的进一步改进，在所述弹簧的下端与齿条的上端之间增设有水平的导向板，所述弹簧与齿条分别固定在导向板的上、下板面上，所述导向板套装在所述弹簧拉杆的竖向杆段上使导向板可沿所述竖向杆段移动。在上述基础之上，本实用新型还可以实现提高芯样端面补平质量的技术效果，所述夹具由水平式夹钳和限位槽组成，所述限位槽由水平的顶板与设置在顶板下板面上的“U”形块组成，所述“U”形块的开口朝向水平式夹钳，所述“U”形块的弯曲段外侧与所述齿条的下端连接，所述水平式夹钳可拆卸安装在所述“U”形块的直段外侧上，所述水平式夹钳与限位槽之间及限位槽内部共同形成的空隙与芯样相适应，以使芯样部分位于所述限位槽内对压制过程中的芯样进行水平向和竖向限位。本实用新型还可以有以下改进，在所述水平基座的上表面上设有补平板，所述补平板通过可拆卸连接结构与所述水平基座相连。便于安装和更换补平板，与现有补平器的补平板与基座为一体相比，大大节省了成本。作为本实用新型的一种推荐实施方式，所述可拆卸连接结构采用卡合连接结构，所述卡合连接结构包括一对互相平行的卡槽与卡边，所述卡槽的槽口横向开设，所述卡边即为所述补平板的两相对边沿，卡边与卡槽相适配而使补平板从卡槽中插入或者抽出。本实用新型所述的混凝土芯样端面补平器还包括微调机构，所述微调机构包括竖向的调节板和调节部件，所述壳体外侧面具有开口，所述齿条穿过所述壳体的开口，所述调节板通过调节部件封堵固定在开口上以将齿条夹合在壳体与调节板之间。本实用新型通过调整调节部件可调整齿条，进而可对与其连接的限位槽的方向和位置进行微调，保证与水平基座的垂直度。本实用新型所述的水平基座包括底座、水准泡和调平轮，所述水准泡位于所述底座的上表面上，而所述调平轮则对称分布在底座的下表面上。优选地，所述补平板采用钢化玻璃板，钢化玻璃板具备良好的机械性能和耐热震性能。现有补平板为金属板，传热快，而钢化玻璃板传热慢，可延缓补平料的硬化时间，有利于操作。[0018]与现有技术相比，本实用新型具有如下显著的效果:⑴本实用新型夹具的下降过程采用冲压方式，因此是使用冲床作为压制动力，压制过程稳定快捷，仅需要I 2秒即可完成压制，本实用新型操作简便，可以大大提高工作效率，能够满足补平效率的要求。⑵借助动力输入杆只要操作一次就能完成压制，可大幅度降低操作员劳动强度。[0021 ] ⑶本实用新型的结构简单、成本低廉、性能稳定。⑷采用水平式夹钳，芯样安装与拆卸方便快捷，可以在2 3秒内完成芯样的装卸，并且通过调节水平式夹钳的调整压头与限位槽之间的距离，适用于夹持不同直径的混凝土芯样。(5)限位槽可以保证芯样在补平压制过程中不产生水平和竖向位移，保证补平层厚度和垂直度符合标准要求。(6)采用卡槽对补平板进行固定与更换，操作简单方便。(7)采用钢化玻璃作为补平板，具有良好的机械性能和耐热震性能，保证芯样补端面光滑平整。(8)采用本实用新型完成补平的芯样，加工质量完全符合国家标准要求。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的整体结构示意图(未夹持芯样)；图2是本实用新型传动机构的剖视示意图。
具体实施方式
如图1、2所示，是本实用新型一种混凝土芯样端面补平器，它包括水平基座、设置在水平基座上的立柱17、用于夹持芯样的夹具及传动机构，夹具通过传动机构与立柱17相连，在本实施例中，传动机构主要由壳体15、竖向的齿条11、动力输入杆14及齿轮16组成，壳体15固定在立柱17的中部上,动力输入杆14由相互垂直的连接杆和施力杆组成，连接杆横向伸入壳体15并与齿轮16同轴可转动安装在壳体15内，齿条11与齿轮16相哨合且齿条11的下端连接夹具，在本实施例中，逆时针转动施力杆带动齿轮旋转以使齿条带动夹具下降而将芯样端面冲压在补平料上。在齿条11与壳体15之间增设有将夹具回复原始位置的复位机构。复位机构包括竖立的弹簧12和弹簧拉杆13，弹簧12的下端与齿条11的上端相连，弹簧拉杆13是由竖向杆段与横向杆段组成的弯折杆，竖向杆段设于壳体15顶面上,横向杆段与弹簧12的上端连接，待芯样与补平料粘接牢固后，撤销作用于施力杆上的外作用力，在弹簧回复力作用下使夹具复位。在弹簧12的下端与齿条11的上端之间增设有水平的导向板20，弹簧12与齿条11分别固定在导向板20的上、下板面上，导向板20套装在弹簧拉杆13的竖向杆段上使导向板20可沿竖向杆段移动。在本实施例中，夹具由水平式夹钳6和限位槽组成，限位槽由水平的顶板8与“U”形块7组成，“U”形块7的开口朝向水平式夹钳6，“U”形块7的弯曲段外侧与齿条11的下端连接，水平式夹钳6可拆卸安装在“U”形块7的直段外侧上，水平式夹钳6与限位槽之间及限位槽内部共同形成的空隙与芯样相适应，以使芯样部分位于限位槽内对压制过程中的芯样进行水平向和竖向限位。水平式夹钳6的头部设有调整压头18，通过调节调整压头18与限位槽之间的距离，适用于夹持不同直径的混凝土芯样。在基座的上表面上设有补平板2,补平板2米用钢化玻璃板,钢化玻璃板具备良好的机械性能和耐热震性能，传热慢，可延缓补平料的硬化时间，有利于操作。补平板2通过可拆卸连接结构与基座相连。可拆卸连接结构采用卡合连接结构，卡合连接结构包括一对互相平行的卡槽5与卡边,卡槽5的槽口横向开设,卡边即为补平板的两相对边沿,卡边与卡槽相适配而使补平板从卡槽中插入或者抽出。还包括微调机构，微调机构包括竖向的调节板9和调节部件，壳体15外侧面具有开口，齿条11穿过壳体15的开口，调节部件采用螺丝10，调节板9通过调节部件封堵在开口上以将齿条夹合在壳体与调节板之间。水平基座包括底座1、水准泡4和调平轮3，水准泡4位于底座I的上表面上，调平轮3采用4个,对称分布在底座I的下表面上,在本实施例中,底座上、下表面均为矩形，即调平轮3位于底座的四个边角。本实用新型的工作过程如下:1.试样安装:将本实用新型放置在平整稳固的操作台上，调节四个调平轮使水准泡居中；将补平板插入卡槽中，并用布将补平板的表面擦拭干净；根据芯样的直径，调节水平式夹钳的调整压头与限位槽之间的距离，使之适中；此时芯样置于限位槽内(芯样的一部分位于限位槽内),使得芯样上端面与限位槽的顶板接触，同时芯样处于水平式夹钳与限位槽之间，并利用水平式夹钳将芯样夹持牢固，参见图1，此时夹具位于底座上方。2.补平压制:在补平板上涂上一层薄薄的脱膜剂，将制备好的补平材料均匀的摊铺在芯样下端面的正下方，立即用手将动力输入杆按逆时针方向向下压，此时齿轮也逆时针旋转，而齿条则向下运动，带动夹具与芯样同时下降，直至芯样下端面与补平材料接触后保持5 10秒，待补平材料硬化且与芯样端面粘接牢固后松开水平式夹钳，同时松开动力输入杆，在弹簧的拉伸下，水平式夹钳自动上升并离开芯样。3.取出芯样，将芯样端面边角多余的补平材料去除，并检查有无缺陷产生。4.检查无误后，依据步骤1. 3.进行芯样另一个端面的补平。5.芯样两个端面完成补平后，依据标准进行检查。本实用新型的实施方式不限于此，根据本实用新型的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，本实用新型还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本实用新型权利保护范围之内。
权利要求1.一种混凝土芯样端面补平器，它包括水平基座、设置在水平基座上的立柱、用于夹持芯样的夹具及传动机构，所述夹具通过传动机构与立柱相连，其特征在于:所述传动机构主要由壳体、竖向的齿条、动力输入杆及齿轮组成，所述壳体固定在所述立柱上，所述动力输入杆由相互垂直的连接杆和施力杆组成，所述连接杆横向伸入壳体并与所述齿轮同轴可转动安装在壳体内，所述齿条与齿轮相啮合且齿条的下端连接所述夹具，施力于施力杆带动齿轮旋转以使齿条带动夹具下降而将芯样端面冲压在补平料上。
2.根据权利要求1所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:在所述齿条与所述壳体之间增设有将夹具回复原始位置的复位机构。
3.根据权利要求2所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:所述复位机构包括竖立的弹簧和弹簧拉杆，所述弹簧的下端与齿条的上端相连，所述弹簧拉杆是由竖向杆段与横向杆段组成的弯折杆，所述竖向杆段设于壳体顶面上，所述横向杆段与弹簧的上端连接，待芯样与补平料粘接牢固后，撤销作用于所述施力杆上的外作用力，在弹簧回复力作用下使夹具复位。
4.根据权利要求3所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:在所述弹簧的下端与齿条的上端之间增设有水平的导向板，所述弹簧与齿条分别固定在导向板的上、下板面上，所述导向板套装在所述弹簧拉杆的竖向杆段上使导向板可沿所述竖向杆段移动。
5.根据权利要求4所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:所述夹具由水平式夹钳和限位槽组成，所述限位槽由水平的顶板与设置在顶板下板面上的“U”形块组成，所述“U”形块的开口朝向水平式夹钳，所述“U”形块的弯曲段外侧与所述齿条的下端连接，所述水平式夹钳可拆卸安装在所述“U”形块的直段外侧上，所述水平式夹钳与限位槽之间及限位槽内部共同形成的空隙与芯样相适应，以使芯样部分位于所述限位槽内对压制过程中的芯样进行水平向和竖向限位。
6.根据权利要求5所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:在所述水平基座的上表面上设有补 平板，所述补平板通过可拆卸连接结构与所述水平基座相连。
7.根据权利要求6所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:所述可拆卸连接结构采用卡合连接结构，所述卡合连接结构包括一对互相平行的卡槽与卡边，所述卡槽的槽口横向设置，所述卡边即为所述补平板的两相对边沿，卡边与卡槽相适配而使补平板从卡槽中插入或者抽出。
8.根据权利要求7所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:所述的混凝土芯样端面补平器还包括微调机构，所述微调机构包括竖向的调节板和调节部件，所述壳体外侧面具有开口，所述齿条穿过所述壳体的开口，所述调节板通过调节部件封堵固定在开口上以将齿条夹合在壳体与调节板之间。
9.根据权利要求8所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:所述的水平基座包括底座、水准泡和调平轮，所述水准泡位于所述底座的上表面上，而所述调平轮则对称分布在底座的下表面上。
10.根据权利要求9所述的混凝土芯样端面补平器，其特征在于:所述补平板采用钢化玻璃板。
专利摘要本实用新型公开了一种混凝土芯样端面补平器，它包括水平基座、竖向设置在水平基座上的立柱、用于夹持芯样的夹具及传动机构，所述夹具通过传动机构与立柱相连，传动机构主要由壳体、竖向的齿条、动力输入杆及齿轮组成，所述壳体固定在所述立柱上，动力输入杆由相互垂直的连接杆和施力杆组成，所述连接杆横向伸入壳体并与所述齿轮同轴可转动安装在壳体内，所述齿条与齿轮相啮合且齿条的下端连接所述夹具，施力于施力杆带动齿轮旋转以使齿条带动夹具下降而将芯样端面冲压在补平料上。本实用新型使用冲床作为压制动力，压制过程稳定快捷，可以显著提高工作效率，满足补平效率与质量的要求；本实用新型结构简单、成本低廉、性能稳定，可大幅度降低操作员劳动强度。
文档编号G01N1/28GK203164033SQ20132008795
公开日2013年8月28日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者郑靓, 王元光, 李建新, 张永健, 陈园婧 申请人:广东省建筑科学研究院