一种水分传感器安装钻孔装置的制作方法

本发明涉及水分传感器安装于硬质土体上的一种辅助装置，尤其涉及一种水分传感器安装钻孔装置。

背景技术：

目前电阻式水分传感器安装时通过探针插入土体来进行的。在这个过程中如果遇到较坚硬土体，一般压入不能奏效。敲击压入时由于敲击产生的震动会造成探针与探孔之间松动，这样会导致探针与土体不能有效接触。使用一般钻头进行钻孔，由于现场环境复杂及施工扰动，往往不能保证正确的孔距与孔径，在这种情况下，严重影响了水分传感器的工作，使测得的数据往往不具有参考性。

技术实现要素：

为了解决水分传感器安装时，由于敲击压入时由于敲击产生的震动会造成探针与探孔之间松动，导致探针与土体不能有效接触，从而影响测试数据的问题，本发明提供了一种水分传感器安装钻孔装置。

本发明的技术方案是：

一种水分传感器安装钻孔装置，包括外支架、旋钻系统和升降系统；旋钻系统通过升降系统与外支架活动连接；旋钻系统至少包括旋钻系统壳体，旋钻系统壳体上一端并列设置有多组快速钻头连接器，旋钻系统壳体上另一端设置有驱动装置，驱动装置经驱动轴通过齿轮组与多组快速钻头连接器均传动连接。

所述的升降系统由丝杠和转轴组成；丝杠固定设置在旋钻系统壳体两相对外侧壁上，转轴固定设置在外支架上端对应于旋钻系统壳体两相对外侧壁上丝杠的相对应位置上，转轴与丝杠啮合连接。

所述的旋钻系统的驱动轴通过轴承支架ⅱ连接在旋钻系统壳体的侧面，多组快速钻头连接器各通过一组齿轮连接轴与齿轮组传动连接，各组齿轮连接轴通过轴承支架ⅰ连接在旋钻系统壳体的侧面。

所述的齿轮组包括从动锥形轮、第一从动直齿轮、第二从动直齿轮、第三从动直齿轮及主动锥形齿轮，其中多组快速钻头连接器各通过一组齿轮连接轴连接有一从动锥形轮，每组从动锥形轮分别与一组从动直齿轮垂直啮合连接，其中第一从动直齿轮还与主动锥形齿轮垂直啮合连接，主动锥形齿轮固定在驱动轴端部。

所述的快速钻头连接器为三组，快速钻头连接器的前端设置有钻头卡扣，钻头卡扣置于旋钻系统壳体外。

所述的齿轮组中的第一从动直齿轮、第二从动直齿轮和第三从动直齿轮均通过中心轴固定于旋钻系统壳体侧面，第一从动直齿轮、第二从动直齿轮及第三从动直齿轮均与下底面垂直，中间位置的为第一从动直齿轮，相邻的两组第二从动直齿轮之间通过第一从动直齿轮啮合，两个第二从动直齿轮分别啮合连接第三从动直齿轮。

所述的支架的四个角及长边的中间位置分别设置有固定针头，外壳上设置有旋钻深度标尺。

所述的轴承支架ⅰ及轴承支架ⅱ在相应位置分别设置两组。

所述的三个快速钻头连接器等间距的并列固定安装在旋钻系统上；快速钻头连接器安装直径小于水分传感器探针的钻头1-2mm。

所述的升降系统还包括设置在外支架上与外支架滑动连接的丝杠，外支架上滑动连接的丝杠与固定设置在旋钻系统壳体上端的转轴啮合连接。

本发明的有益效果是：本发明通过三根并列、同步旋钻、等长且直径略小于探针的钻头，在坚硬的原状土体上进行钻孔，之后压入探针过程中，由于钻孔的存在，能保证压入方向正确，并且能保证在压入过程中不会产生由于挤土产生的探针歪斜；同时由于钻孔孔径略小于探针孔径，在压入过程中能保证将钻孔产生的扰动压密，经现场实验对比，用本发明后所得的测试数据满足了实际工作的要求。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明俯视图；

图2是本发明壳内主视图；

图3是本发明升降系统侧视图；

图4是本发明旋转系统俯视图；

图5是本发明俯视图；

图6是本发明左视图。

图中，1-快速钻头连接器；2-齿轮组；3-轴承ⅰ；4-轴承ⅱ；5-旋钻系统壳体；6-固定针头；7-支架；8-转轴；9-钻头卡扣；10-丝杠；11-驱动轴；12-驱动装置；13-主动锥形齿轮；14-第一从动直齿轮；15-第二从动直齿轮；16-第三从动直齿轮；17-轴承支架ⅰ；18-齿轮连接轴；19-从动锥形齿轮；20-轴承支架ⅱ；21-丝杠。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1、图2、图3、图4、图5及图6所示一种水分传感器安装钻孔装置，包括外支架7、旋钻系统和升降系统；旋钻系统通过升降系统与外支架7活动连接；旋钻系统至少包括旋钻系统壳体5，旋钻系统壳体5上一端并列设置有多组快速钻头连接器1，旋钻系统壳体5上另一端设置有驱动装置12，驱动装置12经驱动轴11通过齿轮组2与多组快速钻头连接器1均传动连接。

在使用时，首先清理被测试面，固定水分传感器安装钻孔装置于待测土体表面，调整升降系统使旋钻系统至合适位置，驱动旋钻系统，完成钻孔，在钻孔内插入水分传感器，进行测试工作。

实施例2：

如图1、图2、图3、图4及图5所示，与实施例1相比，本实施例不同的是所述的旋钻系统的驱动轴11通过轴承支架ⅱ20连接在旋钻系统壳体5的侧面，多组快速钻头连接器1各通过一组齿轮连接轴18与齿轮组2传动连接，各组齿轮连接轴18通过轴承支架ⅰ17连接在旋钻系统壳体5的侧面。

优选的是所述的齿轮组2包括从动锥形轮19、第一从动直齿轮14、第二从动直齿轮15、第三从动直齿轮16及主动锥形齿轮13，其中多组快速钻头连接器1各通过一组齿轮连接轴18连接有一从动锥形轮19，每组从动锥形轮19分别与一组从动直齿轮垂直啮合连接，其中第一从动直齿轮14还与主动锥形齿轮13垂直啮合连接，主动锥形齿轮13固定在驱动轴11端部。

优选的是所述的齿轮组2中的第一从动直齿轮14、第二从动直齿轮15和第三从动直齿轮16均通过中心轴固定于旋钻系统壳体5侧面，第一从动直齿轮14、第二从动直齿轮15及第三从动直齿轮16均与下底面垂直，中间位置的为第一从动直齿轮14，相邻的两组第二从动直齿轮15之间通过第一从动直齿轮14啮合，两个第二从动直齿轮15分别啮合连接第三从动直齿轮16。

优选的是所述的快速钻头连接器1为三组，快速钻头连接器1的前端设置有钻头卡扣9，钻头卡扣9置于旋钻系统壳体5外。

发明采用本方案，旋钻系统在驱动装置的驱动下沿着丝杠方向推进，到达指定深度后拔出设备。

此方案保证了三个并列设置的快速钻头能够同步、同深度的钻孔，以保证高质量的钻孔，提高了水分传感器测试精度。

本发明在使用时，在驱动装置及旋钻系统的配合下，通过三个并列设置的快速钻头，齿轮组与锥齿轮的有机啮合连接，完成了三个钻孔同步、等深钻成。

在坚硬的原状土体上进行钻孔，之后压入探针过程中，由于钻孔的存在，能保证压入方向正确，并且能保证在压入过程中，不会产生由于挤土产生的探针歪斜；通过外壳上钉子固定于坚硬土体表面，可以保证钻进稳定；经现场实验对比，本发明能较好的工作。

通过旋钻成孔，有效安装水分传感器；通过丝杠步进能有效保证旋钻装置垂直钻入。

实施例3：

如图2及图4所示，与实施例1相比，本实施例不同的是所述的轴承支架17及轴承支架ⅱ20在相应位置分别设置两组。

轴承支架17设置两组，能保证装置稳定、顺畅的进行。

实施例4：

如图1、图3和图6所示，与实施例1相比，本实施例不同的是所述的外壳5上设置有旋钻深度标尺,支架7的四个角及长边的中间位置分别设置有固定针头6。

使本发明在使用时通过固定针头6牢固的固定在待测土地地面上，保证测试时装置的稳定性，保证测试的精度。

采用此方案，可以在旋钻系统沿着丝杠方向推进时，按照测试要求，当钻孔到达指定深度后拔出设备，插入水分传感器，钻进深度可控，保证水分传感器探针与土体紧密接触，就能精确的测得索要的实验数据。

实施例5：

如图1、图2、图3、图4和图5所示，与实施例1相比，本实施例不同的是所述的三个快速钻头连接器1等间距的并列固定安装在旋钻系统壳体5上；快速钻头连接器1安装直径小于水分传感器探针的钻头1-2mm。

在使用本发明时，安装直径略小于水分传感器探针的钻头在钻头卡扣9上，之后开始启动驱动装置，使本设备在被测试地面上同步钻出三个等长，等间距，直径略小于水分传感器探针的孔，然后插入水分传感器进行测试。

本发明采用此方案，能够同时钻孔，由于孔径小于探针孔径，在压入过程中能保证减少钻孔时产生的扰动，三根钻头间距与水分传感器探针间距相同，可以保证安装无误，钻头直径略小于探针，保证对土体扰动最少。

实施例6：

如图1和图3所示，与实施例1相比，本实施例不同的是所述的升降系统还包括设置在外支架7上与外支架7滑动连接的丝杠21，外支架7上滑动连接的丝杠21与固定设置在旋钻系统壳体5上端的转轴8啮合连接。

实际使用时，在丝杠和转轴的配合下，使得旋钻系统方便、顺畅的上下移动，方便快捷的完成钻孔工作。

本发明通过三根并列、同步旋钻、等长且直径略小于探针的钻头，在坚硬的原状土体上进行钻孔，之后压入探针。由于钻孔的存在，能保证压入方向正确，并且能保证在压入过程中不会产生由于挤土产生的探针歪斜；同时由于钻孔孔径略小于探针孔径，在压入过程中能保证将钻孔产生的扰动压密。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。