一种用于钻芯法的防崩坏多级混凝土钻芯装置的制作方法

1.本发明涉及混凝土检测设备设备技术领域，尤其涉及一种用于钻芯法的防崩坏多级混凝土钻芯装置。


背景技术：

2.混凝土广泛应用于现代建筑中，为了检测混凝土内部的压实度、硬度、抗压性能等参数，通常通过钻芯法来检测，根据相关的检测标准，钻芯法取样混凝土的过程中，。必须要用到钻芯机，现有技术中的钻芯机结构较为简单，通常包括安装基座、连接于安装基座的钻头和用于防止钻头发生位置偏移的位置矫正装置，但是，这种钻芯机的缺陷是，在钻芯过程中，由于钻头不断下压，混凝土废屑也会不断被挤压，导致下层的混凝土被废屑挤压破坏，会影响后续样品的测试结果，此外，由于现有技术中的钻头本身就是一个筒状结构，钻头与混凝土摩擦产生大量热能，容易导致钻头损坏，需要不断的添加冷却液，但是，冷却液容易渗入混凝土中，造成环境污染。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提供了一种能够提高取出的样品的形状的准确度、避免冷却液污染环境的防崩坏多级混凝土钻芯装置。
4.本发明的技术方案：一种用于钻芯法的防崩坏多级混凝土钻芯装置，包括设备基座、连接于设备基座的钻头装置、用于为钻头装置冷却的冷却装置、连接于设备基座的位置矫正装置和控制器，所述钻头装置包括连接于设备基座的滑动基座、用于驱动滑动基座在竖直方向滑动的驱动电机、连接于滑动基座的旋转轴、用于驱动旋转轴旋转的旋转电机和固定连接于旋转轴的钻头元件，所述钻头元件包括筒状壳体和连接于筒状壳体的第一钻头，所述第一钻头的上端直径小于下端的直径，所述位置矫正装置包括连接于设备基座的限位套，所述限位套内壁设有减震垫圈，所述减震垫圈与限位套内壁的形状大小相适配，所述减震垫圈内壁与旋转轴的形状大小相适配，所述冷却装置包括喷射元件、连接于喷射元件的连接管、连接于连接管的压力泵和连接于压力泵的冷却液储存罐，所述控制器分别与旋转电机、驱动电机和压力泵电连接。
5.采用上述技术方案，首先将设备基座固定，使得筒状壳体对准待取样的位置，然后通过控制器控制旋转电机带动旋转轴旋转，使得筒状壳体随之旋转，同时通过控制器控制驱动电机带动滑动基座匀速竖直向下运动，筒状壳体首先将混凝土进行初步取芯，随着筒状壳体不断下移，第一钻头与样品接触，由于第一钻头的上端直径小于下端的直径，因此，样品通过被第一钻头打磨，样品的直径不断减小，这样可以避免由于外力作用过大导致样品崩坏，同时，通过控制器控制压力泵提供压力，使得冷却液储存罐中的冷却液流经连接管进入喷射元件，通过喷射元件喷出的冷却液，使得筒状壳体和第一钻头快速冷却，从而避免设备磨损严重。
6.本发明的进一步设置：所述钻头装置还包括连接于第一钻头的第二钻头，所述第
二钻头的上端直径小于下端的直径，所述第一钻头与第二钻头同轴心设置，所述第一钻头的上端直径大于第二钻头的下端直径，所述第二钻头上端的直径大小与需要的样品的直径大小相适配。
7.采用上述技术方案，由于所述钻头装置还包括连接于第一钻头的第二钻头，第二钻头的上端直径小于下端的直径，这样可以使得样品是通过多次、连续性的打磨成型，从而减小钻芯过程中废屑的颗粒大小，进一步防止样品收到挤压崩坏，从而提高样品进行测试时的准确性。
8.本发明的进一步设置：所述第一钻头和第二钻头上分别设有第一进料口和第二进料口，所述连接管包括第一连接管和第二连接管，所述筒状壳体上设有第一进料槽和第二进料槽，所述第一连接管和第二连接管分别连接于第一进料槽和第二进料槽，所述喷射元件包括第一喷射元件和第二喷射元件，所述第一喷射元件和第二喷射元件分别与第一连接管和第二连接管连接，所述第一喷射元件和第二喷射元件分别对准第一进料口和第二进料口，所述旋转轴上设有固定平台，所述冷却液储存罐和压力泵固定连接于固定平台。
9.采用上述技术方案，由于第一喷射元件和第二喷射元件分别对准第一进料口和第二进料口，第一进料口和第二进料口分别位于第一钻头和第二钻头上，这样可以使得冷却进入第一钻头、第二钻头与样品之间，使得两者进一步润滑，当冷却液的投入量达到一定程度后，废屑会从第一进料口和第二进料口中反灌出来，起到及时清理废屑的作用，同时，还可以减小废屑对样品的磨损，保证样品在取芯过程中不会崩坏。
10.本发明的进一步设置：还包括清洁装置，所述清洁装置包括第一吸料元件、第二吸料元件、连接于第一吸料元件的第一吸料管、连接于第二吸料元件的第二吸料管、连接于第一吸料管和第二吸料管的吸气泵和连接于吸气泵的废料收集槽，所述筒状壳体上还设有第一出料槽和第二出料槽，所述第一吸料管和第二吸料管分别连接于第一出料槽和第二出料槽，所述第一吸料元件和第二吸料元件分别与第一喷射元件和第二喷射元件处于同一水平面上，所述吸气泵和废料收集槽固定连接于固定平台。
11.采用上述技术方案，由于清洁装置包括第一吸料元件、第二吸料元件、连接于第一吸料元件的第一吸料管、连接于第二吸料元件的第二吸料管、连接于第一吸料管和第二吸料管的吸气泵和连接于吸气泵的废料收集槽，且第一吸料元件和第二吸料元件分别与第一喷射元件和第二喷射元件处于同一水平面上，通过第一吸料管和第二吸料管将冷却液废液和钻芯废屑吸出，避免造成环境污染，同时，可以进一步减少废屑对样品的磨损，进一步保护样品避免崩坏。
12.本发明的进一步设置：还包括吹气装置，所述吹气装置包括加压泵和连接于加压泵的吹气管，所述筒状壳体上设有进气槽，所述吹气管连接于进气槽，所述进气槽的开口位置在竖直方向低于第一出料口的位置，所述进气槽的开口方向对准第一进料口的位置。
13.采用上述技术方案，由于进气槽的开口位置在竖直方向低于第一出料口的位置，且进气槽的开口方向对准第一进料口的位置，可以使得废屑被吹气管中的气流吹起，避免废屑挤压后硬度增强，进一步保护样品避免崩坏。
14.本发明的进一步设置：所述位置矫正装置还包括连接于筒状壳体的连接盘、连接于连接盘与限位套之间的弹性绳和连接于弹性绳的滑动块，所述连接盘底部设有定位槽，所述筒状壳体上设有固定连接于筒状壳体的定位块，所述定位块可在定位槽中滑动，所述
定位槽呈环状，所述限位套上设有滑动凹槽，所述滑动块滑动连接于滑动凹槽，所述连接盘与筒状壳体同轴心设置，所述连接盘放置于筒状壳体上方，所述弹性绳和滑动块的数量相同且大于或等于两个。
15.采用上述技术方案，由于位置矫正装置还包括连接于筒状壳体的连接盘、连接于连接盘与限位套之间的弹性绳和连接于弹性绳的滑动块，随着驱动电机带动滑动基座竖直向下运动，筒状壳体也会随之向下滑动，连接盘也会下滑，由于连接盘只是防止在筒状壳体上，且与筒状壳体同轴心设置，筒状壳体上设有固定连接于筒状壳体的定位块，所述定位块可在定位槽中滑动，所述定位槽呈环状，因此，连接盘只发生竖直方向的运动，不会发生旋转，而限位套与连接盘之间的距离不断拉长，使得弹性绳会对滑动块施加向中心方向的拉力，滑动块也会对限位套施加向中心方向的作用力，从而进一步提高限位套的限位作用，避免筒状壳体在钻芯过程中发生相对位移使得钻出的样品形状精度不达标。
附图说明
16.附图1为本发明具体实施例的一种用于钻芯法的防崩坏多级混凝土钻芯装置的结构示意图。
17.附图2为本发明具体实施例的一种用于钻芯法的防崩坏多级混凝土钻芯装置中钻头装置的剖视图。
18.附图3为本发明具体实施例的一种用于钻芯法的防崩坏多级混凝土钻芯装置中位置矫正装置的结构示意图。
19.1-设备基座，2-钻头装置，3-冷却装置，4-位置矫正装置，5-控制器，6-滑动基座，7-驱动电机，8-旋转轴，9-旋转电机，10-钻头元件，11-筒状壳体，12-第一钻头，13-限位套，14-减震垫圈，15-喷射元件，16-连接管，17-压力泵，18-冷却液储存罐，19-第二钻头，20-第一进料口，21-第二进料口，22-第一连接管，23-第二连接管，24-第一进料槽，25-第二进料槽，26-第一喷射元件，27-第二喷射元件，28-固定平台，29-清洁装置，30-第一吸料元件，31-第二吸料元件，32-第一吸料管，33-第二吸料管，34-第一出料槽，35-第二出料槽，36-吸气泵，37-废料收集槽，38-加压泵，39-吹气管，40-进气槽，41-连接盘，42-弹性绳，43-滑动块，44-定位槽，45-定位块，46-滑动凹槽。
具体实施方式
20.如图1-3所示，一种用于钻芯法的防崩坏多级混凝土钻芯装置，包括设备基座1、连接于设备基座1的钻头装置2、用于为钻头装置2冷却的冷却装置3、连接于设备基座1的位置矫正装置4和控制器5，所述钻头装置2包括连接于设备基座1的滑动基座6、用于驱动滑动基座6在竖直方向滑动的驱动电机7、连接于滑动基座6的旋转轴8、用于驱动旋转轴8旋转的旋转电机9和固定连接于旋转轴8的钻头元件10，所述钻头元件10包括筒状壳体11和连接于筒状壳体11的第一钻头12，所述第一钻头12的上端直径小于下端的直径，所述位置矫正装置4包括连接于设备基座1的限位套13，所述限位套13内壁设有减震垫圈14，所述减震垫圈14与限位套13内壁的形状大小相适配，所述减震垫圈14内壁与旋转轴8的形状大小相适配，所述冷却装置3包括喷射元件15、连接于喷射元件15的连接管16、连接于连接管16的压力泵17和连接于压力泵17的冷却液储存罐18，所述控制器5分别与旋转电机9、驱动电机7和压力泵17
电连接。
21.首先将设备基座1固定，使得筒状壳体11对准待取样的位置，然后通过控制器5控制旋转电机9带动旋转轴8旋转，使得筒状壳体11随之旋转，同时通过控制器5控制驱动电机7带动滑动基座6匀速竖直向下运动，筒状壳体11首先将混凝土进行初步取芯，随着筒状壳体11不断下移，第一钻头12与样品接触，由于第一钻头12的上端直径小于下端的直径，因此，样品通过被第一钻头12打磨，样品的直径不断减小，这样可以避免由于外力作用过大导致样品崩坏，同时，通过控制器5控制压力泵17提供压力，使得冷却液储存罐18中的冷却液流经连接管16进入喷射元件15，通过喷射元件15喷出的冷却液，使得筒状壳体11和第一钻头12快速冷却，从而避免设备磨损严重。
22.所述钻头装置2还包括连接于第一钻头12的第二钻头19，所述第二钻头19的上端直径小于下端的直径，所述第一钻头12与第二钻头19同轴心设置，所述第一钻头12的上端直径大于第二钻头19的下端直径，所述第二钻头19上端的直径大小与需要的样品的直径大小相适配。
23.由于所述钻头装置2还包括连接于第一钻头12的第二钻头19，第二钻头19的上端直径小于下端的直径，这样可以使得样品是通过多次、连续性的打磨成型，从而减小钻芯过程中废屑的颗粒大小，进一步防止样品收到挤压崩坏，从而提高样品进行测试时的准确性。
24.所述第一钻头12和第二钻头19上分别设有第一进料口20和第二进料口21，所述连接管16包括第一连接管22和第二连接管23，所述筒状壳体11上设有第一进料槽24和第二进料槽25，所述第一连接管22和第二连接管23分别连接于第一进料槽24和第二进料槽25，所述喷射元件15包括第一喷射元件26和第二喷射元件27，所述第一喷射元件26和第二喷射元件27分别与第一连接管22和第二连接管23连接，所述第一喷射元件26和第二喷射元件27分别对准第一进料口20和第二进料口21，所述旋转轴8上设有固定平台28，所述冷却液储存罐18和压力泵17固定连接于固定平台28。
25.由于第一喷射元件26和第二喷射元件27分别对准第一进料口20和第二进料口21，第一进料口20和第二进料口21分别位于第一钻头12和第二钻头19上，这样可以使得冷却进入第一钻头12、第二钻头19与样品之间，使得两者进一步润滑，当冷却液的投入量达到一定程度后，废屑会从第一进料口20和第二进料口21中反灌出来，起到及时清理废屑的作用，同时，还可以减小废屑对样品的磨损，保证样品在取芯过程中不会崩坏。
26.还包括清洁装置29，所述清洁装置29包括第一吸料元件30、第二吸料元件31、连接于第一吸料元件30的第一吸料管32、连接于第二吸料元件31的第二吸料管33、连接于第一吸料管32和第二吸料管33的吸气泵36和连接于吸气泵36的废料收集槽37，所述筒状壳体11上还设有第一出料槽34和第二出料槽35，所述第一吸料管32和第二吸料管33分别连接于第一出料槽34和第二出料槽35，所述第一吸料元件30和第二吸料元件31分别与第一喷射元件26和第二喷射元件27处于同一水平面上，所述吸气泵36和废料收集槽37固定连接于固定平台28。
27.由于清洁装置29包括第一吸料元件30、第二吸料元件31、连接于第一吸料元件30的第一吸料管32、连接于第二吸料元件31的第二吸料管33、连接于第一吸料管32和第二吸料管33的吸气泵36和连接于吸气泵36的废料收集槽37，且第一吸料元件30和第二吸料元件31分别与第一喷射元件26和第二喷射元件27处于同一水平面上，通过第一吸料管32和第二
吸料管33将冷却液废液和钻芯废屑吸出，避免造成环境污染，同时，可以进一步减少废屑对样品的磨损，进一步保护样品避免崩坏。
28.还包括吹气装置，所述吹气装置包括加压泵38和连接于加压泵38的吹气管39，所述筒状壳体11上设有进气槽40，所述吹气管39连接于进气槽40，所述进气槽40的开口位置在竖直方向低于第一出料口的位置，所述进气槽40的开口方向对准第一进料口20的位置。
29.由于进气槽40的开口位置在竖直方向低于第一出料口的位置，且进气槽40的开口方向对准第一进料口20的位置，可以使得废屑被吹气管39中的气流吹起，避免废屑挤压后硬度增强，进一步保护样品避免崩坏。
30.所述位置矫正装置4还包括连接于筒状壳体11的连接盘41、连接于连接盘41与限位套13之间的弹性绳42和连接于弹性绳42的滑动块43，所述连接盘41底部设有定位槽44，所述筒状壳体11上设有固定连接于筒状壳体11的定位块45，所述定位块45可在定位槽44中滑动，所述定位槽44呈环状，所述限位套13上设有滑动凹槽46，所述滑动块43滑动连接于滑动凹槽46，所述连接盘41与筒状壳体11同轴心设置，所述连接盘41放置于筒状壳体11上方，所述弹性绳42和滑动块43的数量相同且大于或等于两个。
31.由于位置矫正装置4还包括连接于筒状壳体11的连接盘41、连接于连接盘41与限位套13之间的弹性绳42和连接于弹性绳42的滑动块43，随着驱动电机7带动滑动基座6竖直向下运动，筒状壳体11也会随之向下滑动，连接盘41也会下滑，由于连接盘41只是防止在筒状壳体11上，且与筒状壳体11同轴心设置，筒状壳体11上设有固定连接于筒状壳体11的定位块45，所述定位块45可在定位槽44中滑动，所述定位槽44呈环状，因此，连接盘41只发生竖直方向的运动，不会发生旋转，而限位套13与连接盘41之间的距离不断拉长，使得弹性绳42会对滑动块43施加向中心方向的拉力，滑动块43也会对限位套13施加向中心方向的作用力，从而进一步提高限位套13的限位作用，避免筒状壳体11在钻芯过程中发生相对位移使得钻出的样品形状精度不达标。