一种孔底旋压剪切仪

1.本实用新型涉及剪切仪技术领域，具体涉及一种孔底旋压剪切仪。


背景技术：

2.圆锥动力触探试验(dpt)是岩土工程勘察中常规的原位测试方法之一，它是利用一定质量的落锤，以一定高度的自由落距将标准规格的圆锥形探头击入土层中，根据探头贯入击数、贯入度或动贯阻力判别土层的变化，评价土的工程性质。但人为的因素，例如落锤的高度，读数量测方法等对实验的结果影响都较大。而且动力触探的触探击数一般是与土的密实度挂钩。因此研发一种自动化程度较高的，能测土的多种物理力学参数的剪切仪是有必要的。目前大多数的剪切仪的探头钻入岩土内时，不能对土层进行剪切试验，而且不利于探头进行旋转时排渣，以及钻进的性能较差。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供一种孔底旋压剪切仪，不仅能对土层进行剪切实验还解决了探头排渣的问题。
4.本实用新型采用下述的技术方案：
5.一种孔底旋压剪切仪，其特征在于，包括升降组件、剪切组件、调节组件，所述升降组件通过调节组件与剪切组件连接；
6.所述升降组件包括安装架、第一电机、驱动杆、传动座，所述安装架包括顶板和底板，所述顶板上表面安装有第一电机，所述第一电机输出轴贯穿顶板连接驱动杆，在所述驱动杆上设有传动座；
7.所述剪切组件包括从上到下依次连接的回转器、卡盘、钻杆、承台部、锥头部，所述钻杆上设有压力传感器；
8.所述调节组件为对称结构，包括固定座、齿牙、转动座、第二电机、蜗杆、安装座、第一齿轮、第二齿轮、第三电机、连接架；所述传动座两端分别设有一个固定座，所述固定座设有竖向的齿牙，所述转动座设有蜗杆，所述蜗杆连接第二电机输出轴，所述齿牙与蜗杆啮合，固定座与转动座转动连接；所述转动座连接安装座；所述安装座上设有横向安装的第一齿轮，所述连接架设有横向安装的第二齿轮，所述第二齿轮连接第三电机的输出轴，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所以安装座与连接架转动连接，所述回转器安装在连接架下表面。
9.进一步的，所述安装架顶板和底板设有斜拉杆，用于平衡支撑，使安装架更加稳固。
10.进一步的，在所述驱动杆表面设有外螺纹部，所述传动座设有内螺纹部，所述外螺纹部与内螺纹部相互配合。
11.进一步的，在所述驱动杆两侧、顶板和底板之间对称设有多根滑杆，所述传动座在滑杆相应位置设有滑套，所述滑杆与滑套滑动连接。
12.进一步的，所述承台部内设置有空心母头，所述钻杆通过空心母头可拆卸的与承
台部连接。
13.进一步的，所述锥头部包括四块十字形安装的斜锥板和斜锥台，所述斜锥台的高度为斜锥板的一半，所述斜锥台与所述斜锥板为一体结构。
14.进一步的，所述斜锥板的厚度为4mm-6mm。
15.进一步的，所述承台部250的高度为40mm-50mm。
16.进一步的，所述第一电机120为伺服电机。
17.进一步的，所述卡盘220为液压盘。
18.本实用新型的有益效果是：
19.1、本实用新型通过调节组件可以自由调整锥头的角度；
20.2、本实用新型实现了剪切仪在土层中剪切作业，通过在钻杆上设置的压力传感器实时了对钻进过程中钻头钻进压力、钻头扭矩、钻头旋转速度和钻头钻进速度进行智能化控制和监测，实现土体分层和土体力学参数获取等目的；
21.3、本实用新型有利于探头进行旋转时排渣，以及增加钻进的性能。
附图说明
22.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。
23.图1为本实用新型结构示意图；
24.图2为本实用新型升降组件结构示意图；
25.图3为本实用新型剪切组件结构示意图；
26.图4为本实用新型调节组件结构示意图；
27.图5为本实用新型承台部和锥头部结构示意图；
28.图中：100-升降组件；110-安装架；111-滑杆；112-斜拉杆；120-第一电机；130-驱动杆；131-外螺纹部；140-传动座；141-滑套；142-内螺纹部；200-剪切组件；210-回转器；220-卡盘；230-钻杆；240-压力传感器；250-承台部；251-空心母头；260-锥头部；261-斜锥板；262-斜锥台；300-调节组件；310-固定座；311-齿牙；320-转动座；330-第二电机；340-蜗杆；350-安装座；360-第一齿轮；370-第二齿轮；380-第三电机；390-连接架。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
30.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象
的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
31.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
32.如图1至图4所示，一种孔底旋压剪切仪，其特征在于，包括升降组件100、剪切组件200、调节组件300，所述升降组件100通过调节组件300与剪切组件200连接；升降组件100主要用于将剪切探头压入土中，剪切组件200主要用于升降组件100将剪切探头压入土中，再旋转剪切单元实现岩土体剪切过程，并对钻进过程中钻头钻进压力、钻头扭矩、钻头旋转速度和钻头钻进速度进行智能化控制和监测，实现土体分层和土体力学参数获取等目的，通过调节组件300调节剪切组件200角度，在不同位置以及不同角度进行土层的检测，进而得出全方面的数据。
33.所述升降组件100包括安装架110、第一电机120、驱动杆130、传动座140，所述安装架110包括顶板和底板，所述顶板上表面安装有第一电机120，所述第一电机120输出轴贯穿顶板连接驱动杆130，在所述驱动杆130上设有传动座140。
34.所述剪切组件200包括从上到下依次连接的回转器210、卡盘220、钻杆230、承台部250、锥头部260，所述钻杆230上设有压力传感器240，在本实施例中，压力传感器240的型号为：pt124g-211。
35.所述调节组件300为对称结构，包括固定座310、齿牙311、转动座320、第二电机330、蜗杆340、安装座350、第一齿轮360、第二齿轮370、第三电机380、连接架390；所述传动座140两端分别设有一个固定座310，所述固定座310设有竖向的齿牙311，所述转动座320设有蜗杆340，所述蜗杆340连接第二电机330输出轴，所述齿牙311与蜗杆340啮合，固定座310与转动座320转动连接；所述转动座320连接安装座350；所述安装座350上设有横向安装的第一齿轮360，所述连接架390设有横向安装的第二齿轮370，所述第二齿轮370连接第三电机380的输出轴，所述第一齿轮360与第二齿轮370啮合，所以安装座350与连接架390转动连接，所述回转器210安装在连接架390下表面，可以使得锥头部260的角度能够进行调节。
36.如图2所示，所述安装架110顶板和底板设有斜拉杆112，用于平衡支撑，使安装架110更加稳固。
37.在所述驱动杆130表面设有外螺纹部131，所述传动座140设有内螺纹部142，所述外螺纹部131与内螺纹部142相互配合。
38.在所述驱动杆130两侧、顶板和底板之间对称设有多根滑杆111，所述传动座140在滑杆111相应位置设有滑套141，所述滑杆111与滑套141滑动连接，通过滑杆111可以使得传动座140上的滑套141能够在滑杆111上稳定进行升降作用，从而可以稳定将探头击入土层中。
39.如图5所示，所述承台部250内设置有空心母头251，所述钻杆230通过空心母头251可拆卸的与承台部250连接，承台部250的空心母头251的大小可根据实际的钻杆230公头大小进行适当的调整，从而进行不同型号的钻杆230进行连接，进而使得在细粒土中进行实际操作时，可以采用钻机提供下钻力，首先使剪切探头自主钻进，减少人为因素对试验结果的影响。
40.所述锥头部260包括四块十字形安装的斜锥板261和斜锥台262，所述斜锥台262的高度为斜锥板261的一半，所述斜锥台262与所述斜锥板261为一体结构。为了能够使得探头可以适应于不同土层进行剪切，将探头设为以下几种型号的探头：一、锥尖为90
°
，斜锥板
261的厚度为5mm，承台的半径为46mm，高60mm；锥头部260和承台部250光滑连接，连接处为5mm半径，135
°
的圆角，斜锥台262的高度为锥头的一半，且在对承台部250和锥头部260进行机械制作时应一步切削完成，而非拼接完成，使整个剪切组件300具备一体性；二、锥尖为60
°
，斜锥板261的厚度为5mm，承台的半径为46mm，高60mm；锥头部260和承台部250光滑连接，连接处为5mm半径，150
°
的圆角，其中“内凹”区分两部分进行分割，锥头部260部分的内凹区被一斜圆锥切割得来，承台部250部分的内凹区被一椭球体切割得到且在对锥头部260和承台部250进行机械制作时应一步切削完成，而非拼接完成，使整个剪切组件300具备一体性；三、锥尖为90
°
，斜锥板261的厚度为5mm，承台的半径为46mm，高60mm；锥头部260和承台部250光滑连接，连接处为5mm半径，135
°
的圆角，其中“内凹”区分两部分进行分割，锥头部260部分的内凹区被一斜圆锥切割得来，承台部250部分的内凹区被一椭球体切割得到且在对锥头部260和承台部250进行机械制作时应一步切削完成，而非拼接完成，使整个剪切组件300具备一体性。进而可以根据以上三种型号的探头进行安装使用。
41.所述第一电机120为伺服电机。
42.所述卡盘220为液压盘。
43.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。