一种钻心取样装置的制作方法

1.本实用新型属于道路工程用辅助设备领域，具体涉及一种钻心取样装置。


背景技术：

2.近年来我国公路发展迅速，随着我国对道路品质与安全重视程度的不断增加，道路建设过程中的质量检测任务日益繁重，对相应的设备要求不断提高。
3.为提高道路品质与安全性能，避免路面在铺筑或使用过程中出现不良现象，影响路面品质，对通行车辆造成安全隐患，需要在道路铺筑过程中进行密集的取样检测，现有的取样设备对道路进行取样时，直接到取样地点进行操作，当遇到路面疏松、取样点处于崎岖山路以及取样目标为桥梁、桥墩等地势特殊等情况，现有的取样设备较大无法到达取样地，不利于取样工作的进行，再者，现有的取样设备取样过程均容易对施工路面造成水损害，且在芯样获取过程往往会出现断芯情况。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，本实用新型提供一种钻心取样装置，解决现有技术无法到达特殊的取样地以及设备取样过程均容易对施工路面造成水损害且在芯样获取过程往往会出现断芯情况的问题。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
6.一种钻心取样装置，包括万向转动机构、支撑机构与取样机构，万向转动机构，包括固定底盘、旋转底盘、转轴与行走单元，所述转轴设于所述固定底盘与旋转底盘之间，所述行走单元设于固定底盘靠近地面的一侧；支撑机构包括支撑架与轨道架，所述支撑架设于所述旋转底盘上远离地面的一侧，所述轨道架设于所述支撑架上靠近地面的一侧，所述轨道架的横向宽度大于万向转动机构的横向宽度；取样机构包括动力机箱、升降杆、取样缸、承载座与冷却缸，所述动力机箱可滑动的设于轨道架上且位于万向转动机构的侧方，所述升降杆的一端分别沿动力机箱的长度方向穿过动力机箱设于动力机箱的两侧，另一端穿过承载座；所述取样缸可贯穿的设于承载座上，所述冷却缸设于承载座上远离地面的一侧，所述升降杆的长度大于动力机箱远离地面的一端至地面的高度。
7.所述钻心取样装置还包括水循环机构，所述水循环机构包括回水缸与吸水盘，所述回水缸设于所述承载座上与冷却缸同侧，所述吸水盘可上下运动的设于所述承载座上，所述回水缸、吸水盘与冷却缸相互之间通过水管连接。
8.所述固定底盘包括第一安装孔，所述第一安装孔内设转盘，所述转轴一端设于第一安装孔内，所述旋转底盘上设有第二安装孔，所述转轴另一端设于第二安装孔内，所述行走单元包括多个设于所述固定底盘周向上的行走轮。
9.所述支撑架包括可伸缩的框架设于所述旋转底盘上，所述框架的端部设有多个第一安装槽，所述轨道架包括两个相互平行的滑轨以及连接所述滑轨的多个横轨，所述滑轨设于第一安装槽上。
10.所述轨道架的横向宽度为固定底盘的三倍。
11.所述动力机箱包括油压箱与两个支撑部，支撑部设于油压箱两侧，所述油压箱设于横轨上，所述升降杆分别设于两个支撑部上；
12.所述取样缸包括动力座、气缸、动力转盘、钻刀与喷头，所述承载座所述动力座与动力机箱通过油管连接，所述动力座内设第三安装孔，所述气缸设于第三安装孔内，所述喷头设于气缸底端不超过动力座的底端，所述动力转盘设于动力座底端，钻刀与动力转盘通过气管连接。
13.所述承载座上设置第三安装槽，所述第三安装槽的开口朝向地面一侧，所述吸水盘包括沿竖直方向依次连接的伸缩杆、储水腔和单向滤水板，所述伸缩杆一端通过第三安装槽与承载座连接，另一端与储水腔连接，所述储水腔的径向宽度小于等于第三安装槽的径向宽度。
14.所述万向转动机构上还包括多个液压调平支座，分别设于所述固定底盘上靠近地面的一侧，所述液压调平支座包括液压缸、撑杆与吸盘，所述液压缸一端与固定底盘连接，另一端与撑杆一端连接，撑杆另一端与吸盘连接。
15.所述动力座、气缸、钻刀的中心轴共线。
16.本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：
17.(ⅰ)本实用新型的钻心取样装置，通过将转轴设于固定底盘与旋转底盘之间，实现旋转底盘能够在固定底盘上的转动，带动支撑架与轨道架的转动，承载座通过升降杆与动力机箱连接，动力机箱设于轨道架上且位于固定底盘的侧方，实现了取样机构能够围绕固定底盘进行全方位转动，通过动力机箱在轨道架上的滑动，带动整个取样机构的移动，只需要在路况较好的位置移动行走单元就能够实现取样机构达到任意取样地点，通过控制升降杆调节承载座与地面的高度完成取样工作，克服了特殊取样地取样机构无法到达的缺陷。
18.(ⅱ)本实用新型的钻心取样装置，通过设置水循环机构，在钻刀取样过程中通过冷却缸对芯样进行降温时，冷却水会流入取样地，过多的冷却水会对路面带来水损害，通过设置可上下运动的吸水盘，能够将冷却水回收至回水缸中，降低了冷却水对取样地的水损害，回水缸与冷却缸通过水管连接实现了冷却水的循环利用。
19.(ⅲ)本实用新型的钻心取样装置，通过设置多个液压调平支座，当钻心取样装置到达取样地时，调节撑杆高度使吸盘与地面接触，增加了固定底盘的夹持力，使整个钻心取样装置与地面的接触更为稳固，通过调节液压缸实现固定底座的调平，实现钻心取样装置的平衡调节。
附图说明
20.图1是本实用新型的整体结构示意图；
21.图2是本实用新型的支撑架的结构示意图；
22.图3是本实用新型的动力机箱的结构示意图；
23.图4是本实用新型的取样缸的结构示意图；
24.图5是本实用新型的吸水盘的结构示意图；
25.图6是本实用新型的液压调平支座的结构示意图；
26.图7是本实用新型的承载座的结构示意图；
27.图8是本实用新型动力座的结构示意图。
28.图中各个标号的含义为：
[0029]1‑
万向转动机构，2
‑
支撑机构，3
‑
取样机构，4
‑
水循环机构，5
‑
液压调平支座；
[0030]
101
‑
固定底盘，102
‑
旋转底盘，103
‑
转轴，104
‑
行走单元，14
‑
行走轮；
[0031]
201
‑
支撑架，202
‑
轨道架，21
‑
可伸缩的框架，22
‑
滑轨，23
‑
第一安装槽；
[0032]
301
‑
动力机箱，302
‑
升降杆，303
‑
取样缸，304
‑
承载座，305
‑
冷却缸， 31
‑
油压箱，32
‑
支撑部，33
‑
动力座，34
‑
气缸，35
‑
动力转盘，36
‑
钻刀，37
‑ꢀ
油管，38
‑
喷头，39
‑
气管，40
‑
第二安装槽，41
‑
安装螺孔；
[0033]
401
‑
回水缸，402
‑
吸水盘，42
‑
伸缩杆，43
‑
储水腔，44
‑
单向滤水板，45
‑ꢀ
第三安装槽，46
‑
第四安装孔，47
‑
第四安装槽，48
‑
第五安装孔；
[0034]
501
‑
液压缸，502
‑
撑杆，503
‑
吸盘。
[0035]
以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
[0036]
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
[0037]
对于本实用新型而言，本技术文件中所使用的一些术语的含义如下：
[0038]
本文中所用，方向性术语“竖直”、“水平”与“横向”与说明书附图中纸面上的具体方向或附图中所示空间的相应方向一致。
[0039]
实施例：
[0040]
一种钻心取样装置，包括万向转动机构1、支撑机构2和取样机构3，万向转动机构1包括固定底盘101、旋转底盘102、转轴103与行走单元104，所述转轴103设于所述固定底盘101与旋转底盘102之间，所述行走单元 104设于固定底盘101靠近地面的一侧；支撑机构2包括支撑架201与轨道架202，所述支撑架201设于所述旋转底盘102上远离地面的一侧，所述轨道架202设于所述支撑架上靠近地面的一侧，所述轨道架202的横向宽度大于万向转动机构1的横向宽度；取样机构3包括动力机箱301、升降杆302、取样缸303、承载座304与冷却缸305，所述动力机箱301可滑动的设于轨道架202上且位于万向转动机构1的侧方，所述升降杆302的一端分别沿动力机箱301的长度方向穿过动力机箱301设于动力机箱301的两侧，另一端穿过承载座304；所述取样缸303可贯穿的设于承载座304上，所述冷却缸 305设于承载座304上远离地面的一侧，所述升降杆302的长度大于动力机箱301远离地面的一端至地面的高度。
[0041]
本实用新型的钻心取样装置，通过将转轴103设于固定底盘101与旋转底盘102之间，实现旋转底盘102能够在固定底盘103上的转动，带动支撑架201与轨道架202的转动，承载座304通过升降杆302与动力机箱301 连接，动力机箱301设于轨道架202上且位于万向转动机构1的侧方，实现了取样机构3能够围绕固定底盘102进行全方位转动，并通过动力机箱301 在轨道架202上的滑动，设置轨道架202的横向宽度大于万向转动机构1 的横向宽度，为动力机箱301在水平方向上的滑动提供足够的空间，带动整个取样机构3的全方位移动，只需要移动行走单元104就能够实现取样机构达到任意取样地点，通过控制升降杆302调节承载座304与地面的高度完成取样工作，克服了特殊取样地取样机构无法到达的缺陷。
[0042]
进一步的，所述钻心取样装置还包括水循环机构4，所述水循环机构4 包括回水缸401与吸水盘402，所述回水缸401设于所述承载座304上与冷却缸305同侧，所述吸水盘402可上下运动的设于所述承载座304上，所述回水缸401、吸水盘402与冷却缸305相互之间通过水管连接。
[0043]
其中，通过设置水循环机构4，在取样缸303取样过程中通过冷却缸对芯样进行降温时，冷却水会流入取样地，过多的冷却水会对路面带来水损害，通过设置可上下运动的吸水盘，能够将冷却水回收至回水缸中，降低了冷却水对取样地的水损害，回水缸与冷却缸通过水管连接实现了冷却水的循环利用。
[0044]
进一步的，所述固定底盘101包括第一安装孔，所述第一安装孔内设转盘，所述转轴103一端设于第一安装孔内，所述旋转底盘102上设有第二安装孔，所述转轴103另一端设于第二安装孔内，所述行走单元104包括多个设于所述固定底盘101周向上的行走轮14。
[0045]
其中，固定底盘101处设有电机，在电机的带动下转轴103能够转动，带动旋转底盘102转动，本实施例中的固定底盘101与旋转底盘102为矩形，尺寸相同，能够保证转动的稳定进行，行走轮14设置有4个，分布在固定底盘101的四个方向，行走轮14采用万向轮，在不移动的情况下处于锁死状态，保证了取样装置的稳定支撑。
[0046]
进一步的，所述支撑架201包括可伸缩的框架21设于所述旋转底盘102 上，所述框架21的端部设有多个第一安装槽23，所述轨道架202包括两个相互平行的滑轨22以及连接所述滑轨22的多个横轨，所述滑轨22设于第一安装槽23上，所滑轨22还上设有定位灯。
[0047]
其中，可伸缩的框架21为伸缩杆，用于调整框架21的竖直高度，来适应不同环境下的工作高度，第一安装槽23用于固定滑轨22，横轨用于支撑并安装动力机箱301。
[0048]
进一步的，所述轨道架202的横向宽度为固定底盘101的三倍，不仅为动机机箱301的水平移动提供足够的空间，能够使取样机构3到达的取样目标地的范围更为广泛，还实现整个取样装置的稳定性。
[0049]
进一步的，所述动力机箱301包括油压箱31与两个支撑部32，支撑部 32设于油压箱31两侧，所述油压箱31设于横轨上，所述升降杆302分别设于两个支撑部32上，所述油压箱31底部设置第二安装槽40；油压箱31 不仅用于为取样缸303提供动力来源，还起到了支撑整个取样机构的作用，两个支撑部32用于安装升降杆302，本实施例中的升降杆为螺杆，升降杆 302通过安装螺孔41设于支撑部32上，通过旋进螺杆调节承载座304与地面的高度，油压箱31通过第二安装槽40设于横轨上。
[0050]
所述取样缸303包括动力座33、气缸34、动力转盘35、钻刀36与喷头38，所述承载座304上设第四安装孔46，动力座33设于第四安装孔46 上，所述动力座33与动力机箱301通过油管37连接，所述动力座33内设第四安装槽47，第四安装槽47的竖直高度小于动力座33的竖直高度，动力转盘35设于动力座33底部，所述第四安装槽47与动力转盘35之间设置第五安装孔48，所述气缸34套设于第四安装槽47内，所述喷头38设于第五安装孔48内，所述钻刀36与动力转盘35通过气管39连接。
[0051]
其中，动力座33在油压箱31提供的动力下使动力转盘35转动，通过气管39带动钻刀36转动进行取样工作，气缸34能够向喷嘴38提供气压，喷嘴38通过气管将气压输送至钻刀36内，当取样完成后，在气压的冲击下便于芯样从钻到内脱离，从而保证芯样的完整性，取样缸303的外周面上设有滑槽，第四安装孔上设有滑轨，动力座33通过滑槽与滑轨连接的
方式与承载座可滑动连接，所述动力座33上设置有电机，通过电机控制动力座33 在承载座304上沿竖直方向上下运动，用以配合钻刀36在取样过程中的进刀与退刀工作。
[0052]
进一步的，所述承载座304上设置第三安装槽45，所述第三安装槽45 的开口朝向地面一侧，所述吸水盘402包括沿竖直方向依次连接的伸缩杆 42、储水腔43和单向滤水板44，所述伸缩杆42一端通过第三安装槽45与承载座304连接，另一端与储水腔43连接，所述储水腔43的径向宽度小于等于第三安装槽45的径向宽度。
[0053]
其中，通过第三安装槽45将伸缩杆设于承载座304上，伸缩杆42用于调节单向滤水板44与地面质之间的高度，设储水腔43的径向宽度小于等于第三安装槽45的径向宽度，能够确保储水腔43在第三安装槽45内上下移动，当开始进行取样工作时，调节伸缩杆42将单向滤水板44调节至于地面接触，将地面上的冷却水回收至储水腔43内，通过水管将储水腔43中的回收的冷却水储存在回水缸401中，回水缸401与冷却缸305通过水管连接，不仅减少了冷却水对地面的水损害，还实现了水资源的循环利用。
[0054]
进一步的，所述万向转动机构上还包括多个液压调平支座5，分别设于所述固定底盘101上靠近地面的一侧，所述液压调平支座5包括液压缸501、撑杆502与吸盘503，所述液压缸501一端与固定底盘101连接，另一端与撑杆502一端连接，撑杆502另一端与吸盘503连接，液压缸501用于在不光滑的路面工作上调整装置的稳定性，具体的通过控制撑杆502的高度进一步控制吸盘503与路面的吸附力来实现。
[0055]
进一步的，所述储水腔43上设有通孔45，所述通孔的直径大于所述钻刀36的直径，所述动力座33、气缸34、钻刀36与通孔45的中心轴共线，保证装置整体的稳定性。
[0056]
通过在储水腔43上设有通孔45，并将动力座33、气缸34、钻刀36与通孔45的中心轴共线，能够实现滤水板与冷却水第一时间的接触，减缓了冷却水的下渗时间，提高了冷却水的回收率。
[0057]
本实施例的工作过程：
[0058]
通过移动行走轮14将固定底盘101移动至目标取样地附近路面较为光滑且容易通行的位置，锁死行走轮14，通过调节撑杆502使吸盘503与地面接触，调整液压缸501使装置达到水平状态，通过调整支撑架201调节取样机构3的相对高度，移动动力机箱301在滑轨22上的位置调节取样机构 3的水平位移，使取样机构3能够到达任意目标取样地，通过调节升降杆302 使取样机构3与地面接触，启动动力机箱301带动取样缸303工作，动力转盘35转动带动钻刀36工作，此时，打开冷却缸305，通过水管对钻刀36 进行冷却，与此同时，启动伸缩杆42，使单向滤水板44与地面接触将冷却水回收至回水缸401中，并在此将冷却水提供给冷却缸305进行循环使用，钻刀36取样完成后退刀，打开气缸34产生气压，气压通过喷头38进入气管39中传入钻刀36内，芯样收到气压的冲击与钻刀36产生相对位移漏出部分芯样，工作人员将芯样取出进行收集，接着通过转动转轴103使取样机构能够以固定底盘101为中心转动，通过调整取样机构3的水平位置与地面相对高度，使取样机构3能够达到任意取样地进行取样工作。