混凝土鉆粉的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種混凝土鉆粉機，包括機架、安裝在機架上且用于對不同大小的試驗樣品進行夾持的試驗樣品夾持座以及對試驗樣品進行鉆粉的鉆粉機構(gòu)，試驗樣品夾持座位于鉆粉機構(gòu)的上方，機架的上部設(shè)置有用于帶動試驗樣品夾持座升降的第一驅(qū)動部，機架上還設(shè)置有用于支撐和引導(dǎo)試驗樣品夾持座上下運動的直線導(dǎo)軌，鉆粉機構(gòu)包括鉆粉部和帶動鉆粉部旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動部，鉆粉部的外側(cè)套置有可伸縮式粉樣收集罩，鉆粉部包括鉆頭及對鉆頭的作業(yè)范圍進行調(diào)整的調(diào)節(jié)組件。本發(fā)明可以實現(xiàn)勻速的鉆粉鉆進速度、逐層鉆磨深度的精確控制以及粉樣的自動收集等功能，降低了鉆粉的勞動強度，提高了測試精度。
【專利說明】混凝土鉆粉機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土木工程試驗設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種混凝土鉆粉機。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)外混凝土專家以及工程實際均表明，氯鹽引起鋼筋銹蝕從而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)過早失效是最主要的破壞形式。近幾十年來，表征混凝土抗氯離子滲透性的方法大多是測試在電場作用下氯離子侵入快慢，而快速測試結(jié)果與實體結(jié)構(gòu)中氯離子的侵入規(guī)律有很大差異。為了真實反映實際環(huán)境中氯離子在混凝土中的分布規(guī)律，一般需要測試混凝土暴露試件或從實體結(jié)構(gòu)中取芯，從表面向內(nèi)部按照一定的層厚進行鉆粉，測試距離表面不同深度處粉樣中氯離子濃度，通常每2mm, 3mm, 5mm每層，并通過現(xiàn)有的模型來求解實體結(jié)構(gòu)混凝土的氯離子滲透系數(shù)。大量的試驗證明，表層混凝土中的氯離子等侵蝕性介質(zhì)的濃度較內(nèi)部高很多，尤其是服役年限不長的情況，比如5年，10年之內(nèi)。目前往往通過電動機帶動一個細小的中空鉆頭，在一定區(qū)域內(nèi)人工旋轉(zhuǎn)整個裝置，鉆頭既自轉(zhuǎn)又公轉(zhuǎn)。該套設(shè)備存在如下缺陷:1)在鉆粉的過程中，作業(yè)人員需要不停的測量鉆進深度，并在接近要求的深度時，頻繁停機，以保證粉樣在既定的深度范圍，導(dǎo)致鉆粉效率低下；2)通過一個不太厚的環(huán)形鋼墊板，限定鉆頭作業(yè)范圍，但在實際鉆粉過程中，鉆頭難免會碰到表層的邊緣部位，而表層粉樣對下面幾層粉樣的測試結(jié)果影響顯著，正因為無法確保鉆磨下一層的過程中鉆頭不碰及上面各層，導(dǎo)致測試結(jié)果失真；3)人為操作導(dǎo)致鉆頭鉆進速度具有很大的隨機性，直接導(dǎo)致鉆磨的粉樣細度差別很大(從幾微米到1mm)，而粉樣在約定的酸性溶液或水中溶解的時間段內(nèi)，粉樣的顆粒大小對于溶解出來的氯離子多少影響顯著；4)鉆磨完一層后，需要停機，并將鉆磨的粉樣進行收集并取出，現(xiàn)有的設(shè)備難以將粉樣清理干凈，下層粉樣中隨機的夾雜有上一層的粉樣，且不確定影響具體含量，從而導(dǎo)致測試結(jié)果失真。此外，現(xiàn)有鉆粉設(shè)備大多存在控制精度低、測試誤差大、作業(yè)效率低、工人勞動強度大等缺陷，無法適應(yīng)大批量試件的鉆粉工作。
[0003]由此可見,現(xiàn)有設(shè)備有待于進一步的改進和提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了 一種混凝土鉆粉機。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0006]混凝土鉆粉機，包括機架、安裝在機架上且用于對不同大小的試驗樣品進行夾持的試驗樣品夾持座以及對試驗樣品進行鉆粉的鉆粉機構(gòu)，試驗樣品夾持座位于鉆粉機構(gòu)的上方，機架的上部設(shè)置有用于帶動試驗樣品夾持座升降的第一驅(qū)動部，機架上還設(shè)置有用于支撐和引導(dǎo)試驗樣品夾持座上下運動的直線導(dǎo)軌，鉆粉機構(gòu)包括鉆粉部和帶動鉆粉部旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動部，鉆粉部的外側(cè)套置有可伸縮式粉樣收集罩，鉆粉部包括鉆頭及對鉆頭的作業(yè)范圍進行調(diào)整的調(diào)節(jié)組件，所述混凝土鉆粉機還包括用于對第一、第二驅(qū)動部進行控制的控制裝置。[0007]所述第一驅(qū)動部包括安裝在機架上的液壓缸，試驗樣品夾持座的上端面上固連有連接座，該連接座與液壓缸的活塞桿相連。
[0008]所述鉆頭包括刀架和刀具，刀架包括相連的左支架和右支架，左、右支架內(nèi)側(cè)的相對位置處均開設(shè)有滑槽，所述調(diào)節(jié)組件包括用于安裝刀具的刀具支撐板，刀具支撐板的左、右兩端面上均凸設(shè)有與滑槽相適配的第一滑塊，刀具支撐板的頂端固設(shè)有齒條，齒條的上方設(shè)置有與齒條相嚙合的齒輪，齒輪內(nèi)穿設(shè)有齒輪軸，該齒輪軸貫穿左、右支架。
[0009]所述第二驅(qū)動部包括電機，電機的輸出軸與安裝在刀架頂端的傳動軸相連，所述機架上設(shè)置有電機安裝架。
[0010]所述左、右支架的外側(cè)分別設(shè)置有防止鉆頭左右移動的限位組件，限位組件包括套置在齒輪軸端的棘輪和分別安裝在左、右支架上且對各棘輪的轉(zhuǎn)動起阻礙作用的卡條，卡條與左、右支架之間設(shè)置有用于對卡條進行鎖緊的彈簧，棘輪與齒輪軸之間為鍵連接，兩個棘輪的棘齒的朝向相反。
[0011]所述機架包括三條支撐梁，其中一條位于后方，另外兩條并排且位于前方，相鄰兩支撐梁之間設(shè)置有多條加強筋，機架的頂部設(shè)置有擋板，該擋板呈三角形，擋板與各支撐梁之間為可拆卸式連接。
[0012]所述試驗樣品夾持座包括上夾持板和下夾持板，上、下夾持板間的間距可調(diào)，下夾持板上開設(shè)有可供鉆頭穿過的通孔，所述可伸縮式粉樣收集罩通過軸承與鉆頭相連，可伸縮式粉樣收集罩的上端敞口且該上端緊貼下夾持板的下端面，可伸縮式粉樣收集罩的下端設(shè)置有出粉通道。
[0013]所述上夾持板包括頂板，下夾持板包括底板，上述通孔開設(shè)在該底板上，所述頂板和底板均呈正三角形，且頂板的三個角的底端以及底板的三個角的頂端均固設(shè)有凸塊。
[0014]所述直線導(dǎo)軌有三條，其分別安裝在上述三條支撐梁的相向內(nèi)側(cè)，所述試驗樣品夾持座位于三條支撐梁配合形成的包圍圈內(nèi)，且所述頂板和底板的各凸塊的外側(cè)均固連有與所述三條直線導(dǎo)軌相適配的第二滑塊。
[0015]所述電機定位架包括用于安裝電機的第一定位板，第一定位板呈三角形，第一定位板的三個頂角處均凸設(shè)有與機架相連的第二定位板。
[0016]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0017]1、本發(fā)明可以實現(xiàn)勻速的鉆粉鉆進速度、不同深度處粉樣互不混合、逐層鉆磨深度的精確控制、粉樣顆粒的高度均勻以及粉樣的自動收集等功能，顯著提高了粉樣的代表性，降低了鉆粉的勞動強度，提高了測試精度。
[0018]2、本發(fā)明具有較高的控制精度和作業(yè)效率，測試誤差較小，工人勞動強度較低，可適應(yīng)大批量試件的鉆粉工作。
[0019]3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝維修方便且制作成本較低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本是發(fā)明的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2示出了本發(fā)明除去試驗樣品和可伸縮式粉樣收集罩后的原理示意圖。
[0022]圖3示出了本發(fā)明中試樣樣品與試驗樣品夾持座部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4示出了本發(fā)明中電機與鉆頭的裝配關(guān)系示意圖。[0024]圖5示出了本發(fā)明中的鉆頭部分，為其分解結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0025]其中，
[0026]1、機架101、支撐梁102、加強筋103、擋板104、直線導(dǎo)軌2、試驗樣品夾持座201、試驗樣品202、頂板203、底板204、凸塊205、第二滑塊206、通孔207、長螺栓3、第一驅(qū)動部301、液壓缸302、連接座4、鉆頭401、刀具402、左支架403、右支架404、滑槽5、第二驅(qū)動部501、電機502、第一定位板503、第二定位板6、可伸縮式粉樣收集罩601、出粉通道602、軸承7、調(diào)節(jié)組件701、刀具支撐板702、第一滑塊703、齒條704、齒輪705、齒輪軸8、限位組件801、棘輪802、卡條803、彈簧
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0028]如圖1至圖5所示，混凝土鉆粉機，包括機架1、安裝在機架I上且用于對不同大小的試驗樣品進行夾持的試驗樣品夾持座2以及對試驗樣品進行鉆粉的鉆粉機構(gòu)，試驗樣品夾持座2位于鉆粉機構(gòu)的上方,所述機架I包括三條支撐梁101,其中一條位于后方,另外兩條并排且位于前方，且三條支撐梁101呈正三角形布置，相鄰兩支撐梁101之間設(shè)置有多條加強筋102，機架I的頂部設(shè)置有擋板103，該擋板103呈三角形，擋板103與各支撐梁101之間為可拆卸式連接；機架I的上部設(shè)置有用于帶動試驗樣品夾持座2升降的第一驅(qū)動部3，機架I上還設(shè)置有用于支撐和引導(dǎo)試驗樣品夾持座2上下運動的直線導(dǎo)軌104，所述直線導(dǎo)軌104有三條，其分別安裝在上述三條支撐梁101的相向內(nèi)側(cè)，所述試驗樣品夾持座2位于三條支撐梁101配合形成的包圍圈內(nèi)，所述試驗樣品夾持座2包括上夾持板和下夾持板，上、下夾持板之間通過三根長螺栓207相連，并通過鎖緊螺母實現(xiàn)兩者之間的定位，根據(jù)試驗樣品大小的不同，可調(diào)節(jié)上、下夾持板之間的間距，所述上夾持板包括頂板202，下夾持板包括底板203，所述頂板202和底板203均呈三角形，且頂板202的三個角的底端以及底板203的三個角的頂端均固設(shè)有凸塊204，各凸塊204的外側(cè)均固連有與所述三條直線導(dǎo)軌104相適配的第二滑塊205 ;鉆粉機構(gòu)包括鉆粉部和帶動鉆粉部旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動部5，鉆粉部的外側(cè)套置有可伸縮式粉樣收集罩6，可伸縮式粉樣收集罩6的下端設(shè)置有出粉通道601，通過該出粉通道601可將磨出的混凝土粉末導(dǎo)出，鉆粉部包括鉆頭4及對鉆頭4的作業(yè)范圍進行調(diào)整的調(diào)節(jié)組件7，所述底板203上開設(shè)有可供鉆頭4穿過的通孔206，該通孔206的直徑大于鉆頭的最大作業(yè)半徑，所述可伸縮式粉樣收集罩6通過軸承602與鉆頭4相連，且兩者之間為密封連接，可使得鉆頭4轉(zhuǎn)動時可以人為的選擇可伸縮式粉樣收集罩6是否轉(zhuǎn)動，可伸縮式粉樣收集罩6的上端敞口且該上端緊貼底板203的下端面。
[0029]如圖1及圖2所示，所述第一驅(qū)動部3包括與上述擋板103的下端面固連的液壓缸301，所述頂板202的上端面上固連有連接座302，該連接座302與液壓缸301的活塞桿相連，當(dāng)試驗樣品夾固在試驗樣品夾持座2上后，兩者作為Iv整體在液壓缸301的推動下沿直線導(dǎo)軌104上下移動。
[0030]如圖5所示，所述鉆頭4包括刀架和刀具401，刀架包括相連的左支架402和右支架403，左、右支架內(nèi)側(cè)的相對位置處均開設(shè)有滑槽404，所述調(diào)節(jié)組件7包括用于安裝刀具401的刀具支撐板701，刀具支撐板701的左、右兩端面上均凸設(shè)有與滑槽404相適配的第一滑塊702，刀具支撐板701的頂端固設(shè)有齒條703，齒條703的上方設(shè)置有與齒條703相嚙合的齒輪704，齒輪704內(nèi)穿設(shè)有齒輪軸705，齒輪軸705貫穿左、右支架，工作過程中，調(diào)整可伸縮式粉樣收集罩6的高度后，旋轉(zhuǎn)齒輪軸705即可選擇鉆頭4作業(yè)半徑的大?。浑S著鉆進深度的加大，可通過旋轉(zhuǎn)齒輪軸705帶動齒輪704旋轉(zhuǎn)，進而帶動齒條703的橫向移動，齒條703的移動驅(qū)使刀具支撐板701沿滑槽404移動，最終改變了安裝在刀具支撐板701上的刀具401的作業(yè)半徑，可見，齒輪齒條的結(jié)構(gòu)設(shè)計在不改變鉆頭4尺寸的情況下實現(xiàn)了鉆粉面積可調(diào)，即隨著鉆進深度的加大，鉆粉面積逐漸縮小，從而降低了在不同深度處取粉對相鄰深度粉樣的影響，提高了粉樣的代表性。此外，所述左、右支架的外側(cè)分別設(shè)置有防止鉆頭4左右移動的限位組件8，限位組件8包括套置在齒輪軸端的棘輪801和分別安裝在左、右支架上且對各棘輪801的轉(zhuǎn)動起阻礙作用的卡條802，卡條802與左、右支架之間設(shè)置有用于對卡條802進行鎖緊的彈簧803，棘輪801與齒輪軸705之間為鍵連接，兩個棘輪801的棘齒的朝向相反,兩個棘輪801中的一個用于防止鉆頭4向左運動，另一個用于防止鉆頭4向右移動，從而保證了鉆頭4在鉆粉過程中平面和縱深方向上的作業(yè)范圍不會發(fā)生變化。
[0031]如圖2及圖4所示，所述第二驅(qū)動部5包括電機501，電機501的輸出軸與安裝在刀架頂端的傳動軸相連，所述機架I上設(shè)置有電機安裝架；所述電機定位架包括用于安裝電機501的第一定位板502,第一定位板502呈三角形,第一定位板502的三個頂角處均凸設(shè)有與機架I相連的第二定位板503。
[0032]所述混凝土鉆粉機還包括用于對第一、第二驅(qū)動部進行控制的控制裝置，該控制裝置可對液壓缸活塞桿推動試驗樣品夾持座2前進的距離以及將試驗樣品夾持座2進行拉回的距離進行控制，與此同時，可對電機501的啟動和停轉(zhuǎn)進行控制，從而實現(xiàn)了在鉆粉過程中，作業(yè)人員不需要反復(fù)的測量鉆進深度，并在接近要求取粉的深度時，使電機501停轉(zhuǎn)，進而鉆頭4停鉆，保證了粉樣在既定的深度范圍內(nèi)進行取樣。
[0033]本發(fā)明主要用于制作測試混凝土暴露試件或?qū)嶓w結(jié)構(gòu)混凝土芯樣中侵蝕性介質(zhì)隨濃度距離表面深度分布時所需要的粉樣。本發(fā)明的工作過程大致為:將試驗樣品放入試驗樣品夾持座2內(nèi)并固定，旋轉(zhuǎn)齒輪軸705以調(diào)整鉆頭4的作業(yè)半徑，啟動電機501和液壓缸301，混凝土試樣慢慢接觸鉆頭4并開始鉆粉，粉樣隨機落入可伸縮式粉樣收集罩6并從出粉通道601處導(dǎo)出；當(dāng)鉆進深度達到預(yù)定值時，鉆頭4停止鉆進，再次調(diào)整可伸縮式粉樣收集罩6的高度，旋轉(zhuǎn)齒輪軸705，從而縮小鉆頭4的作業(yè)半徑，重復(fù)上述操作，直到鉆進深度達到預(yù)定的最大值。待鉆粉完畢后，關(guān)閉電機501，回收試驗樣品夾持座使鉆頭4與試驗樣品分離，關(guān)閉液壓缸301，拆卸混凝土試樣，整個鉆粉過程即結(jié)束。
[0034]本發(fā)明中未述及的部分采用或借鑒已有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0035]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、
“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0036]此外，本發(fā)明中的“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對
重要性。
[0037]盡管本文較多地使用了諸如機架1、加強筋102、直線導(dǎo)軌104、試驗樣品夾持座2、頂板202、第二滑塊205、滑槽404、出粉通道601、調(diào)節(jié)組件7、卡條802等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明的精神相違背的。
[0038]需要進一步說明的是，本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明的精神所作的舉例說明。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.混凝土鉆粉機，其特征在于:包括機架、安裝在機架上且用于對不同大小的試驗樣品進行夾持的試驗樣品夾持座以及對試驗樣品進行鉆粉的鉆粉機構(gòu)，試驗樣品夾持座位于鉆粉機構(gòu)的上方，機架的上部設(shè)置有用于帶動試驗樣品夾持座升降的第一驅(qū)動部，機架上還設(shè)置有用于支撐和引導(dǎo)試驗樣品夾持座上下運動的直線導(dǎo)軌，鉆粉機構(gòu)包括鉆粉部和帶動鉆粉部旋轉(zhuǎn)的第二驅(qū)動部，鉆粉部的外側(cè)套置有可伸縮式粉樣收集罩，鉆粉部包括鉆頭及對鉆頭的作業(yè)范圍進行調(diào)整的調(diào)節(jié)組件，所述混凝土鉆粉機還包括用于對第一、第二驅(qū)動部進行控制的控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述第一驅(qū)動部包括安裝在機架上的液壓缸，試驗樣品夾持座的上端面上固連有連接座，該連接座與液壓缸的活塞桿相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述鉆頭包括刀架和刀具，刀架包括相連的左支架和右支架，左、右支架內(nèi)側(cè)的相對位置處均開設(shè)有滑槽，所述調(diào)節(jié)組件包括用于安裝刀具的刀具支撐板，刀具支撐板的左、右兩端面上均凸設(shè)有與滑槽相適配的第一滑塊，刀具支撐板的頂端固設(shè)有齒條，齒條的上方設(shè)置有與齒條相嚙合的齒條，齒條內(nèi)穿設(shè)有齒輪軸，該齒輪軸貫穿左、右支架。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述第二驅(qū)動部包括電機，電機的輸出軸與安裝在刀架頂端的傳動軸相連，所述機架上設(shè)置有電機安裝架。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述左、右支架的外側(cè)分別設(shè)置有防止鉆頭左右移動的限位組件，限位組件包括套置在齒輪軸端的棘輪和分別安裝在左、右支架上且對各棘輪的轉(zhuǎn)動起阻礙作用的卡條，卡條與左、右支架之間設(shè)置有用于對卡條進行鎖緊的彈簧，棘輪與齒輪軸之間為鍵連接，兩個棘輪的棘齒的朝向相反。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述機架包括三條支撐梁，其中一條位于后方，另外兩條并排且位于前方，相鄰兩支撐梁之間設(shè)置有多條加強筋，機架的頂部設(shè)置有擋板，該擋板呈正三角形，擋板與各支撐梁之間為可拆卸式連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述試驗樣品夾持座包括上夾持板和下夾持板，上、下夾持板間的間距可調(diào)，下夾持板上開設(shè)有可供鉆頭穿過的通孔，所述可伸縮式粉樣收集罩通過軸承與鉆頭相連，可伸縮式粉樣收集罩的上端敞口且該上端緊貼下夾持板的下端面，可伸縮式粉樣收集罩的下端設(shè)置有出粉通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述上夾持板包括頂板，下夾持板包括底板，上述通孔開設(shè)在該底板上，所述頂板和底板均呈三角形，且頂板的三個角的底端以及底板的三個角的頂端均固設(shè)有凸塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述直線導(dǎo)軌有三條，其分別安裝在上述三條支撐梁的相向內(nèi)側(cè)，所述試驗樣品夾持座位于三條支撐梁配合形成的包圍圈內(nèi)，且所述頂板和底板的各凸塊的外側(cè)均固連有與所述三條直線導(dǎo)軌相適配的第二滑塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的混凝土鉆粉機，其特征在于:所述電機定位架包括用于安裝電機的第一定位板，第一定位板呈三角形，第一定位板的三個頂角處均凸設(shè)有與機架相連的第二定位板。
【文檔編號】G01N1/28GK103954489SQ201410185081
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月4日
【發(fā)明者】羅伍周, 郭保林, 宋蘭平 申請人:青島林川工程技術(shù)咨詢有限公司