CN118090307A - 一种混凝土建筑强度检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测装置技术领域，具体涉及一种混凝土建筑强度检测设备，其包括稳定端架、内筒、外筒和液流循环组件，通过在钻筒与样芯之间设置内筒，且在样芯与内筒接触的位置设置液体流道，避免了转动的外筒与样芯的直接接触；在钻进过程中，样芯与内筒内壁紧密贴合，第一流道呈单向流通状态，钻进产生的钻屑无法进入内筒与样芯之间；即使在初始钻进时部分钻屑进入外筒，流动的冲洗液能够使其远离样芯，避免破坏样芯外表面；保证了样芯的完整性。解决了现有技术中由于取样桶与样芯之间有接触且钻屑进入取样桶与样芯之间的缝隙，导致的挤压样芯表面造成表面缺陷、钻筒摩擦阻力变大而导致的样芯表面升温影响表面平整度的问题。

Description

一种混凝土建筑强度检测设备

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，具体涉及一种混凝土建筑强度检测设备。

背景技术

在建筑工程中，通常会用到检测设备对混凝土性能进行检测，特别会用到强度检测设备，因为强度是影响混凝土其他性能的重要因素，强度高则使用寿命较长，耐磨抗压性能也相应较高；而如果混凝土的强度太弱，容易带来一系列的起砂起灰、开裂、耐磨性差、抗渗性差等缺点，还需要一笔较大成本对其进行翻新。混凝土的强度测试有多种方法，包括试块法、回弹法、超声波法、钻芯法、拉拔法等，各有优劣。回弹法检测原理是利用回弹锤在混凝土表面的反弹情况，推算出混凝土的强度、密度等质量指标。当回弹法检测的构件砼抗压强度推定值低于其砼设计强度等级的标准值时，为验证构件的实际强度，应在其相应的最低强度换算值测区内进行取芯。随后根据相关标准对得到的样芯进行加工、实验、对比分析。

为此，研发出了对混凝土进行钻芯取样的设备，通常包括钻芯取样筒和传动机构，通过传动机构带动钻芯取样筒在下降的同时绕自身轴线转动，直到样芯的长度符合检测的标准后，通过传动机构带动钻芯取样筒向上移动，使样芯暴露后，将其撬断，完成取样工作。

传统的混凝土检测装置中用于取芯的设备，如授权公开号为CN220602984U的中国专利公开的一种混凝土钻芯取样装置，钻芯取样筒与样芯直接接触，钻屑有可能进入取样筒内壁与样芯表面之间的间隙，会导致样芯表面受到一定程度的挤压，导致样芯表面出现缺陷，也会增大钻筒的转动摩擦阻力，这个摩擦阻力也会导致样芯表面升温从而改变其表面平整度，降低样芯的完整性。并且在样芯钻取完成截断时，通过撬断的方式会导致样芯端部受到破损，影响样芯的完整性。

发明内容

根据现有技术的不足之处，本发明提出了一种混凝土建筑强度检测设备，该装置能够保证样芯的完整性。

本发明的一种混凝土建筑强度检测设备采用如下技术方案：包括：

稳定端架；

内筒，通过连接组件安装于稳定端架，内筒的内壁上沿周向均匀开设有多个第一流道；

外筒，套设于内筒的外部，转动安装于稳定端架；外筒与内筒限定出回收流道；外筒的下端固定连接有钻齿，钻齿的内壁与内筒的内壁齐平，以使样芯与内筒内壁贴合；内筒的下表面与钻齿的上表面限定出连通流道；回收流道与第一流道通过连通流道形成通路；外筒连接有第一驱动机构，以带动外筒绕自身轴线转动；

液流循环组件，连通于第一流道和回收流道，用于向第一流道中注入加压后的冲洗液，并回收回收流道中的冲洗液。

可选地，液流循环组件包括汇水槽，加压泵、第二流道和滤网；汇水槽设置于内筒，内部填充有冲洗液；加压泵设置于汇水槽内，用于给冲洗液加压；加压泵连通有多个第二流道，多个第二流道分别连通于多个第一流道；滤网设置于回收流道与汇水槽之间。

可选地，内筒可相对外筒径向移动；内筒连接有第二驱动机构，以带动内筒径向移动，使内筒与外筒呈偏心状态。

可选地，内筒可相对外筒轴向移动，外筒内壁上安装有环切组件，环切组件与外筒的底部之间有预设距离；内筒连接有第三驱动机构，以带动内筒沿轴向移动，以在内筒远离钻齿预设距离时，内筒与环切组件脱离接触；环切组件具有收纳状态和工作状态，环切组件与内筒接触时为收纳状态；环切组件与内筒脱离接触时为工作状态；环切组件工作状态时，随着外筒的转动，环切组件沿样芯的周向对样芯进行切削。

可选地，环切组件包括多个切刀，外筒的内壁上沿周向均布设置有多个收纳腔，多个切刀一一对应地安装于多个收纳腔；切刀包连接端和切削端，连接端固定连接有安装柱，安装柱可绕自身轴线转动地安装于收纳腔，切削端设置有切削刃；切刀连接有弹簧，弹簧使切刀有伸出收纳腔的趋势。

可选地，连接组件包括连接柱、连接杆、铰接块、错位铰块和连接块；连接柱同轴地设置于内筒的上方，连接柱与内筒之间通过多个连接杆固定连接；铰接块固定连接于连接柱的上方，连接块可上下移动地安装于稳定端架，连接块位于铰接块的上方；错位铰块的两端均通过铰接柱铰接于连接块和铰接块；铰接柱的轴线在水平面上沿第一方向延伸；第三驱动机构包括竖直驱动缸，竖直驱动缸的输出端连接于连接块；第二驱动组件包括水平驱动缸和推动块；推动块套设于连接柱外部；水平驱动缸固定连接于推动块，以带动推动块在水平面上沿第二方向移动；第一方向垂直于第二方向。

可选地，稳定端架内固定安装有沿竖直方向延伸的限位套筒，竖直驱动缸安装于限位套筒内，连接块可上下移动地安装于限位套筒。

可选地，第一驱动组件包括电机、驱动齿轮和传动齿轮；驱动齿轮安装于电机的输出端，传动齿轮同步转动的安装于外筒，传动齿轮与驱动齿轮啮合。

可选地，滤网上铺设有滤膜。

可选地，回收流道内螺旋绕设有引导条，引导条固定安装于外筒，引导条为弹性件，可发生挤压形变。

本发明的有益效果是：本发明的一种混凝土建筑强度检测设备在对混凝土进行钻进取样时，内筒与样芯之间仅有竖向相对位移，转动的外筒与样芯之间不存在直接接触，且在钻进过程中，样芯与内筒内壁紧密贴合，内筒能够保护样芯外表面的完整性。第一流道呈单向流通状态，钻进过程中产生的钻屑无法进入内筒与样芯之间，即使在初始钻进时，部分钻屑进入外筒，流动的冲洗液会使其远离样芯表面，从而避免破坏样芯，保证了样芯的完整性。解决了现有技术中，钻屑进入取样桶内壁与样芯表面的间隙而导致的挤压样芯表面造成表面缺陷的问题，且避免出现由于钻屑的存在导致钻筒摩擦阻力变大而导致的样芯表面升温影响表面平整度的问题。且冲洗液与钻齿接触，能够给钻齿提供散热条件，减少钻齿的发热。

进一步地，内筒可相对外筒水平移动；内筒的上端连接有第二驱动机构，以带动内筒的上端水平移动，使内筒与外筒呈偏心状态，进而将样芯掰断；由于在掰断样芯时，样芯的根部与冲洗液接触，表面为湿润状态，且内筒的内表面与样芯紧密贴合，所以在掰断的过程中，样芯的断面更加平整，且整体更加完整，解决了现有技术中人工撬断样芯的方式存在的样芯端部受损，样芯完整性不佳的问题。

进一步地，通过在外筒内壁上设置环切组件，以在掰断样芯之前，在样芯外表面加工出环形槽，使掰断样芯的难度降低，进一步保证样芯断面的完整性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的***结构示意图；

图3为本发明的剖视图；

图4为图3中A处局部放大图；

图5为图3中B处局部放大图；

图6为图3中C处局部放大图；

图7为本发明中内筒及连接组件的结构示意图；

图8为图7中结构的剖视图；

图9为本发明中第一流道的分布示意图；

图10为本发明中外筒的剖视图；

图11为图10中A-A截面剖视图；

图12为外筒仰视图。

图中：100、稳定端架；110、限位套筒；200、内筒；201、第一流道；202、连接柱；203、连接杆；204、铰接块；210、水平驱动缸；211、推动块；212、错位铰块；220、竖直驱动缸；221、连接块；222、铰接柱；300、外筒；301、回收流道；302、收纳腔；303、引导条；304、限位滑槽；310、钻齿；311、连通流道；321、电机；322、驱动齿轮；323、传动齿轮；410、汇水槽；420、加压泵；430、第二流道；440、滤网；510、切刀；511、切削刃；512、弹簧。

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的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。

如图1至图12所示，本发明实施例提供的一种混凝土建筑强度检测设备包括稳定端架100、内筒200、外筒300和液流循环组件；

内筒200通过连接组件安装于稳定端架100的下端，内筒200沿竖直方向延伸，内筒200的内壁上沿周向均匀开设有多个第一流道201；

外筒300套设于内筒200的外部，转动安装于稳定端架100；外筒300与内筒200限定出回收流道301；外筒300的下端固定连接有钻齿310，钻齿310的内壁与内筒200的内壁齐平，以使样芯与内筒200内壁贴合；内筒200的下表面与钻齿310的上表面限定出连通流道311；回收流道301与第一流道201通过连通流道311形成通路；外筒300连接有第一驱动机构，第一驱动组件包括电机321、驱动齿轮322和传动齿轮323；驱动齿轮322安装于电机321的输出端，传动齿轮323同步转动的安装于外筒300，传动齿轮323与驱动齿轮322啮合。

液流循环组件连通与第一流道201和回收流道301，用于向第一流道201中注入加压后的冲洗液，并回收回收流道301中的冲洗液。

在使用时，稳定端架100固定安装于其他平台，或设置为便于手持的形状；使外筒300与需要采样的平面接触，并对稳定端架100施加压力；随后启动驱动电机321，驱动电机321带动驱动齿轮322同步转动，驱动齿轮322带动传动齿轮323同步转动，传动齿轮323带动外筒300同步转动；外筒300转动时，对混凝土进行钻进取样；当钻进预设距离后，样芯的上表面高于钻齿310的上表面，但未与内筒200接触时，启动液流循环组件，使冲洗液流入第一流道201，并沿第一流道201向下流动至连通流道311，由于外筒300下端被样芯封堵，冲洗液在流至连通流道311后，停留在样芯表面或向回收流道301流动；随着外筒300继续向下钻进，样芯相对内筒200向上移动；样芯上表面的冲洗液依次经过第一流道201、连通流道311到达回收流道301，从而对样芯外表面上的钻屑进行冲洗；随着冲洗液的继续注入，回收流道301内的液面逐渐上升，直至返回液流循环组件，形成循环。

利用本发明的结构对混凝土进行钻进取样时，内筒200与样芯之间仅有竖向相对位移，转动的外筒300与样芯之间不存在直接接触，所以保证了样芯外表面的完整性，且在钻进过程中，样芯与内筒200内壁紧密贴合，第一流道201呈单向流通状态，钻进过程中产生的钻屑无法进入内筒200与样芯之间；即使在初始钻进时，部分钻屑进入外筒300，会被流动的冲洗液从样芯表面冲掉并远离样芯，不会对样芯外表面进行破坏，进一步地保证了样芯的完整性。解决了现有技术中，钻屑进入取样桶内壁与样芯表面的间隙而导致的挤压样芯表面造成表面缺陷的问题，且避免出现由于钻屑的存在导致钻筒摩擦阻力变大而导致的样芯表面升温影响表面平整度的问题。且冲洗液与钻齿310接触，能够给钻齿310提供散热条件，减少钻齿310的发热。

在进一步的实施例中，如图3、图4、图5、图6和图8所示，液流循环组件包括汇水槽410，加压泵420、第二流道430和滤网440；汇水槽410设置于内筒200，内部填充有冲洗液；加压泵420设置于汇水槽410内，用于给冲洗液加压；加压泵420连通有多个第二流道430，多个第二流道430分别连通于多个第一流道201；滤网440设置于回收流道301与汇水槽410之间。

在使用本发明时，先向汇水槽410内注入冲洗液，当钻进预设距离后，样芯的上表面高于钻刀的上表面，但未与内筒200接触时，启动加压泵420，对汇水槽410内的冲洗液加压，使冲洗液注入第二流道430内，第二流道430内的冲洗液流入第一流道201，通过连通流道311后进入回收流道301。随着工作的继续进行，回收流道301内的液面逐渐上升，直至充满回收流道301后，冲洗液通过滤网440返回汇水槽410中，形成循环，冲洗液中夹杂的钻屑被滤网440过滤分离。

在进一步的实施例中，如图3、图4、图5和图10所示，回收流道301内螺旋绕设有引导条303，引导条303固定安装于外筒300，在外筒300转动进行钻进时，引导条303随外筒300同步转动，可以及时地对回收流道301中的冲洗液及钻屑进行引导，使冲洗液完成循环，不用等待冲洗液充满回收流道301。

在进一步的实施例中，滤网440上铺设有滤膜，在工作时，钻屑被滤膜过滤收集，当需要对钻屑进行清理时，可直接更换滤膜。

在进一步的实施例中，如图2、图3、图11和图12所示，内筒200可相对外筒300沿外筒300的径向移动；内筒200的上端连接有第二驱动机构，以带动内筒200的上端沿外筒300的径向移动，使内筒200与外筒300呈偏心状态。

当钻进到需要的位置时，使第一驱动机构停止运行，启动第二驱动机构，带动内筒200的上端径向移动，使内筒200的轴线偏离外筒300的轴线，进而将样芯掰断；由于在掰断样芯时，样芯的根部与冲洗液接触，表面为湿润状态，且内筒200的内表面与样芯紧密贴合，所以在掰断的过程中，样芯的断面更加平整，且整体更加完整，解决了现有技术中人工撬断样芯的方式存在的样芯端部受损，样芯完整性不佳的问题。

在进一步的实施例中，如图3、图6、图7、图8所示，内筒200可相对外筒300轴向移动，外筒300内壁上安装有环切组件，环切组件与外筒300的底部之间有预设距离；内筒200连接有第三驱动机构，以带动内筒200沿轴向移动，以使内筒200远离钻齿310预设距离后，内筒200与环切组件脱离接触；环切组件具有收纳状态和工作状态，环切组件与内筒200接触时为收纳状态；环切组件与内筒200脱离接触时为工作状态；环切组件工作状态时，随着外筒300的转动，沿样芯周向对样芯进行切削。

初始状态下，内筒200的外壁与环切组件接触，在钻进过程中，环切组件始终与内筒200外壁接触，环切组件处于收纳状态，在钻进到需要的位置时，使第一驱动机构停止运行，启动第三驱动机构，带动内筒200向上移动预设距离，直至内筒200的外壁与环切组件脱离接触，此时环切组件正对样芯，并处于工作状态，随后使第一驱动机构开始运转，带动外筒300转动，随着外筒300的转动，环切组件对样芯的外表面进行切削，使样芯外表面上出现环形槽，当样芯表面的环形槽到达预设深度后，使第一驱动机构停止运行，并启动第二驱动机构，以带动内筒200的上端水平移动，使内筒200的轴线偏离外筒300轴线，通过在样芯表面切出环形槽，使掰断样芯的难度降低，进一步保证样芯断面的完整性。

在进一步的实施例中，如图11和图12所示，环切组件包括多个切刀510，外筒300的内壁上沿周向均布设置有多个收纳腔302，多个切刀510一一对应地安装于多个收纳腔302；切刀510包连接端和切削端，连接端固定连接有安装柱，安装柱可绕自身轴线转动地安装于收纳腔302，切削端设置有切削刃511；切刀510连接有弹簧512，弹簧512使切刀510有伸出收纳腔302的趋势。整个工作过程包括钻进阶段和切槽阶段；钻进阶段和切槽阶段中，外筒300的转动方向相反。如图11所示，当钻进阶段外筒300为逆时针转动时，切槽阶段外筒300顺时针转动，且切削刃511位于连接端的顺时针方向。

在进行钻进取样时，如图11所示，第一驱动机构带动外筒300逆时针转动，在此过程中，所有的切刀510均位于收纳腔302内，且外筒300逆时针转动时，切削刃511收纳于收纳腔302中，不会对内筒200的外壁造成损伤。当钻进至需要的位置时，使第一驱动机构停止运行，启动第三驱动机构，带动内筒200向上移动预设距离，直至内筒200的外壁与环切组件脱离接触，此时环切组件正对样芯，切刀510不再受到内筒200的阻挡，在弹簧512的作用下，绕连接段的安装柱转动，切削刃511向样芯方向移动，与样芯抵接。随后使第一驱动机构开始运转，带动外筒300顺时针转动，随着外筒300的转动，切削刃511与样芯接触，对样芯进行切削；使样芯外表面上出现环形槽，直至弹簧512恢复自然状态，切削刃511与样芯的轴线之间的距离最小，环形槽切削完成，降低了后续掰断样芯的难度。

在进一步的实施例中，如图2、图3、图7和图8所示，连接组件包括连接柱202、连接杆203、铰接块204、错位铰块212和连接块221；连接柱202同轴地设置于内筒200的上方，连接柱202与内筒200之间通过多个连接杆203固定连接；铰接块204固定连接于连接柱202的上方，连接块221可上下移动地安装于稳定端架100，连接块221位于铰接块204的上方；错位铰块212的两端均通过铰接柱222铰接于连接块221和铰接块204；外筒300的中部设有分隔板，分隔板上开设有限位滑槽304，铰接柱222的轴线在水平面上沿第一方向延伸；初始状态下，错位铰块212竖直设置于限位滑槽304中，限位滑槽304的长边沿第二方向延伸；第三驱动机构包括竖直驱动缸220，竖直驱动缸220的输出端连接于连接块221；第二驱动组件包括水平驱动缸210和推动块211；推动块211套设于连接柱202外部；水平驱动缸210固定连接于推动块211，以带动推动块211在水平面上沿第二方向移动；其中第一方向垂直于第二方向。

在启动第三驱动机构时，竖直驱动缸220的输出端带动连接块221向上移动，连接块221在移动时，带动错位铰块212同步上移，错位铰块212带动连接柱202上移，连接柱202通过连接杆203带动内筒200上升，直至内筒200与环切组件脱离接触。

当环切组件对样芯进行切削后，由于外筒300的转动，限位滑槽304的长边会偏离第二方向，在启动第二驱动机构前，需要使外筒300转动至初始相位，使限位滑槽304的长边位于第二方向；此后启动水平驱动缸210，水平驱动缸210的输出端带动推动块211同步水平移动，且移动方向为第二方向，推动块211带动连接柱202同步向第二方向移动，以使内筒200的轴线偏离外筒300的轴线，内筒200移动时，铰接块204带动错位铰块212的下端向第二方向移动，铰接块204上的铰接柱222绕自身轴线发生转动，错位铰块212的上端绕连接块221上的铰接柱222轴线转动，错位铰块212在限位滑槽304内呈倾斜状态。

在进一步的实施例中，如图6所示，稳定端架100内固定安装有沿竖直方向延伸的限位套筒110，竖直驱动缸220安装于限位套筒110内，连接块221可上下移动地安装于限位套筒110，从而保证内筒200相对样芯仅有竖直方向上的移动，保证样芯表面完整性。

在进一步的实施例中，引导条303可发生挤压形变，在掰断样芯的过程中，内筒200的轴线偏离外筒300轴线，引导条303在内筒200和外筒300的挤压下发生形变，从而在能够对冲洗液进行充分引导的前提下，保证内筒200能够顺利地将样芯掰断。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，包括：

稳定端架；

内筒，通过连接组件安装于稳定端架，内筒的内壁上沿周向均匀开设有多个第一流道；

外筒，套设于内筒的外部，转动安装于稳定端架；外筒与内筒限定出回收流道；外筒的下端固定连接有钻齿，钻齿的内壁与内筒的内壁齐平，以使样芯与内筒内壁贴合；内筒的下表面与钻齿的上表面限定出连通流道；回收流道与第一流道通过连通流道形成通路；外筒连接有第一驱动机构，以带动外筒绕自身轴线转动；

液流循环组件，连通于第一流道和回收流道，用于向第一流道中注入加压后的冲洗液，并回收回收流道中的冲洗液。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，液流循环组件包括汇水槽，加压泵、第二流道和滤网；汇水槽设置于内筒，内部填充有冲洗液；加压泵设置于汇水槽内，用于给冲洗液加压；加压泵连通有多个第二流道，多个第二流道分别连通于多个第一流道；滤网设置于回收流道与汇水槽之间。

3.根据权利要求2所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，内筒可相对外筒径向移动；内筒连接有第二驱动机构，以带动内筒径向移动，使内筒与外筒呈偏心状态。

4.根据权利要求3所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，内筒可相对外筒轴向移动，外筒内壁上安装有环切组件，环切组件与外筒的底部之间有预设距离；内筒连接有第三驱动机构，以带动内筒沿轴向移动，以在内筒远离钻齿预设距离时，内筒与环切组件脱离接触；错位铰块具有收纳状态和工作状态，环切组件与内筒接触时为收纳状态；环切组件与内筒脱离接触时为工作状态；环切组件工作状态时，随着外筒的转动，环切组件沿样芯的周向对样芯进行切削。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，环切组件包括多个切刀，外筒的内壁上沿周向均布设置有多个收纳腔，多个切刀一一对应地安装于多个收纳腔；切刀包连接端和切削端，连接端固定连接有安装柱，安装柱可绕自身轴线转动地安装于收纳腔，切削端设置有切削刃；切刀连接有弹簧，弹簧使切刀有伸出收纳腔的趋势。

6.根据权利要求4所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，连接组件包括连接柱、连接杆、铰接块、错位铰块和连接块；连接柱同轴地设置于内筒的上方，连接柱与内筒之间通过多个连接杆固定连接；铰接块固定连接于连接柱的上方，连接块可上下移动地安装于稳定端架，连接块位于铰接块的上方；错位铰块的两端均通过铰接柱铰接于连接块和铰接块；铰接柱的轴线在水平面上沿第一方向延伸；第三驱动机构包括竖直驱动缸，竖直驱动缸的输出端连接于连接块；第二驱动组件包括水平驱动缸和推动块；推动块套设于连接柱外部；水平驱动缸固定连接于推动块，以带动推动块在水平面上沿第二方向移动；第一方向垂直于第二方向。

7.根据权利要求6所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，稳定端架内固定安装有沿竖直方向延伸的限位套筒，竖直驱动缸安装于限位套筒内，连接块可上下移动地安装于限位套筒。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，第一驱动组件包括电机、驱动齿轮和传动齿轮；驱动齿轮安装于电机的输出端，传动齿轮同步转动的安装于外筒，传动齿轮与驱动齿轮啮合。

9.根据权利要求2所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，滤网上铺设有滤膜。

10.根据权利要求2所述的一种混凝土建筑强度检测设备，其特征在于，回收流道内螺旋绕设有引导条，引导条固定安装于外筒，引导条为弹性件，可发生挤压形变。