木材缺陷的探测钻具制造技术

木材缺陷的探测钻具，本发明专利技术涉及一种机械压阻式木材内部缺陷无损检测钻具。它解决了现有的探测钻具因提供导向作用的多层套筒间的摩擦力较大，影响了提取到的木材阻抗检测信号的精确性的问题。它包括外壳、导向管、钻孔动力头、进给动力头、滚珠丝杠、钻头和多个导向套筒，导向管内衬并固定在外壳的内壁上，滚珠丝杠纵向固定在导向管内，进给动力头与滚珠丝杠相连接以获得滚珠丝杠为其提供的运动轨道，钻孔动力头固定在电机支架的前端上，钻头的后端固定在钻孔动力头上，钻头的前端穿出在外壳的前端外，直径依次递减的多个导向套筒迭套为一体，导向套筒的外圆上沿其圆周方向均匀分布有多个外撑滚动体单元使每两个导向套筒的外圆与内壁之间的间隙均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机械压阻式木材内部缺陷无损检测钻具。
技术介绍
目前，我国木材的供应量远不能满足市场木材的需求量。如何充分利用好森林资源、提高木材利用率，是我国林业科技人员迫切需要解决的重要课题之一。木材检测则是提高木材利用率的一个极其重要的手段。通过研究木材内部密度与受力变形模态的对应关系，利用木材内部缺陷的发生必然导致木材内部结构参数(密度、刚度、阻尼和内部荷载)改变的原理，通过科学地测试出这些变化参数，就能给出内部缺陷状态的一个量化的信号源。通过对在木材的不同位置测到的不同的信号点进行分析处理，就能够估计出木材不同位置的缺陷程度位置、大小及损伤类型。由此构成一套完整的机械压阻式木材内部缺陷类无损检测装置。木材阻抗检测的方法通常是采用一根小钻针，在通电情况下，匀速加力使小钻针穿入木材内部，采用携带的记录纸或计算机磁盘记录小钻针进入木材内部的阻抗曲线，其中阻力大小与受到的扭力及进入深度直接相关。根据阻抗曲线可以判断木材内部具体部位的密度情况，为判断木材内部腐朽、虫蛀、白蚁危害程度提供有效可靠的依据。该方法主要用于木结构建筑、木桥、电线杆、地板和树木等的探测。木材力学性质与木材密度的相关性已为国内外大量树种的试验所证明。在美国、欧洲、日本和我国台湾，对古建筑木结构进行维修前的木结构安全评价常采用阻抗图波仪(Resisto-graph)，可快速获得对被检测建筑木构件、活立木或木材内部缺陷结果，迅速确定是否需更换被测木构件。目前木材阻抗测定仪有德国Frank Rinn，IML公司生产的Resistograph和英国Sibert Technology公司生产的SIBTEC micro Probe两大品牌。其中Resistograph的小钻针直径为1.5～2mm，钻取深度长达0.5m；而micro Probe直径为1.0mm，钻取深度可长达0.5m。现有机械压阻式木材内部缺陷无损检测仪存在的问题是给钻具进给提供导向作用的多层套筒间的摩擦力较大，影响了提取到的木材阻抗检测信号的精确性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种木材缺陷的探测钻具，以解决现有的探测钻具因提供导向作用的多层套筒间的摩擦力较大，影响了提取到的木材阻抗检测信号的精确性的问题。本专利技术包括外壳25、导向管26、钻孔动力头、进给动力头、滚珠丝杠39、钻头50和多个导向套筒8，外壳25为封闭的筒状，导向管26内衬并固定在外壳25的内壁上，导向管26的管壁上分别开有纵向分布的一号导向槽26-1和二号导向槽26-2，滚珠丝杠39纵向固定在导向管26内，进给动力头和钻孔动力头设置在导向管26内，进给动力头与滚珠丝杠39相连接以获得滚珠丝杠39为其提供的运动轨道，进给动力头的电机支架1的上端和下端分别嵌入一号导向槽26-1和二号导向槽26-2内以获得圆周方向的定位，钻孔动力头固定在电机支架1的前端上，钻头50的后端固定在钻孔动力头上，钻头50的前端穿出在外壳25的前端外，直径依次递减的多个导向套筒8迭套为一体，直径最小的导向套筒8的后端部固定在电机支架1的前端上，直径最大的导向套筒8的前端部固定在外壳25的前端内表面上，导向套筒8的外圆上沿其圆周方向均匀分布有多个外撑滚动体单元8-1使每两个导向套筒8的外圆与内壁之间的间隙均匀。本专利技术工作时，钻孔动力头给钻头50提供旋转的动力，进给动力头给钻头50提供纵向进给的动力，滚珠丝杠39与进给动力头内的丝杠螺母配合。进给动力头前进的过程中，迭套的导向套筒8为进给动力头提供运动导向，原本处于拉开状态的迭套的导向套筒8逐渐缩并到一根导向套筒8内。在木材上钻孔的过程中，采集进给动力头和钻孔动力头电机电流的变化，从而为木材缺陷的检测提供数据。由于每两根导向套筒8内都设置了外撑滚动体单元8-1，使每两个导向套筒8的外圆与内壁之间的间隙均匀，减小了每两个导向套筒8之间的摩擦力，使采集的电流数据更准确。本专利技术体积小、携带方便，便于使用。可广泛用于古建筑木结构部件的现场检测和木结构、木桥、电线杆、地板和树木等的探测。附图说明图1是本专利技术前半段的结构示意图，图2是本专利技术后半段的结构示意图，图1与图2对接后构成本专利技术完整的结构示意图，图3是实施方式一中导向管26的俯视图，图4是图1的A向视图，图5是外撑滚动体单元8-1与导向套筒8的装配结构示意图，图6是实施方式二中限位体18的结构示意图，图7是环形板8-2与导向套筒8的连接结构示意图，图8是图6的俯视图。具体实施例方式具体实施方式一下面结合图1至图8具体说明本实施方式。本实施方式由外壳25、导向管26、钻孔动力头、进给动力头、滚珠丝杠39、钻头50和多个导向套筒8组成，外壳25为封闭的筒状，导向管26内衬并固定在外壳25的内壁上，塑料材质的导向管26的管壁上分别开有纵向分布的一号导向槽26-1和二号导向槽26-2，滚珠丝杠39纵向固定在导向管26内，进给动力头和钻孔动力头设置在导向管26内，进给动力头与滚珠丝杠39相连接以获得滚珠丝杠39为其提供的运动轨道，进给动力头的电机支架1的上端和下端分别嵌入一号导向槽26-1和二号导向槽26-2内以获得圆周方向的定位，钻孔动力头固定在电机支架1的前端上，钻头50的后端固定在钻孔动力头上，钻头50的前端穿出在外壳25的前端外，直径依次递减的多个导向套筒8迭套为一体，直径最小的导向套筒8的后端部固定在电机支架1的前端上，直径最大的导向套筒8的前端部固定在外壳25的前端内表面上，导向套筒8的外圆上沿其圆周方向均匀分布有四个外撑滚动体单元8-1以使每两个导向套筒8的外圆与内壁之间的间隙均匀。外撑滚动体单元8-1由弹簧8-1-2、滚珠体8-1-3组成，环形板8-2固定在导向套筒8的前端面上，环形板8-2的圆周表面上开有四个均匀分布的盲孔8-2-1，弹簧8-1-2设置在盲孔8-2-1的孔底，滚珠体8-1-3设置在盲孔8-2-1内弹簧8-1-2的上方。弹簧8-1-2使滚珠体8-1-3顶向导向套筒8的内孔壁，使每两个导向套筒8的外圆与内壁之间保持一定间隙。具体实施方式二下面结合图1和图5、图6、图8具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是它还包括限位体18，限位体18由柱状体18-1和弧状挡板18-2组成，弧状挡板18-2的下端面固定在柱状体18-1的上端表面的边缘上，导向套筒8的外圆表面上沿纵向开有长槽8-3，限位体18设置在盲孔8-2-1中且位于弹簧8-1-2和滚珠体8-1-3之间，弧状挡板18-2的上端插在长槽8-3中，滚珠体8-1-3的顶端陷入在长槽8-3内。如此设置，限位体18使导向套筒8之间的轴向运动不能超过位置，导向套筒8之间的圆周方向被滚珠体8-1-3与长槽8-3之间的连接关系限位。其它组成和连接关系与实施方式一相同。具体实施方式三下面结合图1和图2具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是进给动力头由电机支架1、一号电动机41、小齿轮5、大齿轮4、丝杠螺母6和齿轮箱2组成，一号电动机41设置在电机支架1的后端内，齿轮箱2固定在电机支架1的后端部上，小齿轮5、大齿轮4和丝杠螺母6设置在齿轮箱2内，小齿轮5固定在一号电动机41的电机轴上，大齿轮4与小齿轮5相啮合，大齿轮4固定在丝杠螺母6上并与其同轴旋转，丝杠螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
木材缺陷的探测钻具，它包括外壳（２５）、导向管（２６）、钻孔动力头、进给动力头、滚珠丝杠（３９）、钻头（５０）和多个导向套筒（８），外壳（２５）为封闭的筒状，导向管（２６）内衬并固定在外壳（２５）的内壁上，导向管（２６）的管壁上分别开有纵向分布的一号导向槽（２６－１）和二号导向槽（２６－２），滚珠丝杠（３９）纵向固定在导向管（２６）内，进给动力头和钻孔动力头设置在导向管（２６）内，进给动力头与滚珠丝杠（３９）相连接以获得滚珠丝杠（３９）为其提供的运动轨道，进给动力头的电机支架（１）的上端和下端分别嵌入一号导向槽（２６－１）和二号导向槽（２６－２）内以获得圆周方向的定位，钻孔动力头固定在电机支架１的前端上，钻头（５０）的后端固定在钻孔动力头上，钻头（５０）的前端穿出在外壳（２５）的前端外，直径依次递减的多个导向套筒（８）迭套为一体，直径最小的导向套筒（８）的后端部固定在电机支架（１）的前端上，直径最大的导向套筒（８）的前端部固定在外壳（２５）的前端内表面上，其特征在于导向套筒（８）的外圆上沿其圆周方向均匀分布有多个外撑滚动体单元（８－１）使每两个导向套筒（８）的外圆与内壁之间的间隙均匀。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王立海，徐凯宏，杨学春，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]