一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，属于岩土勘探设备技术领域。装置包括抬升机构、摆臂机构和切割机构，其中，抬升机构上设置有摆臂机构，摆臂机构连接有切割机构，通过抬升机构和摆臂机构调整切割机构的切割位置。本实用新型专利技术重量轻、方便携带，操作灵活，使得勘探人员可以在孔洞任意深度制造人工裂隙，进行岩体实验，弥补天然裂隙不足而实验不精确的缺陷。不精确的缺陷。不精确的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置


[0001]本技术涉及一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，属于岩土勘探设备


技术介绍

[0002]岩体的物理力学参数是基础的数据，如果得不到准确值，则无法对岩体工程的强度、变形验算和稳定性进行精确的设计和评价，所以大多数的工程规范都有安全系数来增大安全的保障。
[0003]岩体原位测试是在现场制备试件，模拟工程作用对岩体施加外荷载，进而求取岩体力学参数的试验方法，是岩土工程勘察的重要手段之一。岩体原位测试的最大优点是对岩体扰动小，尽可能地保持了岩体的天然结构和环境状态，使测出的岩体力学参数直观、准确。原位测试实验中，为使测得数据更加准确，需要在钻孔中寻找天然裂隙，若无合适的天然裂隙，则必须通过岩石切割装置，制造人工裂隙，继而进行加载实验。但由于岩体钻孔直径较小，在不改变岩体力学性质的基础上，难以通过普通工具对钻孔进行人工造隙。
[0004]中国专利文件CN109085034A公开了一种标准岩石试件预制裂隙制作装置及方法，该装置主要由切割系统、驱动系统和台面系统组成，标准岩石试件安装在台面系统的试件切割器内，试件切割器由裂隙定位半开钢制模具和切割角度调整器组成，切割系统用于岩石试件的裂隙切割，驱动系统为切割系统提供驱动力，切割系统和驱动系统安装在台面系统上。该装置用于对岩石试件预制裂隙，无法在岩体钻孔内进行造隙。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本技术提供一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，重量轻、方便携带，操作灵活，使得勘探人员可以在孔洞任意深度制造人工裂隙，进行岩体实验，弥补天然裂隙不足而实验不精确的缺陷。
[0006]本技术的技术方案如下：
[0007]一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，包括抬升机构、摆臂机构和切割机构，其中，抬升机构上设置有摆臂机构，摆臂机构连接有切割机构，通过抬升机构和摆臂机构调整切割机构的切割位置。
[0008]优选的，抬升机构包括升降马达、联轴器、丝杠、机械臂和升降基座，升降基座内设置有升降马达，升降马达通过联轴器和轴承连接有丝杠，丝杠置于机械臂内部，丝杠通过丝杠副连接有机械臂，机械臂上设置有摆臂机构，通过升降马达带动丝杠转动，进而调整机械臂的高度。
[0009]优选的，摆臂机构包括刀具摆臂和摆臂气缸，刀具摆臂一端活动连接有机械臂，另一端连接有切割机构，刀具摆臂上连接有摆臂气缸，摆臂气缸连接至机械臂。
[0010]进一步优选的，摆臂气缸包括推杆、气缸、气动马达和安装座，安装座设置于机械臂上，安装座上设置有气缸，气缸连接有气动马达，气缸输出端活动连接有推杆，刀具摆臂
上设置有滑动槽，推杆连接至滑动槽内。通过气缸伸缩带动推杆在滑动槽内运动，进而带动切割机构切割摆动，使切割机构触碰岩壁。
[0011]优选的，切割机构包括切割马达和刀具，刀具摆臂另一端设置有切割马达，切割马达输出轴贯穿刀具摆臂，切割马达输出轴上通过刀具夹固定有刀具。
[0012]进一步优选的，刀具为圆齿形刀具。
[0013]上述用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置的使用方法，操作步骤如下：
[0014](1)在现场对待测岩体打进行打孔处理；
[0015](2)将用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置放入钻孔设定深度；
[0016](4)升降马达启动，机械臂抬升，切割机构升高；
[0017](5)摆臂气缸推动刀具摆臂摆动，使刀具触碰岩壁；
[0018](6)切割马达运作，带动刀具切割岩壁，形成裂隙；
[0019](7)裂隙完成后，收回装置，退出钻孔。
[0020]本技术的有益效果在于：
[0021]1、本技术提供一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，重量轻、方便携带，操作灵活，使得勘探人员可以在孔洞任意深度制造人工裂隙，进行岩体实验，弥补天然裂隙不足而实验不精确的缺陷。
[0022]2、本技术通过升降马达和丝杠控制整体的伸缩度，压缩了装置整体体积，保证装置可配合钻孔进行人工造隙。
附图说明
[0023]图1为本技术的结构示意图；
[0024]图2为本技术的侧面示意图；
[0025]图3为本技术的抬升机构结构示意图；
[0026]图4为本技术的切割机构结构示意图；
[0027]图5为本技术的摆臂气缸结构示意图；
[0028]其中：1、抬升机构；2、刀具摆臂；3、刀具；4、切割马达；5、摆臂气缸；6、机械臂；7、丝杠；8、丝杠副；9、轴承；10、联轴器；11、升降马达；12、固定螺母；13、外刀具夹；14、内刀具夹；15、推杆；16、气缸；17、进气孔；18、导管；19、气动马达；20、安装座；21、升降基座；22、滑动槽。
具体实施方式
[0029]下面通过实施例并结合附图对本技术做进一步说明，但不限于此。
[0030]实施例1：
[0031]如图1
‑
5所示，本实施例提供一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，包括抬升机构1、摆臂机构和切割机构，其中，抬升机构上设置有摆臂机构，摆臂机构连接有切割机构，通过抬升机构和摆臂机构调整切割机构的切割位置。
[0032]抬升机构1包括升降马达11、联轴器10、丝杠7、机械臂6和升降基座21，升降基座21内设置有升降马达11，升降马达11通过联轴器10和轴承9连接有丝杠7，丝杠7置于机械臂6内部，丝杠7通过丝杠副8连接有机械臂6，机械臂6上设置有摆臂机构，通过升降马达带动丝
杠转动，丝杠副与丝杠紧密结合，将旋转运动转换为抬升运动，进而调整机械臂的高度。
[0033]摆臂机构包括刀具摆臂2和摆臂气缸5，刀具摆臂2一端通过销轴活动连接有机械臂6，刀具摆臂以销轴为轴心转动，另一端连接有切割机构，刀具摆臂2上连接有摆臂气缸5，摆臂气缸连接至机械臂，刀具摆臂2和摆臂气缸5可在机械臂中心轴向方向上实现升降运动。
[0034]摆臂气缸5包括推杆15、气缸16、气动马达19和安装座20，安装座20通过悬臂梁固定设置于机械臂6上，悬梁臂上设置有安装孔，方便螺栓安装，安装座20上通过销轴活动连接有气缸16，气动马达19通过导管18连接气缸进气孔17，气缸16输出端连接有推杆15，刀具摆臂2上设置有滑动槽22，推杆15连接至滑动槽22内，通过气缸和滑动槽配合实现刀具摆臂的摆动。气缸伸缩带动推杆在滑动槽内运动，进而带动切割机构切割摆动，使切割机构触碰岩壁。
[0035]切割机构包括切割马达4和刀具3，刀具摆臂2另一端设置有切割马达4，切割马达4输出轴贯穿刀具摆臂2，切割马达4输出轴上通过外刀具夹13和内刀具夹14固定刀具3，外刀具夹13和内刀具夹14通过固定螺母12进行固定。
[0036]升降马达、气缸和切割马达均连接至控制终端，通过控制终端控制装置运动。装置整体由电力驱动，导线在装置外表固定，并在升降基座汇集，连接外部供电，不会影响装置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，其特征在于，包括抬升机构、摆臂机构和切割机构，其中，抬升机构上设置有摆臂机构，摆臂机构连接有切割机构，通过抬升机构和摆臂机构调整切割机构的切割位置。2.如权利要求1所述的用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，其特征在于，抬升机构包括升降马达、联轴器、丝杠、机械臂和升降基座，升降基座内设置有升降马达，升降马达通过联轴器和轴承连接有丝杠，丝杠置于机械臂内部，丝杠通过丝杠副连接有机械臂，机械臂上设置有摆臂机构。3.如权利要求2所述的用于岩体原位孔洞裂隙的制造装置，其特征在于，摆臂机构包括刀具摆臂和摆臂气缸，刀具摆臂一端活动连接有机械臂，另一端连接有切...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德斌，房凯，李硕，李国锋，王浩宇，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：