一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备的制作方法

专利2022-05-09  126


本发明涉及锚杆检测技术领域,具体是一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备。



背景技术:

锚杆是目前矿山以及工程技术中较为重要的支护机构,由于其长期处于恶劣环境,因此可能会出现老化、被腐蚀以及断裂等情况,如果不及时发现,则会造成安全隐患,因此需对其进行定期检查,其中包括使用超声导波进行的无损检测;

现有的锚杆检测设备是将探头进行模块化处理,相邻两个模块进行铰接,并且首尾也相互连接,从而构成环形,并直接安装在锚杆上,然后利用探头发出的超声导波进行无损检测,当检测到锚杆出现裂痕、凹陷等缺陷时,则会返回,从而接收到该信号,进而可以对该位置进行进一步检测,但是该类检测设备检测效率较低,究其原因,其安装和拆卸较为麻烦,而往往锚杆的埋设为间隔布置的多个,因此其难以适应实际工作需求。

因此,有必要提供一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,以解决上述背景技术中提出的问题。



技术实现要素:

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:包括:

至少三个依次铰接且能够构成环形的铰接基座;

卡爪机构,对应设置在铰接基座的内侧,且能够卡接在同步管的外圆周,以便通过所述同步管支撑保持多个所述铰接基座所构成的环形形状;以及探头模块,对应设置在铰接基座的内侧,且能够抵靠在待测锚杆的外圆周;

且检测时,按批次进行检测,同一批次的多个所述待测锚杆的外径相同。

进一步,作为优选,各个所述铰接基座均对应滑动设置在一滑轨上,所述滑轨包括滑轨本体,所述滑轨本体的两端面上开设有沿其延伸方向布设的卡槽;且卡槽上开设有与之垂直且与之贯穿的铰接孔。

进一步,作为优选,相邻两个所述滑轨本体之间采用铰链相铰接,所述铰链的端部具有通孔,且能够伸入卡槽中,由轴体进行限位连接。

进一步,作为优选,所述铰接基座包括基座本体、滑块、第一锁紧囊、供气座,其中,所述滑块固定嵌入在基座本体中,且滑动设置在轨道本体上,所述滑块中固定嵌入有第一锁紧囊,所述第一锁紧囊由供气座进行控制涨缩,从而控制所述滑块是否锁紧在轨道本体上,所述供气座固定在基座本体的顶部。

进一步,作为优选,所述供气座的顶部固定有锁紧头,首尾两个铰接基座之间通过锁紧头以及锁紧链进行连接,从而构成环形。

进一步,作为优选,所述卡爪机构包括卡爪座、卡爪头以及第二锁紧囊,其中,所述卡爪座的一端沿同步管的径向限位滑动设置在所述基座本体中,且由所述第二锁紧囊控制所述卡爪座是否卡接在同步管的外圆周,所述第二锁紧囊由所述供气座进行控制涨缩,所述卡爪座远离基座本体的一端固定有卡爪头。

进一步,作为优选,所述探头模块沿同步管的径向限位滑动设置在所述基座本体中,且由第三锁紧囊控制所述探头模块是否抵靠在待测锚杆的外圆周,所述第三锁紧囊由所述供气座进行控制涨缩。

进一步,作为优选,所述探头模块与系统主机以及电源电连,所述探头模块包括探头座、三个纵向波探头以及两个扭转波探头,其中,所述纵向波探头与扭转波探头为间隔交替排布。

进一步,作为优选,所述同步管内还布设有增稳组件,所述增稳组件包括伸缩杆一、连接爪以及安装座,其中,至少三个所述伸缩杆一圆周阵列固定在安装座的一侧,且各个所述伸缩杆一的伸缩端均沿同步管的径向伸缩,所述伸缩杆一的伸缩端端部固定有连接爪,所述连接爪采用螺栓可拆卸的固定在同步管的内壁中;

所述安装座的另一端设置有同步扶正组件,所述同步扶正组件能够同步扶正在待测锚杆的内部。

进一步,作为优选,所述同步扶正组件包括伸缩杆二、安装板、限位杆以及同步滑盘,其中,所述伸缩杆二固定嵌入在安装座与安装板之间,所述安装板固定在安装座上,所述伸缩杆二的输出端穿过安装板与同步滑盘相连,所述同步滑盘限位滑动设置在限位杆上,所述限位杆固定在安装板上,所述同步滑盘的圆周上还阵列铰接有多个第一连杆,所述第一连杆的另一端铰接有第二连杆,所述第二连杆的另一端铰接有铰接爪,所述铰接爪为橡胶材质,所述第二连杆还铰接在连接座上,所述连接座固定在安装板上。

与现有技术相比,本发明提供了一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,具有以下有益效果:

本发明实施例中,将卡爪机构对应设置在铰接基座的内侧,且能够卡接在同步管的外圆周,以便通过同步管支撑保持多个铰接基座所构成的环形形状;另外探头模块也对应设置在铰接基座的内侧,且能够抵靠在待测锚杆的外圆周,因此检测时,可按批次进行检测,由于设置了同步管作为支撑,因此在检测下一个待测锚杆时,无需将环状的多个铰接基座拆开再安装至下一待测锚杆上,而是直接控制探头模块脱离上一个待测锚杆,并抵靠在下一个待测锚杆上即可,方便快捷,便于批量化检测。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图;

图2为本发明中恒温箱的内部结构示意图;

图3为本发明中基础罐的结构示意图;

图4为本发明中对照罐一的结构示意图;

图5为本发明中的实施示意图;

图中:1、待测锚杆;2、同步管;3、铰接基座;4、卡爪机构;5、探头模块;6、增稳组件;61、伸缩杆一;62、连接爪;63、安装座;64、伸缩杆二;65、安装板;66、限位杆;67、同步滑盘;68、第一连杆;69、第二连杆;610、铰接爪;7、滑轨;8、铰链;9、锁紧头;10、锁紧链;31、基座本体;32、滑块;33、第一锁紧囊;34、供气座;41、卡爪座;42、卡爪头;43、第二锁紧囊;51、探头座;52、纵向波探头;53、扭转波探头;71、滑轨本体;72、卡槽;73、铰接孔。

具体实施方式

请参阅图1~5,本发明实施例中,一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:包括:

至少三个依次铰接且能够构成环形的铰接基座3;

卡爪机构4,对应设置在铰接基座3的内侧,且能够卡接在同步管2的外圆周,以便通过所述同步管2支撑保持多个所述铰接基座3所构成的环形形状;以及

探头模块5,对应设置在铰接基座3的内侧,且能够抵靠在待测锚杆1的外圆周;

且检测时,按批次进行检测,同一批次的多个所述待测锚杆1的外径相同,由于设置了同步管2作为支撑,因此在检测下一个待测锚杆时,无需将环状的多个铰接基座3拆开再安装至下一待测锚杆上,而是直接控制探头模块5脱离上一个待测锚杆,并抵靠在下一个待测锚杆上即可,方便快捷,便于批量化检测,需要特别注意的是,同步管2与待测锚杆1不接触。

本实施例中,如图3,各个所述铰接基座3均对应滑动设置在一滑轨7上,所述滑轨7包括滑轨本体71,所述滑轨本体71的两端面上开设有沿其延伸方向布设的卡槽72;且卡槽72上开设有与之垂直且与之贯穿的铰接孔73。

另外,相邻两个所述滑轨本体71之间采用铰链8相铰接,所述铰链8的端部具有通孔,且能够伸入卡槽72中,由轴体进行限位连接,具体的,轴体穿过铰接孔以及通孔,即可实现限位连接,并且,发明中的铰链8的长度可以变化,但是不可被拉伸。

本实施例中,所述铰接基座3包括基座本体31、滑块32、第一锁紧囊33、供气座34,其中,所述滑块32固定嵌入在基座本体31中,且滑动设置在轨道本体71上,所述滑块32中固定嵌入有第一锁紧囊33,所述第一锁紧囊33由供气座34进行控制涨缩,从而控制所述滑块是否锁紧在轨道本体71上,所述供气座34固定在基座本体31的顶部,供气座34由外部气体控制器进行控制,并且通过控制铰接基座3在轨道本体71上的位置,能够微调探头模块5的检测位置,有利于进行针对性的检测,并且还能够减少检测中的疏漏。

如图2,所述供气座34的顶部固定有锁紧头9,首尾两个铰接基座3之间通过锁紧头9以及锁紧链10进行连接,从而构成环形,同样的,锁紧链10的长度可以变化,但是不可被拉伸。

本实施例中,如图3,所述卡爪机构包括卡爪座41、卡爪头42以及第二锁紧囊43,其中,所述卡爪座41的一端沿同步管2的径向限位滑动设置在所述基座本体31中,且由所述第二锁紧囊43控制所述卡爪座41是否卡接在同步管2的外圆周,所述第二锁紧囊43由所述供气座34进行控制涨缩,所述卡爪座41远离基座本体31的一端固定有卡爪头42,具体的,如图3,卡爪座41滑动设置在基座本体31中的倒t型槽中,且卡爪座位于倒t型槽中的一端设置有卡板,卡板采用复位弹簧与t型槽的卡肩部相连,以便在第二锁紧囊43收缩时,能够利用复位弹簧进行复位。

同样的,所述探头模块5沿同步管2的径向限位滑动设置在所述基座本体31中,且由第三锁紧囊控制所述探头模块5是否抵靠在待测锚杆1的外圆周,所述第三锁紧囊由所述供气座34进行控制涨缩。

进一步的,所述探头模块5与系统主机以及电源电连,所述探头模块5包括探头座51、三个纵向波探头52以及两个扭转波探头53,其中,所述纵向波探头52与扭转波探头53为间隔交替排布,从而能够利用多种波形进行检测,减少检测过程中的疏漏。

作为较佳的实施例,如图2,所述同步管2内还布设有增稳组件6,所述增稳组件6包括伸缩杆一61、连接爪62以及安装座63,其中,至少三个所述伸缩杆一61圆周阵列固定在安装座63的一侧,且各个所述伸缩杆一61的伸缩端均沿同步管2的径向伸缩,所述伸缩杆一61的伸缩端端部固定有连接爪62,所述连接爪62采用螺栓可拆卸的固定在同步管2的内壁中;

所述安装座63的另一端设置有同步扶正组件,所述同步扶正组件能够同步扶正在待测锚杆1的内部。

并且,所述同步扶正组件包括伸缩杆二64、安装板65、限位杆66以及同步滑盘67,其中,所述伸缩杆二64固定嵌入在安装座63与安装板65之间,所述安装板65固定在安装座63上,所述伸缩杆二64的输出端穿过安装板65与同步滑盘67相连,所述同步滑盘67限位滑动设置在限位杆66上,所述限位杆66固定在安装板65上,所述同步滑盘67的圆周上还阵列铰接有多个第一连杆68,所述第一连杆68的另一端铰接有第二连杆69,所述第二连杆69的另一端铰接有铰接爪10,所述铰接爪10为橡胶材质,所述第二连杆69还铰接在连接座上,所述连接座固定在安装板65上,因此,通过伸缩杆一61的伸缩调节,能够使得增稳组件6适应不同内径的同步管2,通过伸缩杆二64驱动同步滑盘67进行滑动,能够控制第二连杆69进行张开和收紧,从而使得增稳组件6适应不同内径的待测锚杆1,需要进一步解释的是,本发明中,设置的增稳组件6能够使得同步管2与待测锚杆1稳定相连,提高了探头模块5的稳定性,有利于在待测锚杆1为倾斜状时的稳定检测。

在具体实施时,将多个滑轨本体71依次利用铰链8进行铰接,各个滑轨本体71上均滑动设置一铰接基座3,调整每个铰接基座3在滑轨本体71上的位置,然后将卡爪机构4卡接在同步管2的环形凹槽内,通过锁紧链10将首尾两个铰接基座3上的锁紧头9进行连接,从而构成环形检测设备,该环形检测设备由同步管2进行支撑,从而进行按批次检测,检测时,由第三锁紧囊控制探头模块5抵靠在待测锚杆1上,并利用探头模块5发出超声导波进行检测并传输至外部系统主机上即可,检测下一个待测锚杆时,直接控制探头模块5脱离上一个待测锚杆,并抵靠在下一个待测锚杆上即可,方便快捷,便于批量化检测。

以上所述的,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征:

1.一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:包括:

至少三个依次铰接且能够构成环形的铰接基座(3);

卡爪机构(4),对应设置在铰接基座(3)的内侧,且能够卡接在同步管(2)的外圆周,以便通过所述同步管(2)支撑保持多个所述铰接基座(3)所构成的环形形状;以及

探头模块(5),对应设置在铰接基座(3)的内侧,且能够抵靠在待测锚杆(1)的外圆周;

且检测时,按批次进行检测,同一批次的多个所述待测锚杆(1)的外径相同。

2.根据权利要求1所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:各个所述铰接基座(3)均对应滑动设置在一滑轨(7)上,所述滑轨(7)包括滑轨本体(71),所述滑轨本体(71)的两端面上开设有沿其延伸方向布设的卡槽(72);且卡槽(72)上开设有与之垂直且与之贯穿的铰接孔(73)。

3.根据权利要求2所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:相邻两个所述滑轨本体(71)之间采用铰链(8)相铰接,所述铰链(8)的端部具有通孔,且能够伸入卡槽(72)中,由轴体进行限位连接。

4.根据权利要求2所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:所述铰接基座(3)包括基座本体(31)、滑块(32)、第一锁紧囊(33)、供气座(34),其中,所述滑块(32)固定嵌入在基座本体(31)中,且滑动设置在轨道本体(71)上,所述滑块(32)中固定嵌入有第一锁紧囊(33),所述第一锁紧囊(33)由供气座(34)进行控制涨缩,从而控制所述滑块是否锁紧在轨道本体(71)上,所述供气座(34)固定在基座本体(31)的顶部。

5.根据权利要求4所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:所述供气座(34)的顶部固定有锁紧头(9),首尾两个铰接基座(3)之间通过锁紧头(9)以及锁紧链(10)进行连接,从而构成环形。

6.根据权利要求4所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:所述卡爪机构包括卡爪座(41)、卡爪头(42)以及第二锁紧囊(43),其中,所述卡爪座(41)的一端沿同步管(2)的径向限位滑动设置在所述基座本体(31)中,且由所述第二锁紧囊(43)控制所述卡爪座(41)是否卡接在同步管(2)的外圆周,所述第二锁紧囊(43)由所述供气座(34)进行控制涨缩,所述卡爪座(41)远离基座本体(31)的一端固定有卡爪头(42)。

7.根据权利要求4所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:所述探头模块(5)沿同步管(2)的径向限位滑动设置在所述基座本体(31)中,且由第三锁紧囊控制所述探头模块(5)是否抵靠在待测锚杆(1)的外圆周,所述第三锁紧囊由所述供气座(34)进行控制涨缩。

8.根据权利要求4所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:所述探头模块(5)与系统主机以及电源电连,所述探头模块(5)包括探头座(51)、三个纵向波探头(52)以及两个扭转波探头(53),其中,所述纵向波探头(52)与扭转波探头(53)为间隔交替排布。

9.根据权利要求1所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:所述同步管(2)内还布设有增稳组件(6),所述增稳组件(6)包括伸缩杆一(61)、连接爪(62)以及安装座(63),其中,至少三个所述伸缩杆一(61)圆周阵列固定在安装座(63)的一侧,且各个所述伸缩杆一(61)的伸缩端均沿同步管(2)的径向伸缩,所述伸缩杆一(61)的伸缩端端部固定有连接爪(62),所述连接爪(62)采用螺栓可拆卸的固定在同步管(2)的内壁中;

所述安装座(63)的另一端设置有同步扶正组件,所述同步扶正组件能够同步扶正在待测锚杆(1)的内部。

10.根据权利要求9所述的一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,其特征在于:所述同步扶正组件包括伸缩杆二(64)、安装板(65)、限位杆(66)以及同步滑盘(67),其中,所述伸缩杆二(64)固定嵌入在安装座(63)与安装板(65)之间,所述安装板(65)固定在安装座(63)上,所述伸缩杆二(64)的输出端穿过安装板(65)与同步滑盘(67)相连,所述同步滑盘(67)限位滑动设置在限位杆(66)上,所述限位杆(66)固定在安装板(65)上,所述同步滑盘(67)的圆周上还阵列铰接有多个第一连杆(68),所述第一连杆(68)的另一端铰接有第二连杆(69),所述第二连杆(69)的另一端铰接有铰接爪(10),所述铰接爪(10)为橡胶材质,所述第二连杆(69)还铰接在连接座上,所述连接座固定在安装板(65)上。

技术总结
本发明公开了一种基于超声导波的锚杆质量无损检测设备,涉及涉及锚杆检测技术领域,本发明中,将卡爪机构对应设置在铰接基座的内侧,且能够卡接在同步管的外圆周,以便通过同步管支撑保持多个铰接基座所构成的环形形状;另外探头模块也对应设置在铰接基座的内侧,且能够抵靠在待测锚杆的外圆周,因此检测时,可按批次进行检测,由于设置了同步管作为支撑,因此在检测下一个待测锚杆时,无需将环状的多个铰接基座拆开再安装至下一待测锚杆上,而是直接控制探头模块脱离上一个待测锚杆,并抵靠在下一个待测锚杆上即可,方便快捷,便于批量化检测。

技术研发人员:张小明;张博;韩晓明;王现辉;周红梅;禹建功
受保护的技术使用者:河南理工大学
技术研发日:2021.05.17
技术公布日:2021.08.03

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