度角，支撐臺(tái)342的中心線和環(huán)形定位部36的中心軸線所在平面與定位孔341的中心線和環(huán)形定位部36的中心軸線所在平面的夾角成33.75度角，四個(gè)定位孔341沿圓周均勻分布，四個(gè)支撐臺(tái)342沿圓周均勻分布，四個(gè)導(dǎo)向槽343沿圓周均勻分布，定位孔341均為上下通孔，導(dǎo)向槽343上下導(dǎo)通，支撐臺(tái)342的高度等于或略小于導(dǎo)向槽343的長度減去短限位銷232的長度值，四個(gè)定位孔341所在圓，四個(gè)支撐臺(tái)342所在圓和四個(gè)導(dǎo)向槽343所在圓的中心軸嚴(yán)格共線，且與環(huán)形定位部36的中心軸線共線，內(nèi)限位臺(tái)344的外徑小于外限位臺(tái)345的外徑，內(nèi)限位臺(tái)344的外徑與下限位臺(tái)122—致或略小，外限位臺(tái)345的外徑與上限位臺(tái)123—致或略小。
[0033]如圖10所示，當(dāng)傳動(dòng)齒121剛好完全落在支撐臺(tái)342上時(shí)，限位爪23能夠進(jìn)行裝配，即短限位銷232能夠完全進(jìn)入導(dǎo)向槽343，長限位銷231能夠完全進(jìn)入定位孔341，且限位爪23能夠完全平滑脫離。
[0034]在進(jìn)行測量孔鉆孔時(shí)，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)解除孔鉆頭部件I正向轉(zhuǎn)動(dòng)(順時(shí)針方向)，傳動(dòng)齒121傳力給短限位銷232，在短限位銷232與長限位銷231的共同傳力作用下，測量孔鉆頭部件3與解除孔鉆頭部件I同步正向轉(zhuǎn)動(dòng)，示意圖如圖11所示，從而實(shí)現(xiàn)測量孔的鉆孔過程。
[0035]當(dāng)測量孔鉆孔到指定位置后，傳力筒21頂起長限位銷231，使短限位銷232脫離導(dǎo)向槽343，由于傳動(dòng)齒121時(shí)刻保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在短限位銷232脫離導(dǎo)向槽343的瞬間，傳動(dòng)齒121會(huì)正向旋轉(zhuǎn)進(jìn)入導(dǎo)向槽343，示意圖如圖12所示，此時(shí)，傳動(dòng)齒121依然能夠帶動(dòng)測量孔鉆頭部件3旋轉(zhuǎn)。
[0036]由于傳動(dòng)齒121時(shí)刻保持旋轉(zhuǎn)和前進(jìn)狀態(tài)，傳動(dòng)齒在進(jìn)入導(dǎo)向槽343后，會(huì)隨即脫離導(dǎo)向槽343，示意圖如圖13所示，此刻，傳動(dòng)齒121的旋轉(zhuǎn)將不能驅(qū)動(dòng)測量孔鉆頭部件3的鉆進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)測量孔鉆頭部件3的脫離過程。
[0037]部件材料及加工要求:
解除孔鉆頭11采用合金結(jié)構(gòu)鋼(42CrMo)，鉆桿12采用合金鋼管(R780)，傳動(dòng)齒121需要硬化處理來提高強(qiáng)度和剛度，下限位臺(tái)122和上限位臺(tái)123的內(nèi)側(cè)表面需要打磨處理，減小與內(nèi)限位臺(tái)343和外限位臺(tái)344的摩擦力。
[0038]環(huán)形槽212的直徑與滾珠22的直徑一致或略小，且要對(duì)環(huán)形槽212的內(nèi)表面進(jìn)行打磨處理，減小環(huán)形槽212與滾珠22之間的摩擦力。滾珠22采用熱壓工藝壓人長限位銷231內(nèi)，保證滾珠22的一半進(jìn)入長限位銷231體內(nèi)。
[0039]限位爪23需要進(jìn)行硬化處理來提高強(qiáng)度和剛度，并嚴(yán)格保證長限位銷231和短限位銷232中心軸線嚴(yán)格共線。
[0040]彈簧24可采用Imm的彈簧鋼絲，加工形成螺旋狀彈簧。彈簧24的內(nèi)徑要略大于外殼34相應(yīng)位置的外徑。
[0041]測量孔鉆頭31為凹型鉆頭，起到固定的作用，楔形鉆頭33采用鑲嵌式金剛鉆頭，其最外沿直徑尺寸(即錐形頭332的外徑)略大于傳力筒21的內(nèi)徑，以防止傳力筒21下落。內(nèi)限位臺(tái)343和外限位臺(tái)344的外側(cè)表面需要打磨處理，減小與下限位臺(tái)122和上限位臺(tái)123的摩擦力。
[0042]需要對(duì)定位孔341、支撐臺(tái)342和導(dǎo)向槽343的表面進(jìn)行打磨處理，減小與長限位銷231、傳動(dòng)齒121和短限位銷232之間的摩擦力，保證定位孔341的外徑不小于長限位銷231的外徑，支撐臺(tái)342的內(nèi)徑不大于傳動(dòng)齒121的內(nèi)徑，導(dǎo)向槽343的內(nèi)徑不大于短限位銷232的內(nèi)徑，導(dǎo)向槽343的內(nèi)徑不大于傳動(dòng)齒121的內(nèi)徑。
[0043]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改、補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)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。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于應(yīng)力解除法的鉆測一體化裝置，包括筒狀的解除孔鉆頭部件(1)，其特征在于，還包括脫離控制部件(2)和測量孔鉆頭部件(3)， 解除孔鉆頭部件(I)包括筒狀的鉆桿(12 )，鉆桿(12)內(nèi)側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)齒(121)，鉆桿(12)底部設(shè)置有解除孔鉆頭(11)， 測量孔鉆頭部件(3)包括柱狀的外殼(34)，外殼(34)的上套設(shè)有環(huán)形定位部(36)，環(huán)形定位部(36 )的外側(cè)沿外殼(34)的縱向方向開設(shè)有導(dǎo)向槽(343)，導(dǎo)向槽(343)貫穿環(huán)形定位部(36)的上下表面，環(huán)形定位部(36)的外側(cè)還開設(shè)有傳動(dòng)齒放置槽(346)，傳動(dòng)齒放置槽(346)貫穿環(huán)形定位部(36)的上表面，環(huán)形定位部(36)上位于傳動(dòng)齒放置槽(346)下方的部分構(gòu)成支撐臺(tái)(342)，傳動(dòng)齒放置槽(346)與導(dǎo)向槽(343)的側(cè)部連通，環(huán)形定位部(36)上還設(shè)置有貫穿環(huán)形定位部(36)的上下表面的定位孔(341)，外殼(34)的底部設(shè)置有測量孔鉆頭(31)，測量孔鉆頭(31)的上部套設(shè)有楔形鉆頭(33)，楔形鉆頭(33)包括筒狀的連接柱(331)和連接柱(331)下方的錐形頭(332)， 脫離控制部件(2)包括限位環(huán)(233)，還包括設(shè)置在限位環(huán)(233)上的長限位插銷(231)和短限位插銷(232)，長限位插銷(231)插入定位孔(341)，短限位插銷(232)插入導(dǎo)向槽(343)，長限位插銷(231)下方還設(shè)置有套設(shè)在外殼(34)上的傳力筒(21)，傳力筒(21)的內(nèi)徑小于楔形鉆頭(33)的外徑，傳力筒(21)的外徑大于楔形鉆頭(33)的外徑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)力解除法的鉆測一體化裝置，其特征在于，所述的外殼(34)上部套設(shè)有內(nèi)限位臺(tái)(344)，內(nèi)限位臺(tái)(344)上方還設(shè)置有外限位臺(tái)(345)，外限位臺(tái)(345)的外徑大于內(nèi)限位臺(tái)(344)的外徑，鉆桿(12)上部的內(nèi)側(cè)設(shè)置有下限位臺(tái)(122)和上限位臺(tái)(123)，上限位臺(tái)(123)位于下限位臺(tái)(122)的上方，上限位臺(tái)(123)的內(nèi)徑與外限位臺(tái)(345)的外徑適配，下限位臺(tái)(122)的內(nèi)徑與內(nèi)限位臺(tái)(344)的外徑適配，內(nèi)限位臺(tái)(344)與限位環(huán)(233)之間設(shè)置有彈簧(24)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)力解除法的鉆測一體化裝置，其特征在于，所述的傳力筒(21)的頂部設(shè)置有剖面為圓弧的環(huán)形槽(212)，長限位插銷(231)的底部嵌入有滾珠(22)，滾珠(22)設(shè)置在環(huán)形槽(212)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)力解除法的鉆測一體化裝置，其特征在于，所述的傳力筒(21)的底部為齒狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于應(yīng)力解除法的鉆測一體化裝置，其特征在于，所述的測量孔鉆頭(31)上設(shè)置有測量系統(tǒng)(32)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于應(yīng)力解除法的鉆測一體化裝置，包括筒狀的解除孔鉆頭部件，還包括脫離控制部件和測量孔鉆頭部件，解除孔鉆頭部件包括筒狀的鉆桿，鉆桿內(nèi)側(cè)設(shè)置有傳動(dòng)齒，鉆桿底部設(shè)置有解除孔鉆頭，測量孔鉆頭部件包括柱狀的外殼，外殼的上套設(shè)有環(huán)形定位部，外殼的底部設(shè)置有測量孔鉆頭，測量孔鉆頭的上部套設(shè)有楔形鉆頭，楔形鉆頭包括筒狀的連接柱和連接柱下方的錐形頭，脫離控制部件包括限位環(huán)，還包括設(shè)置在限位環(huán)上的長限位插銷和短限位插銷，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)鉆測一體化過程；解決了解除應(yīng)力法的復(fù)雜操作過程和低測量深度問題，使測試能力得到了顯著提高，對(duì)測試環(huán)境的要求顯著下降。
【IPC分類】E21B7/00, E21B47/00
【公開號(hào)】CN105507876
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510926846
【發(fā)明人】王川嬰, 汪進(jìn)超, 韓增強(qiáng), 胡勝
【申請(qǐng)人】中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月14日