[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711218228.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108020650B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李術(shù)才;許振浩;潘東東;黃鑫;王欣桐;高斌;王文揚(yáng);趙曉成;林鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 分類(lèi)號(hào): G01N33/24
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 顏洪嶺

1.一種用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置，其特征在于，包括軌道機(jī)構(gòu)、鉆孔機(jī)構(gòu)和控制器，所述鉆孔機(jī)構(gòu)設(shè)置在軌道機(jī)構(gòu)上并沿軌道機(jī)構(gòu)移動(dòng)，所述鉆孔機(jī)構(gòu)包括環(huán)形軌道部、徑向軌道部、鉆頭部和支撐部，徑向軌道部的兩端位于環(huán)形軌道部上并可沿環(huán)形軌道部作周向旋轉(zhuǎn)，鉆頭部設(shè)置在徑向軌道部上并可沿徑向軌道部直線移動(dòng)，支撐部位于環(huán)形軌道部外側(cè)用于固定整個(gè)鉆孔機(jī)構(gòu)，控制器分別與環(huán)形軌道部、徑向軌道部、鉆頭部、支撐部連接；

所述軌道機(jī)構(gòu)包括條形雙軌和伸縮支架，伸縮支架位于條形雙軌中間并連接條形雙軌，條形雙軌上設(shè)置有條形軌槽；

所述環(huán)形軌道部包括環(huán)形導(dǎo)軌、從動(dòng)飛輪、第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及牙盤(pán)，所述環(huán)形導(dǎo)軌上設(shè)置有多圈同心圓軌道槽，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝在環(huán)形導(dǎo)軌的外周并與牙盤(pán)連接，牙盤(pán)與從動(dòng)飛輪相嚙合，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器電連接；

所述支撐部選用伺服電缸，伺服電缸與控制器電連接；

在環(huán)形導(dǎo)軌的外側(cè)設(shè)置有三個(gè)所述的支撐部，三個(gè)支撐部均布在環(huán)形導(dǎo)軌的外周。

2.如權(quán)利要求1所述的用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置，其特征在于，所述徑向軌道部包括徑向?qū)к壓透邚?qiáng)螺栓，徑向?qū)к壍膬啥诉B接高強(qiáng)螺栓，高強(qiáng)螺栓穿過(guò)軌道槽與從動(dòng)飛輪固定連接。

3.如權(quán)利要求2所述的用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置，其特征在于，所述鉆頭部包括微型電機(jī)和鉆頭，鉆頭與微型電機(jī)的輸出軸組合式連接，微型電機(jī)與控制器電連接。

4.如權(quán)利要求3所述的用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置，其特征在于，所述微型電機(jī)的底部設(shè)置有兩個(gè)微型齒輪且兩個(gè)微型齒輪通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接，徑向?qū)к壣祥_(kāi)設(shè)有徑向齒槽，微型齒輪位于徑向齒槽內(nèi)由第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制器電連接。

5.如權(quán)利要求1所述的用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置，其特征在于，所述環(huán)形導(dǎo)軌的兩側(cè)設(shè)置有行走架，行走架的底端設(shè)置有滑輪，滑輪位于條形軌槽內(nèi)。

6.如權(quán)利要求1所述的用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置，其特征在于，所述控制器選用單片機(jī)。

7.一種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的用于模型試驗(yàn)的微型全斷面鉆孔布置裝置的使用方法，包括以下步驟：

（1）在模型試驗(yàn)區(qū)鋪設(shè)軌道機(jī)構(gòu)，選擇合適的高強(qiáng)鉆頭安裝在微型電機(jī)上；

（2）將整個(gè)鉆孔機(jī)構(gòu)放置在軌道機(jī)構(gòu)上，滑輪置于條形軌槽內(nèi)，然后將整個(gè)鉆孔機(jī)構(gòu)移動(dòng)到模型試驗(yàn)的作業(yè)區(qū)；

（3）鉆孔機(jī)構(gòu)到達(dá)作業(yè)區(qū)后，控制器控制支撐部啟動(dòng)，支撐部伸出將鉆孔機(jī)構(gòu)架空于模型試驗(yàn)隧道空間內(nèi)，然后移除軌道機(jī)構(gòu)；

（4）控制器調(diào)整徑向?qū)к壍男D(zhuǎn)以及鉆頭部在徑向?qū)к壣系闹本€移動(dòng)，最終使鉆頭對(duì)準(zhǔn)所要打孔的位置；

（5）控制器啟動(dòng)微型電機(jī)，微型電機(jī)驅(qū)動(dòng)鉆頭進(jìn)行打孔作業(yè)；

（6）依照步驟（4）和步驟（5）的方法，完成其他位置的打孔作業(yè)。