專利名稱：一種混凝土芯樣端面補平器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于實體混凝土鉆芯法檢測技術領域，特別涉及一種快捷高效的混凝土芯樣端面補平器。
背景技術：
檢測混凝土抗壓強度常用的方法有鉆芯法、回彈法、超聲波法等，其中，鉆芯法相比于回彈法、超聲波法，具有準確、直觀的特點，常作為評價結構工程實體混凝土質量的重要手段。然而，采用鉆芯法得出的試驗結果的可靠性與真實性同樣受到眾多因素的影響，其中芯樣加工質量的影響最為突出。芯樣的加工質量通常包含高徑比、垂直度、平整度等方面，其中端面平整度和垂直度是影響試樣結果準確性的關鍵因素。對于端面平整度而言，當芯樣兩端表面凹凸不平，不符合規范要求時，試件受壓過程中將產生局部受壓或集中荷載，使得試件將可能提前破壞，試驗結果小于真實強度；而對于垂直度而言，當端面與芯樣軸線的不垂直度大于1°時，試件將無法保證軸心受壓而產生剪切破壞，使試驗結果不能反映試件的真實強度。在加工工序中，芯樣端面處理通常采用機械磨平或補平兩種方式，其中，機械磨平對磨平機械的精度和操作人員的技能具有很高要求，往往難以保證平整度和垂直度符合標準要求。因此，目前多采用補平方式進行端面處理，補平方式分為人工補平和采用補平器進行補平，但是，人工補平無法控制垂直度和平整度。現有補平器一般包括水平基座、設置在水平基座上的立柱、用于夾持芯樣的夾具、傳動機構及手輪，夾具通過傳動機構與立柱相連，手輪連接傳動機構以提供動力輸入，水平基座上設有用于放置補平料的環形槽，操作手輪使夾具夾持芯樣向下壓在補平料上，待補平料與芯樣端面粘接牢固后操作手輪帶動芯樣升起以完成補平。現有補平器存在以下缺點:⑴夾具是環形夾持臂，通過微調夾持臂上的調節螺絲夾緊芯樣，但是，在實際操作中調節螺絲難以擰緊，使得芯樣在壓制過程中易于產生水平及縱向位移，影響補平效果；⑵現有補平器在操作時，需要手動擰緊調節螺絲使夾持臂夾持芯樣，另外，也需要通過人工操作手輪使夾具下降或升起，這種升降過程比較緩慢，不僅操作不便，而且工作效率低。因此，現有補平器無法滿足補平質量與補平效率的要求。

實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種結構簡單小巧、裝卸方便、操作快捷簡單、成本低廉、性能穩定、可以降低勞動強度的混凝土芯樣端面補平器，能夠提高芯樣端面補平質量及工作效率。本實用新型的目的通過以下的技術措施來實現:一種混凝土芯樣端面補平器，它包括水平基座、設置在水平基座上的立柱、用于夾持芯樣的夾具及傳動機構，所述夾具通過傳動機構與立柱相連，其特征在于:所述傳動機構主要由殼體、豎向的齒條、動力輸入桿及齒輪組成，所述殼體固定在所述立柱上，所述動力輸入桿由相互垂直的連接桿和施力桿組成，所述連接桿橫向伸入殼體并與所述齒輪同軸可轉動安裝在殼體內，所述齒條與齒輪相嚙合且齒條的下端連接所述夾具，施力于施力桿帶動齒輪旋轉以使齒條帶動夾具下降而將芯樣端面沖壓在補平料上。本實用新型夾具的下降過程采用沖壓方式，因此是使用沖床作為壓制動力，壓制過程穩定快捷，僅需要I 2秒即可完成壓制，本實用新型操作簡便，可以大大提高工作效率，能夠滿足補平效率的要求。另外，本實用新型結構簡單小巧、成本低、工作性能穩定，而且借助動力輸入桿只要操作一次就能完成壓制，所以可大幅度降低操作員勞動強度。為了進一步提高工作效率并簡化操作，作為本實用新型的一種改進，在所述齒條與所述殼體之間增設有將夾具回復原始位置的復位機構。作為本實用新型的一種優選方式，所述復位機構包括豎立的彈簧和彈簧拉桿，所述彈簧的下端與齒條的上端相連，所述彈簧拉桿是由豎向桿段與橫向桿段組成的彎折桿，所述豎向桿段設于殼體頂面上，所述橫向桿段與彈簧的上端連接，待芯樣與補平料粘接牢固后，撤銷作用于所述施力桿上的外作用力，在彈簧回復力作用下使夾具復位。作為本實用新型的進一步改進，在所述彈簧的下端與齒條的上端之間增設有水平的導向板，所述彈簧與齒條分別固定在導向板的上、下板面上，所述導向板套裝在所述彈簧拉桿的豎向桿段上使導向板可沿所述豎向桿段移動。在上述基礎之上，本實用新型還可以實現提高芯樣端面補平質量的技術效果，所述夾具由水平式夾鉗和限位槽組成，所述限位槽由水平的頂板與設置在頂板下板面上的“U”形塊組成，所述“U”形塊的開口朝向水平式夾鉗，所述“U”形塊的彎曲段外側與所述齒條的下端連接，所述水平式夾鉗可拆卸安裝在所述“U”形塊的直段外側上，所述水平式夾鉗與限位槽之間及限位槽內部共同形成的空隙與芯樣相適應，以使芯樣部分位于所述限位槽內對壓制過程中的芯樣進行水平向和豎向限位。本實用新型還可以有以下改進，在所述水平基座的上表面上設有補平板，所述補平板通過可拆卸連接結構與所述水平基座相連。便于安裝和更換補平板，與現有補平器的補平板與基座為一體相比，大大節省了成本。作為本實用新型的一種推薦實施方式，所述可拆卸連接結構采用卡合連接結構，所述卡合連接結構包括一對互相平行的卡槽與卡邊，所述卡槽的槽口橫向開設，所述卡邊即為所述補平板的兩相對邊沿，卡邊與卡槽相適配而使補平板從卡槽中插入或者抽出。本實用新型所述的混凝土芯樣端面補平器還包括微調機構，所述微調機構包括豎向的調節板和調節部件，所述殼體外側面具有開口，所述齒條穿過所述殼體的開口，所述調節板通過調節部件封堵固定在開口上以將齒條夾合在殼體與調節板之間。本實用新型通過調整調節部件可調整齒條，進而可對與其連接的限位槽的方向和位置進行微調，保證與水平基座的垂直度。本實用新型所述的水平基座包括底座、水準泡和調平輪，所述水準泡位于所述底座的上表面上，而所述調平輪則對稱分布在底座的下表面上。優選地，所述補平板采用鋼化玻璃板，鋼化玻璃板具備良好的機械性能和耐熱震性能。現有補平板為金屬板，傳熱快，而鋼化玻璃板傳熱慢，可延緩補平料的硬化時間，有利于操作。[0018]與現有技術相比，本實用新型具有如下顯著的效果:⑴本實用新型夾具的下降過程采用沖壓方式，因此是使用沖床作為壓制動力，壓制過程穩定快捷，僅需要I 2秒即可完成壓制，本實用新型操作簡便，可以大大提高工作效率，能夠滿足補平效率的要求。⑵借助動力輸入桿只要操作一次就能完成壓制，可大幅度降低操作員勞動強度。[0021 ] ⑶本實用新型的結構簡單、成本低廉、性能穩定。⑷采用水平式夾鉗，芯樣安裝與拆卸方便快捷，可以在2 3秒內完成芯樣的裝卸，并且通過調節水平式夾鉗的調整壓頭與限位槽之間的距離，適用于夾持不同直徑的混凝土芯樣。(5)限位槽可以保證芯樣在補平壓制過程中不產生水平和豎向位移，保證補平層厚度和垂直度符合標準要求。(6)采用卡槽對補平板進行固定與更換，操作簡單方便。(7)采用鋼化玻璃作為補平板，具有良好的機械性能和耐熱震性能，保證芯樣補端面光滑平整。(8)采用本實用新型完成補平的芯樣，加工質量完全符合國家標準要求。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

圖1是本實用新型的整體結構示意圖(未夾持芯樣)；圖2是本實用新型傳動機構的剖視示意圖。
具體實施方式
如圖1、2所示，是本實用新型一種混凝土芯樣端面補平器，它包括水平基座、設置在水平基座上的立柱17、用于夾持芯樣的夾具及傳動機構，夾具通過傳動機構與立柱17相連，在本實施例中，傳動機構主要由殼體15、豎向的齒條11、動力輸入桿14及齒輪16組成，殼體15固定在立柱17的中部上,動力輸入桿14由相互垂直的連接桿和施力桿組成，連接桿橫向伸入殼體15并與齒輪16同軸可轉動安裝在殼體15內，齒條11與齒輪16相哨合且齒條11的下端連接夾具，在本實施例中，逆時針轉動施力桿帶動齒輪旋轉以使齒條帶動夾具下降而將芯樣端面沖壓在補平料上。在齒條11與殼體15之間增設有將夾具回復原始位置的復位機構。復位機構包括豎立的彈簧12和彈簧拉桿13，彈簧12的下端與齒條11的上端相連，彈簧拉桿13是由豎向桿段與橫向桿段組成的彎折桿，豎向桿段設于殼體15頂面上,橫向桿段與彈簧12的上端連接，待芯樣與補平料粘接牢固后，撤銷作用于施力桿上的外作用力，在彈簧回復力作用下使夾具復位。在彈簧12的下端與齒條11的上端之間增設有水平的導向板20，彈簧12與齒條11分別固定在導向板20的上、下板面上，導向板20套裝在彈簧拉桿13的豎向桿段上使導向板20可沿豎向桿段移動。在本實施例中，夾具由水平式夾鉗6和限位槽組成，限位槽由水平的頂板8與“U”形塊7組成，“U”形塊7的開口朝向水平式夾鉗6，“U”形塊7的彎曲段外側與齒條11的下端連接，水平式夾鉗6可拆卸安裝在“U”形塊7的直段外側上，水平式夾鉗6與限位槽之間及限位槽內部共同形成的空隙與芯樣相適應，以使芯樣部分位于限位槽內對壓制過程中的芯樣進行水平向和豎向限位。水平式夾鉗6的頭部設有調整壓頭18，通過調節調整壓頭18與限位槽之間的距離，適用于夾持不同直徑的混凝土芯樣。在基座的上表面上設有補平板2,補平板2米用鋼化玻璃板,鋼化玻璃板具備良好的機械性能和耐熱震性能，傳熱慢，可延緩補平料的硬化時間，有利于操作。補平板2通過可拆卸連接結構與基座相連。可拆卸連接結構采用卡合連接結構，卡合連接結構包括一對互相平行的卡槽5與卡邊,卡槽5的槽口橫向開設,卡邊即為補平板的兩相對邊沿,卡邊與卡槽相適配而使補平板從卡槽中插入或者抽出。還包括微調機構，微調機構包括豎向的調節板9和調節部件，殼體15外側面具有開口，齒條11穿過殼體15的開口，調節部件采用螺絲10，調節板9通過調節部件封堵在開口上以將齒條夾合在殼體與調節板之間。水平基座包括底座1、水準泡4和調平輪3，水準泡4位于底座I的上表面上，調平輪3采用4個,對稱分布在底座I的下表面上,在本實施例中,底座上、下表面均為矩形，即調平輪3位于底座的四個邊角。本實用新型的工作過程如下:1.試樣安裝:將本實用新型放置在平整穩固的操作臺上，調節四個調平輪使水準泡居中；將補平板插入卡槽中，并用布將補平板的表面擦拭干凈；根據芯樣的直徑，調節水平式夾鉗的調整壓頭與限位槽之間的距離，使之適中；此時芯樣置于限位槽內(芯樣的一部分位于限位槽內),使得芯樣上端面與限位槽的頂板接觸，同時芯樣處于水平式夾鉗與限位槽之間，并利用水平式夾鉗將芯樣夾持牢固，參見圖1，此時夾具位于底座上方。2.補平壓制:在補平板上涂上一層薄薄的脫膜劑，將制備好的補平材料均勻的攤鋪在芯樣下端面的正下方，立即用手將動力輸入桿按逆時針方向向下壓，此時齒輪也逆時針旋轉，而齒條則向下運動，帶動夾具與芯樣同時下降，直至芯樣下端面與補平材料接觸后保持5 10秒，待補平材料硬化且與芯樣端面粘接牢固后松開水平式夾鉗，同時松開動力輸入桿，在彈簧的拉伸下，水平式夾鉗自動上升并離開芯樣。3.取出芯樣，將芯樣端面邊角多余的補平材料去除，并檢查有無缺陷產生。4.檢查無誤后，依據步驟1. 3.進行芯樣另一個端面的補平。5.芯樣兩個端面完成補平后，依據標準進行檢查。本實用新型的實施方式不限于此，根據本實用新型的上述內容，按照本領域的普通技術知識和慣用手段，本實用新型還可以做出其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本實用新型權利保護范圍之內。
權利要求1.一種混凝土芯樣端面補平器，它包括水平基座、設置在水平基座上的立柱、用于夾持芯樣的夾具及傳動機構，所述夾具通過傳動機構與立柱相連，其特征在于:所述傳動機構主要由殼體、豎向的齒條、動力輸入桿及齒輪組成，所述殼體固定在所述立柱上，所述動力輸入桿由相互垂直的連接桿和施力桿組成，所述連接桿橫向伸入殼體并與所述齒輪同軸可轉動安裝在殼體內，所述齒條與齒輪相嚙合且齒條的下端連接所述夾具，施力于施力桿帶動齒輪旋轉以使齒條帶動夾具下降而將芯樣端面沖壓在補平料上。
2.根據權利要求1所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:在所述齒條與所述殼體之間增設有將夾具回復原始位置的復位機構。
3.根據權利要求2所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:所述復位機構包括豎立的彈簧和彈簧拉桿，所述彈簧的下端與齒條的上端相連，所述彈簧拉桿是由豎向桿段與橫向桿段組成的彎折桿，所述豎向桿段設于殼體頂面上，所述橫向桿段與彈簧的上端連接，待芯樣與補平料粘接牢固后，撤銷作用于所述施力桿上的外作用力，在彈簧回復力作用下使夾具復位。
4.根據權利要求3所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:在所述彈簧的下端與齒條的上端之間增設有水平的導向板，所述彈簧與齒條分別固定在導向板的上、下板面上，所述導向板套裝在所述彈簧拉桿的豎向桿段上使導向板可沿所述豎向桿段移動。
5.根據權利要求4所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:所述夾具由水平式夾鉗和限位槽組成，所述限位槽由水平的頂板與設置在頂板下板面上的“U”形塊組成，所述“U”形塊的開口朝向水平式夾鉗，所述“U”形塊的彎曲段外側與所述齒條的下端連接，所述水平式夾鉗可拆卸安裝在所述“U”形塊的直段外側上，所述水平式夾鉗與限位槽之間及限位槽內部共同形成的空隙與芯樣相適應，以使芯樣部分位于所述限位槽內對壓制過程中的芯樣進行水平向和豎向限位。
6.根據權利要求5所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:在所述水平基座的上表面上設有補 平板，所述補平板通過可拆卸連接結構與所述水平基座相連。
7.根據權利要求6所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:所述可拆卸連接結構采用卡合連接結構，所述卡合連接結構包括一對互相平行的卡槽與卡邊，所述卡槽的槽口橫向設置，所述卡邊即為所述補平板的兩相對邊沿，卡邊與卡槽相適配而使補平板從卡槽中插入或者抽出。
8.根據權利要求7所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:所述的混凝土芯樣端面補平器還包括微調機構，所述微調機構包括豎向的調節板和調節部件，所述殼體外側面具有開口，所述齒條穿過所述殼體的開口，所述調節板通過調節部件封堵固定在開口上以將齒條夾合在殼體與調節板之間。
9.根據權利要求8所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:所述的水平基座包括底座、水準泡和調平輪，所述水準泡位于所述底座的上表面上，而所述調平輪則對稱分布在底座的下表面上。
10.根據權利要求9所述的混凝土芯樣端面補平器，其特征在于:所述補平板采用鋼化玻璃板。
專利摘要本實用新型公開了一種混凝土芯樣端面補平器，它包括水平基座、豎向設置在水平基座上的立柱、用于夾持芯樣的夾具及傳動機構，所述夾具通過傳動機構與立柱相連，傳動機構主要由殼體、豎向的齒條、動力輸入桿及齒輪組成，所述殼體固定在所述立柱上，動力輸入桿由相互垂直的連接桿和施力桿組成，所述連接桿橫向伸入殼體并與所述齒輪同軸可轉動安裝在殼體內，所述齒條與齒輪相嚙合且齒條的下端連接所述夾具，施力于施力桿帶動齒輪旋轉以使齒條帶動夾具下降而將芯樣端面沖壓在補平料上。本實用新型使用沖床作為壓制動力，壓制過程穩定快捷，可以顯著提高工作效率，滿足補平效率與質量的要求；本實用新型結構簡單、成本低廉、性能穩定，可大幅度降低操作員勞動強度。
文檔編號G01N1/28GK203164033SQ20132008795
公開日2013年8月28日 申請日期2013年2月26日 優先權日2013年2月26日
發明者鄭靚, 王元光, 李建新, 張永健, 陳園婧 申請人:廣東省建筑科學研究院