一种落锤装置的制作方法

1.本实用新型涉及岩石动强度测定领域，尤其涉及一种落锤装置。


背景技术：

2.动强度是指在动载或在液压试验机上快速加载时测得的岩石强度。在岩土工程领域中，考虑到钻进过程中钻头经常是以动载(如冲击、冲击回转和牙轮钻头等)或微动载(钻杆柱的震动作用于硬质合金和金刚石钻头上)方式破碎岩石，所以岩石的动强度能够反映孔底岩石破碎的难易程度。
3.在现有测定岩石动强度的方法中，一般会将岩样放进管形钢筒内，利用重锤以自由落体的方式反复多次锤击岩样，然后利用被锤击后得到的岩粉计算岩石的动强度。在这一方案中，由于重锤本身的重量，管形钢筒在重锤锤击岩样的过程中容易晃动；同时，为保证重锤能够锤击到岩样，重锤几乎占据管形钢筒的截面，这样，在管形钢筒内将重锤提升到预定高度具有一定的困难。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对上述技术问题，提出一种落锤装置。
5.本实用新型解决其技术问题的技术方案是：
6.本实用新型提出了一种落锤装置，包括定位架；该定位架包括底座，平行于底座并位于底座上方的定位板以及分别与底座和定位板固定连接、用于保持底座和定位板之间相对位置的架体；
7.落锤装置还包括落锤筒，可分离地安装在落锤筒底部并封闭落锤筒底部开口的收集槽体，轴向安装在落锤筒顶部的环形限位端盖，可升降地设置在落锤筒内部的锤体以及安装在锤体上并可从环形限位端盖伸出的连接杆；
8.底座上开设有第一通孔，定位板上开设有第二通孔；第一通孔和第二通孔同轴设置；收集槽体可分离地设置在第一通孔中；落锤筒可分离地穿设在第二通孔中。
9.本实用新型上述的落锤装置中，锤体顶部开设有第一安装槽，连接杆底部形成有限位块；限位块容纳于第一安装槽中；落锤装置还包括套设在连接杆上并通过第一螺钉与锤体相固定、用于将限位块限制于第一安装槽中的法兰。
10.本实用新型上述的落锤装置中，落锤装置还包括轴向安装在连接杆顶部的连接盖，可分离地贴吸在连接盖上的吸盘式电磁铁，安装在架体上并将吸盘式电磁铁悬吊起来、用于提升或者降低吸盘式电磁铁高度的滑轮机构。
11.本实用新型上述的落锤装置中，落锤筒以及收集槽体均由铜材制成。
12.本实用新型上述的落锤装置中，滑轮机构包括动滑轮和定滑轮；动滑轮包括第一支撑件以及可转动地设置在第一支撑件上的第一轮体；定滑轮包括第二支撑体以及可转动地设置在第二支撑体上的第二轮体；
13.吸盘式电磁铁通过第一吊绳吊装在第一支撑件上；第二支撑体通过第二吊绳吊装
在架体上；滑轮机构还包括绕绳；绕绳一端固定第二支撑体上，绕绳的主体部分分别绕制在第一轮体和第二轮体上，绕绳的另一端为牵引端。
14.本实用新型上述的落锤装置中，落锤装置还包括与绕绳的牵引端连接、用于收放绕绳的卷扬机。
15.本实用新型上述的落锤装置中，架体包括梁体，分别与梁体、底座和定位板固定连接的第一u型架，分别与梁体、底座和定位板固定连接的第二u型架；
16.第一u型架、第二u型架分别设置在梁体两侧，并与底座构成三角支撑；第二支撑体通过第二吊绳吊装在梁体上。
17.本实用新型的落锤装置通过采用具有底座和定位板的定位架，可以限制落锤筒的活动，从而避免落锤筒在锤体锤击岩样的过程中发生晃动。还利用连接杆，可便于提起锤体。本实用新型的落锤装置设计新颖，实用性强。
附图说明
18.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
19.图1示出了本实用新型优选实施例的落锤装置的结构示意图；
20.图2示出了图1所示的落锤装置的定位架的结构示意图。
具体实施方式
21.为了使本实用新型的技术目的、技术方案以及技术效果更为清楚，以便于本领域技术人员理解和实施本实用新型，下面将结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细的说明。
22.如图1
‑
图2所示，图1示出了本实用新型优选实施例的落锤装置的结构示意图；图2示出了图1所示的落锤装置的定位架的结构示意图。落锤装置包括定位架100；该定位架100包括底座110，平行于底座110并位于底座110上方的定位板120以及分别与底座110和定位板120固定连接、用于保持底座110和定位板 120之间相对位置的架体130；
23.落锤装置还包括落锤筒200，可分离地安装在落锤筒200底部并封闭落锤筒 200底部开口的收集槽体210，轴向安装在落锤筒200顶部的环形限位端盖220，可升降地设置在落锤筒200内部的锤体230以及安装在锤体230上并可从环形限位端盖220伸出的连接杆240；
24.底座110上开设有第一通孔111，定位板120上开设有第二通孔121；第一通孔111和第二通孔121同轴设置；收集槽体210可分离地设置在第一通孔111中；落锤筒200可分离地穿设在第二通孔121中。
25.在上述技术方案中，通过采用具有底座和定位板的定位架，可以限制落锤筒的活动，从而避免落锤筒在锤体锤击岩样的过程中发生晃动。还利用连接杆，可便于提起锤体。
26.进一步地，如图1所示，锤体230顶部开设有第一安装槽231，连接杆240 底部形成有限位块241；限位块241容纳于第一安装槽231中，落锤装置还包括套设在连接杆240上并通过第一螺钉251与锤体230相固定、用于将限位块241 限制于第一安装槽231中的法兰250。
27.在这里，通过采用法兰，实现了连接杆和锤体的固定。
28.进一步地，落锤装置还包括轴向安装在连接杆240顶部的连接盖242，可分离地贴
吸在连接盖242上的吸盘式电磁铁270，安装在架体130上并将吸盘式电磁铁270悬吊起来、用于提升或者降低吸盘式电磁铁270高度的滑轮机构260。优选地，落锤筒200以及收集槽体210由铜材制成，避免与吸盘式电磁铁270发生磁吸。
29.在这里，通过给吸盘式电磁铁通电或者切断通电，可以贴吸连接盖或者切断与连接盖之间的磁吸附。优选地，连接盖242通过第二螺钉243轴向安装在连接杆240上。
30.进一步地，滑轮机构260包括动滑轮261和定滑轮262；动滑轮261包括第一支撑件264以及可转动地设置在第一支撑件264上的第一轮体265；定滑轮262 包括第二支撑体266以及可转动地设置在第二支撑体266上的第二轮体267；
31.吸盘式电磁铁270通过第一吊绳271吊装在第一支撑件264上；第二支撑体 266通过第二吊绳268吊装在架体130上；滑轮机构260还包括绕绳263；绕绳263 一端固定第二支撑体266上，绕绳263的主体部分分别绕制在第一轮体265和第二轮体267上，绕绳263的另一端为牵引端。
32.在这里，通过牵引绕绳的牵引端，可以提升或者降低吸盘式电磁铁的高度。
33.进一步地，为了便于牵引绕绳263，落锤装置还包括与绕绳263的牵引端连接、用于收放绕绳的卷扬机280。
34.进一步地，如图2所示，架体130包括梁体131，分别与梁体131、底座110 和定位板120固定连接的第一u型架132，分别与梁体131、底座110和定位板120 固定连接的第二u型架133；
35.第一u型架132、第二u型架133分别设置在梁体131两侧，并与底座110构成三角支撑；第二支撑体266通过第二吊绳268吊装在梁体131上。
36.在这里，通过采用上述架体130所采用的三角支撑结构，绕绳263可以很容易地与位于架体130侧面的卷扬机280连接。
37.采用本实用新型的落锤装置来测定岩石的动强度的测定方法为：首先，用小锤把待测岩样打碎成直径约1.5cm～2.0cm的小块；然后，从打碎的岩样小块中选出5块样品，体积约15cm3～20cm3。
38.测试时，将每个岩样放进收集槽体210内，给吸盘式电磁铁270通电，将落锤装置按照图1所示的结构安装好，并通过卷扬机将锤体230(锤体230、连接杆240、法兰250、连接盖242、第一螺钉251以及第二螺钉243重量合计2.4kg) 提升到落锤筒200的最高处(刚好距离收集槽体210槽底0.6m)，切断吸盘式电磁铁270的通电，使得锤体230从0.6m高落下锤击岩样。反复锤击10次以捣碎岩样。
39.捣碎后，把全部5份样品倒在孔径0.5mm的筛网上过筛。把筛出的岩粉颗粒装入内径23mm的体积测筒内，然后往体积测筒内插入刻有0～160mm刻度的刻度柱塞，通过刻度柱塞暴露于外的刻度，可以读出体积测筒内岩粉柱的高度值i。岩石的动强度即可通过以下公式测量得到：
40.fd＝200/i
41.其中，i表示被捣碎岩粉颗粒在体积测筒内的高度值，单位为mm。
42.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。