混 凝 土 钻 孔 取 忑-!l-机 的 结 构 设 计
口 戴映红 口 钟云会
1．台州职业技术学院 浙江 台州 318000
2．浙江真空设备集 团有限公司 浙江台州 318000
摘 要：钻孔取芯机是钻芯法检 测混凝 土质量所用到的主要设备之一 ，设备 的性能好坏 对混凝土的质量检 测有着直
接 的影 响。为此介 绍 了具有钻孔 、定位 、进 给、行走 、运输 、冷却功 能的混凝土钻孔取 芯机 的结构设计 ，该设备工作性 能稳
定 ，适应不 同工作环境，操作简便 ，取芯效率高，可在 工程质量检测 中广泛应 用。
关键词：钻孔取芯机 钻芯法 设计
中图分 类号 ：TU67 文献标 识码 ：B 文章编号 ：1000—4998(2010)05—0032—02
混 凝 土 是 我 国建 筑 工 程 中 最 主 要 的建 筑 材 料 之 一 ，
它 的 质 量 直 接 关 系 到 建 筑 结 构 的安 全 。加 强 混 凝 土 质 量
的 监 控 和 检 测 ，保 证 和 提 高 混 凝 土 质 量 ，特 别 是 混 凝 土
的强 度 问 题 ，是 当今 建 筑 工 程 中 的重 要 课 题 。
钻 芯 法 是 当 前 混 凝 土 无 损 检 测 方 法 之 一 ，是 一 种
利 用 钻 机 从 结 构 混 凝 土 中钻 取 芯 样 以 检 测 混 凝 土 强 度
或 观 察 混 凝 土 内 部 质 量 的 方 法 。利 用 钻 芯 法 检 测 混 凝
土 质 量 ，无 需 进 行 某 种 物 理 量 与 强 度 之 间 的换 算 ，普 遍
认 为 它 是 一 种 直 观 、可 靠 和 准 确 的方 法 。钻 芯 法 在 国 外
的应 用 已 有 几 十 年 的 历 史 ，在 我 国 ，有 使 用 钻 芯 法 检 测
混 凝 土 路 面 的 厚 度 ，也 有 利 用 地 质 钻 探 机 ，对 水 利 工
程 、大 型 基 桩 或 基 础 等 结 构 钻 取 混 凝 土 芯 样 进 行 抗 压
强 度 、抗 折 强 度 及 内部 缺 陷 的 检 验 。
1 钻孔取芯机工作要求及存在问题
1．1 工 作 要 求
混 凝 土 钻 芯 的 一 个 特 点 是 钻 孔 深 度 相 对 较 浅 ，一
般 为 10～50 cm，因 此 ，钻 孔 取 芯 机 应 具 备 结 构 轻 便 、操
作 简 单 、容 易 固定 等 特 点 。钻 孔 取 芯 机 必 须 达 到 以 下 几
个 要 求 ：
(1)钻 头 必 须 锐 利 ，切 削 能 力 强 ，耐 磨 损 。要 求 使
用 金 刚 石 薄 壁 钻 头 ，减 少 钻 头 与 混 凝 土 的 作 用 面 积 。
(2)传 动杆 转 动轴 中心 线与 钻头 回转 轴 中心 线必
须 在 同一 直 线 上 ，以 减 少 钻 头 晃 动 。另 外 ，钻 芯 机 必 须
固 定 可 靠 ，钻 进 过 程 中 不 能 有 过 大 的 晃 动 、移 动 。
(3)钻 头在 高 速 回转 过程 中与混 凝 土研 磨 产 生高
温 ，必 须 用 冷 却 液 冷 却 ，冲 洗 冷 却 液 要 有 足 够 压 力 和 流
速 。一 般 用 清 水 进 行 冷 却 。同 时 必 须 及 时 冲 洗 研 磨 产 生
的 混 凝 土 粉 末 ，以免 影 响钻 进 ，加 快 钻 头 磨 损 。
1．2 存 在 问题
(1)常 用 的 混 凝 土 钻 孔 取 芯 机 钻 头 虽 然 可 以 更 换 ，
但 更 换 的 直 径 范 围 小 ，产 品适 应 性 差 ；(2)一 般 用 小 轮
收稿 日期 ：2009年12月
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子 或 支 脚 支 撑 ，影 响 机 器 稳 定 工 作 ；(3)工 作 时 需 人 工
搬 运 和 另 外 配 置 运 输 及 用 水 设 备 ，劳 动 强 度 高 ；(4)在
缺 少 冷 却 液 的条 件 下 ，无 法 正 常 工 作 ，综 合 取 芯 速 度 受
到 一 定 影 响 。
2 钻孔取芯机 的结构设计
2．1 变 速 器
钻 孔 取 芯 机 主 要 由变 速 器 、进 给 装 置 、液 压 提 升 系
统 和 行 走 装 置 、冷 却 系 统 和 贮 液 设 备 、电气 控 制 设 备 组
成 。变 速 器 (见 图 1)是 钻 芯 机 设 备 中 的 主 要 结 构 ，用 于
改 变传 动 比 ，实现 传递 不 同的转 速和扭 矩 ，适 应 钻机不
同 的 工 作 环 境 和 工 作 要 求 ，保 证 发 动 机 在 最 有 利 的 工
况 范 围 内 工 作 。选 用 功 率 为 8 kW ，转 速 为 3 000 r／rain
的 汽 油 机 为 动 力 。汽 油 机 经 过 变 速 器 中 的 皮 带 轮 1、一
对 滑 移 齿 轮 5、6和 锥 齿 轮 9、10减 速 并 改 变 动 力 传 递 方
向，实 现 钻头 旋 转 和 变 速 。通 过 变 速箱 上 的 拨叉 14实

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