專利名稱：粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種巖石應(yīng)力測量技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種粘貼電 阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置。
背景技術(shù)：
應(yīng)力解除法是巖石應(yīng)力測量領(lǐng)域里發(fā)展最早、技術(shù)上相對也比較成熟的一種 方法，目前在巖土工程領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用得也最為普遍。在具體應(yīng)用時，所采用的測試 儀器往往由于要測量的測點部位的物理量的不同而異，對于測量孔壁應(yīng)變的應(yīng)力 解除法而言， 一般都是采用在測點部位粘貼電阻應(yīng)變片，通過記錄應(yīng)力解除過程 前后測點的應(yīng)變變化來計算測點巖石應(yīng)力分量，從而確定測點巖石應(yīng)力狀態(tài)的。 在測點部位的巖石上粘貼應(yīng)變片的質(zhì)量直接會影響到后續(xù)測試的準(zhǔn)確程度，向粘 貼應(yīng)變片的鉆孔局部壁面(工作面)上噴涂粘結(jié)劑是其中很重要的一個環(huán)節(jié)，如 何盡可能均勻地將粘結(jié)劑噴涂到工作面上并保證應(yīng)變片能可靠地粘貼到孔壁的 巖石上就顯得非常重要了。
經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，劉允芳等人在2000年出版的《巖體地應(yīng)力 與工程建設(shè)》[武漢湖北科學(xué)技術(shù)出版社，82-86頁]一書中給出了 CKX-97型 空心包體式鉆孔三向應(yīng)變計，它是一種利用孔壁應(yīng)變解除法進行地應(yīng)力測量的儀 器，主要包括安裝桿、定向器、密封圈、補償室、環(huán)氧樹脂筒體、柱塞、出膠 孔、導(dǎo)向棒，其中，環(huán)氧樹脂筒體是應(yīng)變計主體，使用時先在環(huán)氧樹脂筒周相間 120°粘貼三枚應(yīng)變花，然后再沿筒周澆注一薄層環(huán)氧樹脂涂層使電阻應(yīng)變花內(nèi) 嵌在筒體上，而環(huán)氧樹脂筒體內(nèi)部是用來盛放粘結(jié)劑空心腔體；環(huán)氧樹脂筒體的 前端部與柱塞的后端部通過鋁絲銷釘固定連接，導(dǎo)向棒位于整個應(yīng)變計的前端 部，其尾部與柱塞前端部相連，柱塞前端部設(shè)有出膠孔；安裝桿位于整個應(yīng)變計 的尾部，其前端與定向器用銷釘固定連接，環(huán)氧樹脂筒體尾部與定向器之間是補 償室；定向器與補償室之間以及柱塞與導(dǎo)向棒之間都設(shè)有密封圈，從而使得應(yīng)變 計和鉆孔孔壁之間形成一密閉的空間。不難看出，利用這種儀器測量孔壁應(yīng)變時，
3應(yīng)變片(花)事先安裝在環(huán)氧樹脂筒周，然后用粘結(jié)劑擠壓應(yīng)變片(花)與孔壁 之間的空隙使二者膠結(jié)固化，這樣應(yīng)變片(花)無法主動與孔壁緊密接觸，影響 應(yīng)變的測量就在所難免。另外，這種電阻應(yīng)變片與孔壁的粘結(jié)方法無法應(yīng)用于采 用側(cè)壁取樣技術(shù)來對測點實施應(yīng)力解除的地應(yīng)力測量技術(shù)。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種粘貼電阻應(yīng)變片的自動 噴膠裝置，用于在地應(yīng)力測量點的鉆孔局部壁面(工作面)上粘貼電阻應(yīng)變片中 進行粘結(jié)劑自動噴涂。該裝置設(shè)計為一個獨立的組件，可以很方便地裝配到相關(guān) 的地應(yīng)力測量設(shè)備中，配合現(xiàn)場地應(yīng)力測試中的電阻應(yīng)變片粘貼工作。控制噴頭 向工作面噴涂粘結(jié)劑的是一個搖擺機構(gòu)，可以將從膠水瓶中擠出的膠水均勻地涂 抹到工作面上，滿足粘貼電阻應(yīng)變片的實際需要。該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，體積小， 動作靈活可靠，能夠適應(yīng)在深鉆孔中地應(yīng)力測量工作的要求。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括基座、微型減速 電機、齒輪副、四連桿噴涂搖桿機構(gòu)、膠水瓶、膠水瓶擠壓機構(gòu)、針管、針管座、 溝槽凸輪、噴頭座、噴頭、軟管，其中，微型減速電機與溝槽凸輪豎直平行地固 定在基座上，微型減速電機位于基座的一側(cè)，其輸出端朝下，通過齒輪副與溝槽 凸輪相連接；膠水瓶擠壓機構(gòu)位于溝槽凸輪的上方，且與基座固定連接，膠水瓶 固定于膠水瓶擠壓機構(gòu)內(nèi)；針管座位于膠水瓶的下部，且和溝槽凸輪相連；針管 豎直固定在針管座上，其上端位于膠水瓶底部，其下端穿過針管座并通過軟管與 噴頭相連接。四連桿噴涂搖桿機構(gòu)則位于溝槽凸輪下方的外側(cè)，其后連桿與基座 固定連接，其前連桿與噴頭座固定連接，其上連桿的后端部與其固定于一起的撥 銷和溝槽凸輪相連，其下連桿與后連桿、前連桿連接。噴頭固定連接在噴頭座的 末端。
所述的溝槽凸輪，呈圓筒狀結(jié)構(gòu)，其中部有控制針管座上移的導(dǎo)槽，其下部 有控制四連桿噴涂搖桿機構(gòu)運動的導(dǎo)槽；溝槽凸輪的筒體上端部的緣周豎直固定 有兩根撥桿。
所述的膠水瓶擠壓機構(gòu)，包括上定位板、下定位板、內(nèi)凸輪、壓塊、撥銷， 其中，上定位板和下定位板分別位于膠水瓶瓶身的上部和下部，并與基座固定連 接，上定位板和下定位板的內(nèi)壁上刻有三個相間120°的槽；內(nèi)凸輪位于膠水瓶200920066615.9
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瓶身的中部，其型腔外表面呈圓形，其型腔內(nèi)周壁為不連續(xù)曲面，內(nèi)凸輪型腔外 緣上水平固定一撥銷；緊貼膠水瓶瓶身豎直放置三片壓塊，壓塊的上、下兩端分 別置于上定位板和下定位板內(nèi)壁的槽內(nèi)，三片壓塊的外表面與內(nèi)凸輪型腔的內(nèi)周 壁相接觸。
本實用新型中，當(dāng)把整個粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置裝配到地應(yīng)力測試 設(shè)備并被送入到地質(zhì)鉆孔測量段后，要對選定的測點部位的鉆孔局部壁面(工作 面)進行應(yīng)力解除并粘貼應(yīng)變片(花)時，可啟動微型減速電機，微型減速電機 按照預(yù)定的方向做逆時針旋轉(zhuǎn)運動(從上往下俯視)，向工作面噴膠工作啟動； 微型減速電機的輸出端通過齒輪副帶動溝槽凸輪做順時針旋轉(zhuǎn)運動，這時，與針 管座固定連接在一起的撥銷開始沿溝槽凸輪筒體中部的導(dǎo)槽向上運動，從而推動 針管座上移，針管向上插入膠水瓶使膠水出流通道被打通；與此同時，溝槽凸輪 筒體上端部緣周上的其中一根撥桿推動內(nèi)凸輪型腔外緣上的撥銷，從而帶動內(nèi)凸 輪做旋轉(zhuǎn)運動，使緊貼膠水瓶瓶身的三片壓塊做向心運動而擠壓膠水瓶，這樣， 在膠水瓶被不斷擠壓的過程中，膠水通過針管及與噴頭相連接的軟管流向噴頭； 另一方面，與四連桿噴涂搖桿機構(gòu)上連桿后端部固定相連的撥銷沿溝槽凸輪下部 的導(dǎo)槽運動，從而推動四連桿噴涂搖桿機構(gòu)開始動作，在四連桿噴涂搖桿機構(gòu)前 連桿的帶動下，噴頭座向工作面靠近并做上、下擺動，從而使噴頭向工作面盡可 能均勻地噴涂膠水。當(dāng)向工作面噴涂膠水結(jié)束后，使微型減速電機做順時針旋轉(zhuǎn) 運動(從上往下俯視)，微型減速電機的輸出端通過齒輪副帶動溝槽凸輪做逆時 針旋轉(zhuǎn)運動，這時，溝槽凸輪筒體上端部緣周上的另一根撥桿將推動內(nèi)凸輪型腔 外緣上的撥銷，并帶動內(nèi)凸輪做反向旋轉(zhuǎn)運動而逐漸恢復(fù)至初始位置，整個噴涂 膠工作結(jié)束。
為了保證向工作面噴膠的效果，可以并行設(shè)置兩套四連桿噴涂搖桿機構(gòu)、噴 頭、針管和軟管，這樣可以有兩個噴頭同時向工作面噴膠，以使在工作面上噴涂 的粘結(jié)劑能盡可能均勻。
本實用新型的主要特點是，巧妙運用搖桿機構(gòu)的動作原理設(shè)計了控制噴頭動 作的機構(gòu)，利用溝槽凸輪的特殊結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了針管刺入膠水瓶使膠水出流管路被打 開和噴頭座的局部運動控制。整個裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，體積小，動作靈活可靠， 可以應(yīng)用于較深鉆孔地應(yīng)力測量工作中直接向工作面粘貼電阻應(yīng)變片的實際需要，提高地應(yīng)力測量的效率。

圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明本實施例在以本實用新型 技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實 用新型的保護范圍不限于下述的實施例。
如圖1所示，本實施例包括本實用新型包括基座1、微型減速電機2、 齒輪副3、四連桿噴涂搖桿機構(gòu)4、膠水瓶5、膠水瓶擠壓機構(gòu)6、針管7、針管 座8、溝槽凸輪9、噴頭IO、噴頭座ll、軟管14，其中，微型減速電機2與溝 槽凸輪9豎直平行地固定在基座1上，微型減速電機2位于基座1的一側(cè)，其輸 出端朝下，通過齒輪副3與溝槽凸輪9相連接；膠水瓶擠壓機構(gòu)6位于溝槽凸輪 9的上方，且與基座l固定連接，膠水瓶5固定于膠水瓶擠壓機構(gòu)6內(nèi)；針管座 8位于膠水瓶5的下部，通過與針管座8固定連接在一起的撥銷15和溝槽凸輪9 相連；針管7豎直固定在針管座8上，其上端位于膠水瓶5的底部，其下端穿過 針管座8并通過軟管14與噴頭10相連接。四連桿噴涂搖桿機構(gòu)4則位于溝槽凸 輪9下方的外側(cè)，其后連桿401與基座1固定連接，其前連桿402與噴頭座11 固定連接，其上連桿403的后端部通過與其固定在一起的撥銷405和溝槽凸輪9 相連，其下連桿404與后連桿401、前連桿402連接。噴頭10固定連接在噴頭 座11的末端。
所述的溝槽凸輪9，呈圓筒狀結(jié)構(gòu)，其中部有控制針管座8上移的導(dǎo)槽901， 其下部有控制四連桿噴涂搖桿機構(gòu)4運動的導(dǎo)槽902;溝槽凸輪9的筒體上端部 的緣周豎直固定有兩個撥桿903和904。
所述的膠水瓶擠壓機構(gòu)6，包括上定位板604、下定位板606、內(nèi)凸輪605、 三片壓塊601、 602、 603、撥銷607，其中，上定位板604和下定位板606分別 位于膠水瓶5瓶身的上部和下部，并與基座1固定連接，上定位板604和下定位 板606的內(nèi)壁上刻有三個相間120°的槽；內(nèi)凸輪605位于膠水瓶5瓶身的中部， 其型腔外表面呈圓形，其型腔內(nèi)周壁為不連續(xù)曲面，內(nèi)凸輪605型腔外緣上水平 固定一撥銷607;緊貼膠水瓶5瓶身豎直分別設(shè)置有三片壓塊601、壓塊602和
6壓塊603，三片壓塊601、 602和603的上、下兩端分別置于上定位板604和下 定位板606內(nèi)壁的槽內(nèi)，三片壓塊的外表面與內(nèi)凸輪605型腔的內(nèi)周壁相接觸。
本實用新型中，當(dāng)把整個粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置裝配到地應(yīng)力測試 設(shè)備并被送入到地質(zhì)鉆孔測量段后，要對選定的測點部位的鉆孔局部壁面(工作 面)進行應(yīng)力解除并粘貼應(yīng)變片(花)時，可啟動微型減速電機2，微型減速電 機2按照預(yù)定的方向做逆時針旋轉(zhuǎn)運動(從上往下俯視)，向工作面噴膠工作啟 動；微型減速電機2的輸出端通過齒輪副3帶動溝槽凸輪9做順時針旋轉(zhuǎn)運動， 這時，與針管座8固定連接在一起的撥銷15開始沿溝槽凸輪9筒體中部的導(dǎo)槽 901向上運動，從而推動針管座8上移，促使針管7向上插入膠水瓶5，膠水出 流通道被打通；與此同時，溝槽凸輪9筒體上端部緣周上的撥桿904推動內(nèi)凸輪 605型腔外緣上的撥銷607，從而帶動內(nèi)凸輪605做旋轉(zhuǎn)運動，使緊貼膠水瓶5 瓶身的壓塊601、壓塊602和壓塊603做向心運動而擠壓膠水瓶5，這樣，在膠 水瓶5被不斷擠壓的過程中，膠水通過針管7及軟管14流向噴頭10;另一方面， 與四連桿噴涂搖桿機構(gòu)4的上連桿403后端部固定相連的撥銷405沿溝槽凸輪9 下部的導(dǎo)槽902運動，從而推動四連桿噴涂搖桿機構(gòu)4開始動作，在四連桿噴涂 搖桿機構(gòu)4的前連桿402的帶動下，噴頭座11向工作面靠近并做上、下擺動， 從而使噴頭10向工作面盡可能均勻地噴涂膠水。當(dāng)向工作面噴涂膠水結(jié)束后， 使微型減速電機2做順時針旋轉(zhuǎn)運動(從上往下俯視)，微型減速電機2的輸出 端通過齒輪副3帶動溝槽凸輪9做逆時針旋轉(zhuǎn)運動，這時，溝槽凸輪9筒體上端 部緣周上的另一根撥桿903將推動內(nèi)凸輪605型腔外緣上的撥銷607，并帶動內(nèi) 凸輪605做反向旋轉(zhuǎn)運動而逐漸恢復(fù)至初始位置，整個噴涂膠工作結(jié)束。
本實施例中，微型減速電機2的輸出端通過齒輪副3帶動溝槽凸輪9做順時 針旋轉(zhuǎn)運動時，促使針管7向上插入膠水瓶5的過程中，溝槽凸輪9旋轉(zhuǎn)的角度 大約為60°角；之后，促使壓塊601、壓塊602和壓塊603做向心運動擠壓膠水 瓶5的過程中，溝槽凸輪9旋轉(zhuǎn)的角度大約為80。角。
本實施例中，可在壓塊601、壓塊602和壓塊603的上部加裝反方向的復(fù)位 扭簧12，有助于噴涂膠工作結(jié)束后壓塊601、壓塊602和壓塊603恢復(fù)原位。
本實施例中，可在四連桿噴涂搖桿機構(gòu)4的下連桿404與基座1之間設(shè)置彈 簧13，有助于噴頭10做定向擺動。本實施例的結(jié)構(gòu)設(shè)計緊湊，動作靈活可靠。整個裝置是一個相對獨立的組件， 拆裝操作簡單，可以方便地裝配到基于鉆孔局部壁面全應(yīng)力解除法的地應(yīng)力測試 設(shè)備中去，能夠在較深鉆孔中直接向鉆孔局部壁面粘貼電阻應(yīng)變片(花)，提高 地應(yīng)力測量的效率。
權(quán)利要求1、一種粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置，其特征在于包括基座、微型減速電機、齒輪副、四連桿噴涂搖桿機構(gòu)、膠水瓶、膠水瓶擠壓機構(gòu)、針管、針管座、溝槽凸輪、噴頭座、噴頭、軟管，其中，微型減速電機與溝槽凸輪豎直平行地固定在基座上，微型減速電機位于基座的一側(cè)，其輸出端朝下，通過齒輪副與溝槽凸輪相連接，膠水瓶擠壓機構(gòu)位于溝槽凸輪的上方，且與基座固定連接，膠水瓶固定于膠水瓶擠壓機構(gòu)內(nèi)，針管座位于膠水瓶的下部，并和溝槽凸輪相連，針管豎直固定在針管座上，其上端位于膠水瓶底部，其下端穿過針管座并通過軟管與噴頭相連接；四連桿噴涂搖桿機構(gòu)則位于溝槽凸輪下方的外側(cè)，其后連桿與基座固定連接，其前連桿與噴頭座固定連接，其上連桿的后端部與其固定于一起的撥銷和溝槽凸輪相連，其下連桿與后連桿、前連桿連接，噴頭固定連接在噴頭座的末端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置，其特征是，所 述溝槽凸輪，呈圓筒狀結(jié)構(gòu)，其中部、下部均設(shè)有導(dǎo)槽，溝槽凸輪的筒體上端部 的緣周豎直固定有兩根撥桿。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置，其特征是，所 述的膠水瓶擠壓機構(gòu)，包括上定位板、下定位板、內(nèi)凸輪、壓塊、撥銷，其中， 上定位板和下定位板分別位于膠水瓶瓶身的上部和下部，并與基座固定連接，上 定位板和下定位板的內(nèi)壁上有三個相間120。的槽，內(nèi)凸輪位于膠水瓶瓶身的中 部，內(nèi)凸輪型腔外緣上水平固定一撥銷，緊貼膠水瓶瓶身豎直放置三片壓塊，壓 塊的上、下兩端分別置于上定位板和下定位板內(nèi)壁的槽內(nèi)，三片壓塊的外表面與 內(nèi)凸輪型腔的內(nèi)周壁相接觸。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置，其特征是，所 述內(nèi)凸輪，其型腔外表面呈圓形，其型腔內(nèi)周壁為曲面。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置，其特征是，所 述三片壓塊的上部設(shè)置反方向的復(fù)位扭簧。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置，其特征是，所 述四連桿噴涂搖桿機構(gòu)的下連桿與基座之間設(shè)置彈簧。
專利摘要本實用新型涉及一種巖石應(yīng)力測量技術(shù)領(lǐng)域的粘貼電阻應(yīng)變片的自動噴膠裝置。包括基座、微型減速電機、齒輪副、四連桿噴涂搖桿機構(gòu)、膠水瓶、膠水瓶擠壓機構(gòu)、針管、針管座、溝槽凸輪、噴頭座、噴頭、軟管。微型減速電機豎直固定在基座上，其輸出端朝下并通過齒輪副與溝槽凸輪相連接；膠水瓶固定在位于溝槽凸輪上方的膠水瓶擠壓機構(gòu)內(nèi)，其下部的針管座通過與其固定連接在一起的撥銷和溝槽凸輪相連；豎直固定在針管座上的針管通過軟管與噴頭相連接；控制噴頭動作的四連桿噴涂搖桿機構(gòu)則位于溝槽凸輪下方的外側(cè)。本實用新型可應(yīng)用于鉆孔局部壁面應(yīng)力全解除法巖石應(yīng)力測量中，直接向工作面自動噴涂粘結(jié)劑的需要，提高地應(yīng)力測量的效率。
文檔編號B05C11/00GK201366395SQ20092006661
公開日2009年12月23日 申請日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者侯明勛, 涂光騫, 葛修潤 申請人:上海交通大學(xué)