[实用新型]一种带有旋转导电滑环的十字板探头

说明书

本实用新型公开了带有旋转导电滑环的十字板探头，扭矩传感器的一端与十字板板头连接，另一端与钻杆连接；钻杆内部设有旋转导电环，旋转导电环与扭矩传感器连接，旋转导电环包括转子和定子，定子套装在转子的外部，转子的外部缠绕有导电线圈，定子内部设有电刷，电刷有束缚的一端从定子端部导出，无束缚的一端依附在导电线圈上，以使转子与定子间形成通路。本实用新型的有益效果是旋转导电环安装在钻杆内，旋转导电环中的定子与转子之间传递电信号和电能传递，旋转导电环与扭矩传感器连接，能够传递其感应信号，避免出现在钻杆安装时导线穿入多节钻杆内部而出现的导线缠绕的问题，极大地提高了试验效率，不会影响数据采集。

技术领域

本实用新型属于岩土工程原位测试技术领域，尤其是涉及一种带有旋转导电滑环的十字板探头。

背景技术

十字板剪切试验作为一种获取土体力学特性的技术手段在国内被广泛采用，十字板剪切是将安装在钻杆下的十字板压入土中至测试的深度，再由地面上的扭力装置对钻杆施加扭矩，使埋在土中的十字板扭转，直至土体剪切破坏(破坏面为十字板旋转所形成的圆柱面)。十字板剪切试验方法属于原位测定饱和软粘性土不排水抗剪强度和灵敏度的试验，由于该试验方法直接在原位进行试验，不必取土样，土体所受的扰动较小，因此，被认为是比较能反映土体原位强度的测试方法，能够准确得到土体抗剪强度参数，为工程安全设计和计算提供可靠依据。

目前，市面上出现了机械式和电测式十字板剪切仪。电测试十字板剪切仪的工作原理是将十字板板头由钻孔压入孔底软土中，并以匀速转动，十字板板头所受扭矩通过传感器传送到数据采集仪器，从而测出土体破坏时的抗剪强度。

但是，由于测量土层深度不同，需要十字板探头尾部连接多节钻杆以使其到达土层指定深度，钻杆与钻杆之间依靠螺纹连接，且连接之前需要将导线穿入多节钻杆内部，每安装一节钻杆需要拧动多圈，由于导线与数据采集仪器在钻杆安装前已提前连接，且导线长度较长，再安装钻杆时极易引起杆外导线缠绕，致使缠绕的导线无法解开，影响钻杆安装困难，若强行安装，极易拧断导线，导致传感器和数据采集仪无法通过导线得到信息，影响正常土体测试。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作简单、导线不会被缠绕扭断、数据能及时采集、测量结果准确的带有旋转导电滑环的十字板探头。

本实用新型的技术方案如下：

一种带有旋转导电滑环的十字板探头，包括十字板板头、扭矩传感器和钻杆，所述扭矩传感器的一端与十字板板头连接，另一端与所述钻杆连接；

所述钻杆内部设有旋转导电环，所述旋转导电环与扭矩传感器连接，所述旋转导电环包括转子和定子，所述定子套装在所述转子的外部，所述转子的外部缠绕有导电线圈，所述导电线圈通过导线与所述扭矩传感器连接，所述定子内部设有电刷，所述电刷有束缚的一端从定子端部导出，无束缚的一端依附在所述导电线圈上，以使所述转子与定子间形成通路。

在上述技术方案中，所述电刷无束缚的一端呈散状。

在上述技术方案中，所述旋转导电环的转子端部朝向所述钻杆的出线口。

在上述技术方案中，所述十字板板头包括探杆杆轴和安装在该探杆杆轴上的两块剪切板，所述探杆杆轴与所述钻杆连接。

在上述技术方案中，两块所述剪切板的尺寸相同，且呈90°正交布置。

在上述技术方案中，所述剪切板可拆卸地安装在所述探杆杆轴上。

在上述技术方案中，所述剪切板为矩形或正方形。

在上述技术方案中，所述扭矩传感器与钻杆螺纹连接。

在上述技术方案中，所述钻杆由多根相同尺寸的钻杆节连接组成，相邻的所述钻杆节通过螺纹连接。

在上述技术方案中，每根所述钻杆节的长度为1m。