CN105735891A - 一种适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，由主机系统、动力系统、杆件系统、可调水量大小供水系统、钻杆提升系统构成。主机系统包括带电机底座的三相大功率电机、钻机支架、钻机底座；杆件系统包括为地质钻杆和岩芯管组成。三相大功率电机安装在电机底座上，电机底座上设置支架套筒，钻机支架通过电机底座的支架套筒将电机和钻机支架安装在一起，钻机支架上设有升降齿条，电机底座的支架套筒中和升降齿条连接的内壁均带有齿条，通过旋转电机底座上的升降手柄实现钻杆系统的钻进和抬升，钻机底座上安装有支架卡槽，钻机支架和钻机底座安装连接。本发明设计新颖、简单轻便、拆分组装便捷，易拆解搬运，省力又方便，能适用于交通不便、地形陡峻山区进行深孔钻探。
Description
技术领域本发明涉及一种轻便钻机，尤其涉及一种适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机。
背景技术
在我国工程建设过程中，无论在进行电力、公路、铁路、地矿等行业工程，都会遇到地形陡峻、地质条件复杂而需要进行深孔钻探和取样的精细化勘探区域，以往的情况下要么进行粗略的地质填图，要么不计成本，开山修路搬运传统的笨重钻机来进行勘探，而且浪费人力物力。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种设计新颖、简单轻便、组装便捷、成本低廉且适用于在陡峻山地区域进行深孔勘探的钻机。
本发明的目的通过以下方案实现：由主机系统、动力系统、杆件系统、钻杆提升系统构成，主机系统主要包括带电机底座的三相大功率电机、钻机支架、钻机底座；杆件系统由钻杆和岩芯管组成，三相大功率电机安装在电机底座上，电机底座上设置支架套筒，钻机支架通过电机底座的支架套筒将电机和钻机支架安装在一起，钻机支架上固定有升降齿条，支架套筒内壁相应设置与齿条相啮合用以控制电机升降的控制齿，通过旋转电机底座上的升降手柄实现钻杆的钻进和抬升，钻机底座上安装有支架卡槽，钻机支架和钻机底座安装连接。
本发明所述钻杆提升系统包括电动卷扬机和天车，电动卷扬机安装于钻机底座上，天车安装于钻杆支架上，通过钢丝绳提升钻杆,利用钻机自重和站在钻机底座上的人的重量保持钻机平衡，天车上的滑轮上设有螺丝旋钮，避免钢丝绳从天车上的滑轮滑脱。
本发明增设有可调水量大小供水系统，由内设抽水泵的储水池构成，抽水泵通过进水管先与三通水龙头连接，再通过能耐高水压的高压气管与三相大功率电机的水嘴连接，三通水龙头中其中一个方向连接回水管连接回储水池。
本发明还配设有防止堵管的沉渣池，同时设置分别连通孔口及储水池的坑道，从而在孔口及沉渣池、沉渣池与储水池间形成循环通道，起到造浆防止孔壁坍塌、节水循环利用的作用。
本发明所述岩芯管包括岩芯管管体、岩芯管帽子、钻头三部分，均通过螺旋式活动连接，以便取样；岩芯管帽子和钻杆、钻杆和电机底座的钻杆接头均为螺旋式活动连接。
本发明所述动力系统由与三相大功率电机相配套的三相大功率汽油发电机构成。
本发明所述钻机底座由空心管成型为矩形，中间部设置实心板，实心板内开有支架卡槽。
本发明所述钻机底座上设置有电动卷扬机卡槽，以便于通过钻机自重提升钻杆。
本发明为可拆分式，便于组装和搬运简单轻便，易拆解搬运，能适用于交通不便、地形陡峻山区进行深孔钻探和高质量取样技术要求。
具有以下特点：（1）采用了三相汽油发电机供电给三相大功率全铜电机提供动力，动力强劲，可钻进深度深，可达60米左右，实现了真正意义上的轻便钻机的山地深孔钻探和取样。
（2）采用了回转钻进方法，动力强劲，钻机结构设计简洁轻便，钻进过程中大大的减少了对地层扰动；岩芯管系统分离成岩芯管、岩芯管帽子、钻头三部分，通过丝口相互旋紧进行连接，从岩芯管取出岩（土）样时也大大减少了对岩（土）样的扰动，更利于在钻孔内各个深度范围内取得高质量岩（土）样的技术要求，对于常规钻机很难取到完整岩（土）样的软质岩和土层，其优势更加明显。
（3）设置了电动提升钻杆系统，在钻机底座上安装了电动卷扬机，在钻杆支架上安装有天车，通过钢丝绳提升钻杆,利用钻机自重和站在钻机底座上的人的重量保持钻机平衡，省力又方便；同时为了避免钢丝绳从天车上的滑轮滑脱，滑轮上有螺丝旋钮，同时也方便拆卸。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图。
图2为本发明钻机底座结构示意图。
图3为本发明沉渣池局部连接设置关系图。
具体实施方式
以下结合实施例并对照附图对本发明进行详细说明。
本实施例由主机系统、动力系统、杆件系统、可调水量大小供水系统、钻杆提升系统构成，主机系统主要包括带电机底座2的三相大功率电机1、钻机支架3、钻机底座4；动力系统包括与三相大功率全铜电机1相配套的三相大功率汽油发电机11；杆件系统由地质钻杆5和岩芯管组成；钻杆提升系统主要包括电动卷扬机6和天车8。
本发明主要包括：三相大功率全铜电机1、电机底座2、钻机支架3、钻机底座4、地质钻杆5、岩芯管、电动卷扬机6、天车8、三相大功率汽油发电机11、储水池12、全铜电缆线13、进水管14、三通水龙头15、高压水管16、回水管17、抽水泵18、升降齿条19、电动卷扬机卡槽31、过滤网23组成。
全铜三相大功率电机1通过螺栓和螺丝安装在电机底座2上，电机底座2上设置支架套筒7，钻机支架3通过电机底座2的支架套筒7将三相大功率电机1和钻机支架3安装在一起，钻机支架3上设有升降齿条19，支架套筒7内壁相应设置与齿条相啮合用以控制电机升降的控制齿，通过旋转电机底座2上的升降手柄30可以实现钻杆系统的钻进和抬升。钻机底座4由空心管成型为矩形，中间部设置实心板26，实心板内开有支架卡槽10及卷扬机卡槽31，通过螺栓和螺母将钻机支架3安装于钻机底座4上。电动卷扬机6和钻机底座4通过电动卷扬机6的底座和钻机底座4上的卷扬机卡槽31嵌固在一起，从而在水平和竖直两个方向通过螺栓和螺母相互旋紧。天车8底部设置天车卡槽9，天车卡槽9和钻机支架3的钻杆顶部相互嵌固，并通过螺栓和螺母相互旋紧。电动卷扬机6上的钢丝绳通过天车8上的滑轮，天车8上滑轮通过螺丝旋钮24安装好螺栓和螺丝，以避免工作状态中钢丝绳脱轨。抽水泵18通过进水管14先与三通水龙头15连接，再通过能耐高水压的高压气管16与三相大功率全铜电机1的水嘴连接，三通水龙头15中其中一个方向连接回水管17连接回储水池12，形成可调水量大小供水系统，钻探时通过三相大功率全铜电机1的水嘴将储水池12中的水通过空心的地质钻杆5引入到钻探孔内。岩芯管包括岩芯管管体22、岩芯管帽子20、钻头21三部分，均通均为螺旋式活动连接。，岩芯管帽子20和地质钻杆5、地质钻杆5和电机底座2的钻杆接头均为螺旋式活动连接。
三相大功率汽油发电机11采用电阻很小的全铜电缆线13引入到勘探点位，通过连接插座25可以同时供应三相大功率全铜电机1和抽水泵18的动力，三相大功率汽油发电机11可以根据现场地形条件安放于相对平稳的位置，布线长度短可几米，长可达上百米甚至更长。
为了便于陡峻山地的搬运，本实施例采用可拆分式结构设计：主机系统可非常方便地拆解为三相大功率全铜电机1、电机底座2、钻机支架3、钻机底座4、电动卷扬机6、天车8共6个部件，拆解后的部件重量都在20kg以内，重量轻，且非常适于陡峻的山地条件下搬运；动力系统和主机系统分离式，采用电阻很小的全铜电缆线和主机系统的连接，布线长度可达上百米甚至更长，大大减轻钻机设备的搬运工作量。
为了适应深孔钻进的技术要求，增设防止堵管沉渣池25，同时设置分别连通钻孔口及储水池的坑道28，形成与本发明配套使用的可造浆的节水循环系统，从而在孔口及沉渣池、沉渣池与储水池间形成循环通道，起到造浆防止孔壁坍塌、节水循环利用的作用。一方面与本发明配套使用的节水循环系统通过水的循环利用以及造浆进行护壁减少钻孔内的水向周围渗漏量，大大减少了水的使用量，对于陡峻山地这样的取水困难勘探条件，大大地提高工作效率；另一方面，通过沉渣池、储水池两级沉沙池，与本发明配套使用的节水循环系统通过造浆，可将孔内的沉渣返浆过程中带出孔外，防止出现塌孔、埋钻、卡钻等问题，同时，为了避免泥浆阻塞水管的问题，抽水泵18装有过滤网23，有效地解决了深孔钻进中易出现的故障问题，有利于进行深孔钻进和提高工作效率。
Claims (8)
1.一种适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：由主机系统、动力系统、杆件系统、钻杆提升系统构成，主机系统主要包括带电机底座的三相大功率电机、钻机支架、钻机底座；杆件系统由钻杆和岩芯管组成，三相大功率电机安装在电机底座上，电机底座上设置支架套筒，钻机支架通过电机底座的支架套筒将电机和钻机支架安装在一起，钻机支架上固定有升降齿条，支架套筒内壁相应设置与齿条相啮合用以控制电机升降的控制齿，通过旋转电机底座上的升降手柄实现钻杆的钻进和抬升，钻机底座上安装有支架卡槽，钻机支架和钻机底座安装连接。
2.根据权利要求1所述的适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：钻杆提升系统包括电动卷扬机和天车，电动卷扬机安装于钻机底座上，天车安装于钻杆支架上，通过钢丝绳利用钻机自重和站在钻机底座上的人的重量提升钻杆，天车上的滑轮上设有螺丝旋钮，避免钢丝绳从天车上的滑轮滑脱。
3.根据权利要求1或2所述的适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：增设有可调水量大小供水系统，由内设抽水泵的储水池构成，抽水泵通过进水管先与三通水龙头连接，再通过能耐高水压的高压气管与三相大功率电机的水嘴连接，三通水龙头中其中一个方向连接回水管连接回储水池。
4.根据权利要求3所述的适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：配设有防止堵管的沉渣池，同时设置分别连通孔口及储水池的坑道，从而在孔口及沉渣池、沉渣池与储水池间形成循环通道，起到造浆防止孔壁坍塌、节水循环利用的作用。
5.根据权利要求1或2所述的适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：岩芯管包括岩芯管管体、岩芯管帽子、钻头三部分，均通过螺旋式活动连接，以便取样；岩芯管帽子和钻杆、钻杆和电机底座的钻杆接头均为螺旋式活动连接。
6.根据权利要求1或2所述的适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：动力系统由与三相大功率电机相配套的三相大功率汽油发电机构成。
7.根据权利要求1或2所述的适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：钻机底座由空心管成型为矩形，中间部设置实心板，实心板内开有支架卡槽。
8.根据权利要求7所述的适用于陡峻山地的可取样深孔轻便钻机，其特征在于：钻机底座上设置有电动卷扬机卡槽，以便于通过钻机自重提升钻杆。
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