CN109854196A - 一种用于煤矿探测的节能型钻探设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于煤矿探测的节能型钻探设备，包括主体、支架、动力装置、钻杆和取芯钻头，还包括取物机构和节能机构，所述取物机构包括敲击块、第一驱动组件、第二传动杆、两个第一传动杆、两个支撑套管和两个安装板，所述节能机构包括太阳能板、第二滑杆、清洁刷、两个第一滑杆、两个驱动块、两个移动杆、两个第二驱动组件和至少两个连接组件，该用于煤矿探测的节能型钻探设备中，通过取物机构可以驱动敲击块敲击取芯钻头，则在惯性的作用下可以将取芯钻头内部的样本取出，则提高了样本提取的便捷度，在节能机构的作用下，可以将太阳能转换成电能，之后将电能供给钻探机使用，则提高了钻探机的节能性能。

Description

一种用于煤矿探测的节能型钻探设备

技术领域

本发明涉及矿产探测设备领域，特别涉及一种用于煤矿探测的节能型钻探设备。

背景技术

钻探设备是指用于钻探施工这种特定工况的机械装置和设备，主要由钻机、泥浆泵及泥浆净化设备，泥浆搅拌机，钻塔等组成，钻探设备根据其应用领域不同而种类繁多，小到可以手持、重量仅十余公斤的薄壁钻机，大到需要整列火车装载重达上千吨的超深孔钻机，当然，根据其用途的不同，钻探设备的结构也自然由极简单到既复杂，最简单的可能仅仅就是一个单速的回转器或冲击机构，复杂的如海洋科学钻探船几乎将现代科学技术完全包容，但就我们目前最常见的岩心钻机、水文水井钻机、工程钻机、石油钻机等来说，基本都是机电一体化的产物。

钻探机作为矿产探测设备的一种，在矿产探测的过程中广为使用，现有技术的钻探机在使用取芯钻头钻取土质样本之后，操作人员需要花费大量的时间将样本从取芯钻头内部取出，则降低了钻探机的工作效率，不仅如此，现有技术的钻探机一般在比较偏僻的地方使用，致使钻探机的能源供给较为不便，缩短了钻探机的续航时间，则降低了钻探机的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于煤矿探测的节能型钻探设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于煤矿探测的节能型钻探设备，包括主体、支架、动力装置、钻杆和取芯钻头，所述支架设置在主体的一侧，所述动力装置设置在支架的远离主体的一侧，所述钻杆穿过动力装置，所述取芯钻头固定在钻杆的一端上，还包括取物机构和节能机构，所述取物机构设置在支架的远离主体的一侧，所述节能机构设置在主体上；

所述取物机构包括敲击块、第一驱动组件、第二传动杆、两个第一传动杆、两个支撑套管和两个安装板，两个安装板相互平行，所述安装板固定在支架上，所述安装板设置在取芯钻头的一侧，所述支撑套管的中心轴线与安装板垂直，所述支撑套管固定在其中一个安装板的一端，所述第一传动杆与支撑套管同轴设置，所述第一传动杆穿过支撑套管，所述第一传动杆与支撑套管滑动连接，所述敲击块设置在安装板的靠近取芯钻头的一侧，所述敲击块的一端与第一传动杆的一端固定连接，所述第一传动杆的另一端与第二传动杆的一端固定连接，所述第一驱动组件设置在安装板的远离敲击块的一侧，所述第一驱动组件与第二传动杆连接；

所述节能机构包括太阳能板、第二滑杆、清洁刷、两个第一滑杆、两个驱动块、两个移动杆、两个第二驱动组件和至少两个连接组件，所述太阳能板与支架垂直，所述太阳能板固定在主体的一侧，所述第一滑杆与支架垂直，所述第一滑杆固定在主体的一侧，所述驱动块套设在第一滑杆上，所述驱动块与第一滑杆滑动连接，所述第二驱动组件设置在第一滑杆的一侧，所述第二滑杆设置在太阳能板的远离主体的一侧，所述第二滑杆与太阳能板平行，所述驱动块通过移动杆与第二滑杆的一端固定连接，所述清洁刷与第二滑杆平行，所述清洁刷通过连接组件与第二滑杆固定连接，所述清洁刷抵靠在太阳能板上。

作为优选，为了提高钻探机的自动化程度，所述主体的内部设有无线信号收发模块和处理器，所述无线信号收发模块与处理器电连接。

作为优选，为了给第二传动杆提供动力，所述第一驱动组件包括第二电机、转盘和第三传动杆，所述第二电机固定在安装板上，所述第二电机与转盘传动连接，所述第三传动杆的一端与第二传动杆的中部铰接，所述第三传动杆的另一端铰接在转盘的远离转盘圆心的位置处。

作为优选，为了提高取芯钻头的稳定性，两个安装板中远离第二电机的一个安装板的靠近敲击块的一侧设有缓冲块。

作为优选，为了给驱动块提供动力，所述第二驱动组件包括第一电机和丝杆，所述丝杆的两端分别通过一个轴承与第一滑杆的两端连接，所述丝杆穿过驱动块，所述丝杆与驱动块螺纹连接，所述第一电机固定在主体上，所述第一电机与丝杆传动连接。

作为优选，为了提高清洁刷的清洁效果，所述连接组件包括弹簧、两个移动套管和两个连接杆，两个移动套管均套设在第二滑杆上，所述移动套管与第二滑杆滑动连接，所述弹簧套设在第二滑杆上，所述弹簧的两端分别与两个移动套管固定连接，所述弹簧处于拉伸状态，两个连接杆的一端分别与两个移动套管铰接，两个连接杆的另一端相互铰接，两个连接杆的另一端均与清洁刷铰接。

作为优选，为了提高移动套管的稳定性，所述第二滑杆上设有滑槽，所述移动套管的内壁上设有滑块，所述滑块设置在滑槽的内部。

作为优选，为了提高驱动块移动的顺畅度，所述丝杆上涂有润滑脂。

作为优选，为了提高第二电机的驱动能力，所述第二电机为伺服电机。

作为优选，为了延长钻探机的使用寿命，所述主体上涂有防腐镀锌层。

本发明的有益效果是，该用于煤矿探测的节能型钻探设备中，通过取物机构可以驱动敲击块敲击取芯钻头，则在惯性的作用下可以将取芯钻头内部的样本取出，则提高了样本提取的便捷度，与现有取物机构相比，该取物机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构发生故障的几率，不仅如此，在节能机构的作用下，可以将太阳能转换成电能，之后将电能供给钻探机使用，则提高了钻探机的节能性能，与现有节能机构相比，该节能机构通过连接组件使清洁刷紧密的抵靠太阳能板上，则提高了清洁刷对太阳能板的清洁效果，提高了太阳能板的发电效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于煤矿探测的节能型钻探设备的结构示意图；

图2是本发明的用于煤矿探测的节能型钻探设备的取物机构的结构示意图；

图3是本发明的用于煤矿探测的节能型钻探设备的节能机构的结构示意图；

图4是本发明的用于煤矿探测的节能型钻探设备的连接组件的结构示意图；

图中：1.移动杆，2.驱动块，3.太阳能板，4.第一滑杆，5.丝杆，6.第一电机，7.支架，8.钻杆，9.动力装置，10.取芯钻头，11.安装板，12.主体，13.敲击块，14.支撑套管，15.第一传动杆，16.清洁刷，17.连接杆，18.第二传动杆，19.第二电机，20.第三传动杆，21.转盘，22.移动套管，23.第二滑杆，24.弹簧。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于煤矿探测的节能型钻探设备，包括主体12、支架7、动力装置9、钻杆8和取芯钻头10，所述支架7设置在主体12的一侧，所述动力装置9设置在支架7的远离主体12的一侧，所述钻杆8穿过动力装置9，所述取芯钻头10固定在钻杆8的一端上，还包括取物机构和节能机构，所述取物机构设置在支架7的远离主体12的一侧，所述节能机构设置在主体12上；

通过取物机构可以敲击取芯钻头10，则可以将取芯钻头10内部的样本取出，则提高了样本提取的便捷度，同时在节能机构的作用下，可以将太阳能转换成电能，之后将电能供给钻探机使用，则提高了钻探机的节能性能；

如图2所示，所述取物机构包括敲击块13、第一驱动组件、第二传动杆18、两个第一传动杆15、两个支撑套管14和两个安装板11，两个安装板11相互平行，所述安装板11固定在支架7上，所述安装板11设置在取芯钻头10的一侧，所述支撑套管14的中心轴线与安装板11垂直，所述支撑套管14固定在其中一个安装板11的一端，所述第一传动杆15与支撑套管14同轴设置，所述第一传动杆15穿过支撑套管14，所述第一传动杆15与支撑套管14滑动连接，所述敲击块13设置在安装板11的靠近取芯钻头10的一侧，所述敲击块13的一端与第一传动杆15的一端固定连接，所述第一传动杆15的另一端与第二传动杆18的一端固定连接，所述第一驱动组件设置在安装板11的远离敲击块13的一侧，所述第一驱动组件与第二传动杆18连接；；

通过第一驱动组件提供动力，在第二传动杆18的传动作用下，驱动第一传动杆15沿着支撑套管14往复移动，则通过第一传动杆15驱动敲击块13移动，则通过敲击块13敲打取芯钻头10，则在惯性的作用下，可以将取芯钻头10内部的样本取出，则提高了钻探机的实用性；

如图3-4所示，所述节能机构包括太阳能板3、第二滑杆23、清洁刷16、两个第一滑杆4、两个驱动块2、两个移动杆1、两个第二驱动组件和至少两个连接组件，所述太阳能板3与支架7垂直，所述太阳能板3固定在主体12的一侧，所述第一滑杆4与支架7垂直，所述第一滑杆4固定在主体12的一侧，所述驱动块2套设在第一滑杆4上，所述驱动块2与第一滑杆4滑动连接，所述第二驱动组件设置在第一滑杆4的一侧，所述第二滑杆23设置在太阳能板3的远离主体12的一侧，所述第二滑杆23与太阳能板3平行，所述驱动块2通过移动杆1与第二滑杆23的一端固定连接，所述清洁刷16与第二滑杆23平行，所述清洁刷16通过连接组件与第二滑杆23固定连接，所述清洁刷16抵靠在太阳能板3上；

通过第二驱动组件提供动力，驱动驱动块2沿着第一滑杆4移动，则在移动杆1的传动作用下，通过驱动块2驱动第二滑杆23在太阳能板3的上方往复移动，同时在连接组件的传动作用下，不仅提高了清洁刷16与第二滑杆23连接的稳定性，还可以使清洁刷16抵靠在太阳能板3上，则通过第二滑杆23驱动清洁刷16移动，则通过清洁刷16对太阳能板3进行清洁，提高了太阳能板3的发电效率，之后将太阳能板3发出的电能供给钻探机使用，则提高了钻探机的节能性能。

作为优选，为了提高钻探机的自动化程度，所述主体12的内部设有无线信号收发模块和处理器，所述无线信号收发模块与处理器电连接；

通过无线信号收发模块使处理器可以与移动设备建立通讯，之后通过移动设备远程控制钻探机运行，则提高了钻探机的自动化程度。

如图2所示，所述第一驱动组件包括第二电机19、转盘21和第三传动杆20，所述第二电机19固定在安装板11上，所述第二电机19与转盘21传动连接，所述第三传动杆20的一端与第二传动杆18的中部铰接，所述第三传动杆20的另一端铰接在转盘21的远离转盘21圆心的位置处；

通过第二电机19驱动转盘21转动，则在第三传动杆20的传动作用下，通过转盘21驱动第二传动杆18左右往复移动。

作为优选，为了提高取芯钻头10的稳定性，两个安装板11中远离第二电机19的一个安装板11的靠近敲击块13的一侧设有缓冲块；

通过缓冲块对取芯钻头10的支撑作用，使敲击块13敲击取芯钻头10的过程中，减小了取芯钻头10的振动，则提高了取芯钻头10的稳定性。

如图3所示，所述第二驱动组件包括第一电机6和丝杆5，所述丝杆5的两端分别通过一个轴承与第一滑杆4的两端连接，所述丝杆5穿过驱动块2，所述丝杆5与驱动块2螺纹连接，所述第一电机6固定在主体12上，所述第一电机6与丝杆5传动连接；

通过第一电机6驱动丝杆5转动，则通过丝杆5驱动驱动块2沿着第一滑杆4移动。

如图4所示，所述连接组件包括弹簧24、两个移动套管22和两个连接杆17，两个移动套管22均套设在第二滑杆23上，所述移动套管22与第二滑杆23滑动连接，所述弹簧24套设在第二滑杆23上，所述弹簧24的两端分别与两个移动套管22固定连接，所述弹簧24处于拉伸状态，两个连接杆17的一端分别与两个移动套管22铰接，两个连接杆17的另一端相互铰接，两个连接杆17的另一端均与清洁刷16铰接；

在弹簧24的回复力的作用下，驱动两个移动套管22沿着第二滑杆23相互靠近，则在两个连接杆17的传动作用下，通过移动套管22驱动清洁刷16向靠近太阳能板3的方向移动，则提高了清洁刷16与太阳能板3抵靠的紧密度。

作为优选，为了提高移动套管22的稳定性，所述第二滑杆23上设有滑槽，所述移动套管22的内壁上设有滑块，所述滑块设置在滑槽的内部；

通过滑槽与滑块之间的相互限位作用，降低了移动套管22绕着第二滑杆23转动的几率，则提高了移动套管22的稳定性，则提高了清洁刷16的稳定性。

作为优选，为了提高驱动块2移动的顺畅度，所述丝杆5上涂有润滑脂；

通过润滑脂减小了驱动块2与丝杆5之间的摩擦力，则提高了驱动块2移动的顺畅度。

作为优选，为了提高第二电机19的驱动能力，所述第二电机19为伺服电机。

作为优选，为了延长钻探机的使用寿命，所述主体12上涂有防腐镀锌层；

通过防腐镀锌层减缓了主体12被腐蚀的速度，则延长了钻探机的使用寿命。

通过第一驱动组件提供动力，驱动敲击块13移动，则通过敲击块13敲打取芯钻头10，则在惯性的作用下，可以将取芯钻头10内部的样本取出，则提高了钻探机的实用性，通过第二驱动组件提供动力，驱动第二滑杆23在太阳能板3的上方往复移动，同时在连接组件的传动作用下，通过第二滑杆23驱动清洁刷16移动，则通过清洁刷16对太阳能板3进行清洁，提高了太阳能板3的发电效率，之后将太阳能板3发出的电能供给钻探机使用，则提高了钻探机的节能性能。

与现有技术相比，该用于煤矿探测的节能型钻探设备中，通过取物机构可以驱动敲击块13敲击取芯钻头10，则在惯性的作用下可以将取芯钻头10内部的样本取出，则提高了样本提取的便捷度，与现有取物机构相比，该取物机构结构简单，减少了该机构故障点的数量，降低了该机构发生故障的几率，不仅如此，在节能机构的作用下，可以将太阳能转换成电能，之后将电能供给钻探机使用，则提高了钻探机的节能性能，与现有节能机构相比，该节能机构通过连接组件使清洁刷16紧密的抵靠太阳能板3上，则提高了清洁刷16对太阳能板3的清洁效果，提高了太阳能板3的发电效率。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于煤矿探测的节能型钻探设备，包括主体(12)、支架(7)、动力装置(9)、钻杆(8)和取芯钻头(10)，所述支架(7)设置在主体(12)的一侧，所述动力装置(9)设置在支架(7)的远离主体(12)的一侧，所述钻杆(8)穿过动力装置(9)，所述取芯钻头(10)固定在钻杆(8)的一端上，其特征在于，还包括取物机构和节能机构，所述取物机构设置在支架(7)的远离主体(12)的一侧，所述节能机构设置在主体(12)上；

所述取物机构包括敲击块(13)、第一驱动组件、第二传动杆(18)、两个第一传动杆(15)、两个支撑套管(14)和两个安装板(11)，两个安装板(11)相互平行，所述安装板(11)固定在支架(7)上，所述安装板(11)设置在取芯钻头(10)的一侧，所述支撑套管(14)的中心轴线与安装板(11)垂直，所述支撑套管(14)固定在其中一个安装板(11)的一端，所述第一传动杆(15)与支撑套管(14)同轴设置，所述第一传动杆(15)穿过支撑套管(14)，所述第一传动杆(15)与支撑套管(14)滑动连接，所述敲击块(13)设置在安装板(11)的靠近取芯钻头(10)的一侧，所述敲击块(13)的一端与第一传动杆(15)的一端固定连接，所述第一传动杆(15)的另一端与第二传动杆(18)的一端固定连接，所述第一驱动组件设置在安装板(11)的远离敲击块(13)的一侧，所述第一驱动组件与第二传动杆(18)连接；

所述节能机构包括太阳能板(3)、第二滑杆(23)、清洁刷(16)、两个第一滑杆(4)、两个驱动块(2)、两个移动杆(1)、两个第二驱动组件和至少两个连接组件，所述太阳能板(3)与支架(7)垂直，所述太阳能板(3)固定在主体(12)的一侧，所述第一滑杆(4)与支架(7)垂直，所述第一滑杆(4)固定在主体(12)的一侧，所述驱动块(2)套设在第一滑杆(4)上，所述驱动块(2)与第一滑杆(4)滑动连接，所述第二驱动组件设置在第一滑杆(4)的一侧，所述第二滑杆(23)设置在太阳能板(3)的远离主体(12)的一侧，所述第二滑杆(23)与太阳能板(3)平行，所述驱动块(2)通过移动杆(1)与第二滑杆(23)的一端固定连接，所述清洁刷(16)与第二滑杆(23)平行，所述清洁刷(16)通过连接组件与第二滑杆(23)固定连接，所述清洁刷(16)抵靠在太阳能板(3)上。

2.如权利要求1所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述主体(12)的内部设有无线信号收发模块和处理器，所述无线信号收发模块与处理器电连接。

3.如权利要求1所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述第一驱动组件包括第二电机(19)、转盘(21)和第三传动杆(20)，所述第二电机(19)固定在安装板(11)上，所述第二电机(19)与转盘(21)传动连接，所述第三传动杆(20)的一端与第二传动杆(18)的中部铰接，所述第三传动杆(20)的另一端铰接在转盘(21)的远离转盘(21)圆心的位置处。

4.如权利要求1所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，两个安装板(11)中远离第二电机(19)的一个安装板(11)的靠近敲击块(13)的一侧设有缓冲块。

5.如权利要求1所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述第二驱动组件包括第一电机(6)和丝杆(5)，所述丝杆(5)的两端分别通过一个轴承与第一滑杆(4)的两端连接，所述丝杆(5)穿过驱动块(2)，所述丝杆(5)与驱动块(2)螺纹连接，所述第一电机(6)固定在主体(12)上，所述第一电机(6)与丝杆(5)传动连接。

6.如权利要求1所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述连接组件包括弹簧(24)、两个移动套管(22)和两个连接杆(17)，两个移动套管(22)均套设在第二滑杆(23)上，所述移动套管(22)与第二滑杆(23)滑动连接，所述弹簧(24)套设在第二滑杆(23)上，所述弹簧(24)的两端分别与两个移动套管(22)固定连接，所述弹簧(24)处于拉伸状态，两个连接杆(17)的一端分别与两个移动套管(22)铰接，两个连接杆(17)的另一端相互铰接，两个连接杆(17)的另一端均与清洁刷(16)铰接。

7.如权利要求1所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述第二滑杆(23)上设有滑槽，所述移动套管(22)的内壁上设有滑块，所述滑块设置在滑槽的内部。

8.如权利要求5所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述丝杆(5)上涂有润滑脂。

9.如权利要求3所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述第二电机(19)为伺服电机。

10.如权利要求1所述的用于煤矿探测的节能型钻探设备，其特征在于，所述主体(12)上涂有防腐镀锌层。