CN110185388A - 一种土壤和地下水取样修复一体式钻机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种土壤和地下水取样修复一体式钻机，包括动力头部件，所述动力头部件包括冲击回转动力头与旋喷动力头，所述冲击回转动力头与所述旋喷动力头并排安装在拖板部件的顶部拖板的滑动轨道中，所述顶部拖板通过油缸连接底部拖板，所述油缸一端由销轴与开口销与所述底部拖板固定，另一端通过伸出的活塞头使用螺母锁住所述顶部拖板，所述拖板部件还包括第一耐磨板与第二耐磨板，所述第一耐磨板与第二耐磨板由螺栓固定在所述底部拖板上下两端，并具有一定间隔组成所述顶部拖板的滑动轨道，所述拖板部件安装在探测架上。本发明结构紧凑，设计合理，节约了取样与修复功能之间的转换工作时间，提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及土壤和地下水原位快速取样及修复的环境设备领域，具体涉及一种土壤和地下水取样修复一体式钻机。
背景技术
目前土壤取样及地下水监测建井设备种类繁多，但往往功能单一，没有做到在取样和修复功能上的有机叠加，同一台设备只能取样不能修复，或只能修复不能取样，且施工方式较为粗糙，达不到原位无扰动直推及快速建立地下水监测井的功能。即使在取样功能上，目前的设备也不能做到紧凑和通用，往往原位取样的动力头和开建地下水监测井的动力头也是分开的，在施工过程中会增加无谓的转换时间。
发明内容
本发明提供一种土壤和地下水取样修复一体式钻机，以解决现有技术的不足，实现了在同一台设备上既可以进行土壤快速无扰动取样和快速开建地下水监测井，又可以利用同步安装的旋喷动力头进行高压修复药剂的注入，实现定点原位修复，且取样动力头和快速建井动力头集成为一体，无需转换即可实现取样和建井功能。
本发明提供一种土壤和地下水取样修复一体式钻机，包括动力头部件，所述动力头部件包括冲击回转动力头与旋喷动力头，所述冲击回转动力头与所述旋喷动力头并排安装在拖板部件的顶部拖板的滑动导轨中，所述顶部拖板通过油缸连接底部拖板，所述油缸一端由销轴与开口销与所述底部拖板固定，另一端通过伸出的活塞头使用螺母锁住所述顶部拖板，所述拖板部件还包括第一耐磨板与第二耐磨板，所述第一耐磨板与第二耐磨板由螺栓固定在所述底部拖板上下两端，并具有一定间隔组成所述顶部拖板的滑动轨道，所述拖板部件安装在探测架上。
优选的，所述探测架由两个底脚、带齿固定板、两组竖直平行的导轨组成，所述带齿固定板连接加固两个所述底角，所述底角安装在所述导轨的底端，所述导轨设有正面主导轨和背面副导轨，两导轨之间设置提升给进油缸，所述提升给进油缸的活塞杆球形端面通过法兰与所述带齿固定板连接，所述提升给进油缸缸体上还设有安装板连接所述拖板部件，实现拖板组件在导轨上的上下往复移动。
优选的，所述探测架的副导轨通过耐磨块和耐磨压板安装在起塔滑架组件上，所述起塔滑架组件的滑移油缸活塞杆端通过支座和所述探测架相连接。
优选的，所述起塔滑架组件设有回转支承，所述回转支承固定连接所述滑移油缸并安装在偏摆支座上，所述偏摆支座上设置有偏移油缸。
优选的，所述起塔滑架组件还包括起塔油缸，所述起塔油缸的活塞杆端通过销轴与所述偏摆支座连接，所述起塔油缸的缸体端通过起塔支座和机架平台连接。
优选的，所述机架平台为前后可移动式平台，所述机架平台的下部设置有两条纵向平行导轨，通过上下耐磨垫以及压板配合安装在履带连接桥上。
优选的，所述履带连接桥的上中部设置有纵移油缸，所述纵移油缸的活塞杆端通过销轴和所述机架平台的下平面上的支座连接，所述纵移油缸的缸体端通过销轴和焊接在所述履带连接桥上的支座连接。
优选的，所述钻机的动力头回转、冲击、以及加压提升主动作通过电液驱动的方式执行，其余起塔、偏摆、滑移等辅助动作通过操作液压多路阀的手柄执行。
优选的，所述履带连接桥两侧平行焊接安装履带安装架，每个所述履带安装架包括驱动轮、涨紧轮、支重轮、托轮和履带，所述驱动轮与涨紧轮设置于所述履带安装架的两端，其上覆盖所述履带，所述履带下部设有用于承载的多个支重轮，上部设有多个用于上平面的托举扶正的托轮，所述驱动轮连接至液压马达。
优选的，所述履带之间还设有橡胶垫块。
优选的，所述履带连接桥与所述履带安装架尾部还设有托架组件，所述托架组件包括托起油缸与托架体，所述托架组件通过销轴和所述履带连接桥的尾部连接，两个托起油缸则连接所述履带连接桥及所述托架体。
优选的，还包括动力源，所述动力源安装在所述机架平台的尾部，所述动力源为柴油机驱动高压油泵，为各个液压缸、液压马达等执行元件提供液压动力。
优选的，还包括控制电路与无线接收装置，用于接收外部遥控信号用以遥控各个液压缸与动力马达的活动。
本发明有益效果：
本发明提供的一种土壤和地下水取样修复一体式钻机，结构紧凑，设计合理，节约了取样与修复功能之间的转换工作时间，提高了工作效率；同一场地只需一台设备进场，避免了多种设备频繁进出作业区域导致的地表二次破坏和污染。
附图说明
图1是本发明实施例未工作时的侧视图。
图2是本发明实施例工作时的侧视图。
图3是本发明实施例工作部的正视图。
图4是本发明实施例工作部的仰视图。
图5是本发明实施例探测架的正视图。
图6是本发明实施例探测架的侧视图。
图7是本发明实施例起塔滑架组件的正视图。
图8是本发明实施例起塔滑架组件的侧视图。
图9是本发明实施例起塔滑架组件中偏转支座俯视图。
图10是本发明实施例机架平台的俯视图。
图11是本发明实施例机架平台的正视图。
图12是本发明实施例履带连接桥正视图。
图13是本发明实施例履带连接桥俯视图。
图14是本发明实施例托架组件俯视图。
图15是本发明实施例托架组件侧视图。
其中，1-动力头部件，2-冲击回转动力头，3-旋喷动力头，4-拖板部件，401顶部拖板,402-油缸，403-底部拖板，404销轴，405-开口销，406-螺母，407-第一耐磨板，408-第二耐磨板，409-螺栓，5-探测架，501-底脚，502-带齿固定板，503-导轨，504-正面主导轨，505-背面副导轨，506-提升给进油缸，507-法兰，508-安装板，6-起塔滑架组件，601-耐磨块，602-耐磨压板，603-滑移油缸，604-支座，605-回转支承，606-偏摆支座，607-偏移油缸，608-起塔油缸，609-起塔支座，7-机架平台，701-平行导轨，702-耐磨垫，703-压板，704-纵移支座，8-履带连接桥，801-纵移油缸，802-纵移油缸支座，9-履带安装架，901-驱动轮，902-涨紧轮，903-支重轮，904-托轮，905-履带，906-橡胶垫块，1001-托架组件，1002-托起油缸，1003-托架体，11-动力源。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。
实施例
如图1～图13，本发明提供一种土壤和地下水取样修复一体式钻机，包括动力头部件1，所述动力头部件1包括冲击回转动力头2与旋喷动力头3，所述冲击回转动力头2与所述旋喷动力头3并排安装在拖板部件4的顶部拖板401的滑动导轨中，所述顶部拖板401通过油缸402连接底部拖板403，所述油缸402一端由销轴404与开口销405与所述底部拖板403固定，另一端通过伸出的活塞头使用螺母406锁住所述顶部拖板401，所述拖板部件4还包括第一耐磨板407与第二耐磨板408，所述第一耐磨板407与第二耐磨板408由螺栓409固定在所述底部拖板403上下两端，并具有一定间隔组成所述顶部拖板401的滑动轨道，所述拖板部件4安装在探测架5上。工作时，若需要进行建井和土壤取样，则通过油缸402来控制所述顶部拖板401滑动使冲击回转动力头2横移对准施工中心；若需要对孔内进行药剂注射，则再通过油缸402控制所述顶部拖板401横移使旋喷动力头3对准施工中心。如此一来，通过所述油缸401控制冲击动力头2与旋喷动力头3的横移，集取样动力头和快速建井动力头为一体，无需转换即可实现取样和建井功能。
所述探测架5由两个底脚501、带齿固定板502、两组竖直平行的导轨503组成，所述带齿固定板502连接加固两个所述底角501，所述底角501安装在所述导轨503的底端，所述底脚501增加工作状态探测架5与地面的接触面积，增强稳定性，所述导轨503设有正面主导轨504和背面副导轨505，两导轨之间设置提升给进油缸506，所述提升给进油缸506的活塞杆球形端面通过法兰507与所述带齿固定板502连接，所述提升给进油缸506缸体上还设有安装板508连接所述拖板部件4，通过提升给进油缸506活塞杆的运动带动油缸506自身运动，安装板508随之上下往复移动，实现拖板组件4在导轨上的上下往复移动。
所述探测架5的副导轨505通过耐磨块601和耐磨压板602安装在起塔滑架组件6上，所述起塔滑架组件6的滑移油缸603活塞杆端通过支座604和所述探测架5相连接，因此滑移油缸603可以实现升降探测架5的功能。所述起塔滑架组件6设有回转支承605，所述回转支承605固定连接所述滑移油缸603并安装在偏摆支座606上，所述偏摆支座604上设置有偏移油缸607。通过偏摆油缸的推拉，可以控制滑架体作围绕中心点的回转运动，以进一步改变钻进的角度，通过滑移油缸603与偏转油缸607的配合，能够实现多角度安置探测架5，进一步能够实现多角度钻井。
所述起塔滑架组件6还包括起塔油缸608，所述起塔油缸608的活塞杆端通过销轴与所述偏摆支座606连接，所述起塔油缸608的缸体端通过起塔支座609和机架平台7连接。起塔油缸608实现探测架5的收与放，如图1，设备不工作时起塔油缸608回收将探测架5收起，此时运输方便，探测架5不会轻易发生磕碰；如图2，设备工作时，起塔油缸608将探测架5顶起，配合滑移油缸603与偏转油缸607确定钻井角度。
所述机架平台7为前后可移动式平台，所述机架平台7的下部设置有两条纵向平行导轨701，通过上下耐磨垫702以及压板703配合安装在履带连接桥8上。
所述履带连接桥8的上中部设置有纵移油缸801，所述纵移油缸801的活塞杆端通过销轴和所述机架平台7的下平面上的纵移支座704连接，所述纵移油缸801的缸体端通过销轴和焊接在所述履带连接桥8上的纵移油缸支座802连接。如此，可通过纵移油缸的伸缩控制机架平台的前后移动。
所述履带连接桥8两侧平行焊接安装履带安装架9，每个所述履带安装架9包括驱动轮901、涨紧轮902、支重轮903、托轮904和履带905，所述驱动轮901与涨紧轮902设置于所述履带安装架9的两端，其上覆盖所述履带905，所述履带下部设有用于承载的多个支重轮903，上部设有多个用于上平面的托举扶正的托轮904，所述驱动轮901连接至液压马达。驱动轮由装有液压马达的减速机驱动，涨紧轮通过涨紧油缸涨紧履带，多个支重轮起到承载作用，托轮用于履带上平面的托举扶正。
所述履带905之间还设有橡胶垫块906。所述橡胶垫块用于在道路上行走时不破坏路面，橡胶垫块本身破损时可以单个更换。
所述履带连接桥8与所述履带安装架9尾部还设有托架组件1001，所述托架组件1001包括托起油缸1002与托架体1003，所述托架组件1001通过销轴和所述履带连接桥8的尾部连接，两个托起油缸1002则连接所述履带连接桥8及所述托架体1003。托架组件具有托起工具运输架，平整施工场地，以及撑起钻机方便自救三大功能。在所述托架组件上加装货架即可作为工具运输架。托起油缸1002可使得托架体1003抵住地面且使得位于后方的履带905离开地面，在托架体上加装钢板用于平整是施工场地或者对履带905进行修理，或者是垫入枕木用于履带905脱困，因此本装置具备自救功能。
还包括动力源11，所述动力源11安装在所述机架平台7的尾部，所述动力源11为柴油机驱动高压油泵，为各个液压缸、液压马达等执行元件提供液压动力。
还包括控制电路与无线接收装置，用于接收外部遥控信号用以遥控各个液压缸与动力马达的活动。
所述钻机的动力头回转、冲击、以及加压提升主动作通过电液驱动的方式执行，其余起塔、偏摆、滑移等辅助动作通过操作液压多路阀的手柄执行。
综上所述，本发明提供的一种土壤和地下水取样修复一体式钻机，结构紧凑，设计合理，节约了取样与修复功能之间的转换工作时间，提高了工作效率；同一场地只需一台设备进场，避免了多种设备频繁进出作业区域导致的地表二次破坏和污染。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围。
Claims (10)
1.一种土壤和地下水取样修复一体式钻机，包括动力头部件(1)，其特征在于，所述动力头部件(1)包括冲击回转动力头(2)与旋喷动力头(3)，所述冲击回转动力头(2)与所述旋喷动力头(3)并排安装在拖板部件(4)的顶部拖板(401)的滑动轨道中，所述顶部拖板(401)通过油缸(402)连接底部拖板(403)，所述油缸(402)一端由销轴(404)与开口销(405)与所述底部拖板(403)固定，另一端通过伸出的活塞头使用螺母(406)锁住所述顶部拖板(401)，所述拖板部件(4)还包括第一耐磨板(407)与第二耐磨板(408)，所述第一耐磨板(407)与第二耐磨板(408)由螺栓(409)固定在所述底部拖板(403)上下两端，并具有一定间隔组成所述顶部拖板(401)的滑动轨道，所述拖板部件(4)安装在探测架(5)上。
2.如权利要求1所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，所述探测架(5)由两个底脚(501)、带齿固定板(502)、两组竖直平行的导轨(503)组成，所述带齿固定板(502)连接加固两个所述底角(501)，所述底角(501)安装在所述导轨(503)的底端，所述导轨(503)设有正面主导轨(504)和背面副导轨(505)，两导轨之间设置提升给进油缸(506)，所述提升给进油缸(506)的活塞杆球形端面通过法兰(507)与所述带齿固定板(502)连接，所述提升给进油缸(506)缸体上还设有安装板(508)连接所述拖板部件(4)，实现拖板组件(4)在导轨上的上下往复移动。
3.如权利要求2所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，所述探测架(5)的副导轨(505)通过耐磨块(601)和耐磨压板(602)安装在起塔滑架组件(6)上，所述起塔滑架组件(6)的滑移油缸(603)活塞杆(604)端通过支座和所述探测架(5)相连接。
4.如权利要求3所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，所述起塔滑架组件(6)设有回转支承(605)，所述回转支承(605)固定连接所述滑移油缸(603)并安装在偏摆支座(606)上，所述偏摆支座(604)上设置有偏移油缸(607)，所述起塔滑架组件(6)还包括起塔油缸(608)，所述起塔油缸(608)的活塞杆端通过销轴与所述偏摆支座(606)连接，所述起塔油缸(608)的缸体端通过起塔支座(609)和机架平台(7)连接。
5.如权利要求5所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，所述机架平台(7)为前后可移动式平台，所述机架平台(7)的下部设置有两条纵向平行导轨(701)，通过上下耐磨垫(702)以及压板(703)配合安装在履带连接桥(8)上，所述履带连接桥(8)的上中部设置有纵移油缸(801)，所述纵移油缸(801)的活塞杆端通过销轴和所述机架平台(7)的下平面上的纵移支座(704)连接，所述纵移油缸(801)的缸体端通过销轴和焊接在所述履带连接桥(8)上的纵移油缸支座(802)连接。
6.如权利要求7所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，所述履带连接桥(8)两侧平行焊接安装履带安装架(9)，每个所述履带安装架(9)包括驱动轮(901)、涨紧轮(902)、支重轮(903)、托轮(904)和履带(905)，所述驱动轮(901)与涨紧轮(902)设置于所述履带安装架(9)的两端，其上覆盖所述履带(905)，所述履带下部设有用于承载的多个支重轮(903)，上部设有多个用于上平面的托举扶正的托轮(904)，所述驱动轮(901)连接至液压马达。
7.如权利要求8所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，所述履带连接桥(8)与所述履带安装架(9)尾部还设有托架组件(1001)，所述托架组件(1001)包括托起油缸(1002)与托架体(1003)，所述托架组件(1001)通过销轴和所述履带连接桥(8)的尾部连接，两个托起油缸(1002)则连接所述履带连接桥(8)及所述托架体(1003)。
8.如权利要求1～7任一所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，还包括动力源(11)，所述动力源(11)安装在所述机架平台(7)的尾部，所述动力源(11)为柴油机驱动高压油泵，为各个液压缸、液压马达等执行元件提供液压动力。
9.如权利要求1～7任一所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，还包括控制电路与无线接收装置，用于接收外部遥控信号用以遥控各个液压缸与动力马达的活动。
10.如权利要求1～7任一所述的土壤和地下水取样修复一体式钻机，其特征在于，所述钻机的动力头回转、冲击、以及加压提升主动作通过电液驱动的方式执行，其余起塔、偏摆、滑移等辅助动作通过操作液压多路阀的手柄执行。
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2019
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