CN111119767B - 一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的属于采集设备技术领域，具体为一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，包括外壳、吸罩、钻头、外套、控制器和顶框，所述外壳的内腔底部通过螺丝固定连接所述吸罩，该种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，可在外壳的内部设置组合的吸罩和钻头，吸罩可在钻头运行过程中对扬尘进行抽取转移，增加可视性，降低杂质对岩土工程勘察采集的成品的影响，且利用液压器对斜板进行控制，以改变内框中外套的位置，对钻头进行高度控制，便于增加钻探采集的灵活性，同时在转头的顶部组合传感器，可对钻探的数据进行获取后传递到控制器中，当出现钻探数据异常后可配合控制器进行报警工作，增加了智能安全性。
Description
技术领域
本发明涉及采集设备技术领域，具体为一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备。
背景技术
岩土工程基本任务是查明施工场地土层类型、深度、分布、等工程地质特征，包括现场钻探、原土取样、实验室分析和现场进行原位测试等方面，为后续施工提供准确的岩土物理力学指标和岩土特性分析，岩土工程勘探是工程建设的一项基础性工作，是所有工程开展的基础，其数据的准确性、可靠性直接影响工程建设的质量、安全、工期和投资效益。
而在岩土工程的勘察中，需要配合钻探采集设备，钻探设备是能够完成钻孔所必需的一切技术装备的总和，一般包括钻机、钻探用泵、空气压缩机、动力机和传动装置以及与之配套的钻塔、拧管装置等。按其装载方式，可分为整体式和组装式，前者依据可移动性而分为固定式、拖引式和自行式三种。
岩土勘探利用钻机控制钻具从地表向地下钻进，在地下形成圆柱形钻孔，并通过钻孔获取处于不同深度下的岩芯、土、水样品，送往实验室分析取得第一手基础资料的手段。岩土勘测综合性强、工艺复杂，不仅对地层、测定界限要准确划分，还要进行原位测试，原状土采集。
而现有的钻探采集设备在使用中，因钻探采集会出现强度摩擦，无法避免的会产生大量的扬尘和杂质，在对岩土工程钻探时，会导致收取样本中杂质较多，对成品的实验过程中会出现误差，且环境恶劣不便于进行观察，对于钻头的高度控制较弱，且在转头运行中无法对钻取的数据情况进行获取，当出现震动和压力情况异常时，无法有效的保证安全性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，以解决上述背景技术中提出的现有的钻探采集设备在使用中，因钻探采集会出现强度摩擦，无法避免的会产生大量的扬尘和杂质，在对岩土工程钻探时，会导致收取样本中杂质较多，对成品的实验过程中会出现误差，且环境恶劣不便于进行观察，对于钻头的高度控制较弱，且在转头运行中无法对钻取的数据情况进行获取，当出现震动和压力情况异常时，无法有效的保证安全性的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，包括外壳、吸罩、钻头、外套、控制器和顶框，所述外壳的内腔底部通过螺丝固定连接所述吸罩，所述外壳的内腔底部接触所述钻头，所述钻头的顶部接触所述外套，所述外套的顶部通过螺丝固定连接有内框，所述内框的内腔顶部通过螺丝固定连接传感器和所述控制器，所述内框的顶部接触所述顶框，所述吸罩的顶部通过法兰连接有吸罩管,所述吸罩管的左侧壁通过法兰连接有泵体，所述泵体的输出端通过法兰连接有传导管，所述钻头的内腔顶部通过螺丝固定连接有传感器，所述传感器的电性输出端通过导线与所述控制器的电性输入端电性连接，所述传感器的内部电性连接有震动传感模块、压力传感模块和信号放大模块，所述震动传感模块的电性输出端通过导线电性连接所述压力传感模块，所述压力传感模块的电性输出端通过导线电性连接所述信号放大模块,所述钻头的顶部通过螺丝固定连接有内柱，所述内柱的圆周外壁一体成型连接有凸环，所述内柱的顶部通过螺丝固定连接有组合垫环，所述外套的内部夹状有芯板，所述组合垫环的内部一体成型连接有弧槽，所述控制器的内部含有变频控制模块和数据存储模块，所述顶框的内腔左侧壁通过螺丝固定连接有限位架，所述限位架的顶部插接有轴杆，所述轴杆的顶部通过螺丝固定连接有斜板，所述斜板的底部通过安装座连接有活动杆，所述活动杆的顶部插接有液压器，所述液压器的顶部通过螺丝与所述顶框的内腔顶部固定连接，所述顶框的顶部通过螺丝固定连接有组合杆，所述组合杆的顶部与所述外壳的内腔顶部固定连接。
优选的，所述传感器和所述控制器的电性输入端通过导线电性连接有电源模块，所述传感器的电性输出端通过导线电性连接有数据转移模块，所述数据转移模块的电性输出端通过导线与所述控制器的电性输入端电性连接。
优选的，所述控制器的电性输出端通过导线电性连接有警报模块，所述警报模块的电性输出端通过导线电性连接有警报装置。
优选的，所述外壳的右侧壁通过螺丝固定连接有推手，所述外壳的前侧壁通过合页活动连接有顶盖和底盖。
优选的，所述传导管的顶部通过法兰连接有弧管，所述弧管的圆周内壁粘接有金属丝网。
优选的，所述外套的材质为硫化橡胶套，所述弧槽的结构与所述凸环的结构相匹配。
优选的，所述内柱的内腔含有钻机泵，所述钻机泵的输出端与驱动器固定连接，驱动器的底部通过螺丝与所述外壳的内腔顶部固定连接。
优选的，所述外壳的内腔左右侧壁开设有滑槽，所述顶框的左右侧壁焊接有滑块，所述滑块与所述滑槽相匹配，所述外壳的底部开设有与所述钻头相匹配的钻孔。
优选的，所述组合杆的顶部开设有圆槽，所述圆槽的内部螺纹连接有螺杆，所述螺杆的顶部通过安装座与所述外壳的内腔顶部固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，通过配件的组合运用，可在外壳的内部设置组合的吸罩和钻头，吸罩可在钻头运行过程中对扬尘进行抽取转移，增加可视性，降低杂质对岩土工程勘察采集的成品的影响，且利用液压器对斜板进行控制，以改变内框中外套的位置，对钻头进行高度控制，便于增加钻探采集的灵活性，同时在转头的顶部组合传感器，可对钻探的数据进行获取后传递到控制器中，当出现钻探数据异常后可配合控制器进行报警工作，增加了智能安全性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明内部示意图；
图3为本发明钻头结构示意图；
图4为本发明传感器系统示意图；
图5为本发明控制器系统示意图。
图中：100外壳、110推手、120顶盖、130底盖、200吸罩、210吸罩管、220泵体、230传导管、300钻头、310传感器、320内柱、330凸环、340组合垫环、400外套、410芯板、420弧槽、500控制器、600顶框、610限位架、620轴杆、630斜板、640活动杆、650液压器、660组合杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，通过配件和系统的组合运用，便于增加可视性，降低采集成品的杂质，且钻头高度可调整，对于异常数据情况可及时获取和警报，增加安全性，请参阅图1-5，包括外壳100、吸罩200、钻头300、外套400、控制器500和顶框600；
请再次参阅图1，外壳100的右侧壁具有推手110，具体的，外壳100的右侧壁通过螺丝固定连接有推手110，外壳100的前侧壁通过合页活动连接有顶盖120和底盖130，外壳100的底部通过螺丝固定连接有滚轮；
请再次参阅图1，吸罩200的底部与外壳100的内腔底部固定安装，具体的，外壳100的内腔底部通过螺丝固定连接吸罩200，吸罩200的顶部通过法兰连接有吸罩管210,吸罩管210的左侧壁通过法兰连接有泵体220，泵体220的输出端通过法兰连接有传导管230；
请再次参阅图1-3，钻头300的圆周外壁与外壳100的内腔底部活动连接，具体的，外壳100的内腔底部接触钻头300，钻头300的内腔顶部通过螺丝固定连接有传感器310，传感器310的电性输出端通过导线与控制器500的电性输入端电性连接，传感器310的内部电性连接有震动传感模块、压力传感模块和信号放大模块，震动传感模块的电性输出端通过导线电性连接压力传感模块，压力传感模块的电性输出端通过导线电性连接信号放大模块,钻头300的顶部通过螺丝固定连接有内柱320，内柱320的圆周外壁一体成型连接有凸环330，内柱320的顶部通过螺丝固定连接有组合垫环340；
请再次参阅图3，外套400的底部与钻头300的顶部固定安装，具体的，钻头300的顶部接触外套400，外套400的内部夹状有芯板410，组合垫环340的内部一体成型连接有弧槽420；
请再次参阅图1-3，控制器500的底部与外套400的底部均与内框的内腔顶部固定安装，具体的，外套400的顶部通过螺丝固定连接有内框，内框的内腔顶部通过螺丝固定连接传感器310和控制器500；
请再次参阅图1-2，顶框600的左右侧壁与外壳100的内腔左右侧壁滑动连接，具体的，内框的顶部接触顶框600，外壳100的内腔左右侧壁开设有滑槽，顶框600的左右侧壁焊接有滑块，滑块与滑槽相匹配，外壳100的底部开设有与钻头300相匹配的钻孔，控制器500的内部含有变频控制模块和数据存储模块，顶框600的内腔左侧壁通过螺丝固定连接有限位架610，限位架610的顶部插接有轴杆620，轴杆620的顶部通过螺丝固定连接有斜板630，斜板630的底部通过安装座连接有活动杆640，活动杆640的顶部插接有液压器650，液压器650的顶部通过螺丝与顶框600的内腔顶部固定连接，顶框600的顶部通过螺丝固定连接有组合杆660，组合杆660的顶部与外壳100的内腔顶部固定连接；
在具体的使用时，首先在外壳100上组合推手110，在外壳100的前部分组合顶盖120和底盖130，配合移动到合适位置后，利用液压器650上的活动杆640上移，上移过程对斜板630进行带动，斜板630对轴杆620进行推动，使内框携带外套400和控制器500进行位置移动，此时的钻头300与采集位置对齐后，内柱320的内腔含有钻机泵，钻机泵的输出端与驱动器固定连接，驱动器的底部通过螺丝与外壳100的内腔顶部固定连接，可对钻头300进行驱动达到钻取目的，此为现有技术此处不做赘述，在此时的吸罩200可配合泵体220对产生扬尘位置进行抽取，并配合传导管230传递出去，钻头300的内部含有传感器310，传感器310由震动传感模块和压力传感模块组成，对感应到的数据通过信号放大模块传递给数据转移模块，最终发送给控制器500，控制器500中具有数据存储模块和变频控制器模块，当数据超过变频控制模块的预设阀值后，变频控制模块会通过警报模块连接警报装置进行外部警报工作，便于智能化的数据获取，增加了安全性。
请再次参阅图3-4，为了配合进行电力供应，并对数据进行转移，具体的，传感器310和控制器500的电性输入端通过导线电性连接有电源模块，传感器310的电性输出端通过导线电性连接有数据转移模块，数据转移模块的电性输出端通过导线与控制器500的电性输入端电性连接。
请再次参阅图1，为了在出现数据异常的情况下进行外部警报工作，具体的，控制器500的电性输出端通过导线电性连接有警报模块，警报模块的电性输出端通过导线电性连接有警报装置。
请再次参阅图1，为了便于进行灰尘转移，并防止杂物入侵，具体的，传导管230的顶部通过法兰连接有弧管，弧管的圆周内壁粘接有金属丝网。
请再次参阅图3，为了便于进行组合，具体的，外套400的材质为硫化橡胶套，弧槽420的结构与凸环330的结构相匹配。
请再次参阅图2-3，为了保证钻头300的使用目的，具体的，内柱320的内腔含有钻机泵，钻机泵的输出端与驱动器固定连接，驱动器的底部通过螺丝与外壳100的内腔顶部固定连接。
请再次参阅图1-2，为了便于对顶框600进行组合，具体的，组合杆660的顶部开设有圆槽，圆槽的内部螺纹连接有螺杆，螺杆的顶部通过安装座与外壳100的内腔顶部固定连接。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (9)
1.一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：包括外壳(100)、吸罩(200)、钻头(300)、外套(400)、控制器(500)和顶框(600)，所述外壳(100)的内腔底部通过螺丝固定连接所述吸罩(200)，所述外壳(100)的内腔底部接触所述钻头(300)，所述钻头(300)的顶部接触所述外套(400)，所述外套(400)的顶部通过螺丝固定连接有内框，所述内框的内腔顶部通过螺丝固定连接传感器(310)和所述控制器(500)，所述内框的顶部接触所述顶框(600)，所述吸罩(200)的顶部通过法兰连接有吸罩管(210),所述吸罩管(210)的左侧壁通过法兰连接有泵体(220)，所述泵体(220)的输出端通过法兰连接有传导管(230)，所述钻头(300)的内腔顶部通过螺丝固定连接有传感器(310)，所述传感器(310)的电性输出端通过导线与所述控制器(500)的电性输入端电性连接，所述传感器(310)的内部电性连接有震动传感模块、压力传感模块和信号放大模块，所述震动传感模块的电性输出端通过导线电性连接所述压力传感模块，所述压力传感模块的电性输出端通过导线电性连接所述信号放大模块,所述钻头(300)的顶部通过螺丝固定连接有内柱(320)，所述内柱(320)的圆周外壁一体成型连接有凸环(330)，所述内柱(320)的顶部通过螺丝固定连接有组合垫环(340)，所述外套(400)的内部夹状有芯板(410)，所述组合垫环(340)的内部一体成型连接有弧槽(420)，所述控制器(500)的内部含有变频控制模块和数据存储模块，所述顶框(600)的内腔左侧壁通过螺丝固定连接有限位架(610)，所述限位架(610)的顶部插接有轴杆(620)，所述轴杆(620)的顶部通过螺丝固定连接有斜板(630)，所述斜板(630)的底部通过安装座连接有活动杆(640)，所述活动杆(640)的顶部插接有液压器(650)，所述液压器(650)的顶部通过螺丝与所述顶框(600)的内腔顶部固定连接，所述顶框(600)的顶部通过螺丝固定连接有组合杆(660)，所述组合杆(660)的顶部与所述外壳(100)的内腔顶部固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述传感器(310)和所述控制器(500)的电性输入端通过导线电性连接有电源模块，所述传感器(310)的电性输出端通过导线电性连接有数据转移模块，所述数据转移模块的电性输出端通过导线与所述控制器(500)的电性输入端电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述控制器(500)的电性输出端通过导线电性连接有警报模块，所述警报模块的电性输出端通过导线电性连接有警报装置。
4.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述外壳(100)的右侧壁通过螺丝固定连接有推手(110)，所述外壳(100)的前侧壁通过合页活动连接有顶盖(120)和底盖(130)。
5.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述传导管(230)的顶部通过法兰连接有弧管，所述弧管的圆周内壁粘接有金属丝网。
6.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述外套(400)的材质为硫化橡胶套，所述弧槽(420)的结构与所述凸环(330)的结构相匹配。
7.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述内柱(320)的内腔含有钻机泵，所述钻机泵的输出端与驱动器固定连接，驱动器的底部通过螺丝与所述外壳(100)的内腔顶部固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述外壳(100)的内腔左右侧壁开设有滑槽，所述顶框(600)的左右侧壁焊接有滑块，所述滑块与所述滑槽相匹配，所述外壳(100)的底部开设有与所述钻头(300)相匹配的钻孔。
9.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察智能化钻探采集设备，其特征在于：所述组合杆(660)的顶部开设有圆槽，所述圆槽的内部螺纹连接有螺杆，所述螺杆的顶部通过安装座与所述外壳(100)的内腔顶部固定连接。
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