一种大型勘探用钻孔取土机
技术领域
本发明涉及土壤取样技术领域,特别涉及一种大型勘探用钻孔取土机。
背景技术
地质勘察土壤取样是岩土工程重要步骤,其过程为钻取机构在地层中钻孔,然后沿孔深取样取出的接近实际的原状结构土样,通过直接观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构,来判断目标区域的地质情况。
申请号:CN210293742U 一种地质勘探用取土机,虽然能实现土壤的取样,但是需要手动操作,生产力十分的低下,且手动操作仅能获取地表的土壤,对更深层的土壤无法取得,实用性十分低下。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种大型勘探用钻孔取土机,包括机体、延长钻杆、主钻杆、旋转吊装头。
机体的内部能够存储若干延长钻杆,机体的顶部设置有旋转吊装头,机体通过旋转吊装头抓并固定住延长钻杆和主钻杆的顶部,机体通过旋转吊装头的驱动可使第一压缩板自转攻入地面,延长钻杆和主钻杆的首尾能够实现固定对接和拆卸。
所述机体包括:底座、导轨、支撑臂、固定座、导向杆、第一齿轮、链条、第一电机、角滑轮、绳索、直滑轮、第二电机、升降板、第一齿条、第二齿轮、第三电机、车轮、电机安装板、限位板、卷座、缆绳、绳辊,底座的顶部且靠正面和背面的位置处均设置有导轨,两根导轨的顶部均滑动连接有支撑臂,两支撑臂相对一侧的顶部和底部且靠近左右两侧的位置处均固定安装有固定座,两相对固定座之间固定安装有导向杆,四根导向杆均与升降板滑动连接,升降板处于两导轨之间的中央位置处,升降板顶部的中央设置有第二电机,第二电机的输出轴穿过升降板的底部固定安装有旋转吊装头,升降板顶部的中央且靠近左右两侧的位置处均固定安装有直滑轮,导轨的顶部且靠近外侧边的中央位置处设置有角滑轮,两导轨相对的外侧面的中央且靠近左右两侧的位置处均固定安装有卷座,两相邻卷座之间转动连接有绳辊,绳辊的左端设置有第一齿轮,两第一齿轮通过链条相传动连接,机体背面的绳辊的右端设置有第一电机,第一电机与机体相固定安装,绳辊的表面盘卷有缆绳,直滑轮通过缆绳与绳辊相固定,角滑轮与缆绳相滑动连接,缆绳缠绕与直滑轮的滑轮上并通过绳索与直滑轮相固定安装,机体的顶部且靠近正面的位置处设置有第一齿条,第一齿条的正面啮合有第二齿轮,第二齿轮的顶部通过轴体与第三电机的输出轴相固定,第三电机的底部固定有第二齿轮,第二齿轮与底座相固定安装,底座的底部以左二右四的比例设置有六个车轮,底座的顶部且以底座的中心为原点对称设置有限位板,两限位板之间的空间内放置有若干延长钻杆。
所述延长钻杆包括:第一杆体、第一对接销机构、第一压缩板、第一固锁机构、解锁螺栓、第一按压块,第一杆体的顶部和底部开设有能有相互咬合子母口,第一杆体的顶部中央开设有圆槽,该圆槽内滑动连接有第一压缩板,第一压缩板通过弹簧固定安装于该圆槽的底部,第一杆体的顶部且靠近四周的位置处均匀开设有若干凹槽,该凹槽内转动连接有第一对接销机构,第一对接销机构与该圆槽的底部相固定,第一杆体内壁的四周表面且靠近底部的位置处均匀固定有若干第一按压块,第一按压块与第一对接销机构的位置相匹配,第一杆体的外壁且对用第一按压块的位置处螺纹连接有解锁螺栓,解锁螺栓靠近第一杆体中心轴的一端设置有第一按压块;第一对接销机构插接于第一按压块内部;
所述第一对接销机构包括:安装板、第二齿条、第三齿轮、传动杆、销板、转轴、杆座、滑杆、套管,两第一杆体机体之间且靠近左右两侧的位置处均转动连接有第三齿轮,两第三齿轮相啮合,安装板左侧的第三齿轮靠近正面和背面的位置处均固定有传动杆,两传动杆之间转动连接有滑套,第一杆体的凹槽内通过转轴转动连接有销板,销板的底部且靠近左右两侧的位置处均固定有杆座,两杆座之间固定有滑杆,滑套滑动连接于滑杆的表面,安装板左侧第三齿轮的左侧啮合有第二齿条,第二齿条的顶部与第一压缩板的底部相固定安装。
所述第一固锁机构包括:锁杆、簧板、第一转耳、拉杆、拉动座、按压杆、抵触块、安装盒,安装盒内壁的正面和背面之间且靠近左右两侧的位置处均转动连接有锁杆,两锁杆之间固定有簧板,两锁杆呈对称设置,两锁杆的外侧均固定有第一转耳,第一转耳与拉杆相铰接,安装盒顶部的中央滑动连接有按压杆,按压杆的顶部和底部分别固定安装有抵触块和拉动座,两拉杆的另一端分别铰接于拉动座的左右两侧。
所述主钻杆包括:第二杆体、第二对接销机构、第二压缩板,第二杆体的顶部结构与第一杆体的顶部结构完全相同,第二杆体和第二对接销机构的形状结构均与第一对接销机构、第一压缩板相同。
所述旋转吊装头包括:解锁滑杆、第二按压块、第二固锁机构、第二转耳、连杆、推杆、滑筒、第三齿条、滑槽、固定筒、液压缸、连接环、导向套、第四齿条、第四齿轮、轴座、第三转耳、对接头,对接头的底部结构与第一杆体的底部结构完全相同,第二固锁机构的形状结构与为第一固锁机构完全相同,对接头顶部的中央位置处固定安装有导向套,导向套的四周均匀滑动连接有若干第四齿条,第四齿条远离导向套中心轴的一侧啮合有第四齿轮,第四齿轮的轴两端均固定有轴座,两轴座固定安装于对接头的顶部,第四齿轮的底部啮合有第三齿条,第三齿条的底部固定安装有滑槽,滑槽与对接头的底部相固定,第三齿条远离导向套中心的一端固定有推杆,推杆的表面滑动连接有滑筒,滑筒与对接头相固定,滑筒的另一端铰接有连杆,连杆的中央位置处铰接有第三转耳,第三转耳与对接头相固定,连杆的另一端铰接有第二转耳,第二转耳靠近对接头中心的一侧固定有解锁滑杆,解锁滑杆的另一端固定有第二按压块,第二固锁机构滑动连接于对接头内部,导向套的顶部固定有液压缸,液压缸的伸缩杆表面固定有连接环,若干第四齿条均与连接环相固定安装。
进一步的,第二杆体由顶部的圆柱形和底部圆台型结构组成且内部中空。
进一步的,第一按压块和抵触块的底部和顶部均为斜面且相互贴合,第一按压块的底部互动连接与抵触块的顶部。
进一步的,两锁杆的相对的一侧且靠近底部的位置处均设置有凸块,销板的正面与背面且靠近中央的位置处均开设有卡槽,该凸块卡接于卡槽内部。
进一步的,固定筒、液压缸、连接环和导向套的中心轴均处于同一垂直面上,液压缸、连接环和导向套处于固定筒的内部。
进一步的,连接环处于导向套的内部,连接环与导向套处于同一垂直面上。
进一步的,拉杆呈L形结构,拉杆为圆钢折弯制成。
进一步的,解锁螺栓的表面开设有螺纹,,解锁螺栓的正面的中央位置处开设有六边形盲孔。
本发明与现有技术相比的有益效果是:(1)本发明通过机体上安装的旋转吊装头抓取主钻在对接延长钻杆,并通过旋转吊装头旋转将主钻在、延长钻杆打入低下,通过机体上装载的延长钻杆对主钻杆进行加长,从而到达勘探地点取处土样进行研究,精确控制勘探深度进行取样,且结构安全可靠。
(2)本发明通过通过下压第一压缩板使得第二齿条下行带动第三齿轮转动,从而使传动杆转动并带动滑套在滑杆上滑动,从而举起销板,做好对接的准备,全部机械性连接不易损坏,能够适应各种恶劣环境下的工作需求。
(3)本发明通过通过销板向上顶的作用力能够迫使两锁杆张开并插入,然后通过两锁杆上设置有凸块配合销板上开设有卡槽,并在簧板作用力相互锁死,通过机械锁死,有效避免因电气元件失灵而造成无法解锁的问题。
附图说明
图1为本发明整体示意图。
图2为本发明机体结构示意图。
图3为本发明延长钻杆剖视结构示意图。
图4为图3在A处的放大结构示意图。
图5为图3在B处的放大结构示意图。
图6为本发明第一固锁机构结构示意图。
图7为本发明旋转吊装头结构示意图。
图8为本发明旋转吊装头的爆炸结构示意图。
图9为旋转吊装头局部放大结构示意图。
附图标号:1-机体;11-底座;12-导轨;13-支撑臂;14-固定座;15-导向杆;16-第一齿轮;17-链条;18-第一电机;19-角滑轮;110-绳索;111-直滑轮;112-第二电机;113-升降板;114-第一齿条;115-第二齿轮;116-第三电机;117-车轮;118-电机安装板;119-限位板;120-卷座;121-缆绳;122-绳辊;2-延长钻杆;21-第一杆体;22-第一对接销机构;221-安装板;222-第二齿条;223-第三齿轮;224-传动杆;225-销板;226-转轴;227-杆座;228-滑杆;229-滑套;23-第一压缩板;24-第一固锁机构;241-锁杆;242-簧板;243-第一转耳;244-拉杆;245-拉动座;246-按压杆;247-抵触块;248-安装盒;25-解锁螺栓;26-第一按压块;3-主钻杆;31-第二杆体;32-第二对接销机构;33-第二压缩板;4-旋转吊装头;41-解锁滑杆;42-第二按压块;43-第二固锁机构;44-第二转耳;45-连杆;46-推杆;47-滑筒;48-第三齿条;49-滑槽;410-固定筒;411-液压缸;412-连接环;413-导向套;414-第四齿条;415-第四齿轮;416-轴座;417-第三转耳;418-对接头。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述,在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
实施例:如图1、图2、图3、图4所示的一种大型勘探用钻孔取土机,包括机体1、延长钻杆2、主钻在3、旋转吊装头4。
机体1的内部能够存储若干延长钻杆2,机体1的顶部设置有旋转吊装头4,机体1通过旋转吊装头4抓并固定住延长钻杆2和主钻杆3的顶部,机体1通过旋转吊装头4的驱动可使第一压缩板23自转攻入地面,延长钻杆2和主钻杆3的首尾能够实现固定对接和拆卸,通过机体1上安装的旋转吊装头4抓取主钻在3对接延长钻杆2,并通过旋转吊装头4旋转将主钻在3、延长钻杆2打入低下,通过机体1上装载的延长钻杆2对主钻杆3进行加长,从而到达勘探地点取处土样进行研究。
具体的如图2所示为机体1的具体结构,其中底座11的顶部且靠正面和背面的位置处均设置有导轨12,两根导轨12的顶部均滑动连接有支撑臂13,两支撑臂13相对一侧的顶部和底部且靠近左右两侧的位置处均固定安装有固定座14,两相对固定座14之间固定安装有导向杆15,四根导向杆15均与升降板113滑动连接,升降板113处于两导轨12之间的中央位置处,升降板113顶部的中央设置有第二电机112,第二电机112的输出轴穿过升降板113的底部固定安装有旋转吊装头4,升降板113顶部的中央且靠近左右两侧的位置处均固定安装有直滑轮111,导轨12的顶部且靠近外侧边的中央位置处设置有角滑轮19,两导轨12相对的外侧面的中央且靠近左右两侧的位置处均固定安装有卷座120,两相邻卷座120之间转动连接有绳辊122,绳辊122的左端设置有第一齿轮16,两第一齿轮16通过链条17相传动连接,机体1背面的绳辊122的右端设置有第一电机18,第一电机18与机体1相固定安装,绳辊122的表面盘卷有缆绳121,直滑轮111通过缆绳121与绳辊122相固定,角滑轮19与缆绳121相滑动连接,缆绳121缠绕与直滑轮111的滑轮上并通过绳索110与直滑轮111相固定安装,机体1的顶部且靠近正面的位置处设置有第一齿条114,第一齿条114的正面啮合有第二齿轮115,第二齿轮115的顶部通过轴体与第三电机116的输出轴相固定,第三电机116的底部固定有第二齿轮115,第二齿轮115与底座11相固定安装,底座11的底部以左二右四的比例设置有六个车轮117,底座11的顶部且以底座11的中心为原点对称设置有限位板119,两限位板119之间的空间内放置有若干延长钻杆2,通过支撑臂13在导轨12上的滑动,能够带动旋转吊装头4在机体1上移动,并抓取延长钻杆2与已经打入地下的管件对接,通过在四个根导向杆15上滑动的升降板113,带动旋转吊装头4将钻头打入地面。
具体的如图3所示为延长钻杆2的具体结构,其中第一杆体21的顶部和底部开设有能有相互咬合子母口,第一杆体21的顶部中央开设有圆槽,该圆槽内滑动连接有第一压缩板23,第一压缩板23通过弹簧固定安装于该圆槽的底部,第一杆体21的顶部且靠近四周的位置处均匀开设有若干凹槽,该凹槽内转动连接有第一对接销机构22,第一对接销机构22与该圆槽的底部相固定,第一杆体21内壁的四周表面且靠近底部的位置处均匀固定有若干第一按压块26,第一按压块26与第一对接销机构22的位置相匹配,第一杆体21的外壁且对用第一按压块26的位置处螺纹连接有解锁螺栓25,解锁螺栓25靠近第一杆体21中心轴的一端设置有第一按压块26;第一对接销机构22插接于第一按压块26内部。
具体的如图4所示为第一对接销机构22的具体结构,其中两第一杆体21机体1之间且靠近左右两侧的位置处均转动连接有第三齿轮223,两第三齿轮223相啮合,安装板221左侧的第三齿轮223靠近正面和背面的位置处均固定有传动杆224,两传动杆224之间转动连接有滑套229,第一杆体21的凹槽内通过转轴226转动连接有销板225,销板225的底部且靠近左右两侧的位置处均固定有杆座227,两杆座227之间固定有滑杆228,滑套229滑动连接于滑杆228的表面,安装板221左侧第三齿轮223的左侧啮合有第二齿条222,第二齿条222的顶部与第一压缩板23的底部相固定安装,通过下压第一压缩板使得第二齿条222下行带动第三齿轮223转动,从而使传动杆224转动并带动滑套229在滑杆228上滑动,从而举起销板225,做好对接的准备。
具体的如图5、图6所示为第一固锁机构24的具体结构,其中安装盒248内壁的正面和背面之间且靠近左右两侧的位置处均转动连接有锁杆241,两锁杆241之间固定有簧板242,两锁杆241呈对称设置,两锁杆241的外侧均固定有第一转耳243,第一转耳243与拉杆244相铰接,安装盒248顶部的中央滑动连接有按压杆246,按压杆246的顶部和底部分别固定安装有抵触块247和拉动座245,两拉杆244的另一端分别铰接于拉动座245的左右两侧,通过销板225向上顶的作用力能够迫使两锁杆241张开并插入,然后通过两锁杆241上设置有凸块配合销板225上开设有卡槽,并在簧板242作用力相互锁死。
具体的如图1所示为主钻杆3包括:第二杆体31、第二对接销机构32、第二压缩板33,第二杆体31的顶部结构与第一杆体21的顶部结构完全相同,第二杆体31和第二对接销机构32的形状结构均与第一对接销机构22、第一压缩板23相同。
具体的如图7、图8、图9所示为旋转吊装头4的具体结构,其中对接头418的底部结构与第一杆体21的底部结构完全相同,第二固锁机构43的形状结构与为第一固锁机构24完全相同,对接头418顶部的中央位置处固定安装有导向套413,导向套413的四周均匀滑动连接有若干第四齿条414,第四齿条414远离导向套413中心轴的一侧啮合有第四齿轮415,第四齿轮415的轴两端均固定有轴座416,两轴座416固定安装于对接头418的顶部,第四齿轮415的底部啮合有第三齿条48,第三齿条48的底部固定安装有滑槽49,滑槽49与对接头418的底部相固定,第三齿条48远离导向套413中心的一端固定有推杆46,推杆46的表面滑动连接有滑筒47,滑筒47与对接头418相固定,滑筒47的另一端铰接有连杆45,连杆45的中央位置处铰接有第三转耳417,第三转耳417与对接头418相固定,连杆45的另一端铰接有第二转耳44,第二转耳44靠近对接头418中心的一侧固定有解锁滑杆41,解锁滑杆41的另一端固定有第二按压块42,第二固锁机构43滑动连接于对接头418内部,导向套413的顶部固定有液压缸411,液压缸411的伸缩杆表面固定有连接环412,若干第四齿条414均与连接环412相固定安装,通过液压缸411的伸缩带动连接环412下行,从而带动第四齿条414、第四齿轮415连动,从而带动第三齿条48推动推杆46,通过杠杆原理将解锁滑杆41推动,使得第二按压块42挤压固锁机构24顶部,解锁固锁机构24。
在使用该大型勘探钻孔取土机时,首先通过支撑臂13在导轨12上的滑动,能够带动旋转吊装头4在机体1上移动,并抓取延长钻杆2与已经打入地下的管件对接,通过在四个根导向杆15上滑动的升降板113,带动旋转吊装头4将主钻杆3打入地面,然后通过旋转吊装头4的第二固锁机构与延长钻杆2的第一对接销机构22对接锁定进行抓取,并移动至主钻杆3上方,通过延长钻杆2的第一固锁机构对接主钻杆3顶部的第二对接销机构32将两者固定,当第二根延长钻杆2被打入地面后再重复上述操作直达目标深度。