CN112761526A - 一种水文地质钻孔用便携式打孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，包括箱体和电缸，所述电缸设置在箱体的上部，所述箱体上部开设有滑槽，所述电缸的顶端贯穿箱体延伸至滑槽内，所述箱体下部开设有通槽，所述箱体内滑槽的下部开设有连接口，所述滑槽和通槽通过连接口连通，所述箱体内滑槽左侧开设有空腔，所述箱体内滑槽的右侧开设有电池仓，所述通槽内部两侧分别滑动设置有支撑机构，所述箱体内通槽的底部设置有导向机构，所述滑槽内设置有钻孔机构，所述空腔内设置有集水降温机构，所述电池仓内设置有蓄电池，所述箱体的顶端电缸的一侧设置有控制器。本发明在打孔的同时可以对泥土和水进行回收。

Description

一种水文地质钻孔用便携式打孔装置

技术领域

本发明涉及打孔装置技术领域，具体为一种水文地质钻孔用便携式打孔装置。

背景技术

水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。水文地质学研究的是地下水在与岩石圈、地幔、水圈、大气圈、生物圈和人类活动相互作用下，其水量与水质在时间和空间上的变化，以及对各圈层产生的影响，从而服务于人与自然相互协调的可持续发展；水文地质是在工程地质测绘中研究的主要目的是为研究与地下水活动有关的岩土工程问题和不良地质现象提供资料。例如：兴建房屋建筑和构筑物时，应研究岩土的渗透性、地下水的埋深和腐蚀性，以判明对基础砌置深度和基坑开挖等的影响；进行尾矿坝与贮灰坝勘察时，应研究坝基、库区和尾矿(灰碴)堆积体的渗透性和地下水浸润曲线，以判明坝体的渗透稳定性、坝基与库区的渗漏及其对环境的影响；在滑坡地段研究地下水的埋藏条件、出露情况、水位、形成条件以及动态变化，以判定其与滑坡形成的关系。

在水文地质的研究过程中，经常需要使用到打孔装置，传统的打孔装置，结构复杂，体积较大，无法便携。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，包括箱体和电缸，所述电缸设置在箱体的上部，所述箱体上部开设有滑槽，所述电缸的顶端贯穿箱体延伸至滑槽内，所述箱体下部开设有通槽，所述箱体内滑槽的下部开设有连接口，所述滑槽和通槽通过连接口连通，所述箱体内滑槽左侧开设有空腔，所述箱体内滑槽的右侧开设有电池仓，所述通槽内部两侧分别滑动设置有支撑机构，所述箱体内通槽的底部设置有导向机构，所述滑槽内设置有钻孔机构，所述空腔内设置有集水降温机构，所述电池仓内设置有蓄电池，所述箱体的顶端电缸的一侧设置有控制器，所述电缸与控制器电性连接，所述控制器与蓄电池电性连接。

优选的，所述箱体内空腔和电池仓下部分别开设有导向槽，所述导向槽内滑动设置有导向块，所述导向块底部穿出导向槽延伸至通槽内。

优选的，所述支撑机构包括支撑柱、放置槽、卡簧和伸缩杆，所述支撑柱的顶部与导向块连接，所述放置槽开设在支撑柱一侧，所述卡簧设置在放置槽两侧内壁上，所述伸缩杆设置在支撑柱底部。

优选的，所述导向机构包括内部为中空结构的导向环、2个连接块、2个导管和若干开设在导向环一侧的气孔，2个所述导管分别与导向环连通，所述导管远离导向环的一端穿入至箱体内部，所述导向环两侧分别与伸缩杆连接。

优选的，所述钻孔机构包括与滑槽配合的升降板、动力盒、电机、钻管、内管、设置在内管顶部的内转动杆、套设在内转动杆上部的内齿轮、转动框、套设在转动框顶部的外齿轮、上齿轮和与上齿轮配合的下齿轮，所述动力盒底部开设转动槽，所述转动框与转动槽转动连接，所述钻管与转动框底部以可拆卸方式连接，所述上齿轮和下齿轮从上到下设置在电机的输出轴上，所述上齿轮和外齿轮啮合，所述下齿轮和内齿轮啮合，所述转动框内部设置有稳定块，所述内转动杆向上贯穿稳定块且外侧与稳定块转动连接，所述电机设置在动力盒内，所述动力盒的顶部与电缸的顶端连接，所述电机和控制器电性连接。

优选的，所述转动框底部开设有螺纹槽，所述钻管与螺纹槽螺纹连接。

优选的，所述内管底部表面设置有螺旋片，所述内管底部螺旋片之间开设有若干通水孔。

优选的，所述集水降温机构包括风扇、风盒、主气管、出水管、水槽、主水管、安装在主水管上的电磁阀一和安装在出水管上的电磁阀二，所述风扇与空腔内壁连接，所述风盒设置在风扇底部且与其连通，所述主气管与风扇连通，所述主水管与风盒连通，所述主水管远离风盒的一端穿入箱体并延伸至滑槽内，所述主水管进入滑槽内后从上到下依次穿过外齿轮和内转动杆，所述主水管穿过内转动杆后进入到内管内部直至延伸至内管底部，所述主水管与内转动杆转动连接，所述风扇、电磁阀一和电磁阀二分别与控制器电性连接；所述主气管穿入箱体内部延伸至箱体底部后与导管连通。

优选的，所述箱体上部电缸一侧设置有把手，2个所述支撑柱内分别开设有半月槽，所述箱体内开设有与水槽配合的连接槽，所述连接槽与空腔连通，所述连接槽内设置有连接片，所述连接片的位于连接槽内的一端与水槽连接。

优选的，所述钻管内侧螺旋片的上部设置有挡片，所述主水管上连接电磁阀三，所述电磁阀三与控制器电性连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过支撑柱为箱体提供支撑，保证在钻孔过程中箱体的稳定，支撑柱被拉出的过程中带动其上部的导向块在导向槽内滑动，同时支撑柱底部的伸缩杆被拉伸，通过导向块和导向槽的配合以及伸缩杆辅助，使支撑柱更加问题，从而提高其的支撑可靠性；

2、本发明同时通过控制器控制电机启动，电机启动后带动上齿轮和下齿轮转动，上齿轮带动外齿轮转动，下齿轮带动内齿轮转动，外齿轮转动带动转动框转动，转动框带动钻管转动，内齿轮带动内转动杆转动，内转动杆带动内管转动，内管带动螺旋片转动，由于上齿轮和下齿轮相互配合，使得内管的转动速度快于钻管的转动速度，此时通过控制器控制电缸启动，带动升降板运动，升降板压动动力盒向下运动，动力盒向下运动带动内管和钻管向下运动，钻管穿出导向环后与地面接触，通过钻管进行打孔；

3、本发明中内管的转速较外管高，钻孔过程中进入到钻管的泥土，在内管上的螺旋片带动下向上运动，挡片起到阻挡的作用，泥土运动到挡片下部时停止运动，此时螺旋片持续转动，对泥土造成挤压，有利于泥土内部的水分通过通水孔进入到内管内部；通过控制器控制风扇启动，同时打开电磁阀一和电磁阀二，在风扇正转时，风扇将风盒内的空气抽出，使主水管端口处形成负压区，内管内的水经主水管和风盒从出水管进入到水槽内，通过水槽收集水流；

4、本发明风扇转动时，抽出的气体经主气管进入到导管内最终从导向环内侧的气孔吹出，对钻管进行风冷。

附图说明

图1为本发明一种水文地质钻孔用便携式打孔装置整体结构图；

图2为本发明一种水文地质钻孔用便携式打孔装置正视结构剖视图；

图3为本发明一种水文地质钻孔用便携式打孔装置俯视图；

图4为本发明图2中A-A方向截面图；

图5为本发明图2中B-B方向截面图；

图6为本发明图2中A处结构放大示意图；

图7为本发明图4中B处结构放大示意图；

图8为本发明图2中C处结构放大示意图。

图中：100、箱体；101、电缸；102、滑槽；103、通槽；104、连接口；105、空腔；106、电池仓；107、支撑机构；1071、支撑柱；1072、放置槽；1073、卡簧；1074、伸缩杆；108、导向机构；1081、导向环；1082、连接块；1083、导管；1084、气孔；109、钻孔机构；1091、升降板；1092、动力盒；1093、电机；1094、钻管；1095、内管；1096、内转动杆；1097、内齿轮；1098、转动框；1099、外齿轮；1090、上齿轮；10910、下齿轮；110、集水降温机构；1101、风扇；1102、风盒；1103、主气管；1104、出水管；1105、水槽；1106、主水管；1107、电磁阀一；1108、电磁阀二；111、蓄电池；112、控制器；113、导向槽；114、导向块；115、转动槽；116、稳定块；117、螺纹槽；118、螺旋片；119、通水孔；120、把手；121、半月槽；122、连接槽；123、连接片；124、挡片；125、电磁阀三。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，包括箱体100和电缸101，电缸101安装在箱体100的上部，箱体100上部开设有滑槽102，电缸101的顶端贯穿箱体100延伸至滑槽102内，箱体100下部开设有通槽103，箱体100内滑槽102的下部开设有连接口104，滑槽102和通槽103通过连接口104连通，箱体100内滑槽102左侧开设有空腔105，箱体100内滑槽102的右侧开设有电池仓106，通槽103内部两侧分别滑动安装有支撑机构107，箱体100内通槽103的底部安装有导向机构108，滑槽102内安装有钻孔机构109，空腔105内安装有集水降温机构110，电池仓106内安装有蓄电池111，箱体100的顶端电缸101的一侧安装有控制器112，电缸101与控制器112电性连接，控制器112与蓄电池111电性连接。

箱体100内空腔105和电池仓106的下部分别开设有导向槽113，导向槽113内滑动安装有导向块114，导向块114底部穿出导向槽113延伸至通槽103内。

支撑机构107包括支撑柱1071、放置槽1072、卡簧1073和伸缩杆1074，支撑柱1071的顶部与导向块114连接，放置槽1072开设在支撑柱1071一侧，卡簧1073安装在放置槽1072两侧内壁上，伸缩杆1074安装在支撑柱1071底部。

导向机构108包括内部为中空结构的导向环1081、2个连接块1082、2个导管1083和若干开设在导向环1081一侧的气孔1084，2个导管1083分别与导向环1081连通，导管1083远离导向环1081的一端穿入至箱体100内部，导向环1081两侧分别与伸缩杆1074连接，导向环1081通过连接块1082与通槽103内壁连接。

钻孔机构109包括与滑槽102配合的升降板1091、动力盒1092、电机1093、钻管1094、内管1095、安装在内管1095顶部的内转动杆1096、套设在内转动杆1096上部的内齿轮1097、转动框1098、套设在转动框1098顶部的外齿轮1099、上齿轮1090和与上齿轮1090配合的下齿轮10910，动力盒1092底部开设转动槽115，转动框1098与转动槽115通过轴承连接，钻管1094与转动框1098底部以可拆卸方式连接，上齿轮1090和下齿轮10910从上到下安装在电机1093的输出轴上，上齿轮1090和外齿轮1099啮合，下齿轮10910和内齿轮1097啮合，转动框1098内部安装有稳定块116，内转动杆1096向上贯穿稳定块116且外侧与稳定块116通过轴承连接，电机1093安装在动力盒1092内，动力盒1092的顶部与电缸101的顶端连接，电机1093和控制器112电性连接。

转动框1098底部开设有螺纹槽117，钻管1094与螺纹槽117螺纹连接。

内管1095底部表面安装有螺旋片118，内管1095底部螺旋片118之间开设有若干通水孔119。

集水降温机构110包括风扇1101、风盒1102、主气管1103、出水管1104、水槽1105、主水管1106、安装在主水管1106上的电磁阀一1107和安装在出水管1104上的电磁阀二1108，风扇1101与空腔105内壁连接，风盒1102安装在风扇1101底部且与其连通，主气管1103与风扇1101连通，主水管1106与风盒1102连通，主水管1106远离风盒1102的一端穿入箱体100并延伸至滑槽102内，主水管1106进入滑槽102内后从上到下依次穿过外齿轮1099和内转动杆1096，主水管1106穿过内转动杆1096后进入到内管1095内部直至延伸至内管1095底部，主水管1106与内转动杆1096通过轴承连接，风扇1101、电磁阀一1107和电磁阀二1108分别与控制器112电性连接；

主气管1103穿入箱体100内部延伸至箱体100底部后与导管1083连通。

箱体100上部电缸101一侧安装有把手120，2个支撑柱1071内分别开设有半月槽121，箱体100内开设有与水槽1105配合的连接槽122，连接槽122与空腔105连通，连接槽122内安装有连接片123，连接片123的位于连接槽122内的一端与水槽1105连接。通过连接片123可以将水槽1105拉出。

钻管1094内侧螺旋片118的上部安装有挡片124，主水管1106上连接电磁阀三125，电磁阀三125与控制器112电性连接。

工作原理：使用时，使用者通过半圆槽将支撑柱1071从箱体100内拉出，通过支撑柱1071为箱体100提供支撑，保证在钻孔过程中箱体100的稳定，支撑柱1071被拉出的过程中带动其上部的导向块114在导向槽113内滑动，同时支撑柱1071底部的伸缩杆1074被拉伸，通过导向块114和导向槽113的配合以及伸缩杆1074辅助，使支撑柱1071更加问题，从而提高其的支撑可靠性；

支撑柱1071内部的放置槽1072可以用于放置备用钻管1094，卡簧1073可以起到固定备用钻管1094的作用；

通过控制器112控制电机1093启动，电机1093启动后带动上齿轮1090和下齿轮10910转动，上齿轮1090带动外齿轮1099转动，下齿轮10910带动内齿轮1097转动，外齿轮1099转动带动转动框1098转动，转动框1098带动钻管1094转动，内齿轮1097带动内转动杆1096转动，内转动杆1096带动内管1095转动，内管1095带动螺旋片118转动，由于上齿轮1090和下齿轮10910相互配合，使得内管1095的转动速度快于钻管1094的转动速度，此时通过控制器112控制电缸101启动，带动升降板1091运动，升降板1091压动动力盒1092向下运动，动力盒1092向下运动带动内管1095和钻管1094向下运动，钻管1094穿出导向环1081后与地面接触，通过钻管1094进行打孔；在打孔过程中，会有泥土进入到钻管1094内部，此时由于内管1095的转速较外管高，内管1095上的螺旋片118带动泥土向上运动，挡片124起到阻挡的作用，泥土运动到挡片124下部时停止运动，此时螺旋片118持续转动，对泥土造成挤压，有利于泥土内部的水分通过通水孔119进入到内管1095内部；

通过控制器112控制风扇1101启动同时打开电磁阀一1107、电磁阀二1108和电磁阀三125，在风扇1101正转时，风扇1101将风盒1102内的空气抽出，使主水管1106端口处形成负压区，内管1095内的水经主水管1106和风盒1102从出水管1104进入到水槽1105内，通过水槽1105收集水流，同时抽出的气体经主气管1103进入到导管1083内最终从导向环1081内侧的气孔1084吹出，对钻管1094进行风冷；

在钻孔完成后，箱体100移出钻孔区域，通过控制器112控制电缸101收缩，将钻孔机构109升起，控制电机1093反转，通过螺旋片118将钻管1094内部的泥土挤压出钻管1094后进行回收。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，包括箱体(100)和电缸(101)，其特征在于：所述电缸(101)设置在箱体(100)的上部，所述箱体(100)上部开设有滑槽(102)，所述电缸(101)的顶端贯穿箱体(100)延伸至滑槽(102)内，所述箱体(100)下部开设有通槽(103)，所述箱体(100)内滑槽(102)的下部开设有连接口(104)，所述滑槽(102)和通槽(103)通过连接口(104)连通，所述箱体(100)内滑槽(102)左侧开设有空腔(105)，所述箱体(100)内滑槽(102)的右侧开设有电池仓(106)，所述通槽(103)内部两侧分别滑动设置有支撑机构(107)，所述箱体(100)内通槽(103)的底部设置有导向机构(108)，所述滑槽(102)内设置有钻孔机构(109)，所述空腔(105)内设置有集水降温机构(110)，所述电池仓(106)内设置有蓄电池(111)，所述箱体(100)的顶端电缸(101)的一侧设置有控制器(112)，所述电缸(101)与控制器(112)电性连接，所述控制器(112)与蓄电池(111)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述箱体(100)内空腔(105)和电池仓(106)的下部分别开设有导向槽(113)，所述导向槽(113)内滑动设置有导向块(114)，所述导向块(114)底部穿出导向槽(113)延伸至通槽(103)内。

3.根据权利要求1所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述支撑机构(107)包括支撑柱(1071)、放置槽(1072)、卡簧(1073)和伸缩杆(1074)，所述支撑柱(1071)的顶部与导向块(114)连接，所述放置槽(1072)开设在支撑柱(1071)一侧，所述卡簧(1073)设置在放置槽(1072)两侧内壁上，所述伸缩杆(1074)设置在支撑柱(1071)底部。

4.根据权利要求3所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述导向机构(108)包括内部为中空结构的导向环(1081)、2个连接块(1082)、2个导管(1083)和若干开设在导向环(1081)一侧的气孔(1084)，2个所述导管(1083)分别与导向环(1081)连通，所述导管(1083)远离导向环(1081)的一端穿入至箱体(100)内部，所述导向环(1081)两侧分别与伸缩杆(1074)连接，所述导向环(1081)通过连接块(1082)与通槽(103)内壁连接。

5.根据权利要求1所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述钻孔机构(109)包括与滑槽(102)配合的升降板(1091)、动力盒(1092)、电机(1093)、钻管(1094)、内管(1095)、设置在内管(1095)顶部的内转动杆(1096)、套设在内转动杆(1096)上部的内齿轮(1097)、转动框(1098)、套设在转动框(1098)顶部的外齿轮(1099)、上齿轮(1090)和与上齿轮(1090)配合的下齿轮(10910)，所述动力盒(1092)底部开设转动槽(115)，所述转动框(1098)与转动槽(115)转动连接，所述钻管(1094)与转动框(1098)底部以可拆卸方式连接，所述上齿轮(1090)和下齿轮(10910)从上到下设置在电机(1093)的输出轴上，所述上齿轮(1090)和外齿轮(1099)啮合，所述下齿轮(10910)和内齿轮(1097)啮合，所述转动框(1098)内部设置有稳定块(116)，所述内转动杆(1096)向上贯穿稳定块(116)且外侧与稳定块(116)转动连接，所述电机(1093)设置在动力盒(1092)内，所述动力盒(1092)的顶部与电缸(101)的顶端连接，所述电机(1093)和控制器(112)电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述转动框(1098)底部开设有螺纹槽(117)，所述钻管(1094)与螺纹槽(117)螺纹连接。

7.根据权利要求5所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述内管(1095)底部表面设置有螺旋片(118)，所述内管(1095)底部螺旋片(118)之间开设有若干通水孔(119)。

8.根据权利要求5所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述集水降温机构(110)包括风扇(1101)、风盒(1102)、主气管(1103)、出水管(1104)、水槽(1105)、主水管(1106)、安装在主水管(1106)上的电磁阀一(1107)和安装在出水管(1104)上的电磁阀二(1108)，所述风扇(1101)与空腔(105)内壁连接，所述风盒(1102)设置在风扇(1101)底部且与其连通，所述主气管(1103)与风扇(1101)连通，所述主水管(1106)与风盒(1102)连通，所述主水管(1106)远离风盒(1102)的一端穿入箱体(100)并延伸至滑槽(102)内，所述主水管(1106)进入滑槽(102)内后从上到下依次穿过外齿轮(1099)和内转动杆(1096)，所述主水管(1106)穿过内转动杆(1096)后进入到内管(1095)内部直至延伸至内管(1095)底部，所述主水管(1106)与内转动杆(1096)转动连接，所述风扇(1101)、电磁阀一(1107)和电磁阀二(1108)分别与控制器(112)电性连接；

所述主气管(1103)穿入箱体(100)内部延伸至箱体(100)底部后与导管(1083)连通。

9.根据权利要求1所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述箱体(100)上部电缸(101)一侧设置有把手(120)，2个所述支撑柱(1071)内分别开设有半月槽(121)，所述箱体(100)内开设有与水槽(1105)配合的连接槽(122)，所述连接槽(122)与空腔(105)连通，所述连接槽(122)内设置有连接片(123)，所述连接片(123)的位于连接槽(122)内的一端与水槽(1105)连接。

10.根据权利要求5所述的一种水文地质钻孔用便携式打孔装置，其特征在于：所述钻管(1094)内侧螺旋片(118)的上部设置有挡片(124)，所述主水管(1106)上连接电磁阀三(125)，所述电磁阀三(125)与控制器(112)电性连接。

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