CN112901098A - 一种可推芯的取芯钻机钻进装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种可推芯的取芯钻机钻进装置，包括：取芯钻头旋转动力机构、导轨、钻进驱动机构、推芯驱动机构、推料机构、钻进推进座、主轴和取芯钻头，取芯钻头旋转动力机构固定安装在推芯驱动机构表面，推料机构动力连接在取芯钻头旋转动力机构输出端，推料机构穿过钻进推进座滑动连接在主轴内并与主轴周向啮合，主轴与取芯钻头动力连接；导轨一面设置有齿条，推芯驱动机构和钻进驱动机构啮合在齿条上并且滑动连接在导轨表面，取芯钻头旋转动力机构固定安装在推芯驱动机构上，钻进推进座固定安装在钻进驱动机构上。本发明能够实现半自动，甚至全自动取芯，提高取芯作业的效率。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种可推芯的取芯钻机钻进装置。
背景技术
取芯钻机在工程中被大量使用，诸如地质勘探、隧道掘进、桩基开挖等等施工，都需要用到取芯钻机。取芯钻机的原理主要是使用取芯钻头切入岩石或者混泥土，如图1所示为常规取芯钻机的钻进装置示意图，取芯钻头位于齿轮箱一侧，取芯钻头动力源位于齿轮箱另外一侧，动力源通过齿轮箱带动取芯钻头旋转切削岩石，取芯钻机钻进装置带动齿轮箱前后移动，从而带动取芯钻头切入岩石。取芯钻头都是由较长的空心钢管制作而成，当钻头切入岩石后，遇到岩石裂纹等情况，岩心会断裂在取芯钻头内，为了下一步作业，必须将岩心从取芯钻头内取出。由于岩心外径小于取芯钻头钢管内径，岩心会在取芯钻头内歪斜，加之岩心的不规则，以及取芯钻头内夹杂的大量石子，泥浆等东西，使得取芯并不容易。常规的方法是通过敲击取芯钻头震动除芯，或者将取芯钻头剖成两半来将岩心取出，非常耗时耗力，而且无法连续作业，给取芯作业带来了巨大的困难。
有鉴于此，亟待设计出一种可推芯的取芯钻机钻进装置，能够实现半自动，甚至全自动取芯，提高取芯作业的效率。
发明内容
为了解决以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可推芯的取芯钻机钻进装置，能够实现半自动，甚至全自动取芯，提高取芯作业的效率。
为了实现上述目标，本发明的技术方案为：一种可推芯的取芯钻机钻进装置，包括：取芯钻头旋转动力机构、导轨、钻进驱动机构、推芯驱动机构、推料机构、钻进推进座、主轴和取芯钻头，所述取芯钻头旋转动力机构固定安装在所述推芯驱动机构表面，所述推料机构动力连接在所述取芯钻头旋转动力机构输出端，所述推料机构穿过所述钻进推进座滑动连接在所述主轴内并与所述主轴周向啮合，所述主轴与所述取芯钻头动力连接；所述导轨底部设置有齿条，所述推芯驱动机构和所述钻进驱动机构啮合在所述齿条上并且滑动连接在所述导轨表面，所述取芯钻头旋转动力机构固定安装在所述推芯驱动机构上，所述钻进推进座固定安装在所述钻进驱动机构。
进一步的，所述取芯钻头旋转动力机构包括：取芯旋转动力源和齿轮箱，所述取芯旋转动力源的动力输出端与所述齿轮箱的动力输入端动力连接，所述齿轮箱的动力输出端与所述推料机构动力连接。
进一步的，所述取芯旋转动力源可设置为包括：电机、液压马达、气动马达等旋转执行元件。
进一步的，所述推料机构包括：推料杆和推料盘，所述推料杆一端动力连接于所述齿轮箱的输出端，所述推料杆另一端穿过所述推进座并滑动连接在所述主轴内并与所述推料盘固定连接，所述推料盘外径与所述取芯钻头内径相配合。
进一步的，所述推料杆滑动连接在所述主轴内，所述推料杆的外径与所述主轴的内径周向啮合，所述推料杆不可相对于所述主轴旋转仅可轴向滑动的相互连接。
进一步的，所述推料杆的截面可设置为四边形、五边形、六边形等几何形状，所述主轴的内径形状相应地与所述推料杆截面形状相配合；所述推料杆与所述主轴之间也可通过花键或者滑键等结构相互连接。
进一步的，所述主轴可在一端设置有安装法兰。
进一步的，所述推芯驱动机构和所述钻进驱动机构内均设置有带有齿轮的转轴，所述齿轮与所述齿条啮合，所述转轴可由人工驱动或是电机、液压马达、气动马达等旋转执行元件带动旋转。
进一步的，所述推芯驱动机构和所述钻进驱动机构可设置为油缸或气缸等直线执行元件，通过所述油缸或所述气缸推动所述取芯钻头旋转动力机构和所述钻进推进座沿所述导轨直线运动。
有益效果：
本发明提供的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，通过让取芯钻机的钻头旋转动力和钻进动力分离；设置推芯装置，利用推芯机构既达到推芯取料的作用又能传递旋转的动力，通过灵活移动推芯驱动机构和钻进驱动机构，实现不同的推芯作业需求，极大满足了现场施工作业的需求，具有较强的实用性。
附图说明
图1为常规取芯钻机结构示意图；
图2为本发明一种可推芯的取芯钻机钻进装置结构示意图；
图3为本发明一种可推芯的取芯钻机钻进装置推料机构推芯状态结构示意图；
图中标记：1-取芯钻头旋转动力机构，2-导轨，3-推芯驱动机构，4-钻进驱动机构，5-推料机构，6-钻进推进座，7-主轴，8-取芯钻头，9-转轴，11-取芯旋转动力源，12-齿轮箱，21-齿条，51-推料杆，52-推料盘，91-齿轮。
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。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
如图所示，本发明公开了一种可推芯的取芯钻机钻进装置，包括：取芯钻头旋转动力机构1、导轨2、钻进驱动机构4、推芯驱动机构3、推料机构5、钻进推进座6、主轴7和取芯钻头8，所述取芯钻头旋转动力机构1固定安装在所述推芯驱动机构3表面，所述推料机构5动力连接在所述取芯钻头旋转动力机构1输出端，所述推料机构5穿过所述钻进推进座6滑动连接在所述主轴7内并与所述主轴7周向啮合，所述主轴7与所述取芯钻头8动力连接；所述导轨2底部设置有齿条21，所述推芯驱动机构3和所述钻进驱动机构4啮合在所述齿条21上并且滑动连接在所述导轨2表面，所述取芯钻头旋转动力机构1固定安装在所述推芯驱动机构上，所述钻进推进座6固定安装在所述钻进驱动机构4。
本实施例中，所述取芯钻头旋转动力机构1包括：取芯旋转动力源11和齿轮箱12，所述取芯旋转动力源11的动力输出端与所述齿轮箱12的动力输入端动力连接，所述齿轮箱12的动力输出端与所述推料机构5动力连接。
本实施例中，所述取芯旋转动力源11可设置为包括：电机、液压马达、气动马达等旋转执行元件。
本实施例中，所述推料机构5包括：推料杆51和推料盘52，所述推料杆51一端动力连接于所述齿轮箱12，所述推料杆51另一端穿过所述推进座并滑动连接在所述主轴7内并与所述推料盘52固定连接，所述推料盘52外径与所述取芯钻头8内径相配合。
本实施例中，所述推料杆51滑动连接在所述主轴7内，所述推料杆51的外径与所述主轴7的内径周向啮合，所述推料杆51不可相对于所述主轴7旋转仅可轴向滑动的相互连接。
本实施例中，所述推料杆51的截面可设置为四边形、五边形、六边形等几何形状，所述主轴7的内径形状相应地与所述推料杆51截面形状相配合；所述推料杆51与所述主轴7之间可通过花键或者滑键等结构相互连接。
本实施例中，所述主轴7可在一端设置有安装法兰。
本实施例中，所述推芯驱动机构3和所述钻进驱动机构4内均设置有带有齿轮91的转轴9，所述齿轮91与所述齿条21啮合，所述转轴9可由人工驱动或是电机、液压马达、气动马达等旋转执行元件带动旋转。
本实施例中，所述推芯驱动机构3和所述钻进驱动机构4可设置为油缸或气缸等直线执行元件，通过所述油缸或所述气缸推动所述取芯钻头旋转动力机构1和所述钻进推进座6沿所述导轨2直线运动。
实施例1
如图3所示，取芯钻头8旋转动力源安装在齿轮箱12的一侧，作为齿轮箱12的动力输入源，齿轮箱12的另一侧为齿轮箱12的动力输出端，动力连接有推料杆51，取芯钻头8旋转动力源带动齿轮箱12工作，齿轮箱12的输出端带动推料杆51旋转，推料杆51的另外一端固定安装有推料盘52，推料盘52的外径和取芯钻头8的内径相配合。由于齿轮箱12和推芯驱动机构3固定连接，推芯驱动机构3和导轨2滑动连接，推芯驱动机构3可以沿着导轨2轴向滑动，导轨2上固定安装有齿条21，推芯驱动机构3中带设置的齿轮91和齿条21啮合，因此，推芯驱动机构3可以驱动齿轮箱12在导轨2上移动，从而带动推料杆51在导轨2上移动，从而带动推料杆51在导轨2上移动，从而带动推料盘52在取芯钻头8内移动。
其中，取芯钻头8固定连接在主轴7的一端，主轴7转动地连接在钻进推进座6内，钻进推进座6和钻进驱动机构4固定连接，钻进驱动机构4和导轨2滑动连接，钻进驱动机构4可以沿导轨2轴向滑动，导轨2上固定安装有齿条21，钻进驱动机构4中设置有齿轮91，齿轮91与齿条21啮合。因此，钻进驱动机构4驱动钻进推进座6在导轨2上移动，从而带动取芯钻头8在导轨2上移动，进而带动取芯钻头8钻进切入岩石。
优选的，固定推芯驱动机构3，钻进驱动机构4带动取芯钻头8前进，从而实现钻进取芯；钻进推进机构带动取芯钻头8后推，而此时推料盘52固定不动，取芯钻头8内的岩心就会被推料盘52推出取芯钻头8，从而实现推芯的目的。
进一步的，推芯驱动机构3固定在不同的位置，那么推料盘52也将固定在不同的位置，可以控制岩心推出取芯钻头8的位置，适应不同的现场需求。
优选的，固定钻进驱动机构4，推芯驱动机构3前进，既可带动推料盘52在取芯钻头8内前进，也可实现将取芯钻头8内的岩心推出。
实施例2
如图3所示，推料杆51只可以沿主轴7轴向滑动地安装在主轴7内。通过设计推料杆51的外形和主轴7的内孔形状，可以实现推料杆51和主轴7之间不能相对旋转，只能相互轴向滑动。
优选的，推料杆51的截面形状可以设置为四边形、五边形、六边形等几何形状，通过将主轴7的内孔设置为与推料杆51周向啮合的对应形状，实现推料杆51和主轴7之间不能相对旋转，只能相互轴向滑动。
优选的，推料杆51与主轴7之间同样可采用花键或者滑键等结构来相互连接，实现推料杆51与主轴7之间不能相对旋转，只能相互轴向滑动。
进一步的，由以上推料杆51与主轴7之间的连接结构，利用推料杆51与主轴7之间不能相对旋转，只能相互轴向滑动的连接方式，在推料杆51与主轴7之间啮合的情况下，推料杆51不能相对于主轴7旋转，进而将齿轮箱12的输出动力通过推料杆51传递至主轴7上，由于主轴7和取芯钻头8固定连接，利用主轴7带动取芯钻头8旋转，实现切削岩石取芯。
实施例3
如图3所示，推料杆51只可以沿取芯钻头8轴向滑动的安装在取芯钻头8一端的安装法兰内，通过设计推料杆51的断面形状和安装法兰的内孔形状，可以实现推料杆51和取芯钻头8之间不能相对旋转，只能相互轴向滑动。
优选的，推料杆51的截面形状可以设置为四边形、五边形、六边形等几何形状，通过将安装法兰的内孔设置为与推料杆51周向啮合的对应形状，实现推料杆51和取芯钻头8之间不能相对旋转，只能相互轴向滑动。
优选的，推料杆51与安装法兰之间同样可采用花键或者滑键等结构来相互连接，实现推料杆51与取芯钻头8之间不能相对旋转，只能相互轴向滑动。
本发明提供的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，通过让取芯钻机的钻头旋转动力和钻进动力分离；设置推芯装置，利用推芯机构既达到推芯取料的作用又能传递旋转的动力，通过灵活移动推芯驱动机构3和钻进驱动机构4，实现不同的推芯作业需求，极大满足了现场施工作业的需求，具有较强的实用性，具有一定的市场推广前景。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种可推芯的取芯钻机钻进装置，包括：取芯钻头旋转动力机构(1)、导轨(2)、钻进驱动机构(4)、推芯驱动机构(3)、推料机构(5)、钻进推进座(6)、主轴(7)和取芯钻头(8)，其特征在于，所述取芯钻头旋转动力机构(1)固定安装在所述推芯驱动机构(3)表面，所述推料机构(5)动力连接在所述取芯钻头旋转动力机构(1)输出端，所述推料机构(5)穿过所述钻进推进座(6)滑动连接在所述主轴(7)内并与所述主轴(7)周向啮合，所述主轴(7)与所述取芯钻头(8)动力连接；所述导轨(2)底部设置有齿条(21)，所述推芯驱动机构(3)和所述钻进驱动机构(4)啮合在所述齿条(21)上并且滑动连接在所述导轨(2)表面，所述取芯钻头旋转动力机构(1)固定安装在所述推芯驱动机构上，所述钻进推进座(6)固定安装在所述钻进驱动机构(4)。
2.根据权利要求1所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述取芯钻头旋转动力机构(1)包括：取芯旋转动力源(11)和齿轮箱(12)，所述取芯旋转动力源(11)的动力输出端与所述齿轮箱(12)的动力输入端动力连接，所述齿轮箱(12)的动力输出端与所述推料机构(5)动力连接。
3.根据权利要求2所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述取芯旋转动力源(11)可设置为包括：电机、液压马达、气动马达等旋转执行元件。
4.根据权利要求3所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述推料机构(5)包括：推料杆(51)和推料盘(52)，所述推料杆(51)一端动力连接于所述齿轮箱(12)，所述推料杆(51)另一端穿过所述推进座并滑动连接在所述主轴(7)内并与所述推料盘(52)固定连接，所述推料盘(52)外径与所述取芯钻头(8)内径相配合。
5.根据权利要求4所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述推料杆(51)滑动连接在所述主轴(7)内，所述推料杆(51)的外径与所述主轴(7)的内径周向啮合，所述推料杆(51)不可相对于所述主轴(7)旋转仅可轴向滑动的相互连接。
6.根据权利要求5所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述推料杆(51)的截面可设置为四边形、五边形、六边形等几何形状，所述主轴(7)的内径形状相应地与所述推料杆(51)截面形状相配合；所述推料杆(51)与所述主轴(7)之间可通过花键或者滑键等结构相互连接。
7.根据权利要求6所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述主轴(7)可在一端设置有安装法兰。
8.根据权利要求7所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述推芯驱动机构(3)和所述钻进驱动机构(4)内均设置有带有齿轮(91)的转轴(9)，所述齿轮(91)与所述齿条(21)啮合，所述转轴(9)可由人工驱动或是电机、液压马达、气动马达等旋转执行元件带动旋转。
9.根据权利要求8所述的一种可推芯的取芯钻机钻进装置，其特征在于，所述推芯驱动机构(3)和所述钻进驱动机构(4)可设置为油缸或气缸等直线执行元件，通过所述油缸或所述气缸推动所述取芯钻头旋转动力机构(1)和所述钻进推进座(6)沿所述导轨(2)直线运动。
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| CN202110312184.5A CN112901098A (zh) | 2021-03-24 | 2021-03-24 | 一种可推芯的取芯钻机钻进装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116378593A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-07-04 | 四川省金钻地质矿产勘探工程有限责任公司 | 基于堤防勘察用岩心钻机 |
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2021
- 2021-03-24 CN CN202110312184.5A patent/CN112901098A/zh active Pending
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN116378593A (zh) * | 2023-06-05 | 2023-07-04 | 四川省金钻地质矿产勘探工程有限责任公司 | 基于堤防勘察用岩心钻机 |
| CN116378593B (zh) * | 2023-06-05 | 2023-08-04 | 四川省金钻地质矿产勘探工程有限责任公司 | 基于堤防勘察用岩心钻机 |
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