CN114059934A - 一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，涉及地质勘察技术领域。本发明包括嵌合在电机输出端中的钻杆，钻杆的另一端通过固定螺栓固定连接有钻头，电机离钻杆较远的一端外壁上固定连接有固定盘，钻杆的外侧壁上从靠近电机的一端向另一端依次设置有第一环槽和第二环槽，第一环槽处可调节的套合有顶环，第二环槽处滑动套合有调节环；第二环槽靠近钻头一侧的钻杆外壁上沿周向均布设置有三个螺旋导向槽，螺旋导向槽一端的钻杆外壁上设置有用于螺旋导向槽和第二环槽连通的直线导向槽。本发明在使用时可以实现钻探同时的样品采集，在钻探时可以起到很好的防护作用，钻探稳定性高，同时本装置还便于在复杂地形上的搬运转移。

Description

一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置

技术领域

本发明属于地质勘察技术领域，特别是涉及一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，主要用于地质勘察中的破岩作用。

背景技术

地质勘察是指采用技术性方式，对相应的地质条件进行测量勘探和调查，研究修建各种工程建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响；其主要任务是查明建筑区的地形地貌、查明地基岩土层的构造和形成年代、和土质类型及其埋藏分布情况，以及对不利于建筑的岩土层提出切实可行的处理在地质勘察中；

钻探技术属于十分重要且科技程度较高的勘探方式，利用钻探技术能够对矿体以及岩土进行采样检测，并提供准确完善的指导信息，而破岩装置是目前的钻探技术中较常用到的钻孔装置；

如现有公开文献，CN213144376U-应用于地质勘察的多功能破岩装置，公开了包括支撑座，支撑座上设置有破岩钻头，支撑座上还设置有驱动破岩钻头转动的驱动件，支撑座上还设置有第一把手，应用于地质勘察的多功能破岩装置还包括底板，底板上设置有伸缩杆，伸缩杆包括固定于地面的套筒，套筒内滑动连接有滑杆，滑杆远离地面的一端与支撑座固定连接，底板上还设置有供破岩钻头穿过的第一通孔，底板上还凸出有两块踏板。本申请具有使应用于地质勘察的多功能破岩装置的支撑座在破岩钻头转动破岩过程中不容易产生晃动的效果。

又如现有公开文献，CN112681976A-一种用于地质勘探的安装稳定便利凿岩装置，公开了包括支撑底座以及钻杆，钻杆与驱动机构固定连接，驱动机构固定安装在支撑平台上表面，支撑平台下方设置有可以推动驱动机构以及钻杆上下移动的升降机构，升降机构固定安装在底板上表面，支撑底座上表面左右两侧对称设置支座，螺母带动上方底板在水平方向左右移动，从而对凿岩深度进行调节，伸缩杆通过活动座以及交叉升降杆推动上方支撑平台在竖直方向上下移动，实现对支撑平台以及钻杆的高度调节，便于进行凿岩，吸尘机通过吸尘罩、吸尘管以及伸缩软管将凿岩时产生的灰尘吸入至储灰室内，避免灰尘漂浮在空气中被人体吸入。

上述公开文献在实际使用中，虽然给破岩工作带来的便利，但上述破岩装置在实际的使用过程中依然存在以下的不足：

1.现有的破岩装置缺少对样本进行自动采集的功能，工作人员在使用上述装置完成钻孔之后，需要手动进行取样，操作麻烦的同时很难对岩石的分层进行详细了解；

2.现有的破岩装置缺少防护作用，在钻岩过程中必然会存在大量的灰尘和碎石飞溅，虽然CN112681976A文献中公开了吸尘的功能，但是，该装置在实际的使用过程中，依然会存在碎石飞溅的不足；

3.现有的破岩装置在钻孔的过程中，存在操作不稳定的情况，虽然CN213144376U文献公开了稳定的功能，但是该装置不方便在凹凸不平的侧山上使用；

4.现有的破岩装置在使用时，存在不方便转移搬运的情况，工作人员在转移时，需要消耗大量的劳动力，虽然CN112681976A文献公开了移动的功能，但是该装置整体结构复杂，不方便搬运，尤其在复杂的山区；

因此，有必要对现有技术进行改进，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可进行自动采样、防护效果好、便于搬运转移且稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，解决了现有的破岩装置在实际的使用过程中存在功能单一、防护效果差、不方便搬运转移和使用稳定性差的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，包括嵌合在电机输出端中的钻杆，所述钻杆的另一端通过固定螺栓固定连接有钻头，所述电机离钻杆较远的一端外壁上固定连接有固定盘，所述钻杆的外侧壁上从靠近电机的一端向另一端依次设置有第一环槽和第二环槽，所述第一环槽处可调节的套合有顶环，所述第二环槽处滑动套合有调节环；

所述第二环槽靠近钻头一侧的钻杆外壁上沿周向均布设置有三个螺旋导向槽，且螺旋导向槽一端的钻杆外壁上设置有用于螺旋导向槽和第二环槽连通的直线导向槽；

所述第一环槽和第二环槽之间位置的钻杆外壁上沿轴线方向设置有与直线导向槽一一对应的多个放置槽，所述放置槽中卡合有开口端靠近第二环槽的收集管；

所述调节环上沿周向均布设置有三个第一连通槽，其中一个第一连通槽两侧的调节环上呈120°设置有两个第二连通槽，其中一个第二连通槽和相邻的一个第一连通槽之间位置的调节环上设置有第三连通槽。

本发明通过上述改进，随着钻杆的转动，钻杆上的螺旋导向槽会对采集下来的样本进行导向，样本依次延展螺旋导向槽和直线导向槽，最终进入收集管中，实现钻探的同时对样本的收集，而且该收集方式收集的样本会按照原有的分层储存在收集管中。

进一步地，所述第一连通槽、第二连通槽和第三连通槽呈等尺寸设置。

进一步地，所述收集管的外侧壁上沿轴线方向设置有与放置槽贴合的挡条，且挡条的两端分别抵合在顶环和调节环一侧面上。

进一步地，所述第一环槽位置的钻杆外壁上设置有第一螺纹，同时顶环的内壁上设置有与第一螺纹螺旋配合的第二螺纹。

进一步地，所述固定盘的侧壁上对称设置有抓把，所述固定盘的外侧壁上还固定安装有通过传导线与电机电性连接的控制器。

作为本发明的一种进一步改进，靠近钻头一侧的钻杆外侧滑动套合有防尘筒，所述防尘筒的一端面上沿周向均布设置有套杆，所述套杆中滑动套合有与固定盘一侧面固定连接的导向杆；

所述导向杆的外侧壁上滑动套合有弹簧，所述弹簧一侧的套杆端部外壁上一体成型设置有挡环。

本发明通过上述改进，防尘筒盖合在岩石上，可以有效的起到防尘和防碎石飞溅作用，随着钻杆的逐步钻取给进，套杆会沿着导向杆的轴向进行移动，从而便于钻探的深度来实现防尘筒的调整。

作为本发明的另一种进一步改进，所述防尘筒的两侧对称设置有稳定机构，同时防尘筒的外侧壁上还对称设置有正方形安装板；

所述稳定机构包括滑动杆和调节杆，且滑动杆设置在调节杆离正方形安装板较远的一侧，所述调节杆的中部位置活动配合在正方形安装板一侧面中心位置的凸形柱上，所述调节杆的侧面一端上还固定连接有限位柱；

所述滑动杆离调节杆较远一侧的两端均转动连接有滚轮，且两个滚轮之间位置的滑动杆上设置有滑动槽，所述滑动槽用于限位柱的间隙配合。

本发明通过上述改进，在钻探之前，滚轮贴合在岩层上，调整呈较佳的钻探方式后，拧动锁紧螺栓，对滑动杆进行定位固定，此时进行钻探，装置的整体稳定性好。

进一步地，所述限位柱的自由端外壁上设置有第三螺纹，所述第三螺纹上螺旋配合有用于对滑动杆进行定位固定的锁紧螺栓。

作为本发明中稳定机构的进一步改进，所述正方形安装板的上端及靠近套杆的一侧外壁上呈垂直设置有卡板，所述卡板上设置有U形卡槽，且两个U形卡槽的开口端呈靠近设置；

相对于设置有限位柱的滑动杆另一端面上设置有螺纹盲孔，所述螺纹盲孔中螺旋配合用于与U形卡槽间隙配合的调节螺栓。

本发明通过上述改进，当钻探完成之后，只需要松开调节螺栓，然后转动调节杆，使调节螺栓配合在正方形安装板上方的U形卡槽中，并拧紧调节螺栓，然后，向下抽动滑动杆，并拧紧锁紧螺栓，此时，滚轮可以辅助工作人员对装置的转移搬运。

进一步地，所述固定盘离电机较远的一侧面上设置有拉把。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明在钻探的过程中即可以对样本进行采样，整体操作便捷，而且该方式采集之后的样本可以在收集管中按照原有的状态进行分层，整体实用性强，提高后续数据分析的准确度。

2、本发明中防尘筒在实际使用中，可以随着钻探的给进时，始终保持与岩石表面的贴合，有效的避免灰尘和碎石的飞溅，提高钻探的防护作用，提高工作人员的工作环境。

3、本发明中滚轮可以根据岩石表面的情况进行相应的调整，使本装置与岩石表面的贴合更加充分，在实际使用时，整体的工作稳定性高。

4、本发明中滑动杆以凸形柱为轴的转动及限位柱在滑动槽中的滑动，便于滚轮的位置调整，方便整个装置在转运过程中的辅助滚动，从而便于工作人员在勘察前的运输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明图1结构的右视图；

图3为本发明中钻杆和固定盘的连接体的整体结构示意图；

图4为本发明图3结构的爆炸图；

图5为本发明中钻杆的结构示意图；

图6为本发明中调节环的整体结构示意图；

图7为本发明中收集管的整体结构示意图；

图8为本发明中防尘筒和稳定机构的配合图；

图9为本发明中防尘筒的整体结构示意图；

图10为本发明中稳定机构的整体结构示意图；

图11为本发明中稳定机构的爆炸图；

图12为本发明在运输状态下的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、固定盘；2、钻杆；3、稳定机构；4、防尘筒；5、弹簧；6、控制器；101、拉把；102、抓把；103、导向杆；201、电机；202、钻头；203、调节环；204、收集管；205、顶环；206、第一环槽；207、第二环槽；208、放置槽；209、螺旋导向槽；301、滑动杆；302、调节杆；401、套杆；402、正方形安装板；2021、固定螺栓；2031、第一连通槽；2032、第二连通槽；2033、第三连通槽；2041、挡条；2051、第二螺纹；2061、第一螺纹；2091、直线导向槽；3011、滑动槽；3012、滚轮；3021、锁紧螺栓；3022、调节螺栓；3023、限位柱；3024、第三螺纹；3025、螺纹盲孔；4011、挡环；4021、凸形柱；4022、卡板；4023、U形卡槽。

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。

请参阅图1-2所示，本发明为一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，包括嵌合在电机201输出端中的钻杆2，钻杆2的另一端通过固定螺栓2021固定连接有钻头202，该设置便于钻头202的拆卸更换，电机201离钻杆2较远的一端外壁上固定连接有固定盘1，固定盘1的侧壁上对称设置有抓把102，抓把102的设置便于工作人员在钻探时的抓握，固定盘1的外侧壁上还固定安装有通过传导线与电机201电性连接的控制器6，从附图可以看出上述构件组成了本装置的基本构成，通过控制器6来控制电机201转动的情况下，可以实现钻杆2的转动，进而带动钻头202对岩石的钻动给进，在实际的使用过程中，控制器6外接电源进行供电。

请参阅图3-5和7所示，钻杆2的外侧壁上从靠近电机201的一端向另一端依次设置有第一环槽206和第二环槽207，第一环槽206处可调节的套合有顶环205，第二环槽207处滑动套合有调节环203，调节环203的转动便于根据需要来调整样本的采集数量；

第一环槽206位置的钻杆2外壁上设置有第一螺纹2061，同时顶环205的内壁上设置有与第一螺纹2061螺旋配合的第二螺纹2051，该设置在便于对顶环205在第一环槽206中的位置调整；

第二环槽207靠近钻头202一侧的钻杆2外壁上沿周向均布设置有三个螺旋导向槽209，且螺旋导向槽209一端的钻杆2外壁上设置有用于螺旋导向槽209和第二环槽207连通的直线导向槽2091，螺旋导向槽209和直线导向槽2091的配合设置，可以实现对样本的导向；

第一环槽206和第二环槽207之间位置的钻杆2外壁上沿轴线方向设置有与直线导向槽2091一一对应的多个放置槽208，放置槽208中卡合有开口端靠近第二环槽207的收集管204，需要说明的是收集管204采用可变形材质构成，此处的卡合主要是根据收集管204的变形进行实现，当样本采集完成之后，只需要向外拉动收集管204，随着收集管204的变形，可以实现收集管204从放置槽208中排出，而在安装时，只需要用力向放置槽208中按压收集管204，通过收集管204的变形来实现安装；

收集管204的外侧壁上沿轴线方向设置有与放置槽208贴合的挡条2041，此处的贴合主要是指挡条2041外壁和钻杆2的外壁呈平整设置，避免挡条2041对钻杆2的阻挡，且挡条2041的两端分别抵合在顶环205和调节环203一侧面上，该设置随着顶环205的转动给进，可以从收集管204的两端对收集管204进行定位固定；

上述设置在使用时，随着钻杆2的转动，被钻取的样本沿着螺旋导向槽209和直线导向槽2091进行移动，并最终穿过调节环203进入收集管204中进行收集，当收集完成之后，只需要反向转动顶环205撤销顶环205对收集管204的抵挡，此时，便可以将收集管204取出。

请参阅图6所示，调节环203上沿周向均布设置有三个第一连通槽2031，其中一个第一连通槽2031两侧的调节环203上呈120°设置有两个第二连通槽2032，其中一个第二连通槽2032和相邻的一个第一连通槽2031之间位置的调节环203上设置有第三连通槽2033；

第一连通槽2031、第二连通槽2032和第三连通槽2033呈等尺寸设置，第一连通槽2031、第二连通槽2032和第三连通槽2033的设置便于样本的穿过；

上述设置在使用时，当三个第一连通槽2031与三个收集管204对齐时，可以实现三个收集管204进行同时采样，当两个第二连通槽2032与两个收集管204对齐时，可以实现任意两个收集管204进行同时采样，当第三连通槽2033与收集管204对齐时，可以试下任意一个收集管204进行采用；需要说明的是，通过上述角度的特殊设置，在通过第一连通槽2031、第二连通槽2032和第三连通槽2033中任意一个进行采集时，其他两个均处于封闭状态，在实际使用时，只需要转动调节环203即可以完成调整；

通过上述设置可以实现采集量不同需求下的调整，也可以在钻探过程中，避免因为钻探深度的需求而导致一个收集管204无法实现全程的样本采集尴尬。

请参阅图1-2和8所示，靠近钻头202一侧的钻杆2外侧滑动套合有防尘筒4，防尘筒4的一端面上沿周向均布设置有套杆401，套杆401中滑动套合有与固定盘1一侧面固定连接的导向杆103；

导向杆103的外侧壁上滑动套合有弹簧5，弹簧5一侧的套杆401端部外壁上一体成型设置有挡环4011，挡环4011可以在弹簧5的一端起到限位的作用；

上述设置在使用时，防尘筒4罩合在岩层表面上，随着钻杆2的不断给进，套杆401可以在导向杆103上进行移动，以便于配合钻杆2，当采集完成之后，随着钻杆2的抽出之后，弹簧5可以实现防尘筒4的自动复位。

请参阅图8-11所示，防尘筒4的两侧对称设置有稳定机构3，同时防尘筒4的外侧壁上还对称设置有正方形安装板402；

稳定机构3包括滑动杆301和调节杆302，且滑动杆301设置在调节杆302离正方形安装板402较远的一侧，调节杆302的中部位置活动配合在正方形安装板402一侧面中心位置的凸形柱4021上，该设置可以实现调节杆302以凸形柱4021为轴的转动，调节杆302的侧面一端上还固定连接有限位柱3023；

滑动杆301离调节杆302较远一侧的两端均转动连接有滚轮3012，且两个滚轮3012之间位置的滑动杆301上设置有滑动槽3011，滑动槽3011用于限位柱3023的间隙配合，该设置可以实现限位柱3023在滑动槽3011中的自由滑动；

限位柱3023的自由端外壁上设置有第三螺纹3024，第三螺纹3024上螺旋配合有用于对滑动杆301进行定位固定的锁紧螺栓3021，锁紧螺栓3021可以实现滑动杆301的定位固定；

上述设置在使用时，滚轮3012贴合在岩石表面，根据岩石表面的情况来实现滑动杆301相对于限位柱3023进行转动贴合，当贴合呈较佳的钻探状态时，工作人员在拧紧锁紧螺栓3021即可以实现滑动杆301固定定位。

请参阅图8-11所示，正方形安装板402的上端及靠近套杆401的一侧外壁上呈垂直设置有卡板4022，卡板4022上设置有U形卡槽4023，且两个U形卡槽4023的开口端呈靠近设置，该设置可以实现调节杆302转动之后的定位固定；

相对于设置有限位柱3023的滑动杆301另一端面上设置有螺纹盲孔3025，螺纹盲孔3025中螺旋配合用于与U形卡槽4023间隙配合的调节螺栓3022；

固定盘1离电机201较远的一侧面上设置有拉把101，拉把101便于在运输过程中，工作人员的本装置的拉动；

上述设置在使用时，在处于工作状态下时，调节螺栓3022与正方形安装板402靠近套杆401一侧的U形卡槽4023配合，并拧紧调节螺栓3022；当需要对装置进行转运时，调节螺栓3022与正方形安装板402上端的U形卡槽4023配合，并拧紧调节螺栓3022，然后工作人员再向下抽动滑动杆301，并拧紧锁紧螺栓3021，此时的滚轮3012可以辅助装置进行移动，如附图12所示。

以上仅为本发明的优选实施例，并不限制本发明，任何对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，对其中部分技术特征进行等同替换，所作的任何修改、等同替换、改进，均属于在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，包括嵌合在电机(201)输出端中的钻杆(2)，所述钻杆(2)的另一端通过固定螺栓(2021)固定连接有钻头(202)，所述电机(201)离钻杆(2)较远的一端外壁上固定连接有固定盘(1)，其特征在于：所述钻杆(2)的外侧壁上从靠近电机(201)的一端向另一端依次设置有第一环槽(206)和第二环槽(207)，所述第一环槽(206)处可调节的套合有顶环(205)，所述第二环槽(207)处滑动套合有调节环(203)；

所述第二环槽(207)靠近钻头(202)一侧的钻杆(2)外壁上沿周向均布设置有三个螺旋导向槽(209)，且螺旋导向槽(209)一端的钻杆(2)外壁上设置有用于螺旋导向槽(209)和第二环槽(207)连通的直线导向槽(2091)；

所述第一环槽(206)和第二环槽(207)之间位置的钻杆(2)外壁上沿轴线方向设置有与直线导向槽(2091)一一对应的多个放置槽(208)，所述放置槽(208)中卡合有开口端靠近第二环槽(207)的收集管(204)；

所述调节环(203)上沿周向均布设置有三个第一连通槽(2031)，其中一个第一连通槽(2031)两侧的调节环(203)上呈120°设置有两个第二连通槽(2032)，其中一个第二连通槽(2032)和相邻的一个第一连通槽(2031)之间位置的调节环(203)上设置有第三连通槽(2033)。

2.如权利要求1所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述第一连通槽(2031)、第二连通槽(2032)和第三连通槽(2033)呈等尺寸设置。

3.如权利要求2所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述收集管(204)的外侧壁上沿轴线方向设置有与放置槽(208)贴合的挡条(2041)，且挡条(2041)的两端分别抵合在顶环(205)和调节环(203)一侧面上。

4.如权利要求3所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述第一环槽(206)位置的钻杆(2)外壁上设置有第一螺纹(2061)，同时顶环(205)的内壁上设置有与第一螺纹(2061)螺旋配合的第二螺纹(2051)。

5.如权利要求1所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述固定盘(1)的侧壁上对称设置有抓把(102)，所述固定盘(1)的外侧壁上还固定安装有通过传导线与电机(201)电性连接的控制器(6)。

6.如权利要求1-5中任意一项所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，靠近钻头(202)一侧的钻杆(2)外侧滑动套合有防尘筒(4)，所述防尘筒(4)的一端面上沿周向均布设置有套杆(401)，所述套杆(401)中滑动套合有与固定盘(1)一侧面固定连接的导向杆(103)；

所述导向杆(103)的外侧壁上滑动套合有弹簧(5)，所述弹簧(5)一侧的套杆(401)端部外壁上一体成型设置有挡环(4011)。

7.如权利要求6所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述防尘筒(4)的两侧对称设置有稳定机构(3)，同时防尘筒(4)的外侧壁上还对称设置有正方形安装板(402)；

所述稳定机构(3)包括滑动杆(301)和调节杆(302)，且滑动杆(301)设置在调节杆(302)离正方形安装板(402)较远的一侧，所述调节杆(302)的中部位置活动配合在正方形安装板(402)一侧面中心位置的凸形柱(4021)上，所述调节杆(302)的侧面一端上还固定连接有限位柱(3023)；

所述滑动杆(301)离调节杆(302)较远一侧的两端均转动连接有滚轮(3012)，且两个滚轮(3012)之间位置的滑动杆(301)上设置有滑动槽(3011)，所述滑动槽(3011)用于限位柱(3023)的间隙配合。

8.如权利要求7所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述限位柱(3023)的自由端外壁上设置有第三螺纹(3024)，所述第三螺纹(3024)上螺旋配合有用于对滑动杆(301)进行定位固定的锁紧螺栓(3021)。

9.如权利要求7或8所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述正方形安装板(402)的上端及靠近套杆(401)的一侧外壁上呈垂直设置有卡板(4022)，所述卡板(4022)上设置有U形卡槽(4023)，且两个U形卡槽(4023)的开口端呈靠近设置；

相对于设置有限位柱(3023)的滑动杆(301)另一端面上设置有螺纹盲孔(3025)，所述螺纹盲孔(3025)中螺旋配合用于与U形卡槽(4023)间隙配合的调节螺栓(3022)。

10.如权利要求9所述的一种稳定性好的地质勘察用的多功能破岩装置，其特征在于，所述固定盘(1)离电机(201)较远的一侧面上设置有拉把(101)。

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