CN114264504B - 一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，属于勘探设备技术领域，包括底座，所述底座设有两个支撑柱，所述支撑柱顶部连接有顶板，所述顶板上设有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有贯穿所述顶板的螺杆；所述支撑柱上滑动设有与螺杆螺纹连接的移动板；所述移动板上设有第一电机，所述第一电机的输出轴上连接有贯穿所述移动板的钻杆，所述钻杆的底端通过卡装机构连接有钻头；所述卡装机构的一侧设有作用于该卡装机构的驱动机构。所述钻头通过卡装机构可拆卸安装于所述钻杆的底部，在驱动机构的作用下对卡装机构控制，实现钻头与钻杆的快速拆装操作。

Description

一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置

技术领域

本发明属于勘探设备技术领域，具体地说是一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置。

背景技术

“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。

现有的市面上的地质勘探用钻孔装置大多不便于钻头的快速更换，导致影响钻孔作业的正常进行，而且钻头更换效率慢影响整体施工进度。

发明内容

为解决钻头更换效率慢影响整体施工进度的问题，本发明提供一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置。

本发明是通过下述技术方案来实现的：

一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，包括底座，所述底座设有两个支撑柱，所述支撑柱顶部连接有顶板，所述顶板上设有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有贯穿所述顶板的螺杆；所述支撑柱上滑动设有与螺杆螺纹连接的移动板；所述移动板上设有第一电机，所述第一电机的输出轴上连接有贯穿所述移动板的钻杆，所述钻杆的底端通过卡装机构连接有钻头；所述卡装机构的一侧设有作用于该卡装机构的驱动机构。

所述钻头通过卡装机构可拆卸安装于所述钻杆的底部，在驱动机构的作用下对卡装机构控制，实现钻头与钻杆的快速拆装操作。

本发明的进一步改进还有，上述支撑柱的下方设有固定座，所述固定座上设有允许钻杆穿过的放置孔；所述钻杆的底部设有固定槽，所述钻头上设有与所述固定槽相配合的定位销；所述卡装机构包括锁定机构及设置于固定座上部的拨动机构，所述拨动机构由驱动机构控制锁定机构的启闭；所述锁定机构包括卡孔、环形卡槽及铰接杆；所述卡孔设有若干个并均布于所述钻杆底部并与固定槽连通，所述铰接杆转动设置于所述钻杆上，所述铰接杆的一端设有与所述环形卡槽相配合的楔形卡头；所述楔形卡头通过复位组件顶压进所述环形卡槽内。钻头通过锁定机构锁附在钻杆上，在钻头经过放置孔内时，通过拨动机构对锁定机构开启操作。

本发明的进一步改进还有，上述拨动机构包括定位孔、定位槽、楔形顶杆、锥形卡块及限位组件，所述定位孔设有若干个并开设于所述固定座上，所述定位槽设置于所述固定座内侧并与定位孔连通；所述楔形顶杆滑动设置于所述定位孔内，所述锥形卡块设置于所述定位槽内，所述限位组件设置于所述固定座内并作用于锥形卡块；所述锥形卡块与所述铰接杆远离楔形卡头一端相对应；初始状态下，所述锥形卡块与楔形顶杆相接触。楔形顶杆沿定位孔轴向进入到固定座内，并推动锥形卡块挤压铰接杆，使锁定机构完成开启，达到钻头拆卸的操作。

本发明的进一步改进还有，上述拨动机构还包括与若干个楔形顶杆连接的定位环。通过定位环带动若干个楔形顶杆同步移动。

本发明的进一步改进还有，上述卡装机构还包括在所述固定座下部设置的拨动机构；所述固定座下部的拨动机构与固定座上部的拨动机构上下对应。通过固定座下部的拨动机构对钻头的底部进行承托，避免固定座上部的拨动机构对锁定结构开启后，钻头受重力作用自由落体。

本发明的进一步改进还有，上述驱动机构包括支撑座、第三电机及驱动杆，所述支撑座设置于所述固定座的上部，所述第三电机设置于所述支撑座上，所述驱动杆的上部与第三电机的输出轴连接；所述驱动杆通过过渡组件驱动楔形顶杆沿定位孔轴向移动。驱动杆在第三电机作用下通过过渡组件带动楔形顶杆沿定位孔轴向移动。

本发明的进一步改进还有，上述过渡组件包括驱动齿轮、从动齿轮及齿环；所述驱动齿轮设置于所述驱动杆上，所述从动齿轮设置于所述楔形顶杆上，所述齿环设置于驱动齿轮与从动齿轮之间，所述齿环套设于若干个楔形顶杆上并与从动齿轮相啮合。安装于驱动杆上的驱动齿轮经齿环带动楔形顶杆上的从动齿轮转动。

本发明的进一步改进还有，上述支撑柱的下部设有对所述钻头清理的清洁机构；所述清洁机构包括定位座和清洁刷；所述定位座设置于所述支撑柱的下部，且定位座上开设有允许所述钻杆穿过的清洁通孔，所述清洁刷设置于所述清洁通孔上。当钻头经过清洁通孔时，清洁刷对钻头进行清理，避免钻头上附着的泥土影响拆卸的操作。

本发明的进一步改进还有，上述清洁机构还包括转环和传动齿轮；所述转环设置于所述清洁通孔的外周并转动安装于所述定位座上；所述传动齿轮安装于所述螺杆上并与所述转环外侧相啮合。通过螺杆带动传动齿轮转动，驱动与其啮合的转环旋转，以此对钻头进行旋转清理，提高对钻头的清理效果。

本发明的进一步改进还有，上述底座上还设有配重块，所述配重块在远离所述钻杆的一侧设置。利用配重块增加对底座的配重。

从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：1、所述钻头通过卡装机构可拆卸安装于所述钻杆的底部，在驱动机构的作用下对卡装机构控制，实现钻头与钻杆的快速拆装操作。2、移动板在螺杆作用下沿支撑柱上下移动，第一电机驱动钻杆旋转，已完成对地质的钻挖。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中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为本发明具体实施方式的剖面结构示意图。

图2为本发明具体实施方式的立体结构示意图。

图3为本发明具体实施方式的侧面示意图。

图4为本发明具体实施方式的钻杆与钻头爆炸结构示意图。

图5为本发明具体实施方式的A部结构放大示意图。

图6为本发明具体实施方式的B部结构放大示意图。

附图中：1、底座；2、支撑柱；3、顶板；4、钻孔机构；41、移动板；42、第二电机；43、螺杆；44、第一电机；45、钻杆；46、钻头；5、固定座；6、卡装机构；61、固定槽；62、定位销；63、卡孔；64、楔形卡头；65、环形卡槽；66、铰接杆；67、定位槽；68、锥形卡块；7、驱动机构；71、支撑座；72、第三电机；73、驱动杆；74、驱动齿轮；75、齿环；76、定位孔；77、楔形顶杆；78、定位环；79、从动齿轮；8、放置孔；9、清洁机构；91、定位座；92、转环；93、清洁刷；94、传动齿轮；10、配重块；

641、复位槽；642、复位块；643、复位弹簧。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

如附图所示，一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，包括底座1，所述底座1上依次设有配重块10和勘查机构。利用配重块10在底座1上对勘查机构平衡重量。

所述勘查机构包括支撑柱2和钻孔机构4，所述钻孔机构4包括顶板3、移动板41、螺杆43、钻杆45、钻头46、第一电机44及第二电机42。所述支撑柱2设有两根并竖直设置于所述底座1上，所述顶板3安装于所述支撑柱2的顶部，所述螺杆43设置于两支撑柱2之间，并由安装在所述顶板3上的第二电机42驱动其转动。第二驱动电机对螺杆43进行驱动。所述移动板41水平套设在所述支撑柱2及螺杆43上，且所述移动板41与螺杆43螺纹连接。转动的螺杆43推动移动板41沿支撑柱2为导向上下移动。所述钻杆45设置于所述底座1的外侧，且钻杆45由安装在所述移动板41上的第一电机44驱动其转动；所述钻头46安装于所述钻杆45的底端。移动板41随螺杆43的旋向决定转动方向，移动板41上的第一电机44驱动钻杆45转动，已完成钻孔的操作。

所述钻杆45的底端开设有固定槽61，所述钻头46的顶端设有与所述固定槽61相配合的定位销62。所述钻杆45上均布有四个连通所述固定槽61的卡孔63。所述钻杆45的底端还开设有两个对称设置的凹槽，所述凹槽内转动设有铰接杆66。所述铰接杆66的上端可拆卸连接有楔形卡头64。所述定位销62上开设有与所述楔形卡头64相配合的环形卡槽65。操作铰接杆66改变楔形卡头64与环形卡槽的位置关系，完成对钻头46在钻杆45上的拆装。

所述楔形卡头64的上部连接有延伸进开设于卡孔63上部复位槽641内的复位块642，所述复位槽641内安装有设置于所述复位块642外侧的复位弹簧643。利用复位弹簧643挤压与楔形卡头64连接的复位块642，形成推动楔形卡头64进入环形卡槽65内，使钻头46与钻杆45保持连接的状态。反之，当拨动铰接杆66远离楔形卡头64的一端，使复位块642对复位弹簧643进行挤压，此时楔形卡头64脱离环形卡槽65，使钻头46与钻杆45分离。

所述支撑柱2的下部设有固定座5，所述固定座5上开设有钻杆45穿过的放置孔8。所述固定座5的上下两面均设有定位环78，所述定位环78套设于钻杆45的移动轨迹外周。所述定位环78朝向所述固定座5的一侧均布有四个楔形顶杆77，所述楔形顶杆77延伸进开设于所述固定座5上的定位孔76内。定位环78可保证在其上设置的楔形顶杆77同步移动。所述固定座5上转动设有从动齿轮79，所述从动齿轮79设置于所述定位孔76的外沿，并与所述楔形顶杆77螺纹连接。从动齿轮79带动楔形顶杆77沿定位孔76上下移动。所述固定座5内分别设有与所述定位孔76内端连通的定位槽67，所述定位槽67内滑动设有被所述楔形顶杆77拨动的锥形卡块68。当楔形顶杆77上移可对锥形卡块68向放置孔8一侧移动。上部的锥形卡块68对铰接杆66拨动；下部的锥形卡块68对钻头46的底部形成支撑。

所述定位槽67远离定位孔76的一侧设有限位槽，所述限位槽内滑动设有与所述锥形卡块68相接的限位块，所述限位块靠近放置孔8的一侧设有限位弹簧。上层的锥形卡块68与所述铰接杆66远离楔形卡头64的一端相对应。利用限位弹簧对限位块挤压，以形成锥形卡块68远离放置孔8的初始状态。

所述固定座5的顶面设有驱动机构7，所述驱动机构7包括设置于所述固定座5上的支撑座71，所述支撑座71上设有第三电机72，所述第三电机72的输出轴上连接有竖直贯穿所述固定座5的驱动杆73。所述驱动杆73上套设有两个驱动齿轮74，两个所述驱动齿轮74分别与所述固定座5顶面及底面上的从动齿轮79相对应。所述固定座5顶面及底面的四个从动齿轮79外套设有齿环75。所述齿环75与驱动齿轮74相配合。第三电机72带动驱动杆73及驱动齿轮74同步转动，驱动齿轮74通过齿轮同步带动四个定位环78同步转动。同步转动的定位环78带动楔形顶杆77在定位孔76内上下移动。

所述固定座5下方间隔设有定位座91，所述定位座91上设有清洁机构9和与所述放置孔8相对应的清理通孔。所述清洁机构9包括转动设置于所述清理通孔底边沿外周的转环92，所述转环92外侧设有齿纹，所述转环92与所述螺杆43上的传动齿轮94相啮合，所述转环92内侧设有清洁刷93。当螺杆43转动时带动传动齿轮94同步转动，以带动转环92旋转，对向上移动的钻头46在经过清理通孔时对钻头46进行清理。

综上所述本装置在使用时，启动第一电机44与第二电机42开关，第一电机44带动钻杆45和钻头46转动，同时第二电机42带动螺杆43转动，螺杆43通过与移动板41的螺纹连接带动移动板41向下移动，移动板41带动钻杆45与钻头46向下移动，从而对地面进行钻孔，同时转动的螺杆43通过传动齿轮94与齿条的相互啮合带动转环92进行转动，转环92带动清洁刷93对钻杆45进行刷洗，使得钻杆45在拔出时能够进行初步清洁，当需要对钻头46进行拆卸时，通过第二电机42反转，将钻杆45与钻头46移动到放置孔8内，启动第三电机72开关，第三电机72的输出轴带动驱动杆73转动，驱动杆73的输出轴带动驱动齿轮74转动，驱动齿轮74通过与齿环75的相互啮合带动齿环75转动，齿环75带动四个从动齿轮79进行转动，并通过从动齿轮79与对应楔形顶杆77的螺纹连接带动楔形顶杆77进行移动，移动的楔形顶杆77通过其楔形面与锥形卡块68的相互配合，从而带动锥形卡块68进行移动，移动的锥形卡块68能够对钻头46进行卡装固定，同时移动的锥形卡块68推动铰接杆66进行角度变动，铰接杆66通过与楔形卡头64的转动连接，带动楔形卡头64移出环形卡槽65内，从而解除对定位销62的卡装，进而能够对钻头46进行快速拆卸和安装，便于人们使用。

本发明所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，所述钻头通过卡装机构可拆卸安装于所述钻杆的底部，在驱动机构的作用下对卡装机构控制，实现钻头与钻杆的快速拆装操作。移动板在螺杆作用下沿支撑柱上下移动，第一电机驱动钻杆旋转，已完成对地质的钻挖。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)设有两个支撑柱(2)，所述支撑柱(2)顶部连接有顶板(3)，所述顶板(3)上设有第二电机(42)，所述第二电机(42)的输出轴上连接有贯穿所述顶板(3)的螺杆(43)；所述支撑柱(2)上滑动设有与螺杆(43)螺纹连接的移动板(41)；所述移动板(41)上设有第一电机(44)，所述第一电机(44)的输出轴上连接有贯穿所述移动板(41)的钻杆(45)，所述钻杆(45)的底端通过卡装机构(6)连接有钻头(46)；所述卡装机构(6)的一侧设有作用于该卡装机构(6)的驱动机构(7)；

所述支撑柱(2)的下方设有固定座(5)，所述固定座(5)上设有允许钻杆(45)穿过的放置孔(8)；所述钻杆(45)的底部设有固定槽(61)，所述钻头(46)上设有与所述固定槽(61)相配合的定位销(62)；所述卡装机构(6)包括锁定机构及设置于固定座(5)上部的拨动机构，所述拨动机构由驱动机构(7)控制锁定机构的启闭；所述锁定机构包括卡孔(63)、环形卡槽(65)及铰接杆(66)；所述卡孔(63)设有若干个并均布于所述钻杆(45)底部并与固定槽(61)连通，所述铰接杆(66)转动设置于所述钻杆(45)上，所述铰接杆(66)的一端设有与所述环形卡槽(65)相配合的楔形卡头(64)；所述楔形卡头(64)通过复位组件顶压进所述环形卡槽(65)内；

所述拨动机构包括定位孔(76)、定位槽(67)、楔形顶杆(77)、锥形卡块(68)及限位组件，所述定位孔(76)设有若干个并开设于所述固定座(5)上，所述定位槽(67)设置于所述固定座(5)内侧并与定位孔(76)连通；所述楔形顶杆(77)滑动设置于所述定位孔(76)内，所述锥形卡块(68)设置于所述定位槽(67)内，所述限位组件设置于所述固定座(5)内并作用于锥形卡块(68)；所述锥形卡块(68)与所述铰接杆(66)远离楔形卡头(64)一端相对应；初始状态下，所述锥形卡块(68)与楔形顶杆(77)相接触。

2.根据权利要求1所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，其特征在于，所述拨动机构还包括与若干个楔形顶杆(77)连接的定位环(78)。

3.根据权利要求2所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，其特征在于，所述卡装机构(6)还包括在所述固定座(5)下部设置的拨动机构；所述固定座(5)下部的拨动机构与固定座(5)上部的拨动机构上下对应。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，其特征在于，所述驱动机构(7)包括支撑座(71)、第三电机(72)及驱动杆(73)，所述支撑座(71)设置于所述固定座(5)的上部，所述第三电机(72)设置于所述支撑座(71)上，所述驱动杆(73)的上部与第三电机(72)的输出轴连接；所述驱动杆(73)通过过渡组件驱动楔形顶杆(77)沿定位孔(76)轴向移动。

5.根据权利要求4所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，其特征在于，所述过渡组件包括驱动齿轮(74)、从动齿轮(79)及齿环(75)；所述驱动齿轮(74)设置于所述驱动杆(73)上，所述从动齿轮(79)设置于所述楔形顶杆(77)上，所述齿环(75)设置于驱动齿轮(74)与从动齿轮(79)之间，所述齿环(75)套设于若干个楔形顶杆(77)上并与从动齿轮(79)相啮合。

6.根据权利要求1所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，其特征在于，所述支撑柱(2)的下部设有对所述钻头(46)清理的清洁机构(9)；所述清洁机构(9)包括定位座(91)和清洁刷(93)；所述定位座(91)设置于所述支撑柱(2)的下部，且定位座(91)上开设有允许所述钻杆(45)穿过的清洁通孔，所述清洁刷(93)设置于所述清洁通孔上。

7.根据权利要求6所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，其特征在于，所述清洁机构(9)还包括转环(92)和传动齿轮(94)；所述转环(92)设置于所述清洁通孔的外周并转动安装于所述定位座(91)上；所述传动齿轮(94)安装于所述螺杆(43)上并与所述转环(92)外侧相啮合。

8.根据权利要求1所述的一种易于更换处理的地质勘查用钻头装置，其特征在于，所述底座(1)上还设有配重块(10)，所述配重块(10)在远离所述钻杆(45)的一侧设置。