CN114458154A - 一种新型智能环保钻机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种新型智能环保钻机，属于勘探设备领域，该新型智能环保钻机包括履带拖拉机本体和钻进机构，所述钻进机构包括第一横架、塔架、背板、减速电机、钻杆、卷扬机、蓄电池和支腿，所述塔架设置在两个所述第一横架远离所述履带拖拉机本体一端，所述背板滑动连接于所述塔架远离所述履带拖拉机本体一侧，所述卷扬机传动连接于所述背板，所述蓄电池设置在所述履带拖拉机本体前端，四个所述支腿对称设置在所述履带拖拉机本体两端，所述减速电机和所述蓄电池电性连接，本申请使钻机易于在山区或坡体上使用，便于作业、安装和转移，自动化程度高，降低了人力物力占用，提高了钻探作业的效率和质量。

Description

一种新型智能环保钻机

技术领域

本申请涉及勘探设备领域，具体而言，涉及一种新型智能环保钻机。

背景技术

钻机是矿产资源开发或工程勘探中最常用的重要设备之一，其主要作用是带动各类钻具向地下钻进，获取实物地质资料，尤其以岩心钻探采样较为常见，近年来各类中小型钻机被广泛应用于岩心取样，中小型钻机相对于大型钻机而言，其结构精巧、总体重量较低、易于携带和安装设置，钻探操作较简单且维护保养成本较低。

目前，尽管中小型钻机的结构和易用性经过相当程度的优化，但在山区使用时仍然常会遇到携带和安装困难的问题，尤其需要在坡体上进行钻探作业时，钻机的运输、安装和转移都较为困难，现有钻机的自动化程度也较低，采集记录数据时仍然常用传统的测量钻杆等方式，无定位功能，极大地占用了人力物力，降低了钻探作业的效率和质量。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种新型智能环保钻机，所述一种新型智能环保钻机易于在山区或坡体上使用，自动化程度高，极大地降低了人力物力占用量，提高了钻探作业的效率和质量。

本申请是这样实现的：

本申请提供了一种新型智能环保钻机包括履带拖拉机本体和钻进机构。

所述钻进机构包括第一横架、塔架、背板、减速电机、钻杆、卷扬机、蓄电池和支腿，两个所述第一横架并列设置在所述履带拖拉机本体两侧，所述塔架设置在两个所述第一横架远离所述履带拖拉机本体一端，所述塔架下端转动连接于两个所述第一横架远离所述履带拖拉机本体一端，所述背板滑动连接于所述塔架远离所述履带拖拉机本体一侧，所述减速电机设置在所述背板远离所述塔架一侧，所述钻杆上端固定连接于所述减速电机的输出端下端，所述卷扬机设置在两个所述第一横架上侧，所述卷扬机传动连接于所述背板，所述蓄电池设置在所述履带拖拉机本体前端，四个所述支腿对称设置在所述履带拖拉机本体两端，所述减速电机和所述蓄电池电性连接。

在本申请的一种实施例中，所述塔架靠近所述履带拖拉机本体一侧设置有连杆，所述连杆设置在所述塔架下端中部。

在本申请的一种实施例中，所述塔架顶端中部设置有滑轮，所述卷扬机的钢丝绳穿过所述滑轮，所述卷扬机的钢丝绳末端固定连接于所述背板上侧中部。

在本申请的一种实施例中，所述塔架靠近所述履带拖拉机本体一侧的一端设置有固定块。

在本申请的一种实施例中，所述减速电机外部设置有第一防护壳，所述第一防护壳固定连接于所述背板。

在本申请的一种实施例中，所述第一防护壳周侧均匀开设有若干个槽孔，所述第一防护壳上侧均匀开设有若干个通孔。

在本申请的一种实施例中，所述钻杆上端设置有泥浆管，所述泥浆管连通于所述钻杆，所述泥浆管下端固定贯穿于所述固定块。

在本申请的一种实施例中，所述蓄电池上方设置有第二防护壳。

在本申请的一种实施例中，所述支腿包括支杆和第一电动液压推杆，四个所述支杆对称设置在所述履带拖拉机本体两端，所述第一电动液压推杆设置在所述支杆远离所述履带拖拉机本体一端。

在本申请的一种实施例中，所述第一电动液压推杆的输出端下端设置有支盘，所述支盘上侧中部转动连接于所述第一电动液压推杆的输出端下端。

在本申请的一种实施例中，所述一种新型智能环保钻机还包括伸展调节机构。

所述伸展调节机构包括连接块、伺服电机、丝杠、横杆、第二横架、支架和第二电动液压推杆，四个所述连接块对称设置在所述履带拖拉机本体两侧两端，所述伺服电机设置在远离所述塔架的一个所述连接块外侧，所述伺服电机的输出端转动贯穿于所述连接块，所述丝杠靠近所述塔架一端转动连接于一个所述连接块，所述丝杠另一端固定连接于所述伺服电机的输出端，所述横杆和所述丝杠并列设置，所述横杆两端分别固定贯穿于两个所述连接块，所述横杆滑动贯穿于所述第一横架远离所述塔架一端，所述丝杠螺纹贯穿于所述第一横架远离所述塔架一端，所述横杆滑动贯穿于所述第二横架一端，所述丝杠螺纹贯穿于所述第二横架一端，所述第一横架和所述第二横架对称设置，所述蓄电池设置在所述第二横架另一端，所述支架两侧下端分别固定连接于两个所述第一横架上侧，所述第二电动液压推杆转动连接于所述支架上侧中部，所述第二电动液压推杆的输出端下端转动连接于所述连杆末端，所述伺服电机和第二电动液压推杆分别电性连接于所述蓄电池。

在本申请的一种实施例中，所述一种新型智能环保钻机还包括泥浆循环回收机构。

所述泥浆循环回收机构包括泥浆箱、第一隔板、承接板、盒体和涡轮发电机，所述泥浆箱设置在所述塔架下端，所述第一隔板设置在所述泥浆箱内部，所述第一隔板的上沿低于所述泥浆箱的口沿，所述承接板设置在所述泥浆箱内部远离所述第一隔板一侧，所述承接板一侧滑动连接于所述泥浆箱内侧，所述盒体设置在所述泥浆箱上方，所述盒体的出口和所述承接板对应设置，所述涡轮发电机设置在所述盒体的出口外部，所述涡轮发电机的下端高于所述第一隔板的上沿，所述涡轮发电机和所述蓄电池电性连接。

在本申请的一种实施例中，所述泥浆箱内部两侧上端分别通过连接板固定连接于所述连杆两侧，两个所述连接板对称设置，所述盒体固定连接于靠近所述承接板的一个所述连接板上侧。

在本申请的一种实施例中，所述泥浆箱靠近所述第一隔板一侧外部设置有控制阀。

在本申请的一种实施例中，所述涡轮发电机的下端出口处设置有第二隔板，所述第二隔板高于所述第一隔板的上沿。

本申请的有益效果是：本申请通过上述设计得到的一种新型智能环保钻机，使用时，开动履带拖拉机本体行进到需要进行钻探作业的指定地点后，通过配合调节四个支腿，将车体调整至水平状态，调整塔架至合适角度后，即可通过卷扬机调整背板和减速电机的高度，并启动减速电机开始钻探作业，塔架上配备有定位装置，可以及时核对钻探点的偏差，减速电机上集成有自动记录设备，可以对钻探尺寸进行连续记录，并及时输出，钻机还配备了静力触探装置和无线信号传输装置，可以在钻探的过程中进行静力触探试验，并实时传输数据信息，如此可以在山区或坡体进行钻探作业时，便于转移和布置钻机设备，且易于进行钻探作业和传输数据，极大地减少人力物力占用，提高了钻探作业的效率和质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本申请实施方式提供的新型智能环保钻机立体结构示意图；

图2为本申请实施方式提供的钻进机构结构示意图；

图3为本申请实施方式提供的背板和减速电机结构示意图；

图4为本申请实施方式提供的第一防护壳结构示意图；

图5为本申请实施方式提供的塔架结构示意图；

图6为本申请实施方式提供的支腿结构示意图；

图7为本申请实施方式提供的伸展调节机构结构示意图；

图8为本申请实施方式提供的泥浆循环回收机构结构示意图；

图9为本申请实施方式提供的泥浆箱、第一隔板和承接板结构示意图；

图10为本申请实施方式提供的盒体、涡轮发电机和第二隔板结构示意图。

图中：100-履带拖拉机本体；200-钻进机构；210-第一横架；220-塔架；221-连杆；222-滑轮；223-固定块；230-背板；240-减速电机；241-第一防护壳；2411-槽孔；2422-通孔；242-泥浆管；250-钻杆；260-卷扬机；270-蓄电池；271-第二防护壳；290-支腿；291-支杆；292-第一电动液压推杆；293-支盘；300-伸展调节机构；310-连接块；320-伺服电机；330-丝杠；340-横杆；350-第二横架；360-支架；370-第二电动液压推杆；400-泥浆循环回收机构；410-泥浆箱；411-连接板；412-控制阀；420-第一隔板；430-承接板；440-盒体；450-涡轮发电机；460-第二隔板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

实施例

如图1-图10所示，根据本申请实施例的一种新型智能环保钻机包括履带拖拉机本体100、钻进机构200、伸展调节机构300和泥浆循环回收机构400，钻进机构200设置在履带拖拉机本体100上，便于通过履带拖拉机本体100开进山区中或坡体上指定的钻探地点，伸展调节机构300设置在履带拖拉机本体100上，便于根据实际地形情况设置钻进机构200的伸展程度，利于更加因地制宜地开展钻探，泥浆循环回收机构400设置在钻进机构200下方，便于及时回收钻探作业时产生的泥浆，循环利用其中的水，同时避免泥浆的随意倾倒造成环境污染。

根据本申请的一些实施例，如图2-图8所示，钻进机构200包括第一横架210、塔架220、背板230、减速电机240、钻杆250、卷扬机260、蓄电池270和支腿290，两个第一横架210并列设置在履带拖拉机本体100两侧，塔架220设置在两个第一横架210远离履带拖拉机本体100一端，塔架220下端转动连接于两个第一横架210远离履带拖拉机本体100一端，背板230滑动连接于塔架220远离履带拖拉机本体100一侧，减速电机240设置在背板230远离塔架220一侧，钻杆250上端固定连接于减速电机240的输出端下端，卷扬机260设置在两个第一横架210上侧，卷扬机260传动连接于背板230，蓄电池270设置在履带拖拉机本体100前端，四个支腿290对称设置在履带拖拉机本体100两端，减速电机240和蓄电池270电性连接，塔架220顶端中部设置有滑轮222，卷扬机260的钢丝绳穿过滑轮222，卷扬机260的钢丝绳末端固定连接于背板230上侧中部，卷扬机260拉动钢丝绳经过滑轮222拉动背板230和减速电机240，进而下压钻杆250进行钻探作业或者将钻杆250从地下拔升，减速电机240外部设置有第一防护壳241，第一防护壳241固定连接于背板230，第一防护壳241周侧均匀开设有若干个槽孔2411，第一防护壳241上侧均匀开设有若干个通孔2422，第一防护壳241可以为减速电机240提供较好的防护，通过槽孔2411和通孔2422可以及时散发减速电机240运转时产生的热量，塔架220靠近履带拖拉机本体100一侧的一端设置有固定块223，钻杆250上端设置有泥浆管242，泥浆管242连通于钻杆250，泥浆管242下端固定贯穿于固定块223，通过泥浆管242可以及时排出钻探作业时产生的泥浆液，蓄电池270上方设置有第二防护壳271，第二防护壳271可以为蓄电池270提供较好的防护，支腿290包括支杆291和第一电动液压推杆292，四个支杆291对称设置在履带拖拉机本体100两端，第一电动液压推杆292设置在支杆291远离履带拖拉机本体100一端，第一电动液压推杆292的输出端下端设置有支盘293，支盘293上侧中部转动连接于第一电动液压推杆292的输出端下端，四个第一电动液压推杆292统一配合进行伸缩调节，支盘293根据地面情形变向贴合支撑，进而将履带拖拉机本体100调平，以便进行钻探作业。

根据本申请的一些实施例，如图2和图7所示，当勘探地点的地形情况较为复杂或坡度较大时，仅通过四个支腿290可能难以调平履带拖拉机本体100，同时如不能适当调节钻进机构200的伸展跨度和塔架220自身角度的话，则难以保持塔架220的竖直，进而难以便利地展开钻探作业，伸展调节机构300包括连接块310、伺服电机320、丝杠330、横杆340、第二横架350、支架360和第二电动液压推杆370，四个连接块310对称设置在履带拖拉机本体100两侧两端，伺服电机320设置在远离塔架220的一个连接块310外侧，伺服电机320的输出端转动贯穿于连接块310，丝杠330靠近塔架220一端转动连接于一个连接块310，丝杠330另一端固定连接于伺服电机320的输出端，横杆340和丝杠330并列设置，横杆340两端分别固定贯穿于两个连接块310，横杆340滑动贯穿于第一横架210远离塔架220一端，丝杠330螺纹贯穿于第一横架210远离塔架220一端，横杆340滑动贯穿于第二横架350一端，丝杠330螺纹贯穿于第二横架350一端，第一横架210和第二横架350对称设置，蓄电池270设置在第二横架350另一端，支架360两侧下端分别固定连接于两个第一横架210上侧，第二电动液压推杆370转动连接于支架360上侧中部，塔架220靠近履带拖拉机本体100一侧设置有连杆221，连杆221设置在塔架220下端中部，第二电动液压推杆370的输出端下端转动连接于连杆221末端，伺服电机320和第二电动液压推杆370分别电性连接于蓄电池270，在较复杂的山区地形或坡度较大的坡体上开始钻探作业前，先通过支腿290将履带拖拉机本体100两侧调平，启动伺服电机320驱动丝杠330，进而驱动第一横架210和第二横架350沿横杆340相背而行，增加塔架220的覆盖跨度，同时蓄电池270也更加远离履带拖拉机本体100前端，在钻进机构200的覆盖跨度增加的同时，配合蓄电池270的移动使整个设备结构的重心依然稳定，然后通过第二电动液压推杆370通过连杆221拉动塔架220调整其角度，进一步配合调节支腿290使塔架220调整至竖直状态，以便于开展钻探作业，如此操作即可在调节钻进机构200的跨度的同时保持整个设备的重心稳定，便于在地形较特殊的山区和坡度较大的坡体上进行钻探作业时，调整塔架220至竖直状态，以开展钻探作业。

根据本申请的一些实施例，如图8-图10所示，钻探作业时会产生较多的泥浆和污水，如果不能及时回收而任其排放，将会造成环境污染，同时也会极大地提高钻探作业中耗水量，增加了生态环境的负担，提高了钻探的成本，当泥浆和污水从地下抽出并输入回收容器时，可以经过沉降以便循环利用其中的水资源，进行沉降时，正在持续输入的泥浆和污水具有较大的冲击力，如果直接输入容器，将会持续激荡已输入收集容器中的泥浆和污水，使其难以完成沉降过程，难以循环利用其中的水资源和分离及集中处理泥浆和污水中的固体物质，泥浆循环回收机构400包括泥浆箱410、第一隔板420、承接板430、盒体440和涡轮发电机450，泥浆箱410设置在塔架220下端，第一隔板420设置在泥浆箱410内部，第一隔板420的上沿低于泥浆箱410的口沿，承接板430设置在泥浆箱410内部远离第一隔板420一侧，承接板430一侧滑动连接于泥浆箱410内侧，盒体440设置在泥浆箱410上方，盒体440的出口和承接板430对应设置，涡轮发电机450设置在盒体440的出口外部，涡轮发电机450的下端高于第一隔板420的上沿，涡轮发电机450和蓄电池270电性连接，泥浆箱410内部两侧上端分别通过连接板411固定连接于连杆221两侧，两个连接板411对称设置，盒体440固定连接于靠近承接板430的一个连接板411上侧，泥浆箱410靠近第一隔板420一侧外部设置有控制阀412，涡轮发电机450的下端出口处设置有第二隔板460，第二隔板460高于第一隔板420的上沿，将经过泥浆管242抽出的泥浆或污水从盒体440远离涡轮发电机450一端上方输入，泥浆或污水在盒体440中经过一定距离，并由于盒体440另一端的涡曲的造型被阻挡、回转，然后形成涡流，有效削弱了其冲击力，通过涡轮发电机450产生电流为蓄电池270补充电力，再下落到承接板430上，进一步消除其冲击力，最后经承接板430溢出到泥浆箱410中，承接板430使用密度较小的耐水或防水材料制成，承接板430上侧开设有凹陷，随着泥浆箱410中液面上升，承接板430也将顺着泥浆箱410内侧中逐渐上浮，如此即可有效避免泥浆或污水持续输入泥浆箱410中时不断地激荡泥浆箱410内部进而使已输入泥浆箱410中的泥浆或污水难以完成有效沉降，其中的固体物质沉降后，水将从第一隔板420上沿溢出到泥浆箱410靠近控制阀412一端，即可实现循环利用水资源，有效降低环境负担和水资源消耗量，节约钻探作业成本。

具体的，该一种新型智能环保钻机的工作原理：使用时，开动履带拖拉机本体100行进到需要进行钻探作业的指定地点后，通过配合调节四个支腿290，将车体调整至水平状态，在较复杂的山区地形或坡度较大的坡体上开始钻探作业前，先通过支腿290将履带拖拉机本体100两侧调平，启动伺服电机320驱动丝杠330，进而驱动第一横架210和第二横架350沿横杆340相背而行，增加塔架220的覆盖跨度，同时蓄电池270也更加远离履带拖拉机本体100前端，在钻进机构200的覆盖跨度增加的同时，配合蓄电池270的移动使整个设备结构的重心依然稳定，然后通过第二电动液压推杆370通过连杆221拉动塔架220调整其角度，进一步配合调节支腿290使塔架220调整至竖直状态，然后通过卷扬机260调整背板230和减速电机240的高度，并启动减速电机240开始钻探作业，将经过泥浆管242抽出的泥浆或污水从盒体440远离涡轮发电机450一端上方输入，泥浆或污水在盒体440中经过一定距离，并由于盒体440另一端的涡曲的造型被阻挡、回转，然后形成涡流，有效削弱了其冲击力，通过涡轮发电机450产生电流为蓄电池270补充电力，再下落到承接板430上，进一步消除其冲击力，最后经承接板430溢出到泥浆箱410中，承接板430使用密度较小的耐水或防水材料制成，承接板430上侧开设有凹陷，随着泥浆箱410中液面上升，承接板430也将顺着泥浆箱410内侧中逐渐上浮，如此即可有效避免泥浆或污水持续输入泥浆箱410中时不断地激荡泥浆箱410内部进而使已输入泥浆箱410中的泥浆或污水难以完成有效沉降，其中的固体物质沉降后，水将从第一隔板420上沿溢出到泥浆箱410靠近控制阀412一端，即可实现循环利用水资源，有效降低环境负担和水资源消耗量，塔架220上配备有定位装置，可以及时核对钻探点的偏差，减速电机240上集成有自动记录设备，可以对钻探尺寸进行连续记录，并及时输出，钻机设备上还配备了静力触探装置和无线信号传输装置，可以在钻探的过程中进行静力触探试验，并实时传输数据信息，如此可以在山区或坡体进行钻探作业时，便于转移和布置钻机设备，且易于进行钻探作业和传输数据，极大地减少人力物力占用，提高了钻探作业的效率和质量。

需要说明的是，履带拖拉机本体100、减速电机240、卷扬机260、蓄电池270、第一电动液压推杆292、伺服电机320、第二电动液压推杆370、控制阀412和涡轮发电机450具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

减速电机240、卷扬机260、蓄电池270、第一电动液压推杆292、伺服电机320和第二电动液压推杆370的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上仅为本申请的优选实施方式而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型智能环保钻机，其特征在于，包括

履带拖拉机本体（100）；

钻进机构（200），所述钻进机构（200）包括第一横架（210）、塔架（220）、背板（230）、减速电机（240）、钻杆（250）、卷扬机（260）、蓄电池（270）和支腿（290），两个所述第一横架（210）并列设置在所述履带拖拉机本体（100）两侧，所述塔架（220）设置在两个所述第一横架（210）远离所述履带拖拉机本体（100）一端，所述塔架（220）下端转动连接于两个所述第一横架（210）远离所述履带拖拉机本体（100）一端，所述背板（230）滑动连接于所述塔架（220）远离所述履带拖拉机本体（100）一侧，所述减速电机（240）设置在所述背板（230）远离所述塔架（220）一侧，所述钻杆（250）上端固定连接于所述减速电机（240）的输出端下端，所述卷扬机（260）设置在两个所述第一横架（210）上侧，所述卷扬机（260）传动连接于所述背板（230），所述蓄电池（270）设置在所述履带拖拉机本体（100）前端，四个所述支腿（290）对称设置在所述履带拖拉机本体（100）两端，所述减速电机（240）和所述蓄电池（270）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述塔架（220）靠近所述履带拖拉机本体（100）一侧设置有连杆（221），所述连杆（221）设置在所述塔架（220）下端中部。

3.根据权利要求1所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述塔架（220）顶端中部设置有滑轮（222），所述卷扬机（260）的钢丝绳穿过所述滑轮（222），所述卷扬机（260）的钢丝绳末端固定连接于所述背板（230）上侧中部。

4.根据权利要求1所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述塔架（220）靠近所述履带拖拉机本体（100）一侧的一端设置有固定块（223）。

5.根据权利要求1所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述减速电机（240）外部设置有第一防护壳（241），所述第一防护壳（241）固定连接于所述背板（230）。

6.根据权利要求5所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述第一防护壳（241）周侧均匀开设有若干个槽孔（2411），所述第一防护壳（241）上侧均匀开设有若干个通孔（2422）。

7.根据权利要求4所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述钻杆（250）上端设置有泥浆管（242），所述泥浆管（242）连通于所述钻杆（250），所述泥浆管（242）下端固定贯穿于所述固定块（223）。

8.根据权利要求1所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述蓄电池（270）上方设置有第二防护壳（271）。

9.根据权利要求1所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述支腿（290）包括支杆（291）和第一电动液压推杆（292），四个所述支杆（291）对称设置在所述履带拖拉机本体（100）两端，所述第一电动液压推杆（292）设置在所述支杆（291）远离所述履带拖拉机本体（100）一端。

10.根据权利要求9所述的一种新型智能环保钻机，其特征在于，所述第一电动液压推杆（292）的输出端下端设置有支盘（293），所述支盘（293）上侧中部转动连接于所述第一电动液压推杆（292）的输出端下端。

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