CN115096645A - 一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种岩样无损取样装置，尤其涉及一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置。提供一种能够自动移动钻头的基于油气地质研究的岩样无损取样装置。一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，包括有驱动马达、驱动转轴、钻头和导向机构等，驱动马达输出轴下侧连接有驱动转轴，驱动转轴下侧连接有钻头，驱动马达上设有用于导向驱动马达的导向机构。本发明通过第一丝杆和第一移动件之间的配合，能够使得连接架、安装框、驱动马达、驱动转轴和钻头自动进行上下移动，不需要人们手动移动钻头，从而减少人们的工作量，节省人力，如此能够提高人们的工作效率。

Description

一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置

技术领域

本发明涉及一种岩样无损取样装置，尤其涉及一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置。

背景技术

油气地质学，属于地质学分支学科，当科研人员需要对油气地质进行研究时，需要对岩层进行取样，然后对岩样进行研究。

首先手持取样设备，使得取样设备位于地面正上方，然后将取样设备开启，使得取样设备上的钻头进行转动，随后再将取样设备向下移动，如此能够对岩层进行取样，当岩样在钻头内后，将取样设备向上移动，使得取样设备与地面分离，然后再将取样设备关闭，最后再将岩样取出，但该取样设备需要人们手持取样设备并手动移动钻头，从而需要消耗大量的人力，进而影响人们的工作效率，因此，现研发一种能够自动移动钻头的基于油气地质研究的岩样无损取样装置。

发明内容

为了克服该取样设备需要人们手持取样设备并手动移动钻头，从而需要消耗大量的人力，进而影响人们的工作效率的缺点，技术问题：提供一种能够自动移动钻头的基于油气地质研究的岩样无损取样装置。

技术方案如下：一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，包括有驱动马达、驱动转轴、钻头、导向机构和升降机构，驱动马达输出轴下侧连接有驱动转轴，驱动转轴下侧连接有钻头，驱动马达上设有用于导向驱动马达的导向机构，导向机构上设有用于移动驱动马达的升降机构。

可选地，导向机构包括有底座、固定导向架、第一滑动件和安装框，底座中部上侧连接有具有导向作用的固定导向架，固定导向架前后两侧均滑动式连接有第一滑动件，两个第一滑动件之间连接有安装框，安装框和驱动马达连接。

可选地，升降机构包括有安装架、伺服电机、传动组件、第一丝杆、第一移动件、连接架和第一弹簧，底座顶部左右两侧均连接有安装架，安装架下部相互远离的一侧均连接有伺服电机，安装架相互靠近的一部均转动式连接有能够进行转动的第一丝杆，第一丝杆下部和伺服电机输出轴之间均连接有传动组件，传动组件由两个传送轮和皮带组成，两个传送轮分别连接在伺服电机输出轴和第一丝杆下部，相邻的两个传送轮之间绕卷有皮带，第一丝杆上均螺纹式连接有第一移动件，第一移动件上均滑动式连接有能够进行移动的连接架，连接架和安装框连接，连接架左右两侧和第一移动件下侧之间均连接有第一弹簧，第一弹簧均套在连接架上。

可选地，还包括有用于卡断岩样的卡断机构，卡断机构包括有第一连接件、第一扭簧、卡断件、滑动架、第二滑动件和连接下压件，钻头下部连接有第一连接件，第一连接件上转动式连接有四个卡断件，卡断件和第一连接件之间均连接有两个具有复位作用的第一扭簧，第一扭簧均套在第一连接件上，钻头上滑动式连接有第二滑动件，第二滑动件下部沿圆周方向均连接有滑动架，滑动架和卡断件既转动又滑动式连接，第一移动件底部均连接有连接下压件，连接下压件移动能够与第二滑动件接触。

可选地，还包括有用于稳定底座的稳定机构，稳定机构包括有固定座、转动稳定件、第二扭簧、导向件、第二弹簧、滑动导向架和第二移动件，底座中上部前后两侧均左右对称连接有固定座，固定座上均转动式连接有能够进行转动的转动稳定件，转动稳定件和固定座之间均连接有第二扭簧，第二扭簧均套在固定座上，固定导向架前后两侧均连接有导向件，前侧的两个导向件呈上下分布，后侧的两个导向件也呈上下分布，前侧的两个导向件之间滑动式连接有滑动导向架，前侧的滑动导向架和前侧的转动稳定件既转动又滑动式连接，后侧的两个导向件之间也滑动式连接有滑动导向架，后侧的滑动导向架和后侧的转动稳定件也既转动又滑动式连接，滑动导向架上下两侧和导向件之间均连接有第二弹簧，第二弹簧均套在导向件上，第一移动件顶部均连接有第二移动件，第二移动件和滑动导向架滑动式连接。

可选地，还包括有用于支撑转动稳定件的调节机构，调节机构包括有第二丝杆和第二连接件，转动稳定件上部均螺纹式连接有第二丝杆，前侧的第二丝杆前侧均连接有第二连接件，后侧的第二丝杆后侧也均连接有第二连接件。

可选地，还包括有用于钻头降温降尘的降温降尘机构，降温降尘机构包括有固定架、导管和调节阀，底座上部前后两侧均左右对称连接有固定架，固定架顶部均连接有导管，导管上均转动式连接有调节阀。

可选地，还包括有调节柄，前侧的第二丝杆后侧均连接有调节柄，后侧的第二丝杆前侧也均连接有调节柄。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明通过第一丝杆和第一移动件之间的配合，能够使得连接架、安装框、驱动马达、驱动转轴和钻头自动进行上下移动，不需要人们手动移动钻头，从而减少人们的工作量，节省人力，如此能够提高人们的工作效率。

2、本发明的固定座上的转动稳定件，转动稳定件能够增大本装置与地面接触的面积，能够避免本装置发生倾倒，从而提高本装置的稳定性。

3、本发明的固定架顶部的导管，导管流出的水能够对钻头进行降温降尘，从而减少钻头的耗损，如此能够提高钻头的寿命。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的部分立体结构示意图。

图3为本发明导向机构的立体结构示意图。

图4为本发明升降机构的立体结构示意图。

图5为本发明卡断机构的立体结构示意图。

图6为本发明卡断机构的第一种部分立体结构示意图。

图7为本发明卡断机构的立体结构爆炸图。

图8为本发明卡断机构的第二种部分立体结构示意图。

图9为本发明稳定机构的立体结构示意图。

图10为本发明稳定机构的第一种部分立体结构示意图。

图11为本发明稳定机构的第二种部分立体结构示意图。

图12为本发明调节机构的立体结构示意图。

图13为本发明降温降尘机构的立体结构示意图。

附图中各零部件的标记如下：1：驱动马达，2：驱动转轴，3：钻头，4：导向机构，40：底座，41：固定导向架，42：第一滑动件，43：安装框，5：升降机构，50：安装架，51：伺服电机，52：传动组件，53：第一丝杆，54：第一移动件，55：连接架，56：第一弹簧，6：卡断机构，60：第一连接件，61：第一扭簧，62：卡断件，63：滑动架，64：第二滑动件，65：连接下压件，7：稳定机构，70：固定座，71：转动稳定件，72：第二扭簧，73：导向件，74：第二弹簧，75：滑动导向架，76：第二移动件，8：调节机构，80：第二丝杆，81：第二连接件，82：调节柄，9：降温降尘机构，90：固定架，91：导管，92：调节阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，如图1-图2所示，包括有驱动马达1、驱动转轴2、钻头3、导向机构4和升降机构5，驱动马达1输出轴下侧连接有驱动转轴2，驱动马达1能够使得驱动转轴2进行转动，驱动转轴2下侧连接有钻头3，钻头3能够对油气地质岩层进行取样，驱动马达1上设有导向机构4，导向机构4上设有升降机构5。

如图1和图3所示，导向机构4包括有底座40、固定导向架41、第一滑动件42和安装框43，底座40中部上侧焊接有固定导向架41，固定导向架41前后两侧均滑动式连接有第一滑动件42，固定导向架41能够对第一滑动件42进行导向，两个第一滑动件42之间连接有安装框43，安装框43和驱动马达1连接，安装框43能够使得驱动马达1进行移动。

如图1和图4所示，升降机构5包括有安装架50、伺服电机51、传动组件52、第一丝杆53、第一移动件54、连接架55和第一弹簧56，底座40顶部左右两侧均通过螺栓连接有安装架50，安装架50下部相互远离的一侧均通过螺栓连接有伺服电机51，安装架50相互靠近的一部均转动式连接有第一丝杆53，第一丝杆53下部和伺服电机51输出轴之间均连接有传动组件52，传动组件52由两个传送轮和皮带组成，两个传送轮分别连接在伺服电机51输出轴和第一丝杆53下部，相邻的两个传送轮之间绕卷有皮带，传动组件52能够使得第一丝杆53进行转动，第一丝杆53上均螺纹式连接有第一移动件54，第一丝杆53能够使得第一移动件54进行移动，第一移动件54上均滑动式连接有连接架55，连接架55和安装框43连接，连接架55左右两侧和第一移动件54下侧之间均连接有第一弹簧56，第一弹簧56均套在连接架55上。

当人们需要对油气地质研究的岩样进行取样时，可以使用本装置进行取样，首先将驱动马达1开启，驱动马达1输出轴带动驱动转轴2进行转动，驱动转轴2进行转动带动钻头3进行转动，同时也将伺服电机51开启，使得伺服电机51输出轴进行转动，然后带动传动组件52进行转动，进而使得第一丝杆53进行转动，此时第一移动件54、连接架55和第一弹簧56将会向下移动，从而使得安装框43、驱动马达1、驱动转轴2和钻头3向下移动，当钻头3与地面接触时，岩层会使得钻头3、驱动转轴2、驱动马达1、安装框43和连接架55向上移动，随之使得第一弹簧56被压缩，此时第一弹簧56将会起到缓冲作用，如此一来，即可对油气地质研究的岩样进行取样，并且不需要人们手动移动钻头3，从而减少人们的工作量，当岩样取样完毕后，控制伺服电机51输出轴进行反向转动，然后带动传动组件52和第一丝杆53反向转动复位，进而使得第一移动件54、连接架55和第一弹簧56向上移动复位，从而使得安装框43、驱动马达1、驱动转轴2和钻头3向上移动复位，当钻头3与地面分离时，在第一弹簧56的作用下，连接架55、安装框43、驱动马达1、驱动转轴2和钻头3将会向下移动，同时也将驱动马达1关闭，使得驱动马达1输出轴停止转动，然后使得驱动转轴2和钻头3停止转动，重复以上操作，即可对油气地质研究的岩样进行取样，并且不需要人们手动移动钻头3，从而减少人们的工作量，进而提高人们的工作效率。

在实施例1的基础之上，如图1、图5、图6、图7和图8所示，还包括有卡断机构6，卡断机构6包括有第一连接件60、第一扭簧61、卡断件62、滑动架63、第二滑动件64和连接下压件65，钻头3下部固定连接有第一连接件60，第一连接件60上转动式连接有四个卡断件62，卡断件62能够对岩样进行卡断，卡断件62和第一连接件60之间均连接有两个第一扭簧61，第一扭簧61均套在第一连接件60上，第一扭簧61能够使得卡断件62转动复位，钻头3上滑动式连接有第二滑动件64，第二滑动件64下部沿圆周方向均连接有滑动架63，滑动架63和卡断件62既转动又滑动式连接，第一移动件54底部均连接有连接下压件65，连接下压件65移动能够与第二滑动件64接触，连接下压件65能够使得第二滑动件64进行移动。

当人们进行取样时，岩样可能没有与岩层断开，因此可以使用卡断机构6将岩样卡断，当第一移动件54向下移动时，连接下压件65也会向下移动，连接下压件65向下移动会使得第二滑动件64和滑动架63向下移动，进而使得卡断件62向内侧转动，然后使得第一扭簧61被扭转，此时卡断件62将会对岩样进行卡断，使得岩样与岩层进行分离，当岩样卡断，第一移动件54带动连接下压件65向上移动复位时，在第一扭簧61的作用下，卡断件62将会向外侧转动复位，进而使得滑动架63、第二滑动件64向上移动复位，重复以上操作，即可对岩样进行卡断，如此能够提高本装置取样的效率。

如图1、图9、图10和图11所示，还包括有稳定机构7，稳定机构7包括有固定座70、转动稳定件71、第二扭簧72、导向件73、第二弹簧74、滑动导向架75和第二移动件76，底座40中上部前后两侧均左右对称通过螺栓连接有固定座70，固定座70上均转动式连接有转动稳定件71，转动稳定件71能够提高底座40的稳定性，转动稳定件71和固定座70之间均连接有第二扭簧72，第二扭簧72均套在固定座70上，第二扭簧72能够使得转动稳定件71转动复位，固定导向架41前后两侧均连接有导向件73，前侧的两个导向件73呈上下分布，后侧的两个导向件73也呈上下分布，前侧的两个导向件73之间滑动式连接有滑动导向架75，前侧的滑动导向架75和前侧的转动稳定件71既转动又滑动式连接，后侧的两个导向件73之间也滑动式连接有滑动导向架75，后侧的滑动导向架75和后侧的转动稳定件71也既转动又滑动式连接，滑动导向架75能够使得转动稳定件71进行转动，滑动导向架75上下两侧和导向件73之间均连接有第二弹簧74，第二弹簧74均套在导向件73上，第一移动件54顶部均连接有第二移动件76，第二移动件76和滑动导向架75滑动式连接。

当人们进行取样时，由于本装置的产生振动，导致本装置容易发生倾倒，所以可以使用稳定机构7进行操作，当第一移动件54带动第二移动件76向下移动时，第二移动件76会使得滑动导向架75向相互远离的一侧进行移动，进而使得第二弹簧74被压缩，滑动导向架75进行移动使得转动稳定件71进行转动，随之第二扭簧72会被扭转，此时转动稳定件71将会与地面接触，如此一来，即可增大本装置与地面接触的面积，从而提高本装置的稳定性，当第一移动件54带动第二移动件76向上移动复位时，第二移动件76会使得滑动导向架75向相互靠近的一侧移动复位，并且第二弹簧74会辅助滑动导向架75向相互靠近的一侧移动复位，进而使得转动稳定件71进行反转复位，此时第二扭簧72会辅助转动稳定件71进行反转复位，重复以上操作，即可增大本装置与地面接触的面积，能够避免本装置发生倾倒，从而提高本装置的稳定性。

如图1和图12所示，还包括有调节机构8，调节机构8包括有第二丝杆80和第二连接件81，转动稳定件71上部均螺纹式连接有第二丝杆80，前侧的第二丝杆80前侧均固定连接有第二连接件81，后侧的第二丝杆80后侧也均固定连接有第二连接件81，第二丝杆80能够使得第二连接件81进行移动。

如图12所示，还包括有调节柄82，前侧的第二丝杆80后侧均连接有调节柄82，后侧的第二丝杆80前侧也均连接有调节柄82，调节柄82便于人们转动第二连接件81。

可能有时需要取样的地面不平，导致转动稳定件71不能与地面接触，因此可以使用调节机构8进行操作，当转动稳定件71进行转动时，第二丝杆80、第二连接件81和调节柄82也会进行转动，如地面不平时，通过调节柄82将第二丝杆80进行转动，然后使得第二丝杆80和第二连接件81向下移动，此时第二连接件81会与地面接触，当人们不需要使用本装置时，通过调节柄82将第二丝杆80进行反转，然后使得第二丝杆80和第二连接件81向上移动复位，最后通过转动稳定件71带动第二丝杆80、第二连接件81和调节柄82转动复位，重复以上操作，当取样的地面不平时，通过转动第二丝杆80能够使得第二连接件81与地面接触，从而适用场地更广。

如图1和图13所示，还包括有降温降尘机构9，降温降尘机构9包括有固定架90、导管91和调节阀92，底座40上部前后两侧均左右对称焊接有固定架90，固定架90顶部均连接有导管91，导管91上均转动式连接有调节阀92，调节阀92能够对导管91流水的流量进行调节。

当钻头3取样后，钻头3上会沾满许多灰尘，甚至钻头3会发烫，因此可以使用降温降尘机构9进行操作，首先将导管91与水管连接，使得水管内的水流进导管91内，然后将调节阀92转动打开，此时导管91内的水将会流出，并且水会流到钻头3上，如此一来，即可对钻头3进行降温降尘，从而减少钻头3的耗损，当钻头3降温后，将调节阀92转动关闭，然后将导管91与水管分离，重复以上操作，即可对钻头3进行降温降尘，从而减少钻头3的耗损，如此能够提高钻头3的寿命。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，包括有驱动马达(1)、驱动转轴(2)、和钻头(3)，驱动马达(1)输出轴下侧连接有驱动转轴(2)，驱动转轴(2)下侧连接有钻头(3)，其特征在于，还包括有导向机构(4)和升降机构(5)，驱动马达(1)上设有用于导向驱动马达(1)的导向机构(4)，导向机构(4)上设有用于移动驱动马达(1)的升降机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，其特征在于，导向机构(4)包括有底座(40)、固定导向架(41)、第一滑动件(42)和安装框(43)，底座(40)中部上侧连接有具有导向作用的固定导向架(41)，固定导向架(41)前后两侧均滑动式连接有第一滑动件(42)，两个第一滑动件(42)之间连接有安装框(43)，安装框(43)和驱动马达(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，其特征在于，升降机构(5)包括有安装架(50)、伺服电机(51)、传动组件(52)、第一丝杆(53)、第一移动件(54)、连接架(55)和第一弹簧(56)，底座(40)顶部左右两侧均连接有安装架(50)，安装架(50)下部相互远离的一侧均连接有伺服电机(51)，安装架(50)相互靠近的一部均转动式连接有能够进行转动的第一丝杆(53)，第一丝杆(53)下部和伺服电机(51)输出轴之间均连接有传动组件(52)，传动组件(52)由两个传送轮和皮带组成，两个传送轮分别连接在伺服电机(51)输出轴和第一丝杆(53)下部，相邻的两个传送轮之间绕卷有皮带，第一丝杆(53)上均螺纹式连接有第一移动件(54)，第一移动件(54)上均滑动式连接有能够进行移动的连接架(55)，连接架(55)和安装框(43)连接，连接架(55)左右两侧和第一移动件(54)下侧之间均连接有第一弹簧(56)，第一弹簧(56)均套在连接架(55)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，其特征在于，还包括有用于卡断岩样的卡断机构(6)，卡断机构(6)包括有第一连接件(60)、第一扭簧(61)、卡断件(62)、滑动架(63)、第二滑动件(64)和连接下压件(65)，钻头(3)下部连接有第一连接件(60)，第一连接件(60)上转动式连接有四个卡断件(62)，卡断件(62)和第一连接件(60)之间均连接有两个具有复位作用的第一扭簧(61)，第一扭簧(61)均套在第一连接件(60)上，钻头(3)上滑动式连接有第二滑动件(64)，第二滑动件(64)下部沿圆周方向均连接有滑动架(63)，滑动架(63)和卡断件(62)既转动又滑动式连接，第一移动件(54)底部均连接有连接下压件(65)，连接下压件(65)移动能够与第二滑动件(64)接触。

5.根据权利要求4所述的一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，其特征在于，还包括有用于稳定底座(40)的稳定机构(7)，稳定机构(7)包括有固定座(70)、转动稳定件(71)、第二扭簧(72)、导向件(73)、第二弹簧(74)、滑动导向架(75)和第二移动件(76)，底座(40)中上部前后两侧均左右对称连接有固定座(70)，固定座(70)上均转动式连接有能够进行转动的转动稳定件(71)，转动稳定件(71)和固定座(70)之间均连接有第二扭簧(72)，第二扭簧(72)均套在固定座(70)上，固定导向架(41)前后两侧均连接有导向件(73)，前侧的两个导向件(73)呈上下分布，后侧的两个导向件(73)也呈上下分布，前侧的两个导向件(73)之间滑动式连接有滑动导向架(75)，前侧的滑动导向架(75)和前侧的转动稳定件(71)既转动又滑动式连接，后侧的两个导向件(73)之间也滑动式连接有滑动导向架(75)，后侧的滑动导向架(75)和后侧的转动稳定件(71)也既转动又滑动式连接，滑动导向架(75)上下两侧和导向件(73)之间均连接有第二弹簧(74)，第二弹簧(74)均套在导向件(73)上，第一移动件(54)顶部均连接有第二移动件(76)，第二移动件(76)和滑动导向架(75)滑动式连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，其特征在于，还包括有用于支撑转动稳定件(71)的调节机构(8)，调节机构(8)包括有第二丝杆(80)和第二连接件(81)，转动稳定件(71)上部均螺纹式连接有第二丝杆(80)，前侧的第二丝杆(80)前侧均连接有第二连接件(81)，后侧的第二丝杆(80)后侧也均连接有第二连接件(81)。

7.根据权利要求6所述的一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，其特征在于，还包括有用于钻头(3)降温降尘的降温降尘机构(9)，降温降尘机构(9)包括有固定架(90)、导管(91)和调节阀(92)，底座(40)上部前后两侧均左右对称连接有固定架(90)，固定架(90)顶部均连接有导管(91)，导管(91)上均转动式连接有调节阀(92)。

8.根据权利要求7所述的一种基于油气地质研究的岩样无损取样装置，其特征在于，还包括有调节柄(82)，前侧的第二丝杆(80)后侧均连接有调节柄(82)，后侧的第二丝杆(80)前侧也均连接有调节柄(82)。

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