CN115247559A - 一种多功能地质勘查钻探装置 - Google Patents

一种多功能地质勘查钻探装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多功能地质勘查钻探装置，属于地质勘探技术领域。一种多功能地质勘查钻探装置，包括设备架，设备架中部设有移动座，移动座顶面固设有电机，移动座左侧顶面设有传动组件，移动座底面贯穿转动连接有钻杆，钻杆下端内壁开设有收纳槽，收纳槽下端内壁固设有电推杆A，收纳槽左右内壁均呈线性结构设有多个取样管，收纳槽上侧开设有放置槽，放置槽内设有扩孔组件，设备架左右下端顶面均设有固定杆，通过设置设备架及固定杆，可以使得钻杆在进行钻探时可以更加的稳定的进行钻探，不需要人工手持装置，不仅省时省力，同时可以保证钻杆钻探时的中心点不会产生偏移，使得勘探结果更加准确。

Description

一种多功能地质勘查钻探装置
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，更具体地说，涉及一种多功能地质勘查钻探装置。
背景技术
地质勘查还包括各种比例尺的区域地质调查、海洋地质调查、地热调查与地热田勘探、地震地质调查和环境地质调查等。地质勘查必须以地质观察研究为基础，根据任务要求，本着以较短的时间和较少的工作量，获得较多、较好地质成果的原则，选用必要的技术手段或方法，如测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等等，在进行地质勘察中需要用到钻探设备，现有技术CN112302643A一种多功能地质勘察钻探装置，通过电机带动钻杆进行转动，位于钻杆顶端的钻杆会顺利的向下移动，此时，安装在钻杆内部的采样管能够跟随钻杆的深入而将相关的泥土样本进行采集工作，采样管的另一端延伸至钻杆的顶端，钻杆的顶端设置有出气孔，避免采样管中的气压影响取样工作，让工作人员能够在进行钻孔的同时对泥土进行取样，节省了工作人员勘探地质的步骤，提高工作效率。但是该装置还存在不足之处在于，该装置在进行钻探时，需要人工手持装置进行钻探，在钻探时不仅会增大人工的劳动力，同时手持钻探时容易使得钻杆中心偏移，导致勘探数据不准确；
现有技术CN212321116U公开了一种多功能地质勘察钻探装置，通过设置取样勺，在地质勘探的时候不需要先打孔再进行取样，不需要额外的取样工具，节约了成本，而且超声波定位器将会对钻探装置进行定位，使得地面的工作人员可以时刻获悉钻探装置的位置，方便了工作人员的使用。但是该装置还存在不足之处在于，该装置在进行使用时由于该装置结构简单，功能单一，导致在进行钻探时不便于提供更多的作用，导致该装置的实用性较差，同时该装置中的取样勺位置固定，导致在钻探时不便于一次性的对不同位置的土层进行取样，使得需要钻杆多次取出再进行钻探，使得勘探效率大大降低，鉴于此，我们提出一种多功能地质勘查钻探装置。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种多功能地质勘查钻探装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
2.技术方案
一种多功能地质勘查钻探装置，包括设备架，所述设备架中部设有移动座，所述移动座顶面固设有正反转电机，所述移动座左侧顶面设有传动组件，所述移动座底面贯穿转动连接有钻杆，所述钻杆下端内壁开设有收纳槽，所述收纳槽下端内壁固设有电推杆A，所述收纳槽左右内壁均呈线性结构设有多个可控伸入伸出收纳槽槽体的该取样管，所述收纳槽上侧开设有放置槽，所述放置槽内设有扩孔组件，所述设备架左右下端顶面均设有固定杆；
其中所述电机输出端套接有主动轮，所述主动轮与从动轮通过各自的啮合齿单向啮合传动，其中从动轮上的各个啮合齿均铰接连接在从动轮轮体上且铰接转动角度小于45°，所述电机输出端穿过移动座顶面延伸至内部并与钻杆顶面连接固定，所述电推杆A上端连接固定有弧型板，该电推杆A的上升依次带动各个取样管在收纳槽槽体内的伸入伸出。
优选地，所述设备架左右内壁均开设有滑槽，靠近左侧的所述滑槽内壁连接固定有螺纹杆，所述设备架下端左右侧壁均通过铰座铰接有压杆。
优选地，所述移动座中部开设有储水腔，所述移动座左右侧壁均与滑槽内壁滑动配合，所述移动座左端外壁与螺纹杆外壁滑动配合，所述移动座左端顶面转动连接有蜗轮套，所述蜗轮套内壁与螺纹杆外壁螺纹连接。
优选地，所述传动组件包括蜗杆A，所述蜗杆A下端外壁与移动座顶面转动连接，所述蜗杆A上端外壁套接有从动轮，所述蜗杆A下端前侧啮合有蜗轮，所述蜗轮中部连接固定有蜗杆B，所述蜗杆B右端外壁与移动座顶面转动连接，所述蜗杆B左端外壁与蜗轮套外壁啮合传动。
优选地，所述钻杆内部开设有冷却孔，所述冷却孔呈U型结构设置，所述冷却孔前后两端均连通有进水头及出水头，所述进水头及出水头呈弧型结构设置，所述进水头端部呈锥形结构设置，所述钻杆上端外壁穿过移动座底面延伸至内部。
优选地，所述取样管外端与钻杆外壁滑动配合，所述取样管内端端面连接固定有T型头，所述T型头内端外壁穿过钻杆外壁延伸至收纳槽内并与其滑动配合，所述T型头内端外壁套设有弹簧。
优选地，所述电推杆A上端连接固定有弧型板，所述弧型板左右外壁与T型头内端端面滑动接触。
优选地，所述扩孔组件包括电推杆B，所述电推杆B下端外壁呈左右对称结构铰接有两个连杆，所述连杆下端通过铰座铰接有扩孔板，所述扩孔板外壁与放置槽内壁滑动配合。
优选地，所述固定杆上端外壁转动连接有转动座，所述固定杆上端前后外壁与压杆内壁滑动配合，所述固定杆下端外壁呈螺旋形结构设置，所述固定杆下端外壁滑动配合有固定套，所述固定套下端外壁与设备架下端顶面连接固定。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
1、通过设置设备架及固定杆，可以使得钻杆在进行钻探时可以更加的稳定的进行钻探，不需要人工手持装置，不仅省时省力，同时可以保证钻杆钻探时的中心点不会产生偏移，使得勘探结果更加准确。
2、通过设置扩孔组件及取样管，扩孔组件可以在钻孔时根据需要调节钻孔的孔径，避免了单一的钻杆无法进行扩孔，需要进行更换，较为繁琐，同时多组取样管可以在钻杆处于不同深度的位置进行土层的取样，使得一次钻探可以达到多组取样，使得装置的实用性更高，功能多样化。
3、通过设置进水头及传动组件，进水头弧型结构的设置，可以使得钻杆在钻杆进行钻探时，使得储水腔内的水进入到冷却孔内，实现对钻杆的散热功能，同时传动组件可以在电机带动钻杆转动的同时，可以使得钻杆缓慢稳定的下移，从而不需要人工按压，更加省力。
4、本发明中通过仅可单向啮合转动的传动结构以及特殊设计的从动轮啮合齿结构实现在进行下降同时能够钻取的采样装置正常工作的同时，在到达目标深度后进行土壤取样时可以采集到同一水平深度的样本。
附图说明
图1为本发明的整体结构前侧示意图；
图2为本发明的设备架结构右前侧局部剖视展开示意图；
图3为本发明的部分结构前侧局部剖视示意图；
图4为本发明的钻杆内部结构左前侧局部剖视示意图；
图5为本发明的部分结构前侧局部剖视展开示意图；
图中标号说明：1、设备架；2、移动座；3、电机；4、传动组件；5、钻杆；6、收纳槽；7、电推杆A；8、取样管；9、放置槽；10、扩孔组件；11、固定杆；101、螺纹杆；102、压杆；103、滑槽；201、储水腔；202、蜗轮套；401、蜗杆A；402、从动轮；403、蜗轮；404、蜗杆B；301、主动轮；501、冷却孔；502、进水头；503、出水头；801、T型头；802、弹簧；701、弧型板；1001、电推杆B；1002、连杆；1003、扩孔板；1101、转动座；1102、固定套。
具体实施方式
请参阅1-5图,本发明提供一种技术方案：
一种多功能地质勘查钻探装置，包括设备架1，所述设备架1中部设有移动座2，所述移动座2顶面固设有正反转电机3，所述移动座2左侧顶面设有传动组件4，所述移动座2底面贯穿转动连接有钻杆5，所述钻杆5下端内壁开设有收纳槽6，所述收纳槽6下端内壁固设有电推杆A7，所述收纳槽6左右内壁均呈线性结构设有多个可控伸入伸出收纳槽6槽体的该取样管8，所述收纳槽6上侧开设有放置槽9，所述放置槽9内设有扩孔组件10，所述设备架1左右下端顶面均设有固定杆11；
其中所述电机3输出端套接有主动轮301，所述主动轮301与从动轮402通过各自的啮合齿单向啮合传动，其中从动轮402上的各个啮合齿均铰接连接在从动轮402轮体上且铰接转动角度小于45°，所述电机3输出端穿过移动座2顶面延伸至内部并与钻杆5顶面连接固定，所述电推杆A7上端连接固定有弧型板701，该电推杆A7的上升依次带动各个取样管8在收纳槽6槽体内的伸入伸出。
具体的，设备架1左右内壁均开设有滑槽103，靠近左侧的滑槽103内壁连接固定有螺纹杆101，设备架1下端左右侧壁均通过铰座铰接有压杆102，压杆102使得插入固定杆11更加省力。
进一步的，移动座2中部开设有储水腔201，移动座2左右侧壁均与滑槽103内壁滑动配合，移动座2左端外壁与螺纹杆101外壁滑动配合，移动座2左端顶面转动连接有蜗轮套202，蜗轮套202内壁与螺纹杆101外壁螺纹连接，储水腔201存储水源的作用。
进一步的，传动组件4包括蜗杆A401，蜗杆A401下端外壁与移动座2顶面转动连接，蜗杆A401上端外壁套接有从动轮402，蜗杆A401下端前侧啮合有蜗轮403，蜗轮403中部连接固定有蜗杆B404，蜗杆B404右端外壁与移动座2顶面转动连接，蜗杆B404左端外壁与蜗轮套202外壁啮合传动，从动轮402、蜗杆A401及蜗杆B404起到减速作用。
进一步的，电机3输出端套接有主动轮301，主动轮301与从动轮402啮合传动，电机3输出端穿过移动座2顶面延伸至内部并与钻杆5顶面连接固定。
再进一步的，钻杆5内部开设有冷却孔501，冷却孔501呈U型结构设置，冷却孔501前后两端均连通有进水头502及出水头503，进水头502及出水头503呈弧型结构设置，进水头502端部呈锥形结构设置，钻杆5上端外壁穿过移动座2底面延伸至内部，进水头502端部呈锥形结构设置使得转动更容易进水。
更进一步的，取样管8外端与钻杆5外壁滑动配合，取样管8内端端面连接固定有T型头801，T型头801内端外壁穿过钻杆5外壁延伸至收纳槽6内并与其滑动配合，T型头801内端外壁套设有弹簧802，弹簧802使得取样管8可以自动复位。
值得说明的是，电推杆A7上端连接固定有弧型板701，弧型板701左右外壁与T型头801内端端面滑动接触。
值得注意的是，扩孔组件10包括电推杆B1001，电推杆B1001下端外壁呈左右对称结构铰接有两个连杆1002，连杆1002下端通过铰座铰接有扩孔板1003，扩孔板1003外壁与放置槽9内壁滑动配合，扩孔板1003起到扩大孔径的作用。
除此之外，固定杆11上端外壁转动连接有转动座1101，固定杆11上端前后外壁与压杆102内壁滑动配合，固定杆11下端外壁呈螺旋形结构设置，固定杆11下端外壁滑动配合有固定套1102，固定套1102下端外壁与设备架1下端顶面连接固定，固定杆11下端外壁呈螺旋形结构设置，使得在下移时可以进行转动，使得插入到地下更加省力。
当需要对地质的勘探进行，首先将装置移动到需要的位置，然后通过下压压杆102，使得压杆102带动滑动配合的转动座1101转动连接的固定杆11下移，由于固定杆11外壁呈螺旋形结构设置，在固定套1102的作用下，使得固定杆11在下移时可以进行转动，从而使得固定杆11可以插入到地下，然后将储水腔201内注入水，然后控制电机正转，利用电机3带动连接的钻杆5进行转动，此时电机3连接的主动轮301带动啮合的从动轮402转动，从而使得蜗杆A401带动啮合的蜗轮403转动，从而使得蜗杆B404带动啮合的蜗轮套202进行转动，然后由于蜗轮套202与螺纹杆101螺纹连接，使得蜗轮套202带动移动座2下移，从而使得钻杆5在转动时可以进入到地下，然后当钻杆5转动时，由于钻杆5上端连接有进水头502，转动时可以将储水腔201内的水压入到冷却孔501内，然后从出水头503流出，实现对钻杆5的散热，当达到合适的位置需要进行取样时，控制电机反转，此时由于主动轮与从动轮仅可单向啮合传动，因此仅有主动轮301自身和钻杆5转动而从动轮402、螺纹杆10抱持静止，此时钻杆5仅自转而不会发生下降，可以利用电推杆A7带动连接的弧型板701上移，使得弧型板701与下侧的T型头801接触，从而使得连接的取样管8从钻杆5内移出，便可以进行取样，然后当弧型板701继续上升时，弧型板701不与T型头801接触时，使得取样管8在弹簧802的作用下可以收回到钻杆5内，从而实现对一个位置的两份样品的取样，然后继续钻探到一个位置时，可以进一步使得上侧的取样管8进行另一个位置的取样，当需要对钻探的孔进行扩孔处理时，可以利用电推杆B1001带动连杆1002，使得连杆1002带动扩孔板1003向外移，从而使得扩孔板1003可以进行扩孔处理。
其中本发明中通过仅可单向啮合转动的传动结构以及特殊设计的从动轮啮合齿结构实现在进行下降同时能够钻取的采样装置正常工作的同时，在到达目标深度后进行土壤取样时可以采集到同一水平深度的样本。此外特殊设计的单向啮合传动结构可以选取为其他种类的传动结构例如棘轮棘齿结构，或者在从动轮402的驱动转轴上设置电控旋转离合器等。

Claims (9)

1.一种多功能地质勘查钻探装置，包括设备架(1)，其特征在于：所述设备架(1)中部设有移动座(2)，所述移动座(2)顶面固设有正反转电机(3)，所述移动座(2)左侧顶面设有传动组件(4)，所述移动座(2)底面贯穿转动连接有钻杆(5)，所述钻杆(5)下端内壁开设有收纳槽(6)，所述收纳槽(6)下端内壁固设有电推杆A(7)，所述收纳槽(6)左右内壁均呈线性结构设有多个可控伸入伸出收纳槽(6)槽体的该取样管(8)，所述收纳槽(6)上侧开设有放置槽(9)，所述放置槽(9)内设有扩孔组件(10)，所述设备架(1)左右下端顶面均设有固定杆(11)；
其中所述电机(3)输出端套接有主动轮(301)，所述主动轮(301)与从动轮(402)通过各自的啮合齿单向啮合传动，其中从动轮(402)上的各个啮合齿均铰接连接在从动轮(402)轮体上且铰接转动角度小于45°，所述电机(3)输出端穿过移动座(2)顶面延伸至内部并与钻杆(5)顶面连接固定，所述电推杆A(7)上端连接固定有弧型板(701)，该电推杆A(7)的上升依次带动各个取样管(8)在收纳槽(6)槽体内的伸入伸出。
2.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述设备架(1)左右内壁均开设有滑槽(103)，靠近左侧的所述滑槽(103)内壁连接固定有螺纹杆(101)，所述设备架(1)下端左右侧壁均通过铰座铰接有压杆(102)。
3.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述移动座(2)中部开设有储水腔(201)，所述移动座(2)左右侧壁均与滑槽(103)内壁滑动配合，所述移动座(2)左端外壁与螺纹杆(101)外壁滑动配合，所述移动座(2)左端顶面转动连接有蜗轮套(202)，所述蜗轮套(202)内壁与螺纹杆(101)外壁螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述传动组件(4)包括蜗杆A(401)，所述蜗杆A(401)下端外壁与移动座(2)顶面转动连接，所述蜗杆A(401)上端外壁套接有从动轮(402)，所述蜗杆A(401)下端前侧啮合有蜗轮(403)，所述蜗轮(403)中部连接固定有蜗杆B(404)，所述蜗杆B(404)右端外壁与移动座(2)顶面转动连接，所述蜗杆B(404)左端外壁与蜗轮套(202)外壁啮合传动。
5.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述钻杆(5)内部开设有冷却孔(501)，所述冷却孔(501)呈U型结构设置，所述冷却孔(501)前后两端均连通有进水头(502)及出水头(503)，所述进水头(502)及出水头(503)呈弧型结构设置，所述进水头(502)端部呈锥形结构设置，所述钻杆(5)上端外壁穿过移动座(2)底面延伸至内部。
6.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述取样管(8)外端与钻杆(5)外壁滑动配合，所述取样管(8)内端端面连接固定有T型头(801)，所述T型头(801)内端外壁穿过钻杆(5)外壁延伸至收纳槽(6)内并与其滑动配合，所述T型头(801)内端外壁套设有弹簧(802)。
7.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述弧型板(701)左右外壁与T型头(801)内端端面滑动接触。
8.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述扩孔组件(10)包括电推杆B(1001)，所述电推杆B(1001)下端外壁呈左右对称结构铰接有两个连杆(1002)，所述连杆(1002)下端通过铰座铰接有扩孔板(1003)，所述扩孔板(1003)外壁与放置槽(9)内壁滑动配合。
9.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘查钻探装置，其特征在于：所述固定杆(11)上端外壁转动连接有转动座(1101)，所述固定杆(11)上端前后外壁与压杆(102)内壁滑动配合，所述固定杆(11)下端外壁呈螺旋形结构设置，所述固定杆(11)下端外壁滑动配合有固定套(1102)，所述固定套(1102)下端外壁与设备架(1)下端顶面连接固定。
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