CN115637921A - 一种气动钻机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气动钻机技术领域，公开了一种气动钻机，包括气动马达、用于为气动马达提供压缩空气的输送管，以及设置在气动马达上的钻杆，所述气动马达的左右两侧均设置有连接杆，所述连接杆的端部固定连接有万向球。本发明通过上述等结构的配合，实现了使用气动钻机时，产生的震动力会通过万向球传递到内半球壳体内，在缓冲弹簧弹力作用下，对震动力起到了缓冲作用，减小了震动力给手臂带来的震动，需要取样不同深度的岩石层样本时，能钻杆钻出一定深度的孔洞后取出钻杆，上移钻杆套露出粉碎刃，粉碎刃对孔洞内的岩石层进行粉碎，粉碎后的碎岩石块能够进入到放置腔内，实现了对不同深度的岩石层进行取样。

Description

一种气动钻机

技术领域

本发明涉及气动钻机技术领域，具体为一种气动钻机。

背景技术

气动钻机被广泛使用，因为气动钻机是通过压缩空气驱动气动马达，不产生任何电火花，所以防爆等级高，地质勘探活动中，需要通过钻机对岩石钻孔，接着将取样管中的岩石样本取出，即可完成采样工作。

在对岩石层进行勘探时，需要用到气动钻机对岩石层进行钻孔，钻孔完成后，不易对不同深度的岩石层进行粉碎取样，且在使用气动钻机时，也会产生震动，使用时的震动力会导致操作者手臂发酸发麻等情况，降低了工作效率，因此需要进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动钻机，具备通过内半球壳体与万向球滚动连接，使用气动钻机时，产生的震动力会通过万向球传递到内半球壳体内，在缓冲弹簧弹力作用下，对震动力起到了缓冲作用，减小了震动力给手臂带来的震动，需要取样不同深度的岩石层样本时，能钻杆钻出一定深度的孔洞后取出钻杆，上移钻杆套，粉碎刃对孔洞内的岩石层进行粉碎，粉碎后的碎岩石块能够进入到放置腔内，实现了对不同深度的岩石层进行取样，且还能够简单快速的对钻杆套进行安装拆卸，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种气动钻机，包括气动马达、用于为气动马达提供压缩空气的输送管，以及设置在气动马达上的钻杆，所述气动马达的左右两侧均设置有连接杆，所述连接杆的端部固定连接有万向球，所述万向球上设置有减震手持组件，当所述气动马达工作时减震手持组件能够减轻对使用者手臂的震动。

所述钻杆的内部开设有放置样品的放置腔，所述钻杆上开设有与放置腔相互贯通的取样槽，所述钻杆的底端固定连接有粉碎组件，所述钻杆的底端套滑动设有钻杆套，所述钻杆上设有用于对钻杆套进行固定的锁止组件，所述钻杆套上开设有通槽一和通槽二，当钻杆对岩石层钻到一定深度，需要对其进行取样时取出钻杆，上移钻杆套，使得粉碎组件贯穿通槽一，且通槽二与取样槽相互对齐，然后通过锁止组件对移动后的钻杆套进行固定。

通过采用上述技术方案，在使用气动钻机时，减震手持组件，对震动力起到了缓冲作用，减小了震动力给手臂带来的震动，需要取样不同深度的岩石层样本时，能钻杆钻出一定深度的孔洞后取出钻杆，上移钻杆套，粉碎组件对孔洞内的岩石层进行粉碎，粉碎后的碎岩石块能够进入到放置腔内，实现了对不同深度的岩石层进行取样，且还能够简单快速的对钻杆套进行安装拆卸。

优选的，所述减震手持组件包括外半球壳体，所述万向球设置在外半球壳体内，所述万向球与外半球壳体之间设有缓冲组件，相邻两外半球壳体之间固定连接有手持杆，两个手持杆之间固定限位杆。

优选的，所述缓冲组件包括设置在外半球壳体内壁内的若干个缓冲弹簧，所述缓冲弹簧的端部连接有内半球壳体，所述万向球与内半球壳体滚动连接。

通过采用上述技术方案，内半球壳体与万向球滚动连接，使用气动钻机时，产生的震动力会通过万向球传递到内半球壳体内，由于内半球壳体通过若干个缓冲弹簧与外半球壳体相连，使得在缓冲弹簧弹力作用下，对震动力起到了缓冲作用，减小了震动力给手臂带来的震动。

优选的，所述手持杆上固定套设有橡胶套。

优选的，所述粉碎组件包括连接在钻杆底部的斜板，所述斜板上固定连接有若干个粉碎刃，当所述钻杆套上移时，所述粉碎刃贯穿通槽一裸露在钻好的孔内，便于在孔内进行粉碎取样。

通过采用上述技术方案，当通过钻杆钻到一定的深度后，取出钻杆，向上移动钻杆套，钻杆套上移会使得粉碎刃贯穿通槽一，同时通槽二与取样槽相互对齐，上移钻杆套使得粉碎刃露出，使得粉碎刃能够对钻孔一定深度后的岩石层进行粉碎，若一开始粉碎刃就露出，进行粉碎式钻孔，则会增加钻孔时的阻力，需要较大的动力驱动，取样槽和通槽二对齐，是为了对一定深度的岩石层粉碎后，粉碎后的随岩石颗粒能够通过通槽二和取样槽进入到放置腔内，从而实现了粉碎刃对孔洞内的岩石层进行粉碎，粉碎后的碎岩石块能够进入到放置腔内，实现了对不同深度的岩石层进行取样。

优选的，所述放置腔内上下滑动放置有推料盘，所述放置腔的内壁上连接有导向环，所述推料盘上连接有贯穿导向环的拉绳，所述拉绳的顶端连接有拉环。

通过采用上述技术方案，使得在取样完成后，通过拉动拉环在拉绳的作用下拉动推料盘上移，推料盘能够把放置腔内的岩石样品推出，便于进行收集采集到的岩石样本。

优选的，所述锁止组件包括连套设在钻杆上的螺纹套，所述螺纹套与钻杆套相连，所述钻杆上固定连接有两个定位杆，所述螺纹套上开设有供定位杆上下移动的条形槽，所述螺纹套上螺纹连接有上内螺纹套和下内螺纹套，所述上内螺纹套和下内螺纹套分别与定位杆的上下两侧接触，以便于上内螺纹套和下内螺纹套对定位杆夹持固定。

通过采用上述技术方案，上内螺纹套和下内螺纹套能够对定位杆进行夹持固定，从而实现了对钻杆套的夹持固定，当需要进行上移钻杆套时，先转动下内螺纹套旋移到螺纹套的底部，然后推动钻杆套上移，使得粉碎刃贯穿通槽一，通槽二与取样槽对齐，然后转动上内螺纹套旋移向下，对定位杆进行夹持固定，实现了对钻杆套的安装固定。

优选的，所述定位杆为内部中空设置，所述定位杆的底部开设有通孔，所述通孔内滑动连接有挤压杆，且挤压杆的顶部设有倾斜面，所述定位杆内滑动连接有移动杆，所述移动杆的一端设有与倾斜面抵接且适配的斜滑面，所述挤压杆上固定套设有限位环，所述移动杆的另一端固定连接有梯形块，所述定位杆内设有与梯形块斜面相互抵接的定位组件，当所述上、下内螺纹套与定位杆抵接时，所述下内螺纹套会推动挤压杆收缩进定位杆内，在移动杆和梯形块的作用下会推动定位组件伸出定位杆并与条形槽抵接。

优选的，所述定位组件包括开设在定位杆上的孔洞，所述孔洞内滑动连接有导向杆，所述导向杆的端部固定连接有与梯形块斜面抵接的三角块，所述导向杆上套设有用于推动三角块与梯形块抵接的复位弹簧，所述条形槽的内壁开设有供导向杆插接的导向槽。

通过采用上述技术方案，当上、下内螺纹套对定位杆进行夹持固定时，即下内螺纹套能够推动挤压杆收缩进定位杆内部的空腔内，挤压杆上移会推动移动杆和梯形块移动，梯形块移动则会克服复位弹簧的弹力，推动导向杆插进导向槽内，对钻杆套实现了再次的固定，使得固定效果更好。

优选的，所述移动杆上固定连接有滑块，所述定位杆的内壁开设有供滑块滑动的滑槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、通过连接杆、万向球、外半球壳体、内半球壳体、缓冲弹簧、手持杆和限位杆的设置，内半球壳体与万向球滚动连接，使用气动钻机时，产生的震动力会通过万向球传递到内半球壳体内，由于内半球壳体通过若干个缓冲弹簧与外半球壳体相连，使得在缓冲弹簧弹力作用下，对震动力起到了缓冲作用，减小了震动力给手臂带来的震动。

二、通过锁止组件、通槽一、通槽二、取样槽和粉碎组件的设置，使得当通过钻杆钻到一定的深度后，取出钻杆，向上移动钻杆套，钻杆套上移会使得粉碎刃贯穿通槽一，同时通槽二与取样槽相互对齐，粉碎刃对孔洞内的岩石层进行粉碎，粉碎后的碎岩石块能够进入到放置腔内，实现了对不同深度的岩石层进行取样。

三、通过推料盘、拉绳和拉环的设置，使得在取样完成后，通过拉动拉环在拉绳的作用下拉动推料盘上移，推料盘能够把放置腔内的岩石样品推出，便于进行收集采集到的岩石样本。

四、通过设置挤压杆、限位环、移动杆、梯形块、三角块、导向杆和复位弹簧以及定位杆内部中空的设置，使得当上、下内螺纹套对定位杆进行夹持固定时，即下内螺纹套能够推动挤压杆收缩进定位杆内部的空腔内，挤压杆上移会推动移动杆和梯形块移动，梯形块移动则会克服复位弹簧的弹力，推动导向杆插进导向槽内，对钻杆套实现了再次的固定，使得固定效果更好，且操作简单方便，给拆卸和安装钻杆套提供了方便。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明图1中露出粉碎刃以及通槽二与取样槽对齐的结构示意图；

图3为本发明定位杆的内部结构示意图；

图4为本发明钻杆套的结构示意图；

图5为本发明钻杆的结构示意图；

图6为本发明缓冲组件的剖视图；

图7为本发明推料盘和钻杆的剖视图；

图8为本发明图7中A处结构的放大图。

图中：1、气动马达；2、输送管；3、钻杆；4、连接杆；5、万向球；6、放置腔；7、取样槽；8、钻杆套；9、通槽一；10、通槽二；11、外半球壳体；12、手持杆；13、限位杆；14、缓冲弹簧；15、内半球壳体；16、橡胶套；17、斜板；18、粉碎刃；19、推料盘；20、导向环；21、拉绳；22、拉环；23、螺纹套；24、定位杆；25、条形槽；26、上内螺纹套；27、下内螺纹套；28、挤压杆；29、移动杆；30、梯形块；31、导向杆；32、三角块；33、复位弹簧；34、滑槽；35、限位环。

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：一种气动钻机，包括气动马达1、用于为气动马达提供压缩空气的输送管2，以及设置在气动马达1上的钻杆3，外界压缩空气通过输送管2输送压缩空气驱动气动马达1，进而带动钻杆3旋转，不产生任何电火花，所以防爆等级高，气动马达1的左右两侧均设置有连接杆4，连接杆4的端部固定连接有万向球5，万向球5上设置有减震手持组件，当气动马达1工作时减震手持组件能够减轻对使用者手臂的震动；

减震手持组件包括外半球壳体11，万向球5设置在外半球壳体11内，万向球5与外半球壳体11之间设有缓冲组件，缓冲组件包括设置在外半球壳体11内壁内的若干个缓冲弹簧14，缓冲弹簧14的端部连接有内半球壳体15，万向球5与内半球壳体15滚动连接，在使用气动钻机时会产生震动，产生的震动力会通过连接杆4和万向球5传递到内半球壳体15内，由于内半球壳体15通过若干个缓冲弹簧14与外半球壳体11相连，万向球会推动内半球壳体15进行挤压缓冲弹簧14，使得在缓冲弹簧14弹力作用下，对震动力起到了缓冲作用，减小了震动力给手臂带来的震动，相邻两外半球壳体11之间固定连接有手持杆12，手持杆12上固定套设有橡胶套16，橡胶套16便于使用者进行握持，两个手持杆12之间固定限位杆13，限位杆13通过支撑杆(图中未示出)与气动马达1相连，限位杆13对两个手持杆12起到了固定作用，使得在通过握住手持杆12使用气动钻机时，更加的稳定。

钻杆3的内部开设有放置样品的放置腔6，放置腔6内上下滑动放置有推料盘19，放置腔6的内壁上连接有导向环20，推料盘19上连接有贯穿导向环20的拉绳21，拉绳21的顶端连接有拉环22，在取样完成后，通过拉动拉环22在拉绳21的作用下拉动推料盘19上移，推料盘19能够把放置腔6内的岩石样品推出，便于进行收集采集到的岩石样本。

钻杆3上开设有与放置腔6相互贯通的取样槽7，钻杆3的底端固定连接有粉碎组件，粉碎组件包括连接在钻杆3底部的斜板17，斜板17上固定连接有若干个粉碎刃18，当钻杆套8上移时，粉碎刃18贯穿通槽一9裸露在钻好的孔内，便于在孔内进行粉碎取样，粉碎刃18能够对钻孔一定深度后的岩石层进行粉碎，若一开始粉碎刃就露出，进行粉碎式钻孔，则会增加钻孔时的阻力，需要较大的动力驱动。

钻杆3的底端套滑动设有钻杆套8，钻杆3上设有用于对钻杆套8进行固定的锁止组件，锁止组件包括连套设在钻杆3上的螺纹套23，螺纹套23与钻杆套8相连，钻杆3上固定连接有两个定位杆24，螺纹套23上开设有供定位杆24上下移动的条形槽25，螺纹套23上螺纹连接有上内螺纹套26和下内螺纹套27，上内螺纹套26和下内螺纹套27分别与定位杆24的上下两侧接触，以便于上内螺纹套26和下内螺纹套27对定位杆24夹持固定，当通过钻杆3钻到一定的深度后，取出钻杆3，先转动下内螺纹套27旋移到螺纹套23的底部，然后推动钻杆3套上移，使得粉碎刃18贯穿通槽一9，通槽二10与取样槽7对齐，然后转动上内螺纹套26旋移向下，对定位杆24进行夹持固定，实现了对钻杆套8的固定。

定位杆24为内部中空设置，定位杆24的底部开设有通孔，通孔内滑动连接有挤压杆28，且挤压杆28的顶部设有倾斜面，挤压杆28上固定套设有限位环35，定位杆24内滑动连接有移动杆29，移动杆29上固定连接有滑块，定位杆24的内壁开设有供滑块滑动的滑槽34，滑块和滑槽34对移动杆29的运动轨迹进行了限定，使得移动杆29移动的更加平稳顺畅，移动杆29的一端设有与倾斜面抵接且适配的斜滑面，移动杆29的另一端固定连接有梯形块30，定位杆24内设有与梯形块30斜面相互抵接的定位组件，当上、下内螺纹套与定位杆24抵接时，下内螺纹套27会推动挤压杆28收缩进定位杆24内，在移动杆29和梯形块30的作用下会推动定位组件伸出定位杆24并与条形槽25抵接，定位组件包括开设在定位杆24上的孔洞，孔洞内滑动连接有导向杆31，导向杆31的端部固定连接有与梯形块30斜面抵接的三角块32，导向杆31上套设有用于推动三角块32与梯形块30抵接的复位弹簧33，条形槽25的内壁开设有供导向杆31插接的导向槽。

当上、下内螺纹套对定位杆24进行夹持固定时，即下内螺纹套27能够推动挤压杆28收缩进定位杆24内部的空腔内，挤压杆28上移会推动移动杆29和梯形块30移动，梯形块30移动则会克服复位弹簧33的弹力，推动导向杆31插进导向槽内，对钻杆套8实现了再次的固定，使得固定效果更好，且操作简单方便，给拆卸和安装钻杆套8提供了方便，钻杆3继续转动，则粉碎刃18能够对钻的孔洞内的岩石层进行粉碎，粉碎后的碎岩石块能够进入到放置腔6内，从而实现了对不同深度的岩石层进行取样。

钻杆套8上开设有通槽一9和通槽二10，当钻杆3对岩石层钻到一定深度，需要对其进行取样时取出钻杆3，上移钻杆套8，使得粉碎组件贯穿通槽一9，且通槽二10与取样槽7相互对齐，然后通过锁止组件对移动后的钻杆套8进行固定。

工作原理：该气动钻机在使用时，外界压缩空气通过输送管2输送压缩空气驱动气动马达1，进而带动钻杆3旋转，不产生任何电火花，所以防爆等级高，在使用气动钻机时会产生震动，产生的震动力会通过连接杆4和万向球5传递到内半球壳体15内，由于内半球壳体15通过若干个缓冲弹簧14与外半球壳体11相连，使得在缓冲弹簧14弹力作用下，对震动力起到了缓冲作用，减小了震动力给手臂带来的震动；当通过钻杆3钻到一定的深度后，取出钻杆3，先转动下内螺纹套27旋移到螺纹套23的底部，然后推动钻杆3套上移，使得粉碎刃18贯穿通槽一9，通槽二10与取样槽7对齐，然后转动上内螺纹套26旋移向下，对定位杆24进行夹持固定，实现了对钻杆套8的固定，当上、下内螺纹套对定位杆24进行夹持固定时，即下内螺纹套27能够推动挤压杆28收缩进定位杆24内部的空腔内，挤压杆28上移会推动移动杆29和梯形块30移动，梯形块30移动则会克服复位弹簧33的弹力，推动导向杆31插进导向槽内，对钻杆套8实现了再次的固定，使得固定效果更好，且操作简单方便，给拆卸和安装钻杆套8提供了方便，钻杆3继续转动，则粉碎刃18能够对钻的孔洞内的岩石层进行粉碎，粉碎后的碎岩石块能够进入到放置腔6内，从而实现了对不同深度的岩石层进行取样，在取样完成后，通过拉动拉环22在拉绳21的作用下拉动推料盘19上移，推料盘19能够把放置腔6内的岩石样品推出，便于进行收集采集到的岩石样本。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种气动钻机，包括气动马达(1)、用于为气动马达提供压缩空气的输送管(2)，以及设置在气动马达(1)上的钻杆(3)，其特征在于：所述气动马达(1)的左右两侧均设置有连接杆(4)，所述连接杆(4)的端部固定连接有万向球(5)，所述万向球(5)上设置有减震手持组件，当所述气动马达(1)工作时减震手持组件能够减轻对使用者手臂的震动；

所述钻杆(3)的内部开设有放置样品的放置腔(6)，所述钻杆(3)上开设有与放置腔(6)相互贯通的取样槽(7)，所述钻杆(3)的底端固定连接有粉碎组件，所述钻杆(3)的底端套滑动设有钻杆套(8)，所述钻杆(3)上设有用于对钻杆套(8)进行固定的锁止组件，所述钻杆套(8)上开设有通槽一(9)和通槽二(10)，当钻杆(3)对岩石层钻到一定深度，需要对其进行取样时取出钻杆(3)，上移钻杆套(8)，使得粉碎组件贯穿通槽一(9)，并且通槽二(10)与取样槽(7)相互对齐，然后通过锁止组件对移动后的钻杆套(8)进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种气动钻机，其特征在于：所述减震手持组件包括外半球壳体(11)，所述万向球(5)设置在外半球壳体(11)内，所述万向球(5)与外半球壳体(11)之间设有缓冲组件，相邻两外半球壳体(11)之间固定连接有手持杆(12)，两个手持杆(12)之间固定限位杆(13)。

3.根据权利要求2所述的一种气动钻机，其特征在于：所述缓冲组件包括设置在外半球壳体(11)内壁内的若干个缓冲弹簧(14)，所述缓冲弹簧(14)的端部连接有内半球壳体(15)，所述万向球(5)与内半球壳体(15)滚动连接。

4.根据权利要求3所述的一种气动钻机，其特征在于：所述手持杆(12)上固定套设有橡胶套(16)。

5.根据权利要求1所述的一种气动钻机，其特征在于：所述粉碎组件包括连接在钻杆(3)底部的斜板(17)，所述斜板(17)上固定连接有若干个粉碎刃(18)，当所述钻杆套(8)上移时，所述粉碎刃(18)贯穿通槽一(9)裸露在钻好的孔内，便于在孔内进行粉碎取样。

6.根据权利要求1所述的一种气动钻机，其特征在于：所述放置腔(6)内上下滑动放置有推料盘(19)，所述放置腔(6)的内壁上连接有导向环(20)，所述推料盘(19)上连接有贯穿导向环(20)的拉绳(21)，所述拉绳(21)的顶端连接有拉环(22)。

7.根据权利要求1所述的一种气动钻机，其特征在于：所述锁止组件包括套设在钻杆(3)上的螺纹套(23)，所述螺纹套(23)与钻杆套(8)相连，所述钻杆(3)上固定连接有两个定位杆(24)，所述螺纹套(23)上开设有供定位杆(24)上下移动的条形槽(25)，所述螺纹套(23)上螺纹连接有上内螺纹套(26)和下内螺纹套(27)，所述上内螺纹套(26)和下内螺纹套(27)分别与定位杆(24)的上下两侧接触，以便于上内螺纹套(26)和下内螺纹套(27)对定位杆(24)夹持固定。

8.根据权利要求7所述的一种气动钻机，其特征在于：所述定位杆(24)为内部中空设置，所述定位杆(24)的底部开设有通孔，所述通孔内滑动连接有挤压杆(28)，且挤压杆(28)的顶部设有倾斜面，所述挤压杆(28)上固定套设有限位环(35)，所述定位杆(24)内滑动连接有移动杆(29)，所述移动杆(29)的一端设有与倾斜面抵接且适配的斜滑面，所述移动杆(29)的另一端固定连接有梯形块(30)，所述定位杆(24)内设有与梯形块(30)斜面相互抵接的定位组件，当所述上、下内螺纹套与定位杆(24)抵接时，所述下内螺纹套(27)会推动挤压杆(28)收缩进定位杆(24)内，在移动杆(29)和梯形块(30)的作用下会推动定位组件伸出定位杆(24)并与条形槽(25)抵接。

9.根据权利要求8所述的一种气动钻机，其特征在于：所述定位组件包括开设在定位杆(24)上的孔洞，所述孔洞内滑动连接有导向杆(31)，所述导向杆(31)的端部固定连接有与梯形块(30)斜面抵接的三角块(32)，所述导向杆(31)上套设有用于推动三角块(32)与梯形块(30)抵接的复位弹簧(33)，所述条形槽(25)的内壁开设有供导向杆(31)插接的导向槽。

10.根据权利要求9所述的一种气动钻机，其特征在于：所述移动杆(29)上固定连接有滑块，所述定位杆(24)的内壁开设有供滑块滑动的滑槽(34)。

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