CN116084827B - 一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，涉及勘测钻具技术领域，包括底板，所述底板的顶部设有滑动板，所述滑动板的顶部固定连接有电机，所述电机的输出端通过联轴器连接有驱动轴。本发明取水单元的设置，反向启动电机，使得驱动轴通过棘轮和卡块带动固定轴和空心转柱和转动扇叶转动进行，同时驱动轴会带动螺纹块向上移动，螺纹块移动带动固定杆、连接杆和挡板向上移动，打开进水孔，使得地下水通过进水孔进入活动腔内，转动扇叶带动地下水从动出水管流出，实现了电动反转带动钻头升起的同时便能对地下水进行取样，进而便于对地下水进行取样，由于不用借助取水装置对地下水进行取样，从而减低了装置的生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及勘测钻具技术领域，尤其是涉及一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具。
背景技术
水文地质勘测也叫水文地质勘察，是指为查明一个地区的水文地质条件而进行的水文地质调查研究工作，其目的是为了掌握地下水和地表水的成因、分布及其运动规律，在进行水文地质勘测时需要用到相应的钻具。
公告号为CN115538921A的中国专利，公开了一种便于取水的水文地质勘测用钻具，属于水文地质勘测技术领域，包括壳体，壳体的侧面固定连接有把手，所述壳体的下方设置有钻头，壳体的内部设置有用于对钻头起到驱动作用的驱动机构，壳体的顶部固定连接有用于配合驱动机构驱动钻头进行竖向往复移动的抽水机构，钻头的顶部开设有用于配合驱动机构与抽水机构的内部空间相连通的透气通孔，所述驱动机构包括中空传动管，中空传动管的底部螺纹连接有若干个可拓展传动管。
但是上述发明存在以下不足之处：现有的水文地质勘测用钻具，大多数需要在钻具上安装取水装置进行取水，对地质进行取水时，需要先将钻头钻入地下，然后启动取水装置进行取水，最后将钻头升起，导致取水过程较为繁琐，取水效果不理想，并且提高了钻具的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的技术方案是：一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，包括底板，所述底板的顶部设有滑动板，所述滑动板的顶部固定连接有电机，所述电机的输出端通过联轴器连接有驱动轴，所述滑动板的顶部开设有活动孔，所述驱动轴的底端贯穿所述活动孔并转动套接有固定套筒还包括；
自动取水机构，所述自动取水机构位于所述固定套筒内，所述自动取水机构用于对地下水进行采集；
所述自动取水机构包括取水单元、滑动单元、清理单元和升降单元，所述取水单元包括开设于所述固定套筒内部的活动腔，所述活动腔的内壁固定连接有固定架，所述固定架的顶部开设有转动孔，所述转动孔内转动连接有空心转柱，所述空心转柱的圆柱外侧壁固定连接有多个转动扇叶，所述空心转柱转动套接于驱动轴上，所述空心转柱的内壁固定连接有固定轴，所述固定轴上转动套接有卡块，所述卡块与所述空心转柱内壁共同固定连接有弹片，所述驱动轴上键连接有棘轮，所述棘轮与所述卡块相适配，所述活动腔的顶部内壁开设有出水孔，所述出水孔内固定连接有出水管。
优选的，所述滑动单元包括滑动元件和复位元件，所述滑动元件包括开设于所述活动腔内壁的进水孔，所述进水孔的顶部内壁开设有滑动槽，所述滑动槽内滑动连接挡板，所述挡板的顶部固定连接有连接杆，所述连接杆的顶端圆柱外侧壁固定连接有固定杆，所述固定杆的一端固定连接有螺纹块，所述驱动轴上开设有螺纹槽，所述螺纹块螺接于所述螺纹槽上。
优选的，所述复位元件包括套接于所述驱动轴上的复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与所述螺纹块以及所述固定套筒固定连接。
优选的，所述螺纹块的一侧固定连接有限位杆，所述活动腔的顶部内壁开设有限位槽，所述限位杆的顶端延伸至所述限位槽内。
优选的，所述进水孔的底部内开设有排料口，所述挡板的底部延伸至排料口内。
优选的，所述清理单元包括固定连接于所述进水孔四侧内壁的过滤板，所述过滤板上开设有条形滑孔，所述条形滑孔内滑动连接有往复轴套，所述往复轴套的一端固定连接有清理刷，所述清理刷与所述过滤板相贴合，所述活动腔的内壁固定连接有安装块，所述安装块的顶部开设有安装孔，所述安装孔内转动连接有往复丝杆，所述往复轴套适配套接于所述往复丝杆上。
优选的，所述往复丝杆的顶部固定连接有转动轮，所述空心转柱的底部固定连接有安装杆，所述安装杆的一端固定连接有弧形块，所述弧形块与所述转动轮相适配。
优选的，所述升降单元包括固定连接于底板顶部的龙门架，所述龙门架的两侧内壁均固定连接有固定轨道，所述滑动板的两端分别滑动连接于两个所述固定轨道上，所述龙门架的顶部内壁与所述底板上共同固定连接有两个螺纹杆，所述滑动板上开设有两个固定孔，两个所述固定孔内均转动连接有转动套管，两个所述转动套管分别通过螺纹连接于两个螺纹杆的外壁，两个所述转动套管上均固定套接有从动轮，所述驱动轴上固定套接有传动轮，所述传动轮与两个所述从动轮上共同张紧套接有传动带。
优选的，所述驱动轴的底端固定连接有钻头，所述钻头的顶部转动连接于所述固定套筒的底端，所述固定套筒的顶部固定连接于所述滑动板的底部。
本发明通过改进在此提供一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
其一：本发明通过取水单元的设置，反向启动电机，使得驱动轴带动棘轮转动，棘轮转动带动通过卡块带动固定轴和空心转柱和转动扇叶转动进行，同时驱动轴会带动螺纹块向上移动，螺纹块移动带动固定杆、连接杆和挡板向上移动，使得挡板打开进水孔，使得地下水通过进水孔进入活动腔内，转动扇叶转动地下水向上流动，使得地下水通过出水管进行流出，这时工作人员将收集杯放在出水管下方收集水样即可，实现了电动反转带动钻头升起的同时便能对地下水进行取样，进而便于对地下水进行取样，由于不用借助取水装置对地下水进行取样，从而减低了装置的生产成本。
其二：本发明通过清理单元的设置，空心转柱转动带动安装杆和弧形块进行圆周转动，弧形块每圆周转动一次会带动转动轮进行旋转，转动轮转动带动往复丝杆进行转动，同时设置的条形滑孔对往复轴套的一端进行限位，往复丝杆转动从而带动往复轴套沿着其轴向方向上进行往复运行，即沿着条形滑孔进行往复运动，运动的往复轴套带动清理刷进行同步移动，从而能够对过滤板进行刷动，实现了对过滤板的便捷清理，使得地下水中的杂质不会堵塞过滤板，进而能够顺利的进行取水。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明中的整体结构立体示意图；
图2为本发明中的固定套筒内部立体结构示意图；
图3为本发明中的固定套筒内部仰视立体结构示意图；
图4为本发明中的固定套筒内部剖视结构示意图；
图5为本发明中的升降单元立体结构示意图；
图6为本发明中的清理单元立体结构示意图；
图7为本发明中的棘轮和卡块配合剖面结构示意图；
图8为本发明中的图4中A处放大立体结构示意图；
图9为本发明中的往复丝杆和往复轴套配合立体结构示意图。
附图标记：
1、底板；101、龙门架；102、固定轨道；103、滑动板；104、螺纹杆；105、从动轮；106、传动轮；107、传动带；108、转动套管；2、固定套筒；201、电机；202、驱动轴；203、活动腔；204、空心转柱；205、固定架；206、转动扇叶；207、固定轴；208、卡块；209、弹片；210、棘轮；211、钻头；3、螺纹槽；301、螺纹块；302、固定杆；303、连接杆；304、挡板；305、进水孔；306、复位弹簧；307、限位杆；308、出水管；309、排料口；4、安装杆；401、弧形块；402、转动轮；403、安装块；404、往复丝杆；405、往复轴套；406、清理刷；407、过滤板；408、条形滑孔。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明，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。
本发明通过改进在此提供一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，本发明的技术方案是：
如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，包括底板1，底板1的顶部设有滑动板103，滑动板103的顶部固定连接有电机201，电机201的输出端通过联轴器连接有驱动轴202，滑动板103的顶部开设有活动孔，驱动轴202的底端贯穿活动孔并转动套接有固定套筒2还包括；
自动取水机构，自动取水机构位于固定套筒2内，自动取水机构用于对地下水进行采集；
自动取水机构包括取水单元、滑动单元、清理单元和升降单元，取水单元包括开设于固定套筒2内部的活动腔203，活动腔203的内壁固定连接有固定架205，固定架205的顶部开设有转动孔，转动孔内转动连接有空心转柱204，空心转柱204的圆柱外侧壁固定连接有多个转动扇叶206，空心转柱204转动套接于驱动轴202上，空心转柱204的内壁固定连接有固定轴207，固定轴207上转动套接有卡块208，卡块208与空心转柱204内壁共同固定连接有弹片209，驱动轴202上键连接有棘轮210，棘轮210与卡块208相适配，活动腔203的顶部内壁开设有出水孔，出水孔内固定连接有出水管308；通过自动取水机构的设置，实现了电动反转带动钻头211升起的同时便能对地下水进行取样，进而便于对地下水进行取样，由于不用借助取水装置对地下水进行取样，从而减低了装置的生产成本。
进一步的，滑动单元包括滑动元件和复位元件，滑动元件包括开设于活动腔203内壁的进水孔305，进水孔305的顶部内壁开设有滑动槽，滑动槽内滑动连接挡板304，挡板304的顶部固定连接有连接杆303，连接杆303的顶端圆柱外侧壁固定连接有固定杆302，固定杆302的一端固定连接有螺纹块301，驱动轴202上开设有螺纹槽3，螺纹块301螺接于螺纹槽3上；通过滑动单元的设置，驱动轴202转动带动螺纹块301向上移动，螺纹块301移动带动固定杆302、连接杆303和挡板304向上移动，实现了自动将进水孔305打开，使得地下水能够流入活动腔203内。
进一步的，复位元件包括套接于驱动轴202上的复位弹簧306，复位弹簧306的两端分别与螺纹块301以及固定套筒2固定连接；通过复位弹簧306的设置，当螺纹块301向下远离螺纹槽3时，复位弹簧306处于拉伸状态，并拉动螺纹块301与螺纹槽3贴合，当螺纹块301向上远离螺纹槽3时，复位弹簧306处于压缩状态，能够挤压螺纹块301与螺纹槽3贴合，实现了复位弹簧306能够带动螺纹块301始终与螺纹槽3贴合。
进一步的，螺纹块301的一侧固定连接有限位杆307，活动腔203的顶部内壁开设有限位槽，限位杆307的顶端延伸至限位槽内；通过限位杆307的设置，提高了螺纹块301的稳定性，实现了螺纹块301在升降的过程中更加稳定。
进一步的，进水孔305的底部内开设有排料口309，挡板304的底部延伸至排料口309内；通过排料口309的设置，当挡板304进行复位时，能够挤压杂质从排料口309排出，实现了挡板304能够顺利进行复位，避免挡板304被杂质挡住造成零件损坏。
进一步的，清理单元包括固定连接于进水孔305四侧内壁的过滤板407，过滤板407上开设有条形滑孔408，条形滑孔408内滑动连接有往复轴套405，往复轴套405的一端固定连接有清理刷406，清理刷406与过滤板407相贴合，活动腔203的内壁固定连接有安装块403，安装块403的顶部开设有安装孔；如附图9所示，安装孔内转动连接有往复丝杆404，往复轴套405适配套接于往复丝杆404上，往复丝杆404的顶部固定连接有转动轮402。
空心转柱204的底部固定连接有安装杆4，安装杆4的一端固定连接有弧形块401，弧形块401与转动轮402相适配；通过清理单元的设置，空心转柱204转动带动安装杆4和弧形块401转动，弧形块401转动带动转动轮402、往复丝杆404进行转动，往复丝杆404转动带动往复轴套405进和清理刷406进行升降，实现了便于对过滤板407进行清理，使得地下水中的杂质不会堵塞过滤板407。
进一步的，升降单元包括固定连接于底板1顶部的龙门架101，龙门架101的两侧内壁均固定连接有固定轨道102，滑动板103的两端分别滑动连接于两个固定轨道102上，龙门架101的顶部内壁与底板1上共同固定连接有两个螺纹杆104，滑动板103上开设有两个固定孔，两个固定孔内均转动连接有转动套管108，两个转动套管108分别通过螺纹连接于两个螺纹杆104的外壁，两个转动套管108上均固定套接有从动轮105，驱动轴202上固定套接有传动轮106，传动轮106与两个从动轮105上共同张紧套接有传动带107；通过升降单元的设置，电机201带动钻头211转动的同时也能带动转动套管108转动，转动套管108转动带动滑动板103、固定套筒2和钻头211进行升降，实现了共用同一个驱动源自动进行钻孔。
进一步的，驱动轴202的底端固定连接有钻头211，钻头211的顶部转动连接于固定套筒2的底端，固定套筒2的顶部固定连接于滑动板103的底部；通过钻头211的设置，电机201带动驱动轴202和钻头211进行转动，实现了钻头211转动能够进行打孔，且钻头211与固定套筒2采用一体式设计，提高了钻头211的稳定性。
具体实施步骤：启动电机201带动驱动轴202和钻头211进行转动，驱动轴202通过传动轮106、传动带107带动两个从动轮105和转动套管108进行转动，转动套管108转动带动滑动板103进行下降，滑动板103下降带动固定套筒2和钻头211下降对地面进行钻孔，驱动轴202转动带动棘轮210进行转动，由于弹片209受挤压能够发生形变，使得棘轮210在转动的过程中不会带动卡块208进行转动，完成钻孔后，反向启动电机201，使得转动套管108带动滑动板103、固定套筒2和钻头211升起，同时驱动轴202带动棘轮210转动，棘轮210转动带动通过卡块208带动固定轴207和空心转柱204进行转动，空心转柱204转动带动转动扇叶206转动进行，由于复位弹簧306处于拉伸状态，会对螺纹块301产生拉力，反向转动的驱动轴202会带动螺纹块301向上移动，螺纹块301移动带动固定杆302、连接杆303和挡板304向上移动，使得挡板304打开进水孔305，使得地下水通过进水孔305进入活动腔203内，转动扇叶206转动地下水向上流动，使得地下水通过出水管308进行流出，这时工作人员将收集杯放在出水管308下方收集水样即可，实现了电动反转带动钻头211升起的同时便能对地下水进行取样，进而便于对地下水进行取样，由于不用借助取水装置对地下水进行取样，从而减低了装置的生产成本。
空心转柱204转动带动安装杆4和弧形块401进行圆周转动，弧形块401每圆周转动一次会带动转动轮402进行旋转，转动轮402转动带动往复丝杆404进行转动，同时设置的条形滑孔408对往复轴套405的一端进行限位，往复丝杆404转动从而带动往复轴套405沿着其轴向方向上进行往复运行，即沿着条形滑孔408进行往复运动，运动的往复轴套405带动清理刷406进行同步移动，从而能够对过滤板407进行刷动，实现了对过滤板407的便捷清理，使得地下水中的杂质不会堵塞过滤板407，进而能够顺利的进行取水。
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 (9)
1.一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，包括底板（1），其特征在于：所述底板（1）的顶部设有滑动板（103），所述滑动板（103）的顶部固定连接有电机（201），所述电机（201）的输出端通过联轴器连接有驱动轴（202），所述滑动板（103）的顶部开设有活动孔，所述驱动轴（202）的底端贯穿所述活动孔并转动套接有固定套筒（2）还包括；
自动取水机构，所述自动取水机构位于所述固定套筒（2）内，所述自动取水机构用于对地下水进行采集；
所述自动取水机构包括取水单元、滑动单元、清理单元和升降单元，所述取水单元包括开设于所述固定套筒（2）内部的活动腔（203），所述活动腔（203）的内壁固定连接有固定架（205），所述固定架（205）的顶部开设有转动孔，所述转动孔内转动连接有空心转柱（204），所述空心转柱（204）的圆柱外侧壁固定连接有多个转动扇叶（206），所述空心转柱（204）转动套接于驱动轴（202）上，所述空心转柱（204）的内壁固定连接有固定轴（207），所述固定轴（207）上转动套接有卡块（208），所述卡块（208）与所述空心转柱（204）内壁共同固定连接有弹片（209），所述驱动轴（202）上键连接有棘轮（210），所述棘轮（210）与所述卡块（208）相适配，所述活动腔（203）的顶部内壁开设有出水孔，所述出水孔内固定连接有出水管（308）。
2.根据权利要求1所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述滑动单元包括滑动元件和复位元件，所述滑动元件包括开设于所述活动腔（203）内壁的进水孔（305），所述进水孔（305）的顶部内壁开设有滑动槽，所述滑动槽内滑动连接挡板（304），所述挡板（304）的顶部固定连接有连接杆（303），所述连接杆（303）的顶端圆柱外侧壁固定连接有固定杆（302），所述固定杆（302）的一端固定连接有螺纹块（301），所述驱动轴（202）上开设有螺纹槽（3），所述螺纹块（301）螺接于所述螺纹槽（3）上。
3.根据权利要求2所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述复位元件包括套接于所述驱动轴（202）上的复位弹簧（306），所述复位弹簧（306）的两端分别与所述螺纹块（301）以及所述固定套筒（2）固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述螺纹块（301）的一侧固定连接有限位杆（307），所述活动腔（203）的顶部内壁开设有限位槽，所述限位杆（307）的顶端延伸至所述限位槽内。
5.根据权利要求4所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述进水孔（305）的底部内开设有排料口（309），所述挡板（304）的底部延伸至排料口（309）内。
6.根据权利要求5所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述清理单元包括固定连接于所述进水孔（305）四侧内壁的过滤板（407），所述过滤板（407）上开设有条形滑孔（408），所述条形滑孔（408）内滑动连接有往复轴套（405），所述往复轴套（405）的一端固定连接有清理刷（406），所述清理刷（406）与所述过滤板（407）相贴合，所述活动腔（203）的内壁固定连接有安装块（403），所述安装块（403）的顶部开设有安装孔，所述安装孔内转动连接有往复丝杆（404），所述往复轴套（405）适配套接于所述往复丝杆（404）上。
7.根据权利要求6所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述往复丝杆（404）的顶部固定连接有转动轮（402），所述空心转柱（204）的底部固定连接有安装杆（4），所述安装杆（4）的一端固定连接有弧形块（401），所述弧形块（401）与所述转动轮（402）相适配。
8.根据权利要求1所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述升降单元包括固定连接于底板（1）顶部的龙门架（101），所述龙门架（101）的两侧内壁均固定连接有固定轨道（102），所述滑动板（103）的两端分别滑动连接于两个所述固定轨道（102）上，所述龙门架（101）的顶部内壁与所述底板（1）上共同固定连接有两个螺纹杆（104），所述滑动板（103）上开设有两个固定孔，两个所述固定孔内均转动连接有转动套管（108），两个所述转动套管（108）分别通过螺纹连接于两个螺纹杆（104）的外壁，两个所述转动套管（108）上均固定套接有从动轮（105），所述驱动轴（202）上固定套接有传动轮（106），所述传动轮（106）与两个所述从动轮（105）上共同张紧套接有传动带（107）。
9.根据权利要求8所述的一种一体式具备取水功能的水文地质勘测用钻具，其特征在于：所述驱动轴（202）的底端固定连接有钻头（211），所述钻头（211）的顶部转动连接于所述固定套筒（2）的底端，所述固定套筒（2）的顶部固定连接于所述滑动板（103）的底部。
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