CN116181239A - 一种工程地质勘测用岩层钻进设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工程地质勘测用岩层钻进设备，涉及地质钻探技术领域，包括钻进设备底板，所述钻进设备底板上端表面固定安装有钻进组件翻转座，所述钻进组件翻转座上转动安装有钻进组件，所述钻进设备底板前端一体化连接有框架支撑板，所述框架支撑板靠近钻进组件的内侧表面两端均固定安装有竖立限位组件；本发明通过将钻进组件转动安装在钻进设备底板上端的钻进组件翻转座上，并通过一侧安装的翻转卷扬机卷动三根翻转钢索拉动钻进组件的一端，使其翻转，通过三根翻转钢索多点拉紧，使钻进组件竖立时更加稳定，而当钻进组件翻转到位之后，底端卡在竖立限位组件上从而能够使钻进组件更加稳定。

Description

一种工程地质勘测用岩层钻进设备

技术领域

本发明涉及地质钻探技术领域，具体为一种工程地质勘测用岩层钻进设备。

背景技术

钻探是地质勘探工作中的一项重要技术手段。用钻机从地表向下钻进，在地层中形成圆柱形钻孔，以鉴别和划分地层。可从钻孔中不同深度处取得岩心、矿样、土样进行分析研究，用以测定岩石和土层的物理、力学性质和指标，提供设计需要。所用钻机主要分为回转式与冲击式两种。

而在地质钻探的时候，必须对地下的地质面貌进行全面了解，需要进行多点钻探，以满足取样点分布的要求。在钻探设备转移时，移动式钻探设备都会设计起收结构，在钻进时收起结构放下钻探结构，并使之竖直竖立，以保证钻孔能够垂直地面向下钻探。起收结构使设备更易移动，方便多处钻探，但是起收结构也导致钻机结构稳定度降低，使钻机无法完全克服受到地面传回来的反作用力影响，导致钻进的过程中会发生径向摆动，导致钻头不稳定，易发生偏斜，使钻孔与地面角度不符合取样设定要求，产生取样误差问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种工程地质勘测用岩层钻进设备，解决了在地质钻探的时候，由于对地下的地质面貌了解不够全面，提出需要进行多点钻探的情况，而在钻探设备转移时，针对移动式钻探设备都会设计起收结构，可是在钻进的过程中，由于向下钻探的同时，会受到地面传回来的反作用力，导致钻进的过程中，钻头不稳定，与地面角度不符合取样设定要求的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工程地质勘测用岩层钻进设备，包括钻进设备底板，所述钻进设备底板上端表面固定安装有钻进组件翻转座，所述钻进组件翻转座上转动安装有钻进组件，所述钻进设备底板前端一体化连接有框架支撑板，所述框架支撑板靠近钻进组件的内侧表面两端均固定安装有竖立限位组件；

所述框架支撑板前端固定安装有翻转卷扬机座，所述翻转卷扬机座上端表面固定安装有翻转卷扬机。

作为优选的，所述翻转卷扬机上卷套有若干翻转钢索，且若干翻转钢索一端均固定安装在钻进组件远离框架支撑板的一端；

所述框架支撑板下端表面分别固定安装有支撑板第一安装梁和支撑板第二安装梁，所述钻进设备底板上端表面且位于钻进组件下方固定安装有底板垫高梁。

作为优选的，所述钻进组件包括：钻进组件框架梁、翻转连接栓、滑动梁、限位卡座、螺杆滑套框架、钻进驱动组件滑动轨道、钻进驱动组件、钻头限位组件、防护侧板、翻转钢索连接顶板、锁止电机、螺套板和滑动螺杆；

所述钻进组件框架梁下端表面固定安装有两个翻转连接栓，所述钻进组件框架梁上端表面中间固定安装有滑动梁，所述钻进组件框架梁上端表面两端均固定安装有防护侧板，所述滑动梁上滑动设置有螺杆滑套框架，所述螺杆滑套框架上端表面两端均一体化设置有钻进驱动组件滑动轨道，两个所述钻进驱动组件滑动轨道上滑动设置有钻进驱动组件；

所述钻进组件框架梁靠近翻转连接栓的一端一体化设置有两个限位卡座，所述螺杆滑套框架靠近限位卡座的一端固定安装有钻头限位组件，所述钻进组件框架梁远离翻转连接栓的一端一体化设置有翻转钢索连接顶板；

所述滑动梁一侧上端表面固定安装有锁止电机，所述锁止电机输出轴上同轴固定连接有滑动螺杆，所述滑动螺杆上转动套设有螺套板。

作为优选的，所述螺套板一体化设置在螺杆滑套框架上。

作为优选的，所述钻进驱动组件包括：驱动组件底板、轨道滑动限位座、双轴电机、钻头连接套、滑动驱动框、电机转盘、皮带限位片、驱动皮带和旋转螺套；

所述驱动组件底板下端表面固定安装有四个轨道滑动限位座，所述驱动组件底板上端表面固定安装有双轴电机，所述双轴电机前端的输出轴上同轴固定安装有钻头连接套；

所述双轴电机后端固定安装有滑动驱动框，所述双轴电机后端的输出轴上同轴固定安装有电机转盘，所述滑动驱动框两侧内壁上均固定安装有皮带限位片，所述滑动驱动框内下端转动安装有旋转螺套，所述电机转盘和旋转螺套上转动套设有驱动皮带。

作为优选的，所述旋转螺套转动套设在滑动螺杆上。

作为优选的，所述钻头限位组件包括：钻头限位组件外壳、钻头限位组件固定板、钻头随动套、限位滑动条、限位圈和外壳随动套；

所述钻头限位组件外壳两侧均一体化设置有钻头限位组件固定板，所述钻头限位组件外壳内转动设置有外壳随动套，所述外壳随动套内滑动设置有钻头随动套，所述钻头随动套侧面一体化设置有若干限位滑动条，所述钻头随动套两端均一体化设置有限位圈。

作为优选的，所述限位圈直径宽于外壳随动套。

作为优选的，所述竖立限位组件包括：竖立限位组件外壳、弹簧旋转轴、限位旋转挡片、滑动限位片、弹簧限位板和复位弹簧；

所述竖立限位组件外壳两侧内壁之间安装有弹簧旋转轴，所述弹簧旋转轴上转动安装有限位旋转挡片；

所述竖立限位组件外壳前端滑动穿插有滑动限位片，所述滑动限位片后端一体化设置有弹簧限位板，所述弹簧限位板与竖立限位组件外壳之间设置有复位弹簧。

作为优选的，所述限位旋转挡片与限位卡座配合设置。

本发明提供了一种工程地质勘测用岩层钻进设备。具备以下有益效果：

本方案针对背景技术中提出的技术问题，在钻探设备转移时，针对移动式钻探设备都会设计起收结构，可是在钻进的过程中，由于向下钻探的同时，会受到地面传回来的反作用力，导致钻进的过程中，钻头不稳定，与地面角度不符合取样设定要求的问题，而本发明通过将钻进组件转动安装在钻进设备底板上端的钻进组件翻转座上，并通过一侧安装的翻转卷扬机卷动三根翻转钢索拉动钻进组件的一端，使其翻转，通过三根翻转钢索多点拉紧，使钻进组件竖立时更加稳定，而当钻进组件翻转到位之后，底端卡在竖立限位组件上从而能够使钻进组件进一步强化稳定性；

其中，通过钻进组件中的锁止电机驱动前端的滑动螺杆啮合螺套板，联动螺杆滑套框架在滑动梁上滑动，使其下端的钻头对准钻探点，然后启动锁止电机，使其锁止旋转轴，随后启动双轴电机，使其一端的输出轴驱动下端的钻头，另一端通过差速器连接在电机转盘上，通过驱动皮带带动下端的旋转螺套旋转，通过其与后端不动的滑动螺杆配合，形成转动差速的同时，同步驱动钻头钻探，而其中钻头随动套通过钻头连接套与钻头延长杆连接时，当其中钻头随动套上端的限位圈向下滑动抵至外壳随动套上端，使得钻头不再向下移动，防止钻头钻的太深，错过添加延长杆的位置，从而能够保证钻探的正常工作；

其中，通过限位卡座向下压动限位旋转挡片翻动时，通过滑动限位片抵住限位旋转挡片后端，防止其翻转，从而能够固定钻进组件的位置，保证其更加稳定，而抽开滑动限位片，使其限位作用消失，能够解除限位，通过复位弹簧作用在弹簧限位板上，随后能够使其复位。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明中防护罩的内部结构示意图。

图3为本发明中滤芯固定组件的结构示意图。

图4为本发明中滤芯固定组件的正视结构示意图。

图5为本发明图4中a-a线的剖面结构示意图。

图6为本发明图5中A处的放大结构示意图。

图7为本发明中笼盖的结构示意图。

图8为本发明中清洗平台的结构示意图。

图9为本发明中清洗平台的侧视结构示意图。

图10为本发明图9中b-b线的剖面结构示意图。

图11为本发明中竖立限位组件的结构示意图。

图12为本发明竖立限位组件的侧视结构示意图。

图13为本发明图12中c-c线的剖面结构示意图。

其中，1、钻进设备底板；2、钻进组件翻转座；3、钻进组件；301、钻进组件框架梁；302、翻转连接栓；303、滑动梁；304、限位卡座；305、螺杆滑套框架；306、钻进驱动组件滑动轨道；307、钻进驱动组件；3071、驱动组件底板；3072、轨道滑动限位座；3073、双轴电机；3074、钻头连接套；3075、滑动驱动框；3076、电机转盘；3077、皮带限位片；3078、驱动皮带；3079、旋转螺套；308、钻头限位组件；3081、钻头限位组件外壳；3082、钻头限位组件固定板；3083、钻头随动套；3084、限位滑动条；3085、限位圈；3086、外壳随动套；309、防护侧板；310、翻转钢索连接顶板；311、锁止电机；312、螺套板；313、滑动螺杆；4、竖立限位组件；401、竖立限位组件外壳；402、弹簧旋转轴；403、限位旋转挡片；404、滑动限位片；405、弹簧限位板；406、复位弹簧；5、框架支撑板；6、支撑板第一安装梁；7、支撑板第二安装梁；8、翻转卷扬机座；9、翻转卷扬机；10、翻转钢索；11、底板垫高梁。

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。

如图1至图2所示，本发明实施例提供一种工程地质勘测用岩层钻进设备，包括钻进设备底板1，所述钻进设备底板1上端表面固定安装有钻进组件翻转座2，所述钻进组件翻转座2上转动安装有钻进组件3，所述钻进设备底板1前端一体化连接有框架支撑板5，所述框架支撑板5靠近钻进组件3的内侧表面两端均固定安装有竖立限位组件4；所述框架支撑板5前端固定安装有翻转卷扬机座8，所述翻转卷扬机座8上端表面固定安装有翻转卷扬机9，所述翻转卷扬机9上卷套有若干翻转钢索10，且翻转钢索10一端均固定安装在钻进组件3远离框架支撑板5的一端；所述框架支撑板5下端表面分别固定安装有支撑板第一安装梁6和支撑板第二安装梁7，所述钻进设备底板1上端表面且位于钻进组件3下方固定安装有底板垫高梁11。

通过上述的技术方案，通过将钻进组件3转动安装在钻进设备底板1上端的钻进组件翻转座2上，并通过一侧安装的翻转卷扬机9卷动三根翻转钢索10拉动钻进组件3的一端，使其翻转，通过三根翻转钢索10多点拉紧，使钻进组件3竖立时更加稳定，而当钻进组件3之后，底端卡在竖立限位组件4上从而能够使钻进组件3更加稳定。

如图1、图3至图5所示，所述钻进组件3包括：钻进组件框架梁301、翻转连接栓302、滑动梁303、限位卡座304、螺杆滑套框架305、钻进驱动组件滑动轨道306、钻进驱动组件307、钻头限位组件308、防护侧板309、翻转钢索连接顶板310、锁止电机311、螺套板312和滑动螺杆313；所述钻进组件框架梁301下端表面固定安装有两个翻转连接栓302，所述钻进组件框架梁301上端表面中间固定安装有滑动梁303，所述钻进组件框架梁301上端表面两端均固定安装有防护侧板309，所述滑动梁303上滑动设置有螺杆滑套框架305，所述螺杆滑套框架305上端表面两端均一体化设置有钻进驱动组件滑动轨道306，两个所述钻进驱动组件滑动轨道306上滑动设置有钻进驱动组件307；所述钻进组件框架梁301靠近翻转连接栓302的一端一体化设置有两个限位卡座304，所述螺杆滑套框架305靠近限位卡座304的一端固定安装有钻头限位组件308，所述钻进组件框架梁301远离翻转连接栓302的一端一体化设置有翻转钢索连接顶板310；所述滑动梁303一侧上端表面固定安装有锁止电机311，所述锁止电机311输出轴上同轴固定连接有滑动螺杆313，所述滑动螺杆313上转动套设有螺套板312，所述螺套板312一体化设置在螺杆滑套框架305上。

如图3、图6至图7所示，所述钻进驱动组件307包括：驱动组件底板3071、轨道滑动限位座3072、双轴电机3073、钻头连接套3074、滑动驱动框3075、电机转盘3076、皮带限位片3077、驱动皮带3078和旋转螺套3079；所述驱动组件底板3071下端表面固定安装有四个轨道滑动限位座3072，所述驱动组件底板3071上端表面固定安装有双轴电机3073，所述双轴电机3073前端的输出轴上同轴固定安装有钻头连接套3074；所述双轴电机3073后端固定安装有滑动驱动框3075，所述双轴电机3073后端的输出轴上同轴固定安装有电机转盘3076，所述滑动驱动框3075两侧内壁上均固定安装有皮带限位片3077，所述滑动驱动框3075内下端转动安装有旋转螺套3079，所述电机转盘3076和旋转螺套3079上转动套设有驱动皮带3078，所述旋转螺套3079转动套设在滑动螺杆313上。

如图3、图8至图10所示，所述钻头限位组件308包括：钻头限位组件外壳3081、钻头限位组件固定板3082、钻头随动套3083、限位滑动条3084、限位圈3085和外壳随动套3086；所述钻头限位组件外壳3081两侧均一体化设置有钻头限位组件固定板3082，所述钻头限位组件外壳3081内转动设置有外壳随动套3086，所述外壳随动套3086内滑动设置有钻头随动套3083，所述钻头随动套3083侧面一体化设置有若干限位滑动条3084，所述钻头随动套3083两端均一体化设置有限位圈3085，所述限位圈3085直径宽于外壳随动套3086。

通过上述的技术方案，通过钻进组件3中的锁止电机311驱动前端的滑动螺杆313啮合螺套板312，联动螺杆滑套框架305在滑动梁303上滑动，使其下端的钻头对准钻探点，然后启动锁止电机311，使其锁止旋转轴，随后启动双轴电机3073，使其一端的输出轴驱动下端的钻头，另一端通过差速器连接在电机转盘3076上，通过驱动皮带3078带动下端的旋转螺套3079旋转，通过其与后端不动的滑动螺杆313配合，形成转动差速的同时，同步驱动钻头钻探，而其中钻头随动套3083通过钻头连接套3074与钻头延长杆连接时，当其中钻头随动套3083上端的限位圈3085向下滑动抵至外壳随动套3086上端，使得钻头不再向下移动，防止钻头钻的太深，错过添加延长杆的位置，从而能够保证钻探的正常工作。

如图1、图11至图13所示，所述竖立限位组件4包括：竖立限位组件外壳401、弹簧旋转轴402、限位旋转挡片403、滑动限位片404、弹簧限位板405和复位弹簧406；所述竖立限位组件外壳401两侧内壁之间安装有弹簧旋转轴402，所述弹簧旋转轴402上转动安装有限位旋转挡片403；所述竖立限位组件外壳401前端滑动穿插有滑动限位片404，所述滑动限位片404后端一体化设置有弹簧限位板405，所述弹簧限位板405与竖立限位组件外壳401之间设置有复位弹簧406，所述限位旋转挡片403与限位卡座304配合设置。

通过上述的技术方案，通过限位卡座304向下压动限位旋转挡片403翻动时，通过滑动限位片404抵住限位旋转挡片403后端，防止其翻转，从而能够固定钻进组件3的位置，保证其更加稳定，而抽开滑动限位片404，使其限位作用消失，能够解除限位，通过复位弹簧406作用在弹簧限位板405上，随后能够使其复位。

工作原理：

本发明通过将钻进组件3转动安装在钻进设备底板1上端的钻进组件翻转座2上，并通过一侧安装的翻转卷扬机9卷动三根翻转钢索10拉动钻进组件3的一端，使其翻转，通过三根翻转钢索10多点拉紧，使钻进组件3竖立时更加稳定，而当钻进组件3之后，底端卡在竖立限位组件4上从而能够使钻进组件3更加稳定；

其中，通过钻进组件3中的锁止电机311驱动前端的滑动螺杆313啮合螺套板312，联动螺杆滑套框架305在滑动梁303上滑动，使其下端的钻头对准钻探点，然后启动锁止电机311，使其锁止旋转轴，随后启动双轴电机3073，使其一端的输出轴驱动下端的钻头，另一端通过差速器连接在电机转盘3076上，通过驱动皮带3078带动下端的旋转螺套3079旋转，通过其与后端不动的滑动螺杆313配合，形成转动差速的同时，同步驱动钻头钻探，而其中钻头随动套3083通过钻头连接套3074与钻头延长杆连接时，当其中钻头随动套3083上端的限位圈3085向下滑动抵至外壳随动套3086上端，使得钻头不再向下移动，防止钻头钻的太深，错过添加延长杆的位置，从而能够保证钻探的正常工作；

其中，通过限位卡座304向下压动限位旋转挡片403翻动时，通过滑动限位片404抵住限位旋转挡片403后端，防止其翻转，从而能够固定钻进组件3的位置，保证其更加稳定，而抽开滑动限位片404，使其限位作用消失，能够解除限位，通过复位弹簧406作用在弹簧限位板405上，随后能够使其复位。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种工程地质勘测用岩层钻进设备，包括钻进设备底板（1），其特征在于，所述钻进设备底板（1）上端表面固定安装有钻进组件翻转座（2），所述钻进组件翻转座（2）上转动安装有钻进组件（3），所述钻进设备底板（1）前端一体化连接有框架支撑板（5），所述框架支撑板（5）靠近钻进组件（3）的内侧表面两端均固定安装有竖立限位组件（4）；

所述框架支撑板（5）前端固定安装有翻转卷扬机座（8），所述翻转卷扬机座（8）上端表面固定安装有翻转卷扬机（9）。

2.根据权利要求1所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述翻转卷扬机（9）上卷套有若干翻转钢索（10），且若干翻转钢索（10）一端均固定安装在钻进组件（3）远离框架支撑板（5）的一端；

所述框架支撑板（5）下端表面分别固定安装有支撑板第一安装梁（6）和支撑板第二安装梁（7），所述钻进设备底板（1）上端表面且位于钻进组件（3）下方固定安装有底板垫高梁（11）。

3.根据权利要求2所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述钻进组件（3）包括：钻进组件框架梁（301）、翻转连接栓（302）、滑动梁（303）、限位卡座（304）、螺杆滑套框架（305）、钻进驱动组件滑动轨道（306）、钻进驱动组件（307）、钻头限位组件（308）、防护侧板（309）、翻转钢索连接顶板（310）、锁止电机（311）、螺套板（312）和滑动螺杆（313）；

所述钻进组件框架梁（301）下端表面固定安装两个翻转连接栓（302），所述钻进组件框架梁（301）上端表面中间固定安装滑动梁（303），所述钻进组件框架梁（301）上端表面两端均固定安装防护侧板（309），所述滑动梁（303）上滑动设置螺杆滑套框架（305），所述螺杆滑套框架（305）上端表面两端均一体化设置钻进驱动组件滑动轨道（306），两个所述钻进驱动组件滑动轨道（306）上滑动设置钻进驱动组件（307）；

所述钻进组件框架梁（301）靠近翻转连接栓（302）的一端一体化设置两个限位卡座（304），所述螺杆滑套框架（305）靠近限位卡座（304）的一端固定安装钻头限位组件（308），所述钻进组件框架梁（301）远离翻转连接栓（302）的一端一体化设置翻转钢索连接顶板（310）；

所述滑动梁（303）一侧上端表面固定安装锁止电机（311），所述锁止电机（311）输出轴上同轴固定连接滑动螺杆（313），所述滑动螺杆（313）上转动套设螺套板（312）。

4.根据权利要求3所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述螺套板（312）一体化设置在螺杆滑套框架（305）上。

5.根据权利要求3或4所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述钻进驱动组件（307）包括：驱动组件底板（3071）、轨道滑动限位座（3072）、双轴电机（3073）、钻头连接套（3074）、滑动驱动框（3075）、电机转盘（3076）、皮带限位片（3077）、驱动皮带（3078）和旋转螺套（3079）；

所述驱动组件底板（3071）下端表面固定安装四个轨道滑动限位座（3072），所述驱动组件底板（3071）上端表面固定安装双轴电机（3073），所述双轴电机（3073）前端的输出轴上同轴固定安装钻头连接套（3074）；

所述双轴电机（3073）后端固定安装滑动驱动框（3075），所述双轴电机（3073）后端的输出轴上同轴固定安装电机转盘（3076），所述滑动驱动框（3075）两侧内壁上均固定安装皮带限位片（3077），所述滑动驱动框（3075）内下端转动安装旋转螺套（3079），所述电机转盘（3076）和旋转螺套（3079）上转动套设驱动皮带（3078）。

6.根据权利要求5所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述旋转螺套（3079）转动套设在滑动螺杆（313）上。

7.根据权利要求3所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述钻头限位组件（308）包括：钻头限位组件外壳（3081）、钻头限位组件固定板（3082）、钻头随动套（3083）、限位滑动条（3084）、限位圈（3085）和外壳随动套（3086）；

所述钻头限位组件外壳（3081）两侧均一体化设置钻头限位组件固定板（3082），所述钻头限位组件外壳（3081）内转动设置外壳随动套（3086），所述外壳随动套（3086）内滑动设置钻头随动套（3083），所述钻头随动套（3083）侧面一体化设置若干限位滑动条（3084），所述钻头随动套（3083）两端均一体化设置限位圈（3085）。

8.根据权利要求7所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述限位圈（3085）直径宽于外壳随动套（3086）。

9.根据权利要求1所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述竖立限位组件（4）包括：竖立限位组件外壳（401）、弹簧旋转轴（402）、限位旋转挡片（403）、滑动限位片（404）、弹簧限位板（405）和复位弹簧（406）；

所述竖立限位组件外壳（401）两侧内壁之间安装弹簧旋转轴（402），所述弹簧旋转轴（402）上转动安装限位旋转挡片（403）；

所述竖立限位组件外壳（401）前端滑动穿插滑动限位片（404），所述滑动限位片（404）后端一体化设置弹簧限位板（405），所述弹簧限位板（405）与竖立限位组件外壳（401）之间设置复位弹簧（406）。

10.根据权利要求9所述的一种工程地质勘测用岩层钻进设备，其特征在于，所述限位旋转挡片（403）与限位卡座（304）配合设置。

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