CN116591606B - 一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钻孔装置技术领域，具体是涉及一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，包括移动基板、钻孔组件和调节组件，调节组件包括有主动调节板、从动调节板、定位圆环和水泵系统，移动基板上开设有长条通孔，主动调节板设置在长条通孔中的一端，主动调节板上设置有连接轴，主动调节板的内部固定设置有两个柔性且能够伸缩的水囊，两个水囊之间通过水管连接，从动调节板设置在长条通孔中的另一端，定位圆环的轴线与从动调节板上的连接轴同轴。本发明减轻了进行钻孔工作前钻孔组件角度调节的工作负担，方便使用的同时还无需与外界环境发生接触，同时也使得进行一次钻孔工作后能够很快的移动至新的地区进行钻孔工作，减少了不必要的时间浪费。

Description

一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置

技术领域

本发明涉及钻孔装置技术领域，具体是涉及一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置。

背景技术

工程地质研究的主内容有：确定岩土组分、组织结构、物理、化学与力学性质及其对建筑工程稳定性的影响，进行岩土工程地质分类，提出改良岩土的建筑性能的方法；研究由于人类工程活动的影响而破坏的自然环境的平衡，以及自然发生的崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地质作用对工程建筑的危害及其预测、评价和防治措施；研究解决各类工程建筑中的地基稳定性。现有的装置在使用时不能够对装置进行调平处理，从而导致会出现钻孔倾斜的情况。

中国专利CN218407302U公开了一种工程地质用便于移动的钻孔装置，第一转盘通过第一丝杆驱动第一丝杆套移动，第一丝杆套通过连接臂带着管体移动，使得底板与地面相邻，转动第二转盘，第二转盘驱动第二丝杆转动，第二丝杆驱动支撑管移动，使得连接头连接的底板与地面紧密贴合，从而使得基板水平，避免钻孔倾斜，但是该方案在使用时由于依靠底板与地面平行贴合来确定基板的水平状态，当处于地面凹凸不平或者地面倾斜的情况时，此时基板将无法很好的确定自身的水平状态，从而导致钻杆钻入地面后将发生倾斜，并且与地面贴合的底板将影响基板的正常移动，因此每次进行钻杆角度调整后都需要花费一定的时间使得底板进行复位，从而影响基板转移至其它地区进行钻孔的时间。

发明内容

针对上述问题，提供一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，通过主动调节板和定位圆环配合对钻孔组件工作位置的角度进行限定，通过水囊和水泵系统的配合使得主动调节板能够在任意角度快速的恢复至水平状态。

为解决现有技术问题，提供一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，包括移动基板、钻孔组件和用于调节钻孔角度的调节组件，调节组件包括有主动调节板、从动调节板、定位圆环和水泵系统，移动基板上开设有能够放置主动调节板和从动调节板的长条通孔，主动调节板设置在长条通孔中的一端，主动调节板上设置有沿长条通孔宽度方向延伸至移动基板内部的连接轴，连接轴能够带动主动调节板进行旋转，主动调节板的内部固定设置有两个柔性且能够伸缩的水囊，两个所述水囊以主动调节板的旋转轴为中心线呈镜像分布，两个水囊之间通过水管连接，水管配合水泵系统完成水囊的出水和进水工作，从动调节板设置在长条通孔中的另一端，从动调节板上也设置有连接轴，从动调节板的旋转轴与主动调节板的旋转轴平行，钻孔组件固定设置在从动调节板上，定位圆环旋转设置在从动调节板沿长条通孔宽度方向的两端，定位圆环的轴线与从动调节板上的连接轴同轴，主动调节板和定位圆环同步旋转，当从动调节板旋转至与主动调节板平行时，定位圆环固定从动调节板。

优选的，调节组件还包括有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮同轴固定套设在主动调节板的连接轴上，第二齿轮与定位圆环同轴，第二齿轮能够带动定位圆环进行旋转，第一齿轮和第二齿轮通过传动带传动连接。

优选的，定位圆环处于第二齿轮和从动调节板之间，定位圆环上开设有两个围绕定位圆环轴线均匀分布的定位孔，从动调节板上滑动设置有能够插入至定位孔中的定位轴，定位轴的滑动方向与固定圆环的轴线平行，第二齿轮上固定设置有能够与定位轴进行异性磁力配合的磁力件。

优选的，调节组件还包括有伺服电机，伺服电机固定设置在移动基板上，从动调节板的连接轴末端同轴固定设置有第三齿轮，第三齿轮与伺服电机的输出轴通过传动带传动连接。

优选的，定位孔中固定设置有激光传感器，激光传感器与伺服电机信号连接，当定位轴插入至定位孔中时，伺服电机停止工作。

优选的，定位圆环上固定设置有第一扭簧，第一扭簧的另一端与第二齿轮固定连接，定位轴和从动调节板之间固定设置有拉簧。

优选的，主动调节板还包括有第一移动板、第二移动板、弹性伸缩杆和钢绳，第一移动板与水囊的底面固定连接，第一移动板和主动调节板之间固定设置有弹性伸缩杆，弹性伸缩杆的轴线与主动调节板的厚度方向平行，第二移动板与两个第一移动板连接，第一移动板能够带动第二移动板进行移动，第二移动板能够带动钢绳的一端进行移动，移动基板中滑动设置有U型块，U型块与移动基板之间固定设置有第一弹簧，U型块上固定连接有钢绳的另一端，U型块能够插入至长条通孔中与主动调节板接触。

优选的，主动调节板还包括有卷筒和第二扭簧，卷筒旋转设置在第二移动板中，卷筒的轴线与第一齿轮的轴线垂直，钢绳靠近第二移动板的一端固定设置在卷筒的侧壁上，扭簧固定设置在第二移动板和卷筒之间。

优选的，主动调节板还包括有滑动块和第二弹簧，滑动块滑动设置在第二移动板上，滑动块的滑动方向与卷筒的轴线平行，每个第二移动板上均滑动设置有两个滑动块，两个所述滑动块以卷筒为中心呈镜像分布，第一移动板上固定设置有能够与滑动块轴接的固定轴座，第二弹簧固定设置在第二移动板和滑动块之间。

优选的，管道的数量为两个，两个管道上均设置有与水泵系统连接的单向阀，两个管道上的单向阀的方向相反。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：

本发明通过主动调节板和定位圆环配合实现了对钻孔组件工作位置的角度进行限定的功能，通过水囊和水泵系统的配合实现了主动调节板能够在移动基板处于任意角度时快速的恢复至水平状态的功能，从而减轻了进行钻孔工作前钻孔组件角度调节的工作负担，方便使用的同时还无需与外界环境发生接触，同时也使得进行一次钻孔工作后能够很快的移动至新的地区进行钻孔工作，减少了不必要的时间浪费。

附图说明

图1是一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置的剖视示意图一。

图2是一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置的剖视示意图二。

图3是一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置的剖视示意图三。

图4是一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置中调节组件的立体示意图。

图5是调节组件中从动调节板的立体剖视示意图。

图6是图5中C的局部放大示意图。

图7是调节组件中主动调节板的立体剖视示意图。

图8是图7中D的局部放大示意图。

图9是图1中A的局部放大示意图。

图10是图2中B的局部放大示意图。

图中标号为：

1-移动基板；11-长条通孔；12-U型块；13-第一弹簧；2-钻孔组件；3-调节组件；31-主动调节板；311-水囊；312-第一移动板；313-第二移动板；314-弹性伸缩杆；315-钢绳；316-卷筒；317-第二扭簧；318-滑动块；319-第二弹簧；32-从动调节板；321-定位轴；322-第三齿轮；323-拉簧；33-定位圆环；331-定位孔；332-第一扭簧；34-水泵系统；341-管道；35-第一齿轮；36-第二齿轮；37-伺服电机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1-图4和图7所示，一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，包括移动基板1、钻孔组件2和用于调节钻孔角度的调节组件3，调节组件3包括有主动调节板31、从动调节板32、定位圆环33和水泵系统34，移动基板1上开设有能够放置主动调节板31和从动调节板32的长条通孔11，主动调节板31设置在长条通孔11中的一端，主动调节板31上设置有沿长条通孔11宽度方向延伸至移动基板1内部的连接轴，连接轴能够带动主动调节板31进行旋转，主动调节板31的内部固定设置有两个柔性且能够伸缩的水囊311，两个所述水囊311以主动调节板31的旋转轴为中心线呈镜像分布，两个水囊311之间通过水管连接，水管配合水泵系统34完成水囊311的出水和进水工作，从动调节板32设置在长条通孔11中的另一端，从动调节板32上也设置有连接轴，从动调节板32的旋转轴与主动调节板31的旋转轴平行，钻孔组件2固定设置在从动调节板32上，定位圆环33旋转设置在从动调节板32沿长条通孔11宽度方向的两端，定位圆环33的轴线与从动调节板32上的连接轴同轴，主动调节板31和定位圆环33同步旋转，当从动调节板32旋转至与主动调节板31平行时，定位圆环33固定从动调节板32。

通过推动移动基板1使得钻孔组件2移动至适当的工作位置，随后通过水泵系统34和管道341的配合向两个水囊311中充入装载水，随着两个水囊311中的装载水不断地增多，主动调节板31的两端重量也在不断地增加并始终保持相等，主动调节板31在两个水囊311的重力作用下发生旋转从而处于水平状态，定位圆环33随着主动调节板31的旋转从而跟随旋转一定角度，当主动调节板31不再进行旋转时，控制从动调节板32旋转，当从动调节板32旋转一定角度后将被定位圆环33固定不再发生移动，此时钻孔组件2的输出端垂直于水平面，启动钻孔组件2进行钻孔，相比较于现有技术，本发明的主动调节板31和定位圆环33配合对钻孔组件2工作位置的角度进行限定，通过水囊311和水泵系统34的配合使得主动调节板31能够在移动基板1处于任意角度时快速的恢复至水平状态，从而减轻了进行钻孔工作前钻孔组件2角度调节的工作负担，方便使用的同时还无需与外界环境发生接触，同时也使得进行一次钻孔工作后能够很快的移动至新的地区进行钻孔工作，减少了不必要的时间浪费。

参见图4-图8所示：调节组件3还包括有第一齿轮35和第二齿轮36，第一齿轮35同轴固定套设在主动调节板31的连接轴上，第二齿轮36与定位圆环33同轴，第二齿轮36能够带动定位圆环33进行旋转，第一齿轮35和第二齿轮36通过传动带传动连接。

水泵系统34配合管道341将装载水不断地运输至水囊311内部，主动调节板31在两端水囊311的重力作用下发生旋转，第一齿轮35跟随主动调节板31进行旋转，第一齿轮35通过传动带使得同轴的第二齿轮36和定位圆环33同时旋转一定角度，随后控制从动调节板32旋转并被定位圆环33固定，此时从动调节板32也处于水平状态，相比较于现有技术，本发明的第一齿轮35和第二齿轮36配合使得定位圆环33跟随主动调节板31进行同步旋转，从而对调节板的旋转角度进行限定使其最大只能旋转至水平状态。

参见图4-图5所示：定位圆环33处于第二齿轮36和从动调节板32之间，定位圆环33上开设有两个围绕定位圆环33轴线均匀分布的定位孔331，从动调节板32上滑动设置有能够插入至定位孔331中的定位轴321，定位轴321的滑动方向与固定圆环的轴线平行，第二齿轮36上固定设置有能够与定位轴321进行异性磁力配合的磁力件。

定位圆环33跟随主动调节板31的旋转从而旋转一定角度，当主动调节板31旋转至水平状态后定位圆环33不再旋转，随后控制从动调节板32旋转，随着从动调节板32的旋转处于从动调节板32内部的定位轴321将移动至与定位孔331对齐的位置，此时第二齿轮36上的磁力件与定位轴321进行异性磁力配合，定位轴321插入至定位孔331中，此时从动调节板32无法再进行移动，相比较于现有技术，本发明的定位孔331、定位轴321和磁力件配合使得定位轴321与定位孔331对齐后能够插入至定位孔331中，从而使得从动调节板32能够与固定圆环保持相对固定状态。

参见图4-图5所示：调节组件3还包括有伺服电机37，伺服电机37固定设置在移动基板1上，从动调节板32的连接轴末端同轴固定设置有第三齿轮322，第三齿轮322与伺服电机37的输出轴通过传动带传动连接。

当主动调节板31旋转一定角度后不再旋转时，此时启动伺服电机37，伺服电机37通过传动带和第三齿轮322带动从动调节板32进行旋转，当从动调节板32旋转至定位轴321插入定位孔331中的位置时，此时关闭伺服电机37，相比较于现有技术，本发明的伺服电机37驱动从动调节板32进行旋转并对其进行位置固定，从而保证钻孔组件2工作时产生的振动不会使得从动调节板32发生晃动。

参见图5-图6所示：定位孔331中固定设置有激光传感器，激光传感器与伺服电机37信号连接，当定位轴321插入至定位孔331中时，伺服电机37停止工作。

伺服电机37工作使得从动调节板32进行旋转，当从动调节板32旋转至水平状态时，此时定位轴321插入至定位孔331中，激光传感器接受信号并将其传递给控制器，控制器工作控制伺服电机37停止工作，相比较于现有技术，本发明的激光传感器控制伺服电机37停止工作，从而防止从动调节板32旋转至水平状态时人工不能及时关闭伺服电机37。

参见图5-图6所示：定位圆环33上固定设置有第一扭簧332，第一扭簧332的另一端与第二齿轮36固定连接，定位轴321和从动调节板32之间固定设置有拉簧323。

当刚移动至适当位置且水囊311中未充水时，此时存在定位轴321卡入定位孔331中的情况，此时水泵系统34配合水管将装载水输入至水囊311中，主动调节板31进行旋转，此时由于定位轴321配合定位孔331固定住定位圆环33的位置，第二齿轮36在传动带和第一齿轮35的工作下与定位圆环33发生相对旋转，第一扭簧332进行压缩形变，当第二齿轮36旋转一定角度后第二齿轮36上的磁力件将不再对齐定位孔331，定位轴321和第二齿轮36上磁力件的异性磁力配合解除，拉簧323此时将拉动定位轴321脱离定位孔331，第一扭簧332发生恢复形变使得定位圆环33发生旋转，相比较于现有技术，本发明的第一扭簧332和拉簧323配合使得定位轴321能够自动从定位孔331中脱离，从而防止定位轴321插入定位孔331中阻止主动调节板31旋转至水平状态的情况发生。

参见图3、图7和图8所示：主动调节板31还包括有第一移动板312、第二移动板313、弹性伸缩杆314和钢绳315，第一移动板312与水囊311的底面固定连接，第一移动板312和主动调节板31之间固定设置有弹性伸缩杆314，弹性伸缩杆314的轴线与主动调节板31的厚度方向平行，第二移动板313与两个第一移动板312连接，第一移动板312能够带动第二移动板313进行移动，第二移动板313能够带动钢绳315的一端进行移动，移动基板1中滑动设置有U型块12，U型块12与移动基板1之间固定设置有第一弹簧13，U型块12上固定连接有钢绳315的另一端，U型块12能够插入至长条通孔11中与主动调节板31接触。

随着装载水不断地充入至水囊311中，第一移动板312将随着水囊311的扩张从而朝向远离主动调节板31的方向移动，第一移动板312移动时将带动第二移动板313发生移动，第二移动板313移动将通过钢绳315使得U型块12向靠近主动调节板31的方向移动，第一弹簧13此时发生压缩形变，当水囊311扩张到最大范围时U型块12将插入至长条通孔11中并挤压主动调节板31，当水囊311中的装载水排出时，第一移动板312和第二移动板313在弹性伸缩杆314的工作下靠近主动调节板31，U型块12在第一弹簧13的弹力下再次收缩至移动基板1的内部，相比较于现有技术，本发明的第一移动板312、第二移动板313、弹性伸缩杆314、钢绳315、U型块12和第一弹簧13配合使得主动调节板31的水平状态能够被固定，从而确保从动调节板32旋转时不会使得固定圆环发生旋转。

参见图7-图10所示：主动调节板31还包括有卷筒316和第二扭簧317，卷筒316旋转设置在第二移动板313中，卷筒316的轴线与第一齿轮35的轴线垂直，钢绳315靠近第二移动板313的一端固定设置在卷筒316的侧壁上，扭簧固定设置在第二移动板313和卷筒316之间。

随着调节组件3的不断工作，钢绳315也将多次受到拉力的作用，当钢绳315发生松弛现象时，此时第二扭簧317发生恢复形变，卷筒316在第二扭簧317的工作下发生旋转，卷筒316将收卷钢绳315从而使得钢绳315再次绷紧，相比较于现有技术，本发明的卷筒316配合第二扭簧317使得松弛的钢绳315再次绷紧，从而提高了调节组件3的使用寿命。

参见图7-图10所示：主动调节板31还包括有滑动块318和第二弹簧319，滑动块318滑动设置在第二移动板313上，滑动块318的滑动方向与卷筒316的轴线平行，每个第二移动板313上均滑动设置有两个滑动块318，两个所述滑动块318以卷筒316为中心呈镜像分布，第一移动板312上固定设置有能够与滑动块318轴接的固定轴座，第二弹簧319固定设置在第二移动板313和滑动块318之间。

水泵系统34配合管道341不断地将装载水输入至水囊311内部，此时两个第一移动板312将保持一定的高度差同时远离主动调节板31，此时滑动块318将与第一移动板312发生旋转，滑动块318在第二移动板313上进行滑动，从而使得钢绳315保持在两个第一移动板312之间不发生位置改变，相比较于现有技术，本发明的滑动块318和第二弹簧319配合对钢绳315的位置进行限定，从而减少钢绳315跟随第二移动板313移动时受到的摩擦。

参见图7所示：管道341的数量为两个，两个管道341上均设置有与水泵系统34连接的单向阀，两个管道341上的单向阀的方向相反。

水泵系统34工作将装载水输入至两个水囊311中，此时只有一个管道341上的单向阀打开，装载水充满水囊311后无法从另一个管道341上的单向阀离开，从而使得水囊311在不断地扩张，相比较于现有技术，本发明的单向阀对装载水的移动路径进行限定，从而确保装载水能够稳定的使水囊311进行扩张。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，包括移动基板（1）、钻孔组件（2）和用于调节钻孔角度的调节组件（3），其特征在于，调节组件（3）包括有主动调节板（31）、从动调节板（32）、定位圆环（33）和水泵系统（34）；

移动基板（1）上开设有能够放置主动调节板（31）和从动调节板（32）的长条通孔（11），主动调节板（31）设置在长条通孔（11）中的一端，主动调节板（31）上设置有沿长条通孔（11）宽度方向延伸至移动基板（1）内部的连接轴，连接轴能够带动主动调节板（31）进行旋转，主动调节板（31）的内部固定设置有两个柔性且能够伸缩的水囊（311），两个所述水囊（311）以主动调节板（31）的旋转轴为中心线呈镜像分布，两个水囊（311）之间通过水管连接，水管配合水泵系统（34）完成水囊（311）的出水和进水工作；

从动调节板（32）设置在长条通孔（11）中的另一端，从动调节板（32）上也设置有连接轴，从动调节板（32）的旋转轴与主动调节板（31）的旋转轴平行，钻孔组件（2）固定设置在从动调节板（32）上；

定位圆环（33）旋转设置在从动调节板（32）沿长条通孔（11）宽度方向的两端，定位圆环（33）的轴线与从动调节板（32）上的连接轴同轴，主动调节板（31）和定位圆环（33）同步旋转，当从动调节板（32）旋转至与主动调节板（31）平行时，定位圆环（33）固定从动调节板（32）；

调节组件（3）还包括有第一齿轮（35）和第二齿轮（36）；

第一齿轮（35）同轴固定套设在主动调节板（31）的连接轴上，第二齿轮（36）与定位圆环（33）同轴，第二齿轮（36）能够带动定位圆环（33）进行旋转，第一齿轮（35）和第二齿轮（36）通过传动带传动连接；

定位圆环（33）处于第二齿轮（36）和从动调节板（32）之间，定位圆环（33）上开设有两个围绕定位圆环（33）轴线均匀分布的定位孔（331），从动调节板（32）上滑动设置有能够插入至定位孔（331）中的定位轴（321），定位轴（321）的滑动方向与固定圆环的轴线平行，第二齿轮（36）上固定设置有能够与定位轴（321）进行异性磁力配合的磁力件；

调节组件（3）还包括有伺服电机（37）；

伺服电机（37）固定设置在移动基板（1）上，从动调节板（32）的连接轴末端同轴固定设置有第三齿轮（322），第三齿轮（322）与伺服电机（37）的输出轴通过传动带传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，其特征在于，定位孔（331）中固定设置有激光传感器，激光传感器与伺服电机（37）信号连接，当定位轴（321）插入至定位孔（331）中时，伺服电机（37）停止工作。

3.根据权利要求2所述的一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，其特征在于，定位圆环（33）上固定设置有第一扭簧（332），第一扭簧（332）的另一端与第二齿轮（36）固定连接，定位轴（321）和从动调节板（32）之间固定设置有拉簧（323）。

4.根据权利要求3所述的一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，其特征在于，主动调节板（31）还包括有第一移动板（312）、第二移动板（313）、弹性伸缩杆（314）和钢绳（315）；

第一移动板（312）与水囊（311）的底面固定连接，第一移动板（312）和主动调节板（31）之间固定设置有弹性伸缩杆（314），弹性伸缩杆（314）的轴线与主动调节板（31）的厚度方向平行，第二移动板（313）与两个第一移动板（312）连接，第一移动板（312）能够带动第二移动板（313）进行移动，第二移动板（313）能够带动钢绳（315）的一端进行移动，移动基板（1）中滑动设置有U型块（12），U型块（12）与移动基板（1）之间固定设置有第一弹簧（13），U型块（12）上固定连接有钢绳（315）的另一端，U型块（12）能够插入至长条通孔（11）中与主动调节板（31）接触。

5.根据权利要求4所述的一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，其特征在于，主动调节板（31）还包括有卷筒（316）和第二扭簧（317）；

卷筒（316）旋转设置在第二移动板（313）中，卷筒（316）的轴线与第一齿轮（35）的轴线垂直，钢绳（315）靠近第二移动板（313）的一端固定设置在卷筒（316）的侧壁上，扭簧固定设置在第二移动板（313）和卷筒（316）之间。

6.根据权利要求5所述的一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，其特征在于，主动调节板（31）还包括有滑动块（318）和第二弹簧（319）；

滑动块（318）滑动设置在第二移动板（313）上，滑动块（318）的滑动方向与卷筒（316）的轴线平行，每个第二移动板（313）上均滑动设置有两个滑动块（318），两个所述滑动块（318）以卷筒（316）为中心呈镜像分布，第一移动板（312）上固定设置有能够与滑动块（318）轴接的固定轴座，第二弹簧（319）固定设置在第二移动板（313）和滑动块（318）之间。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种防钻孔倾斜的工程地质用钻孔装置，其特征在于，管道（341）的数量为两个，两个管道（341）上均设置有与水泵系统（34）连接的单向阀，两个管道（341）上的单向阀的方向相反。