CN117365464A - 一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其结构包括支撑壳、减速电机、螺纹杆、导向滑块、钻孔机构，支撑壳底部固定安装在支撑机构右端，并且支撑壳内侧底部安装有减速电机，外钻头在进行高速旋转的状态下，使得滑动球顺着弹性滑动槽往下滑动，内钻环下端的钻齿露出外钻头下方，对土壤进行钻取，而不工作时则在弹性滑动槽的复位滑动下，将内钻环自动收回外钻头内部，避免钻齿对工人造成割伤的情况发生；根据重心位置的变化启动气缸推动延展台远离第一支撑台的位置，延展台远离第一支撑台后增加与岩土地质表面的支撑面积，对钻孔机构的重心进行稳定调节，避免钻孔机构在钻取的过程中重心发生变化而导致设备整体发生倾倒的情况。

Description

一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备

技术领域

本发明涉及岩土工程勘察领域，更具体地说，尤其是涉及到一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备。

背景技术

岩土工程勘察是指根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动，在岩土工程勘察时需要对该地质内部的土壤性质进行勘察，则需要使用到高效率钻孔设备将岩土工程地质内部的土壤进行钻取从而检测，分析地质内部的土壤的性质；

但是现有的高效率钻孔设备在对岩土工程地质内部的土壤进行钻取的过程中存在以下不足：钻孔设备通过圆筒状的钻头旋转以及下降的方式进入到岩土工程地质内部对土壤进行钻取同时将土壤收集在圆筒状的钻头内部，而圆筒状的钻头的齿牙裸露在圆筒状的底部，在对高效率钻孔设备搬移的过程中，容易对工人造成一定的割伤，并且钻取收集的土壤容易堆积在圆筒状的钻头内部不易取出，同时圆筒状的钻头钻取完成后从岩土工程地质内部进行上升移出的过程中，钻头自身的重量发生改变，从而造成钻头在上升移出的重心发生改变，容易导致高效率钻孔设备发生倾倒的情况。

发明内容

本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其结构包括钻取主机、支撑机构，所述钻取主机底部固定安装在支撑机构右侧上端，所述钻取主机包括支撑壳、减速电机、螺纹杆、导向滑块、钻孔机构，所述支撑壳底部固定安装在支撑机构右端，并且支撑壳内侧底部安装有减速电机，所述减速电机输出端与螺纹杆下端相焊接并且同步转动，所述螺纹杆采用间隙配合贯穿于导向滑块内部并且螺纹连接，所述导向滑块与钻孔机构内侧端相焊接，并且钻孔机构内侧端滑动安装在支撑壳外侧端面，所述导向滑块两侧还分别设有一个导向柱，并且导向柱与螺纹杆相互平行，并且两者均在支撑壳内部呈竖直的方位安装。

作为本发明的进一步改进，所述钻孔机构包括滑动板、支撑板、电机、驱动柱、钻头机构，所述滑动板焊接在导向滑块外侧端，并且滑动板外侧焊接有支撑板，所述电机安装在支撑板外侧端上方，并且电机输出端与驱动柱同步转动，所述驱动柱安装在支撑板外侧端下方，并且驱动柱底部与钻头机构顶部中心相焊接，所述支撑板与滑动板呈垂直角度安装，而电机和驱动柱均呈垂直角度安装在支撑板上。

作为本发明的进一步改进，所述钻头机构包括收集筒、钻齿机构、下推机构，所述驱动柱底部与收集筒顶部中心相焊接，所述收集筒下端焊接有钻齿机构，并且收集筒内部上端安装有下推机构，所述钻齿机构位于下推机构下方，所述收集筒和钻齿机构均呈圆柱筒结构。

作为本发明的进一步改进，所述钻齿机构包括外钻头、弹性滑动槽、滑动球、内钻环、钻齿，所述外钻头上端焊接在收集筒下端，并且弹性滑动槽嵌在外钻头内壁，所述滑动球滑动安装在弹性滑动槽内部，并且滑动球焊接在内钻环外表面，所述内钻环位于外钻头内侧，所述内钻环底部设有钻齿，所述滑动球和弹性滑动槽均设有八个，并且每个弹性滑动槽有导向滑动槽和弹簧组成，八个弹性滑动槽呈环型分布在外钻头的内壁上，而八个滑动球呈环型分布在内钻环的外表面上。

作为本发明的进一步改进，所述下推机构包括连动杆、滑动铰接轴、弹簧导杆、竖向导杆、下推板、导向孔，所述连动杆上端与收集筒内部上端中心相铰接，并且连动杆下端设有滑动铰接轴，所述弹簧导杆采用间隙配合贯穿于滑动铰接轴下端内部，并且弹簧导杆固定安装在下推板内部上端，所述下推板外侧边缘嵌有导向孔，并且竖向导杆采用间隙配合贯穿于导向孔内部，所述竖向导杆焊接在收集筒内部上端，所述连动杆、滑动铰接轴和弹簧导杆均设有两个，并且呈左右对称安装，两个连动杆上端相铰接形成倒“”字型结构，并且下端的两个弹簧导杆分别安装在下推板内部上端的左右两侧。

作为本发明的进一步改进，所述支撑机构包括第一支撑台、气缸、辅助推杆、延展台，所述钻取主机底部固定安装在第一支撑台右侧上端，并且第一支撑台内部中端设有气缸，所述气缸左端与延展台右端中部相固定，所述辅助推杆右端采用间隙配合安装在第一支撑台内部，并且辅助推杆左端与延展台右端相固定，所述延展台位于第一支撑台左侧，所述辅助推杆设有两个，并且呈对称安装在气缸的两侧。

作为本发明的进一步改进，所述延展台包括第二支撑台、移动轮、扭力轴、清理杆，所述第二支撑台底部右端和中端安装有移动轮，并且第二支撑台底部左端通过扭力轴与清理杆上端相铰接，所述扭力轴设有两个，并且呈对称安装在清理杆两端与第二支撑台的左端底部铰接处，同时清理杆下端呈长条型的凸轮机构。

本发明的有益效果在于：

1.外钻头在进行高速旋转的状态下，使得滑动球顺着弹性滑动槽往下滑动，将内钻环往下旋出，这时内钻环下端的钻齿露出外钻头下方，对土壤进行钻取，而不工作时则在弹性滑动槽的复位滑动下，将内钻环自动收回外钻头内部，避免在搬移的过程中内钻环底部的钻齿对工人造成割伤的情况发生；

2.钻取过程中的土壤被往上以及进入到收集筒内部进行集中收集，钻取收集完成后，收集筒往上升起，通过连动杆、滑动铰接轴和弹簧导杆的弹性连动配合，使得下推板往上移动后能够弹性下推复位，通过下推板下推便于将收集的土壤推出收集筒内部，防止土壤堆积堵塞在收集筒内部；

3.根据重心位置的变化启动气缸推动延展台远离第一支撑台的位置，通过扭力轴为清理杆施加扭力弹性，使得清理杆能够摆动将底面的杂物进行清理，确保第二支撑台底部的移动轮能够更加平稳的带动第二支撑台进行移动，使得延展台远离第一支撑台后增加与岩土地质表面的支撑面积，对钻孔机构的重心进行稳定调节，避免钻孔机构在钻取的过程中重心发生变化而导致设备整体发生倾倒的情况。

附图说明

图1为本发明一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备的结构示意图。

图2为本发明钻取主机的侧视内部结构示意图。

图3为本发明钻孔机构的侧视结构示意图。

图4为本发明钻头机构的内部结构示意图。

图5为本发明钻齿机构的分拆展开结构示意图。

图6为本发明下推机构的结构示意图。

图7为本发明支撑机构的俯视透视结构示意图。

图8为本发明延展台的仰视以及侧视内部结构示意图。

图中：钻取主机-Z、支撑机构-D、支撑壳-z2、减速电机-z5、螺纹杆-z8、导向滑块-z9、钻孔机构-z7、滑动板-z75、支撑板-z71、电机-z78、驱动柱-z73、钻头机构-z77、收集筒-7t、钻齿机构-7c、下推机构-7y、外钻头-c3、弹性滑动槽-c9、滑动球-c5、内钻环-c1、钻齿-c6、连动杆-y4、滑动铰接轴-y8、弹簧导杆-y1、竖向导杆-y9、下推板-y3、导向孔-y6、第一支撑台-d5、气缸-d1、辅助推杆-d8、延展台-d6、第二支撑台-d68、移动轮-d64、扭力轴-d61、清理杆-d63。

实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例

如附图1至附图6所示：

本发明一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其结构包括钻取主机Z、支撑机构D，所述钻取主机Z底部固定安装在支撑机构D右侧上端，所述钻取主机Z包括支撑壳z2、减速电机z5、螺纹杆z8、导向滑块z9、钻孔机构z7，所述支撑壳z2底部固定安装在支撑机构D右端，并且支撑壳z2内侧底部安装有减速电机z5，所述减速电机z5输出端与螺纹杆z8下端相焊接并且同步转动，所述螺纹杆z8采用间隙配合贯穿于导向滑块z9内部并且螺纹连接，所述导向滑块z9与钻孔机构z7内侧端相焊接，并且钻孔机构z7内侧端滑动安装在支撑壳z2外侧端面；

所述导向滑块z9两侧还分别设有一个导向柱，并且导向柱与螺纹杆z8相互平行，并且两者均在支撑壳z2内部呈竖直的方位安装，确保螺纹杆z8转动驱动导向滑块z9在支撑壳z2内部进行平稳的竖向滑动，从而带动钻孔机构z7在支撑壳z2外侧进行竖直的升降运行。

其中，所述钻孔机构z7包括滑动板z75、支撑板z71、电机z78、驱动柱z73、钻头机构z77，所述滑动板z75焊接在导向滑块z9外侧端，并且滑动板z75外侧焊接有支撑板z71，所述电机z78安装在支撑板z71外侧端上方，并且电机z78输出端与驱动柱z73同步转动，所述驱动柱z73安装在支撑板z71外侧端下方，并且驱动柱z73底部与钻头机构z77顶部中心相焊接；

所述支撑板z71与滑动板z75呈垂直角度安装，而电机z78和驱动柱z73均呈垂直角度安装在支撑板z71上，从而确保电机z78能够带动钻头机构z77进行平稳的旋转，以及滑动板z75带动钻头机构z77保持竖直的方位进行升降运行，确保钻头机构z77能够竖直的钻入岩土工程地质内部将土壤进行钻取工作。

其中，所述钻头机构z77包括收集筒7t、钻齿机构7c、下推机构7y，所述驱动柱z73底部与收集筒7t顶部中心相焊接，所述收集筒7t下端焊接有钻齿机构7c，并且收集筒7t内部上端安装有下推机构7y，所述钻齿机构7c位于下推机构7y下方；

所述收集筒7t和钻齿机构7c均呈圆柱筒结构，通过钻齿机构7c钻入岩土工程地质内部将土壤进行钻取，钻取的土壤被往上以及进入到收集筒7t内部进行集中收集。

其中，所述钻齿机构7c包括外钻头c3、弹性滑动槽c9、滑动球c5、内钻环c1、钻齿c6，所述外钻头c3上端焊接在收集筒7t下端，并且弹性滑动槽c9嵌在外钻头c3内壁，所述滑动球c5滑动安装在弹性滑动槽c9内部，并且滑动球c5焊接在内钻环c1外表面，所述内钻环c1位于外钻头c3内侧，所述内钻环c1底部设有钻齿c6；

所述滑动球c5和弹性滑动槽c9均设有八个，并且每个弹性滑动槽c9有导向滑动槽和弹簧组成，八个弹性滑动槽c9呈环型分布在外钻头c3的内壁上，而八个滑动球c5呈环型分布在内钻环c1的外表面上，从而使得外钻头c3在进行旋转的过程中，能够将内钻环c1往下旋出，使得内钻环c1下端的钻齿c6露出外钻头c3下方，对土壤进行钻取，而不工作时则在弹性滑动槽c9的复位滑动下，将内钻环c1自动收回外钻头c3内部，避免在搬移的过程中内钻环c1底部的钻齿c6对工人造成割伤的情况发生。

其中，所述下推机构7y包括连动杆y4、滑动铰接轴y8、弹簧导杆y1、竖向导杆y9、下推板y3、导向孔y6，所述连动杆y4上端与收集筒7t内部上端中心相铰接，并且连动杆y4下端设有滑动铰接轴y8，所述弹簧导杆y1采用间隙配合贯穿于滑动铰接轴y8下端内部，并且弹簧导杆y1固定安装在下推板y3内部上端，所述下推板y3外侧边缘嵌有导向孔y6，并且竖向导杆y9采用间隙配合贯穿于导向孔y6内部，所述竖向导杆y9焊接在收集筒7t内部上端；

所述连动杆y4、滑动铰接轴y8和弹簧导杆y1均设有两个，并且呈左右对称安装，两个连动杆y4上端相铰接形成倒“V”字型结构，并且下端的两个弹簧导杆y1分别安装在下推板y3内部上端的左右两侧，通过连动杆y4、滑动铰接轴y8和弹簧导杆y1的弹性连动配合，使得下推板y3能够进行弹性升降，在收集土壤时下推板y3往上移动，反之通过下推板y3下推便于将收集的土壤推出收集筒7t内部，防止土壤堆积堵塞在收集筒7t内部。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，选择需要岩土工程需要勘察的位置，确定位置后将支撑机构D放置在岩土地质表面，通过支撑机构D对支撑壳z2进行竖直的支撑，支撑稳定后通过启动电机z78带动驱动柱z73和钻头机构z77进行高速旋转，同时启动减速电机z5带动螺纹杆z8旋转驱动导向滑块z9往下移动，带动滑动板z75以及支撑板z71下降，这时钻头机构z77高速旋转并且竖直下降，下降到岩土地质表面时，通过底部的外钻头c3先对岩土地质表面接触，同时外钻头c3在进行高速旋转的状态下，使得滑动球c5顺着弹性滑动槽c9往下滑动，将内钻环c1往下旋出，这时内钻环c1下端的钻齿c6露出外钻头c3下方，对土壤进行钻取，而不工作时则在弹性滑动槽c9的复位滑动下，将内钻环c1自动收回外钻头c3内部，避免在搬移的过程中内钻环c1底部的钻齿c6对工人造成割伤的情况发生，钻取过程中的土壤被往上以及进入到收集筒7t内部进行集中收集，钻取收集完成后，收集筒7t往上升起，通过连动杆y4、滑动铰接轴y8和弹簧导杆y1的弹性连动配合，使得下推板y3往上移动后能够弹性下推复位，通过下推板y3下推便于将收集的土壤推出收集筒7t内部，防止土壤堆积堵塞在收集筒7t内部。

实施例

如附图7至附图8所示：

其中，所述支撑机构D包括第一支撑台d5、气缸d1、辅助推杆d8、延展台d6，所述钻取主机Z底部固定安装在第一支撑台d5右侧上端，并且第一支撑台d5内部中端设有气缸d1，所述气缸d1左端与延展台d6右端中部相固定，所述辅助推杆d8右端采用间隙配合安装在第一支撑台d5内部，并且辅助推杆d8左端与延展台d6右端相固定，所述延展台d6位于第一支撑台d5左侧；

所述辅助推杆d8设有两个，并且呈对称安装在气缸d1的两侧，通过两个辅助推杆d8的导向作用，确保气缸d1在推动延展台d6远离和贴近第一支撑台d5时更加的平稳，通过延展台d6远离第一支撑台d5时能够对钻取主机Z的重心进行稳定调节，避免钻取主机Z发生倾倒的情况，而延展台d6贴近第一支撑台d5时将体积缩小便于收纳和搬移。

其中，所述延展台d6包括第二支撑台d68、移动轮d64、扭力轴d61、清理杆d63，所述第二支撑台d68底部右端和中端安装有移动轮d64，并且第二支撑台d68底部左端通过扭力轴d61与清理杆d63上端相铰接；

所述扭力轴d61设有两个，并且呈对称安装在清理杆d63两端与第二支撑台d68的左端底部铰接处，同时清理杆d63下端呈长条型的凸轮机构，通过扭力轴d61为清理杆d63施加扭力弹性，使得清理杆d63能够摆动将底面的杂物进行清理，确保第二支撑台d68能够更加稳定的移动进行远离和贴近第一支撑台d5。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，钻孔机构z7在钻取土壤的过程中，需要进行升降而改变自身的高度，这时重心位置随着高度的改变发生一定的变化，根据重心位置的变化启动气缸d1推动延展台d6远离第一支撑台d5的位置，在远离的过程中通过两侧辅助推杆d8的导向作用，确保气缸d1在推动延展台d6远离和贴近第一支撑台d5时更加的平稳，同时延展台d6在远离第一支撑台d5的过程中，通过扭力轴d61为清理杆d63施加扭力弹性，使得清理杆d63能够摆动将底面的杂物进行清理，确保第二支撑台d68底部的移动轮d64能够更加平稳的带动第二支撑台d68进行移动，使得延展台d6远离第一支撑台d5后增加与岩土地质表面的支撑面积从而提高受力面积，能够对钻孔机构z7的重心进行稳定调节，避免钻孔机构z7在钻取的过程中重心发生变化而导致设备整体发生倾倒的情况，而钻取工作完成后，将延展台d6收回贴近第一支撑台d5后，将体积缩小便于收纳和搬移。

利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其结构包括钻取主机（Z）、支撑机构（D），其特征在于：

所述钻取主机（Z）底部固定安装在支撑机构（D）右侧上端，

所述钻取主机（Z）包括支撑壳（z2）、减速电机（z5）、螺纹杆（z8）、导向滑块（z9）、钻孔机构（z7），所述支撑壳（z2）底部固定安装在支撑机构（D）右端，并且支撑壳（z2）内侧底部安装有减速电机（z5），所述减速电机（z5）输出端与螺纹杆（z8）下端相焊接并且同步转动，所述螺纹杆（z8）采用间隙配合贯穿于导向滑块（z9）内部并且螺纹连接，所述导向滑块（z9）与钻孔机构（z7）内侧端相焊接，并且钻孔机构（z7）内侧端滑动安装在支撑壳（z2）外侧端面。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其特征在于：所述钻孔机构（z7）包括滑动板（z75）、支撑板（z71）、电机（z78）、驱动柱（z73）、钻头机构（z77），所述滑动板（z75）焊接在导向滑块（z9）外侧端，并且滑动板（z75）外侧焊接有支撑板（z71），所述电机（z78）安装在支撑板（z71）外侧端上方，并且电机（z78）输出端与驱动柱（z73）同步转动，所述驱动柱（z73）安装在支撑板（z71）外侧端下方，并且驱动柱（z73）底部与钻头机构（z77）顶部中心相焊接。

3.根据权利要求2所述的一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其特征在于：所述钻头机构（z77）包括收集筒（7t）、钻齿机构（7c）、下推机构（7y），所述驱动柱（z73）底部与收集筒（7t）顶部中心相焊接，所述收集筒（7t）下端焊接有钻齿机构（7c），并且收集筒（7t）内部上端安装有下推机构（7y），所述钻齿机构（7c）位于下推机构（7y）下方。

4.根据权利要求3所述的一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其特征在于：所述钻齿机构（7c）包括外钻头（c3）、弹性滑动槽（c9）、滑动球（c5）、内钻环（c1）、钻齿（c6），所述外钻头（c3）上端焊接在收集筒（7t）下端，并且弹性滑动槽（c9）嵌在外钻头（c3）内壁，所述滑动球（c5）滑动安装在弹性滑动槽（c9）内部，并且滑动球（c5）焊接在内钻环（c1）外表面，所述内钻环（c1）位于外钻头（c3）内侧，所述内钻环（c1）底部设有钻齿（c6）。

5.根据权利要求3所述的一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其特征在于：所述下推机构（7y）包括连动杆（y4）、滑动铰接轴（y8）、弹簧导杆（y1）、竖向导杆（y9）、下推板（y3）、导向孔（y6），所述连动杆（y4）上端与收集筒（7t）内部上端中心相铰接，并且连动杆（y4）下端设有滑动铰接轴（y8），所述弹簧导杆（y1）采用间隙配合贯穿于滑动铰接轴（y8）下端内部，并且弹簧导杆（y1）固定安装在下推板（y3）内部上端，所述下推板（y3）外侧边缘嵌有导向孔（y6），并且竖向导杆（y9）采用间隙配合贯穿于导向孔（y6）内部，所述竖向导杆（y9）焊接在收集筒（7t）内部上端。

6.根据权利要求1所述的一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其特征在于：所述支撑机构（D）包括第一支撑台（d5）、气缸（d1）、辅助推杆（d8）、延展台（d6），所述钻取主机（Z）底部固定安装在第一支撑台（d5）右侧上端，并且第一支撑台（d5）内部中端设有气缸（d1），所述气缸（d1）左端与延展台（d6）右端中部相固定，所述辅助推杆（d8）右端采用间隙配合安装在第一支撑台（d5）内部，并且辅助推杆（d8）左端与延展台（d6）右端相固定，所述延展台（d6）位于第一支撑台（d5）左侧。

7.根据权利要求6所述的一种岩土工程勘察用高效率钻孔设备，其特征在于：所述延展台（d6）包括第二支撑台（d68）、移动轮（d64）、扭力轴（d61）、清理杆（d63），所述第二支撑台（d68）底部右端和中端安装有移动轮（d64），并且第二支撑台（d68）底部左端通过扭力轴（d61）与清理杆（d63）上端相铰接。