CN118223782A - 一种全方位地质探测钻孔设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于地质探测技术领域，公开了一种全方位地质探测钻孔设备，钻杆的上端连接有连接头，连接头的上端设置有矩形滑槽，连接头的一侧开设有第一限位孔；钻孔电机的电机轴上连接有连接轴，连接轴的上部为圆柱杆段，连接轴的下部为矩形杆段，矩形杆段的下部沿竖直方向滑动连接于矩形滑槽内，矩形杆段的一端螺纹连接有定位螺栓，定位螺栓的螺杆段贯穿第一限位孔；矩形杆段的下端与矩形滑槽的内底面之间设置有第一压缩弹簧；钻孔电机外固定有罩壳，罩壳的一侧设置有机架，机架的上部设置有第一驱动机构，机架的下部设置有第二驱动机构。本发明使得钻杆具有一定的缓冲保护作用，清洁刷对钻杆上粘接的泥土进行清洁，全方位的保证钻孔的质量。

Description

一种全方位地质探测钻孔设备

技术领域

本发明属于地质探测技术领域，具体涉及一种全方位地质探测钻孔设备。

背景技术

水工环即水文地质,工程地质和环境地质。水文地质主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。工程地质主要研究内容涉及地质灾害，岩石与第四纪沉积物，岩体稳定性，地震等,为查明各类工程场区的地质条件，对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价，分析、预测在工程建筑作用下，地质条件可能出现的变化和作用，选择最优场地，并提出解决不良地质问题的工程措施，为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。

在水工环地质探测的过程中需要用到水工环地质探测用钻孔装置进行钻孔作业，然而现有的水工环地质探测用钻孔装置在钻孔的过程中，钻杆上容易带出大量的泥土，对钻杆上粘附的泥土清理不够彻底，容易使下次钻孔时，粘附在钻杆上的旧泥土会影响再次钻孔的质量；且钻杆上粘附的旧泥土再次钻孔时，会掺杂新泥土，当工作人员对钻出的泥土进行取样时，容易出现混淆的情况，影响后续的全方位分析，同样不利于钻孔的质量；且现有的钻头都是固定在电机上使用的，当钻孔遇到坚硬物质时，容易对钻头造成损伤和损坏，无法对钻头起到很好的保护作用，而人工更换钻头较费时费力，也会对钻孔的质量造成影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种全方位地质探测钻孔设备，用以解决现有技术中存在的上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种全方位地质探测钻孔设备，包括钻孔电机和钻杆，钻杆的上端连接有连接头，连接头的上端设置有矩形滑槽，连接头的一侧开设有沿竖直方向延伸的第一限位孔；所述钻孔电机的电机轴上连接有连接轴，连接轴的上部为与钻孔电机的电机轴相连接的圆柱杆段，连接轴的下部为连接于圆柱杆段下方的矩形杆段，矩形杆段的下部沿竖直方向滑动连接于矩形滑槽内，矩形杆段的一端螺纹连接有定位螺栓，定位螺栓的螺杆段贯穿第一限位孔；所述矩形杆段的下端与矩形滑槽的内底面之间设置有第一压缩弹簧；所述钻孔电机外固定有罩壳，罩壳的一侧设置有机架，机架的上部设置有驱动罩壳竖直升降的第一驱动机构，机架的下部设置有驱动清洁刷对钻杆进行清洁的第二驱动机构。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述机架的上部设置有第一腔室，第一驱动机构包括固定于第一腔室内顶面的第一电机，第一电机的电机轴上连接有第一螺杆，第一螺杆远离第一电机的一端通过轴承座或轴承与机架转动连接；所述第一螺杆上螺纹连接有移动块，第一腔室的一侧设置有沿竖直方向延伸的第二限位孔，移动块的一侧设置有与罩壳相连接的连接部，连接部的中部沿竖直方向滑动于第二限位孔内。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述移动块的另一侧设置有限位块，第一腔室内固定有竖直限位杆，限位块通过直线轴承与竖直限位杆滑动连接。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述第一腔室的一侧设置有两个竖直滑道，罩壳的一侧安装有两组滚轮，两组滚轮分别滑动连接于两个竖直滑道内。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述机架的下部设置有第二腔室，第二驱动机构包括安装于第二腔室内顶面的上基座和安装于第二腔室内底面的下基座，上基座的下端安装有第二电机，第二电机的电机轴上安装有第一转轴，第一转轴的下端与下基座转动连接，第一转轴上安装有所述清洁刷；所述第二腔室的一侧设置有第一通孔，清洁刷的刷毛穿过第一通孔并与钻杆的下部相接触。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述上基座和下基座之间转动连接有第二转轴，第二转轴上安装有所述清洁刷，该清洁刷的刷毛穿过第一通孔并与钻杆的下部相接触；所述第一转轴上安装有第一齿轮，第二转轴上安装有第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮相啮合。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述上基座沿靠近钻杆或远离钻杆方向滑动连接于第二腔室的内顶面，下基座沿靠近钻杆或远离钻杆方向滑动连接于第二腔室的内底面；所述第二腔室内转动连接有与上基座滑动方向相平行的第二螺杆，第二螺杆与上基座的下部螺纹连接；所述第二腔室的上端设置有第三腔室，第三腔室与第二腔室之间设置有贯穿孔，第三腔室内转动连接有调节轴，调节轴上安装有第三齿轮，第二螺杆上安装有第四齿轮，第四齿轮与第三齿轮在贯穿孔内相啮合；所述调节轴的一端贯穿至第三腔室外并连接有手轮。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述矩形杆段的外接圆的直径小于圆柱杆段的直径，圆柱杆段与连接头之间设置有套接于矩形杆段外的第二压缩弹簧。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述连接头外设置有环形限位板，罩壳的下端通过延伸杆连接有接触开关，罩壳与接触开关的触点之间设置有接触间隙。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述机架的下端设置有移动滚轮，机架的后侧安装有移动把手。

有益效果：本发明在钻孔电机与钻杆之间设置连接头和连接轴，连接轴下部的矩形杆段滑动连接于矩形滑槽内，进而使得连接轴可以带动连接头转动，而矩形杆段上螺纹连接的定位螺栓滑动连接于第一限位孔内，可以防止矩形杆段从矩形滑槽内退出去，保证了连接头和连接轴的稳定连接，进而保证钻孔电机可以稳定的带动钻杆转动，再结合第一驱动机构控制钻孔电机升降，就可以稳定的实现钻孔操作；与此同时，在矩形杆段的下端与矩形滑槽的内底面之间设置第一压缩弹簧，正常情况下，因为第一压缩弹簧处于压缩状态，因此在钻杆未钻到坚硬物质时，保证钻杆可以稳定的进行破土操作，进而保证钻孔的质量，而在钻杆钻到坚硬物质时，第一压缩弹簧因为受反向的作用力比较大，可以进一步的压缩，进而对钻杆起到一定的保护作用；在上述结构的基础上，机架的下部设置有驱动清洁刷对钻杆进行清洁的第二驱动机构，在进行钻孔时，或者在钻孔结束后，都可以利用清洁刷对钻杆上粘接的泥土进行清洁，进而对钻杆起到保护作用，进一步保证钻孔的质量，结合第一压缩弹簧的缓冲保护作用，可以全方位的保证钻孔的质量。

附图说明

图1为本发明部分剖视后的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图。

图中：1-钻孔电机；2-钻杆；3-连接头；301-第一限位孔；302-环形限位板；4-连接轴；5-定位螺栓；6-第一压缩弹簧；7-罩壳；701-滚轮；8-机架；801-第一腔室；802-第二限位孔；803-第二腔室；804-第三腔室；805-竖直滑道；806-移动滚轮；807-移动把手；9-清洁刷；10-第一电机；11-第一螺杆；12-移动块；13-竖直限位杆；14-上基座；15-下基座；16-第二电机；17-第一转轴；18-第一齿轮；19-第二螺杆；20-调节轴；21-第三齿轮；22-第四齿轮；23-手轮；24-第二压缩弹簧；25-接触开关。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本发明的一些实施例，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。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

实施例：

如图1和图2所示，本实施例提供了一种全方位地质探测钻孔设备，包括钻孔电机1和钻杆2，钻杆2的上端连接有连接头3，连接头3的上端设置有矩形滑槽，连接头3的一侧开设有沿竖直方向延伸的第一限位孔301，以通过连接头3实现钻杆2与钻孔电机1的连接；所述钻孔电机1的电机轴上连接有连接轴4，钻孔电机1可以带动连接轴4转动，连接轴4的上部为与钻孔电机1的电机轴相连接的圆柱杆段，连接轴4的下部为连接于圆柱杆段下方的矩形杆段，矩形杆段的下部沿竖直方向滑动连接于矩形滑槽内，矩形杆段与矩形滑槽的配合，可以实现圆周方向上的限位，从而在钻孔电机1启动后，钻孔电机1可以带动连接轴4转动，然后通过矩形杆段与矩形滑槽的配合，连接轴4可以带动连接头3转动，再利用连接头3带动钻杆2，以实现钻孔操作，其中，矩形杆段的一端螺纹连接有定位螺栓5，定位螺栓5的螺杆段贯穿第一限位孔301，使得定位螺栓5的螺杆段可以相对于第一限位孔301转动，也可以滑动于第一限位孔301内，进而避免矩形杆段脱离矩形滑槽，保证钻孔电机1启动后，可以稳定的带动钻杆2转动；所述矩形杆段的下端与矩形滑槽的内底面之间设置有第一压缩弹簧6，正常情况下，因为第一压缩弹簧6处于压缩状态，因此在钻杆2未钻到坚硬物质时，保证钻杆2可以稳定的进行破土操作，进而保证钻孔的质量，而在钻杆2钻到坚硬物质时，第一压缩弹簧6因为受反向的作用力比较大，可以进一步的压缩，进而对钻杆2起到一定的保护作用；所述钻孔电机1外固定有罩壳7，罩壳7的一侧设置有机架8，机架8的上部设置有驱动罩壳7竖直升降的第一驱动机构，在钻杆2转动的过程中，第一驱动机构控制罩壳7升降，进而控制钻杆2升降，即可实现钻孔操作，机架8的下部设置有驱动清洁刷9对钻杆2进行清洁的第二驱动机构，在进行钻孔时，或者在钻孔结束后，都可以利用清洁刷9对钻杆2上粘接的泥土进行清洁，进而对钻杆起到保护作用，进一步保证钻孔的质量。

需要说明的是，实际中机架上会设计控制器和蓄电池等，控制器控制各个电子设备的运行，蓄电池为电子设备的运行提供电能，当然，控制器和蓄电池都是常规的现有技术，不在本申请的保护范围内，因此此处不做过多说明。

本发明在钻孔电机1与钻杆2之间设置连接头3和连接轴4，连接轴4下部的矩形杆段滑动连接于矩形滑槽内，进而使得连接轴4可以带动连接头3转动，而矩形杆段上螺纹连接的定位螺栓5滑动连接于第一限位孔301内，可以防止矩形杆段从矩形滑槽内退出去，保证了连接头3和连接轴4的稳定连接，进而保证钻孔电机1可以稳定的带动钻杆2转动，再结合第一驱动机构控制钻孔电机1升降，就可以稳定的实现钻孔操作；与此同时，在矩形杆段的下端与矩形滑槽的内底面之间设置第一压缩弹簧6，正常情况下，因为第一压缩弹簧6处于压缩状态，因此在钻杆2未钻到坚硬物质时，保证钻杆2可以稳定的进行破土操作，进而保证钻孔的质量，而在钻杆2钻到坚硬物质时，第一压缩弹簧6因为受反向的作用力比较大，可以进一步的压缩，进而对钻杆2起到一定的保护作用；在上述结构的基础上，机架8的下部设置有驱动清洁刷9对钻杆2进行清洁的第二驱动机构，在进行钻孔时，或者在钻孔结束后，都可以利用清洁刷9对钻杆2上粘接的泥土进行清洁，进而对钻杆起到保护作用，进一步保证钻孔的质量，结合第一压缩弹簧6的缓冲保护作用，可以全方位的保证钻孔的质量。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述机架8的上部设置有第一腔室801，第一驱动机构包括固定于第一腔室801内顶面的第一电机10，第一电机10的电机轴上连接有第一螺杆11，第一螺杆11远离第一电机10的一端通过轴承座或轴承与机架8转动连接，保证第一螺杆11的灵活性，而在第一电机10启动后，就可以带动第一螺杆11稳定的进行旋转；所述第一螺杆11上螺纹连接有移动块12，第一腔室801的一侧设置有沿竖直方向延伸的第二限位孔802，移动块12的一侧设置有与罩壳7相连接的连接部，连接部的中部沿竖直方向滑动于第二限位孔802内，因为连接部与第二限位孔802的滑动配合，因此在第一螺杆11的旋转时，可以带动移动块12竖直升降，然后带动罩壳7竖直升降，也就实现钻杆在钻孔时的升降，操作简单而方便。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述移动块12的另一侧设置有限位块，第一腔室801内固定有竖直限位杆13，限位块通过直线轴承与竖直限位杆13滑动连接，这样使得限位块只可以沿着竖直限位杆13升降滑动，进而进一步保证了移动块12沿竖直方向升降时的稳定性。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述第一腔室801的一侧设置有两个竖直滑道805，罩壳7的一侧安装有两组滚轮701，两组滚轮701分别滑动连接于两个竖直滑道805内，具体的，罩壳7的一侧的上部和下部均固定有长条轴，长条轴的两端均连接有滚轮701，保证滚轮701的稳定性，而两组滚轮701分别滑动连接于两个竖直滑道805内，保证了罩壳7移动时的稳定性，而且可以减少摩擦，进一步保证设备的使用寿命。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述机架8的下部设置有第二腔室803，第二驱动机构包括安装于第二腔室803内顶面的上基座14和安装于第二腔室803内底面的下基座15，上基座14的下端安装有第二电机16，第二电机16的电机轴上安装有第一转轴17，第一转轴17的下端与下基座15转动连接，第一转轴17上安装有所述清洁刷9，第二电机16的启动后可以控制第一转轴17转动，第一转轴17转动可以带动清洁刷9转动，进而利用转动的清洁刷9对钻杆进行清洁；所述第二腔室803的一侧设置有第一通孔，清洁刷9的刷毛穿过第一通孔并与钻杆2的下部相接触，保证清洁刷可以稳定的对钻杆进行清洁。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述上基座14和下基座15之间转动连接有第二转轴，第二转轴上安装有所述清洁刷9，该清洁刷9的刷毛穿过第一通孔并与钻杆2的下部相接触；所述第一转轴17上安装有第一齿轮18，第二转轴上安装有第二齿轮，第一齿轮18与第二齿轮相啮合，当第一转轴17转动时，第一转轴17会一起转动，然后第一转轴17带动第二齿轮转动，第二齿轮带动第二转轴转动，第二转轴带动其连接的清洁刷9转动，两个清洁刷9分别从钻杆的两侧对钻杆进行清洁，可以达到更好的清洁效果。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述上基座14沿靠近钻杆2或远离钻杆2方向滑动连接于第二腔室803的内顶面，下基座15沿靠近钻杆2或远离钻杆2方向滑动连接于第二腔室803的内底面，而假如下基座15或上基座14在进行滑动时，下基座15和上基座14都会同步转动，进而保证第二电机16始终可以控制清洁刷9对钻杆进行清洁；所述第二腔室803内转动连接有与上基座14滑动方向相平行的第二螺杆19，第二螺杆19与上基座14的下部螺纹连接；所述第二腔室803的上端设置有第三腔室804，第三腔室804与第二腔室803之间设置有贯穿孔，第三腔室804内转动连接有调节轴20，调节轴20上安装有第三齿轮21，第二螺杆19上安装有第四齿轮22，第四齿轮22与第三齿轮21在贯穿孔内相啮合；所述调节轴20的一端贯穿至第三腔室804外并连接有手轮23，通过手动转动手轮23，可以控制调节轴20转动，调节轴20转动可以带动第三齿轮21转动，第三齿轮21转动可以带动第四齿轮22转动，第四齿轮22转动可以带动第二螺杆19转动，第二螺杆19转动可以带动上基座14滑动，进而可以调节清洁刷9与钻杆之间的间距，进而可以根据实际情况调整清洁力度。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述矩形杆段的外接圆的直径小于圆柱杆段的直径，圆柱杆段与连接头3之间设置有套接于矩形杆段外的第二压缩弹簧24，第二压缩弹簧24可以进一步提高稳定性，在钻杆2未钻到坚硬物质时，保证钻杆2可以稳定的进行破土操作，进而保证钻孔的质量，而在钻杆2钻到坚硬物质时，第二压缩弹簧24因为受反向的作用力比较大，可以进一步的压缩，进而对钻杆2起到一定的保护作用。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述连接头3外设置有环形限位板302，罩壳7的下端通过延伸杆连接有接触开关25，罩壳7与接触开关25的触点之间设置有接触间隙，在钻杆2钻到坚硬物质时，第一压缩弹簧6因为受反向的作用力比较大，可以进一步的压缩，进而使得环形限位板302上滑并触碰接触开关25，此时接触开关25可以反馈一个信号，使得钻孔电机1和第一驱动机构均断电，进而避免继续钻孔，对设备起到保护作用。此处需要说明的是，实际中设计的第一压缩弹簧6继续压缩的极限距离，要小于环形限位板302与接触开关25之间的间距，以保证接触开关25可以起到断电保护的效果。

作为本实施例中一种优选的实施方案，需要进一步说明的是，所述机架8的下端设置有移动滚轮806，方便整个设备的移动，提高了灵活性，而机架8的固定可以是对移动滚轮806进行固定，也可以安装打入土壤中的定位钉等进行定位，参考现有技术设计即可，本实施例不做具体限制，机架8的后侧安装有移动把手807，方便推动或拉动设备，使得设备移动时的操作更加方便。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，包括钻孔电机（1）和钻杆（2），钻杆（2）的上端连接有连接头（3），连接头（3）的上端设置有矩形滑槽，连接头（3）的一侧开设有沿竖直方向延伸的第一限位孔（301）；所述钻孔电机（1）的电机轴上连接有连接轴（4），连接轴（4）的上部为与钻孔电机（1）的电机轴相连接的圆柱杆段，连接轴（4）的下部为连接于圆柱杆段下方的矩形杆段，矩形杆段的下部沿竖直方向滑动连接于矩形滑槽内，矩形杆段的一端螺纹连接有定位螺栓（5），定位螺栓（5）的螺杆段贯穿第一限位孔（301）；所述矩形杆段的下端与矩形滑槽的内底面之间设置有第一压缩弹簧（6）；所述钻孔电机（1）外固定有罩壳（7），罩壳（7）的一侧设置有机架（8），机架（8）的上部设置有驱动罩壳（7）竖直升降的第一驱动机构，机架（8）的下部设置有驱动清洁刷（9）对钻杆（2）进行清洁的第二驱动机构。

2.根据权利要求1所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述机架（8）的上部设置有第一腔室（801），第一驱动机构包括固定于第一腔室（801）内顶面的第一电机（10），第一电机（10）的电机轴上连接有第一螺杆（11），第一螺杆（11）远离第一电机（10）的一端通过轴承座或轴承与机架（8）转动连接；所述第一螺杆（11）上螺纹连接有移动块（12），第一腔室（801）的一侧设置有沿竖直方向延伸的第二限位孔（802），移动块（12）的一侧设置有与罩壳（7）相连接的连接部，连接部的中部沿竖直方向滑动于第二限位孔（802）内。

3.根据权利要求2所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述移动块（12）的另一侧设置有限位块，第一腔室（801）内固定有竖直限位杆（13），限位块通过直线轴承与竖直限位杆（13）滑动连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述第一腔室（801）的一侧设置有两个竖直滑道（805），罩壳（7）的一侧安装有两组滚轮（701），两组滚轮（701）分别滑动连接于两个竖直滑道（805）内。

5.根据权利要求1所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述机架（8）的下部设置有第二腔室（803），第二驱动机构包括安装于第二腔室（803）内顶面的上基座（14）和安装于第二腔室（803）内底面的下基座（15），上基座（14）的下端安装有第二电机（16），第二电机（16）的电机轴上安装有第一转轴（17），第一转轴（17）的下端与下基座（15）转动连接，第一转轴（17）上安装有所述清洁刷（9）；所述第二腔室（803）的一侧设置有第一通孔，清洁刷（9）的刷毛穿过第一通孔并与钻杆（2）的下部相接触。

6.根据权利要求5所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述上基座（14）和下基座（15）之间转动连接有第二转轴，第二转轴上安装有所述清洁刷（9），该清洁刷（9）的刷毛穿过第一通孔并与钻杆（2）的下部相接触；所述第一转轴（17）上安装有第一齿轮（18），第二转轴上安装有第二齿轮，第一齿轮（18）与第二齿轮相啮合。

7.根据权利要求5或6所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述上基座（14）沿靠近钻杆（2）或远离钻杆（2）方向滑动连接于第二腔室（803）的内顶面，下基座（15）沿靠近钻杆（2）或远离钻杆（2）方向滑动连接于第二腔室（803）的内底面；所述第二腔室（803）内转动连接有与上基座（14）滑动方向相平行的第二螺杆（19），第二螺杆（19）与上基座（14）的下部螺纹连接；所述第二腔室（803）的上端设置有第三腔室（804），第三腔室（804）与第二腔室（803）之间设置有贯穿孔，第三腔室（804）内转动连接有调节轴（20），调节轴（20）上安装有第三齿轮（21），第二螺杆（19）上安装有第四齿轮（22），第四齿轮（22）与第三齿轮（21）在贯穿孔内相啮合；所述调节轴（20）的一端贯穿至第三腔室（804）外并连接有手轮（23）。

8.根据权利要求1所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述矩形杆段的外接圆的直径小于圆柱杆段的直径，圆柱杆段与连接头（3）之间设置有套接于矩形杆段外的第二压缩弹簧（24）。

9.根据权利要求1所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述连接头（3）外设置有环形限位板（302），罩壳（7）的下端通过延伸杆连接有接触开关（25），罩壳（7）与接触开关（25）的触点之间设置有接触间隙。

10.根据权利要求1所述的一种全方位地质探测钻孔设备，其特征在于，所述机架（8）的下端设置有移动滚轮（806），机架（8）的后侧安装有移动把手（807）。