CN204975415U - 一种便携式钻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种便携式钻机，包括电源、钻机总成和供水单元，动力元件与钻杆组通过减速单元连接，所述减速单元包括减速器、输出轴连接套、连接轴、转速传感器和显示器，减速器的输入轴与动力元件的输出轴键连接，减速器的输出轴与连接轴键连接，连接轴通过快速拨插结构与钻杆组连接，输出轴连接套套设于减速器的输出轴上并且与减速器的外壳连接，转速传感器通过输出轴连接套固定并且与显示器电连接，供水单元的水管与钻杆组连通；所述供水单元中设有水泵，水泵通过导管与水管连通，水管上设有阀门；该钻机实现了转速的可视化和供水系统的自动化，具有体积小、重量轻、易拆装、可单人背负转移的特点，可完成难以进入地区的浅层地质勘探工作。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种便携式钻机，属于地质勘探装置技术领域。
背景技术
资源勘探与开发工作通常是在边远偏僻车辆难进入的地区，传统钻机体积较大，难以满足易拆装、易搬运的要求；当要求的取样深度比较浅(≤50m)时，使用传统钻探手段成本高，效率低。
中国实用新型专利“便携式地质勘探取样钻机”(申请号：CN201220520509)、中国实用新型专利“一种便携式取样钻”(申请号：CN201220560818)均公开了一种便携式钻机，包括动力系统、钻进系统和供水单元，可实现单人背负转移；上述两种钻机中，汽油机(动力元件)输出轴与钻杆之间的连接均采用螺纹链接，传递扭矩小，易松动，且供水单元采用人工加压，劳动强度大。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，并提供一种带有转速测量、显示装置的便携式钻机，该钻机通过键连接传递扭矩，传递扭矩大，不易松动。
实现本实用新型目的所采用的技术方案为，一种便携式钻机，至少包括电源、钻机总成和供水单元，所述钻机总成包括动力元件、由动力元件驱动的钻杆组和钻头，供水单元至少包括水管和阀门，所述动力元件与钻杆组通过减速单元连接，所述减速单元包括减速器、输出轴连接套、连接轴、转速传感器和显示器，减速器的输入轴与动力元件的输出轴键连接，减速器的输出轴与连接轴键连接，连接轴通过快速拨插结构与钻杆组连接，输出轴连接套套设于减速器的输出轴上并且与减速器的外壳连接，转速传感器通过输出轴连接套固定并且与显示器电连接，供水单元的水管与钻杆组连通；所述供水单元中设有水泵，水泵、动力元件、转速传感器和显示器均由电源供电，水泵通过导管与水管连通，水管上设有阀门。
所述输出轴连接套为法兰管，其法兰端通过螺栓与减速器的外壳连接，管部的管壁上开设有用于安装转速传感器的安装孔A和进水口A，安装孔A位于法兰端与进水口A之间，水管的出水端固定于进水口A中，减速器的输出轴与连接轴的连接处位于输出轴连接套中。
所述连接轴为中空结构，连接轴的上部开设有与进水口A相对应的进水口B，连接轴的外侧面上开设有两条密封槽，密封槽中设有密封圈，进水口B位于两条密封槽之间。
所述转速传感器为霍尔传感器，连接轴的上部开设有与安装孔A相对应的安装孔B，霍尔传感器的磁铁固定于安装孔B中，其感应器固定于安装孔A中。
所述钻杆组由2根以上通过转换连接件顺序连接的钻杆构成，钻杆与转换连接件通过快速拨插结构连接，钻杆组的首端通过快速拨插结构与连接轴连接，尾端与钻头螺纹连接。
钻杆组上开设有插槽，连接轴的下部上设有与插槽相匹配的插销，插槽与插销构成快速拨插结构。
钻机总成上设有手持架，显示器固定于手持架上。
所述电源上连接有手电筒。
由上述技术方案可知，本实用新型提供的便携式钻机，在动力元件与钻杆组之间安装减速单元，减速单元用于降低钻杆组的输入转速以及扭矩传递，使之在合适的转速下进行钻探，减速单元中设有转速传感器和显示器，用于检测和显示钻杆组的转速，便于操作人员直接判断钻机的转速大小，进而通过控制动力元件的油门大小调节转速；减速器的输入轴与动力元件的输出轴键连接，减速器的输出轴与连接轴键连接，键连接结构传递的扭矩大，并且连接牢固不易松动；本实用新型提供的钻机中，供水单元由水泵提供动力，水泵所需的电能由电源提供，相比于人工加压供水，大大减轻了操作人员的劳动强度。
输出轴连接套为法兰管结构，法兰端通过螺栓与减速器的外壳连接，用于固定转速传感器和水管的出水端，连接轴的外侧面上开设有两条密封槽，密封槽中的密封圈封闭输出轴连接套与连接轴之间的孔隙，形成密封空间，进水口B位于两条密封槽之间，供水单元的水从进水口A流入密封空间中，并通过进水口B流入钻杆组，形成钻井液，该结构密封性好，适用于水资源匮乏的野外作业。
转速传感器优选霍尔传感器，霍尔传感器的磁铁固定于安装孔B(连接轴)中，感应器固定于安装孔A(输出轴连接套)中，连接轴随减速器的输出轴转动，造成感应器的磁场周期性变化，可精确测定钻杆组的转速。
连接轴和钻杆组内部均采用快速拨插结构进行连接，拆装方便，钻杆组卸下后可将整个钻机至于背包中，实现单人背负转移。
与现有技术相比，本实用新型提供的便携式钻机具有以下优点：
1、本实用新型提供的便携式钻机结构简单、体积小、重量轻，适合单人或双人操作；
2、本实用新型提供的便携式钻机采用模块化技术和快速连接技术，方便拆装，单人背包可装下所有工具设备，便于在交通不便的地区的搬运和钻进作业；
3、本实用新型提供的便携式钻机中，供水单元采用电动供水，与传统的人工加压供水相比，降低了劳动强度，且操作方便，体积小，便于搬运；
4、本实用新型提供的便携式钻机具有转速显示模块，在钻进作业时可实时监控钻头的转速，方便控制转速的大小。
附图说明
图1为本实用新型提供的便携式钻机的结构示意图。
图2为钻机总成的结构示意图。
图3为供水单元的结构示意图。
图4为输出轴连接套的结构示意图。
图5为连接轴的结构示意图。
图6为快速拨插结构的结构示意图。
其中，1-显示器，2-汽油机，3-手持架，4-行星减速器，5-霍尔传感器，6-输出轴连接套，7-连接轴，8-细钻杆，9-转换连接件，10-粗钻杆，11-钻头，12-水管，13-阀门，14-导管，15-水泵，16-导线，17-电源，18-密封槽，19-插槽，20-插销，21-安装孔A，22-进水口A，23-安装孔B，24-进水口B，25-手电筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细具体说明，本实用新型的内容不局限于以下实施例。
本实用新型提供的便携式钻机，其结构如图1所示，包括电源17、钻机总成和供水单元；
参见图2，所述钻机总成包括手持架3、汽油机2、由汽油机2驱动的减速单元、钻杆组和钻头11，汽油机2与钻杆组通过减速单元连接，所述减速单元包括行星减速器4、输出轴连接套6、连接轴7、霍尔传感器5和显示器1，显示器1固定于手持架3上，汽油机2的输出轴与行星减速器4的输入轴通过平键连接，行星减速器4的输出轴与连接轴7通过平键连接，输出轴连接套套设于行星减速器4的输出轴上并且与行星减速器4的外壳连接，行星减速器4的输出轴与连接轴的连接处位于输出轴连接套中，所述输出轴连接套为法兰管，其结构如图4所示，法兰端通过螺栓与行星减速器4的外壳连接，管部的管壁上开设有安装孔A21和进水口A22，安装孔A位于法兰端与进水口A之间，水管的出水端固定于进水口A中，所述连接轴为中空结构，参见图5，连接轴的上部开设有与进水口A22相对应的进水口B24和与安装孔A21相对应的安装孔B23，霍尔传感器的磁铁固定于安装孔B中，其感应器固定于安装孔A中，连接轴7的外侧面上开设有两条密封槽18，密封槽中设有密封圈，进水口B位于两条密封槽之间，水管的出水端通过进水口B与连接轴的中间孔连通，所述钻杆组包括粗钻杆10(直径42㎜)、细钻杆8(直径25㎜)和转换连接件9，连接轴7、细钻杆8、转换连接件9和粗钻杆10通过快速拨插结构依次连接，快速拨插结构由插槽19与插销20构成，如图6所示，粗钻杆10与钻头11螺纹连接；
供水单元的结构如图3所示，所述供水单元包括水泵15、水管12、导管14和阀门13，水泵15、汽油机2、霍尔传感器5和显示器均通过导线16与电源17连接，导管14连通水泵17与水管12连通，阀门13安装于水管的出水端；电源上设有手电筒25。
实际使用中，该便携式钻机的钻杆组可快速拆卸，整个钻机可置入背包中，实现单人背负转移。在进行野外钻进工作时，其操作过程如下：
1、打开背包，将钻机总成以及供水单元安装好，将供水单元的水泵放入装满水的水桶或其他盛水器具中；
2、启动汽油机，按下汽油机油门使钻具旋转到所需转速(根据岩石硬度选择不同转速)，按下供水单元电源开关开始供水，与此同时钻机总成可开始钻进工作；
3、当钻进到尾节钻杆即将全部进入岩石的时候，停止钻进和供水，取出岩芯，逆时针旋转尾节钻杆使其与首节钻杆脱离，在尾节钻杆与首节钻杆之间安装第一中间节钻杆，安装完成后继续钻进；
4、当第一中间节钻杆即将完全进入岩石时，重复步骤3，安装第二中间节钻杆，剩余钻进工作以此类推直至钻进结束，钻进过程中如果发现钻头磨损严重，可逆时针旋转钻头将其拆卸并安装新的钻头；
5、钻进结束，将钻机总成以及供水单元拆卸并放入背包中，以方便设备转移。
Claims (8)
1.一种便携式钻机，至少包括电源、钻机总成和供水单元，所述钻机总成包括动力元件、由动力元件驱动的钻杆组和钻头，供水单元至少包括水管和阀门，其特征在于：所述动力元件与钻杆组通过减速单元连接，所述减速单元包括减速器、输出轴连接套、连接轴、转速传感器和显示器，减速器的输入轴与动力元件的输出轴键连接，减速器的输出轴与连接轴键连接，连接轴通过快速拨插结构与钻杆组连接，输出轴连接套套设于减速器的输出轴上并且与减速器的外壳连接，转速传感器通过输出轴连接套固定并且与显示器电连接，供水单元的水管与钻杆组连通；所述供水单元中设有水泵，水泵、动力元件、转速传感器和显示器均由电源供电，水泵通过导管与水管连通，水管上设有阀门。
2.根据权利要求1所述的便携式钻机，其特征在于：所述输出轴连接套为法兰管，其法兰端通过螺栓与减速器的外壳连接，管部的管壁上开设有用于安装转速传感器的安装孔A和进水口A，安装孔A位于法兰端与进水口A之间，水管的出水端固定于进水口A中，减速器的输出轴与连接轴的连接处位于输出轴连接套中。
3.根据权利要求2所述的便携式钻机，其特征在于：所述连接轴为中空结构，连接轴的上部开设有与进水口A相对应的进水口B，连接轴的外侧面上开设有两条密封槽，密封槽中设有密封圈，进水口B位于两条密封槽之间。
4.根据权利要求3所述的便携式钻机，其特征在于：所述转速传感器为霍尔传感器，连接轴的上部开设有与安装孔A相对应的安装孔B，霍尔传感器的磁铁固定于安装孔B中，其感应器固定于安装孔A中。
5.根据权利要求1所述的便携式钻机，其特征在于：所述钻杆组由2根以上通过转换连接件顺序连接的钻杆构成，钻杆与转换连接件通过快速拨插结构连接，钻杆组的首端通过快速拨插结构与连接轴连接，尾端与钻头螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的便携式钻机，其特征在于：钻杆组上开设有插槽，连接轴的下部上设有与插槽相匹配的插销，插槽与插销构成快速拨插结构。
7.根据权利要求1所述的便携式钻机，其特征在于：钻机总成上设有手持架，显示器固定于手持架上。
8.根据权利要求1所述的便携式钻机，其特征在于：所述电源上连接有手电筒。
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