CN206095676U - 一种地质探测用岩芯钻取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种钻取装置，尤其涉及一种地质探测用岩芯钻取装置。本实用新型要解决的技术问题是提供一种钻取速度快、钻取劳动强度小、操作简单的地质探测用岩芯钻取装置。为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种地质探测用岩芯钻取装置，包括有固定架、支杆、下轴承座、刀片、钻头、电动推杆Ⅰ、平皮带、大皮带轮、固定板Ⅰ、电动轮、拉线、固定杆、电磁铁Ⅰ、弹簧、电磁铁Ⅱ、丝杆、夹板、小皮带轮、电机Ⅲ、电动推杆Ⅱ、上轴承座、电机Ⅱ、固定板Ⅱ、转轴、扣环、背带、电机Ⅰ和螺母；固定架右侧上下两端对称设置有扣环，扣环之间连接有背带。本实用新型达到了钻取速度快、钻取劳动强度小、操作简单的效果。

Description

一种地质探测用岩芯钻取装置

技术领域

本实用新型涉及一种钻取装置，尤其涉及一种地质探测用岩芯钻取装置。

背景技术

地质探测即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。

岩芯是从固体矿产的矿体或矿层中取出的含矿岩石或矿石，是根据地质工作或工程的需要，使用岩芯环状钻头及其他取芯工具，从孔内取出的圆柱状岩石样品，又称矿芯。岩芯是研究和了解地下地质和矿产情况的重要实物材料，是了解地下油层及所含流体特征最直观、最实际的资料。油、气田勘探和开发过程中，按勘察得到的地层层位和设计深度，向井内下入取芯工具，钻取出的岩石样品。有井壁取芯和钻井取心两种方式，通常以后者为主。

现有地质探测用岩芯钻取装置存在钻取速度慢、钻取劳动强度大、操作繁琐的缺点，因此亟需研发一种钻取速度快、钻取劳动强度小、操作简单的地质探测用岩芯钻取装置。

实用新型内容

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有地质探测用岩芯钻取装置钻取速度慢、钻取劳动强度大、操作繁琐的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种钻取速度快、钻取劳动强度小、操作简单的地质探测用岩芯钻取装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种地质探测用岩芯钻取装置，包括有固定架、支杆、下轴承座、刀片、钻头、电动推杆Ⅰ、平皮带、大皮带轮、固定板Ⅰ、电动轮、拉线、固定杆、电磁铁Ⅰ、弹簧、电磁铁Ⅱ、丝杆、夹板、小皮带轮、电机Ⅲ、电动推杆Ⅱ、上轴承座、电机Ⅱ、固定板Ⅱ、转轴、扣环、背带、电机Ⅰ和螺母；固定架右侧上下两端对称设置有扣环，扣环之间连接有背带，固定架顶部右端设置有电机Ⅰ，电机Ⅰ的正后方设置有转轴，转轴上设置有固定板Ⅱ，固定板Ⅱ底部左侧设置有支杆，支杆右侧从上至下依次设置有电机Ⅱ、上轴承座和下轴承座，上轴承座和下轴承座间安装有丝杆，丝杆上端与电机Ⅱ连接，丝杆上设置有螺母，螺母右侧设置有固定板Ⅰ，固定板Ⅰ底部左侧设置有电机Ⅲ，电机Ⅲ底部连接有小皮带轮，固定板Ⅰ底部右侧设置有大皮带轮，大皮带轮和小皮带轮间绕有平皮带，大皮带轮底部偏心位置设置有电动推杆Ⅰ，电动推杆Ⅰ底端连接有钻头，支杆右侧前方的固定板Ⅱ底部设置有电动轮，电动轮上绕有拉线，拉线末端连接有固定杆，固定杆底部左右两端均铰接连接有电动推杆Ⅱ，电动推杆Ⅱ底端连接有夹板，夹板底端设置有刀片，左侧电动推杆Ⅱ右侧设置有电磁铁Ⅱ，右侧电动推杆Ⅱ左侧设置有电磁铁Ⅰ，电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ间连接有弹簧。

优选地，还包括有吸气泵、硬质管和吸尘罩，固定板Ⅰ顶部右端设置有吸气泵，吸气泵上连接有硬质管，硬质管右端下方连接有吸尘罩。

优选地，还包括有凸起，左侧夹板右侧底端和右侧夹板左侧底端均设置有凸起。

优选地，电机Ⅰ、电机Ⅱ和电机Ⅲ为伺服电机。

工作原理：当选定好钻取岩芯样本地时，人工移动本实用新型至合适位置，然后启动电机Ⅱ顺转，使丝杆顺转，带动螺母向下运动，固定板Ⅰ向下运动，与此同时启动电机Ⅲ顺转或反转，带动小皮带轮顺转或反转，平皮带顺转或反转，大皮带轮也随之顺转或反转，从而带动电动推杆Ⅰ顺转或反转，钻头顺转或反转，在此过程中钻头转动式向下运动，对岩石层进行环状钻孔，取样的岩芯位于钻头所钻的孔的内侧，当小皮带轮向下运动至一定位置时，关闭电机Ⅱ。此时根据需要钻取的岩石的长度，启动电动推杆Ⅰ伸长一定长度，使钻头向下钻孔至合适位置。钻孔完毕后，电机Ⅲ停止工作，使小皮带轮停止转动，大皮带轮停止转动，从而使钻头停止转动，启动电动推杆Ⅰ缩短一定长度，使钻头向上运动至一定位置，然后启动电机Ⅱ逆转，使丝杆逆转，螺母向上运动，带动固定板Ⅰ向上运动，大皮带轮向上运动，当钻头向上运动时，电机Ⅱ停止工作。此时，人工移动本实用新型，使两侧的夹板分别位于钻头所钻孔的正上方，然后启动电动轮顺转，放出拉线，使固定杆向下运动，带动电动推杆Ⅱ向下运动，从而带动夹板向下运动，刀片向下运动，与此同时，启动电动推杆Ⅱ伸长，使夹板向下运动，带动刀片向下运动至更深的位置。当刀片位于岩芯底部左右两侧时，电动推杆Ⅱ停止工作，电动轮停止工作，电磁铁Ⅱ和电磁铁Ⅰ通电，间隔性带相同或相反的磁性，当电磁铁Ⅱ和电磁铁Ⅰ带相同的磁性时，电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ相互吸引，使两侧的夹板向中间运动，从而带动刀片对岩芯进行切割，当电磁铁Ⅱ和电磁铁Ⅰ带相反的磁性时，电磁铁Ⅰ和电磁铁Ⅱ相互排斥，使两侧的夹板向两侧运动，从而带动刀片离开岩芯，如此循环往复，刀片将岩芯切断后，电磁铁Ⅱ和电磁铁Ⅰ带相反的磁性，使夹板向中间运动，将岩芯夹住，此时启动电动推杆Ⅱ缩短复位，电动轮逆转，使夹板向上运动，岩芯向上运动至合适位置后，电动轮停止工作，然后人工拿住并抽出岩芯，电磁铁Ⅱ和电磁铁Ⅰ断电，使夹板复位。随后，人工移开本实用新型，并启动电机Ⅰ逆转270°，使固定板Ⅱ逆转270°，使钻头和夹板逆转270°，这样人们就可以利用背带将本实用新型背去需要钻取岩芯的地方。

因为还包括有吸气泵、硬质管和吸尘罩，固定板Ⅰ顶部右端设置有吸气泵，吸气泵上连接有硬质管，硬质管右端连接有吸尘罩，所以当钻头在钻孔时，启动吸气泵吸气，将岩石灰尘吸走，方便人们工作。

因为还包括有凸起，左侧夹板右侧底端和右侧夹板左侧底端均设置有凸起，所以当夹板带动岩芯向上运动时，凸起增大摩擦，可以有效防止岩芯下滑。

因为电机Ⅰ、电机Ⅱ和电机Ⅲ为伺服电机，所以可以有效控制电机Ⅰ、电机Ⅱ和电机Ⅲ的转速，使操作运行更平稳。

(3)有益效果

本实用新型达到了钻取速度快、钻取劳动强度小、操作简单的效果。

附图说明

图1为本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2为本实用新型的夹板的俯视结构示意图。

图3为本实用新型的第二种主视结构示意图。

图4为本实用新型的第三种主视结构示意图。

附图中的标记为：1-地面，2-固定架，3-支杆，4-下轴承座，5-刀片，6-岩芯，7-钻头，8-电动推杆Ⅰ，9-平皮带，10-大皮带轮，11-固定板Ⅰ，12-电动轮，13-拉线，14-固定杆，15-电磁铁Ⅰ，16-弹簧，17-电动推杆Ⅱ，18-丝杆，19-夹板，20-小皮带轮，21-电机Ⅲ，22-电磁铁Ⅱ，23-上轴承座，24-电机Ⅱ，25-固定板Ⅱ，26-转轴，27-扣环，28-背带，29-电机Ⅰ，30-螺母，31-硬质管，32-吸尘罩，33-吸气泵，34-凸起。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种地质探测用岩芯钻取装置，如图1-4所示，包括有固定架2、支杆3、下轴承座4、刀片5、钻头7、电动推杆Ⅰ8、平皮带9、大皮带轮10、固定板Ⅰ11、电动轮12、拉线13、固定杆14、电磁铁Ⅰ15、弹簧16、电磁铁Ⅱ22、丝杆18、夹板19、小皮带轮20、电机Ⅲ21、电动推杆Ⅱ17、上轴承座23、电机Ⅱ24、固定板Ⅱ25、转轴26、扣环27、背带28、电机Ⅰ29和螺母30；固定架2右侧上下两端对称设置有扣环27，扣环27之间连接有背带28，固定架2顶部右端设置有电机Ⅰ29，电机Ⅰ29的正后方设置有转轴26，转轴26上设置有固定板Ⅱ25，固定板Ⅱ25底部左侧设置有支杆3，支杆3右侧从上至下依次设置有电机Ⅱ24、上轴承座23和下轴承座4，上轴承座23和下轴承座4间安装有丝杆18，丝杆18上端与电机Ⅱ24连接，丝杆18上设置有螺母30，螺母30右侧设置有固定板Ⅰ11，固定板Ⅰ11底部左侧设置有电机Ⅲ21，电机Ⅲ21底部连接有小皮带轮20，固定板Ⅰ11底部右侧设置有大皮带轮10，大皮带轮10和小皮带轮20间绕有平皮带9，大皮带轮10底部偏心位置设置有电动推杆Ⅰ8，电动推杆Ⅰ8底端连接有钻头7，支杆3右侧前方的固定板Ⅱ25底部设置有电动轮12，电动轮12上绕有拉线13，拉线13末端连接有固定杆14，固定杆14底部左右两端均铰接连接有电动推杆Ⅱ17，电动推杆Ⅱ17底端连接有夹板19，夹板19底端设置有刀片5，左侧电动推杆Ⅱ17右侧设置有电磁铁Ⅱ22，右侧电动推杆Ⅱ17左侧设置有电磁铁Ⅰ15，电磁铁Ⅰ15和电磁铁Ⅱ22间连接有弹簧16。

还包括有吸气泵33、硬质管31和吸尘罩32，固定板Ⅰ11顶部右端设置有吸气泵33，吸气泵33上连接有硬质管31，硬质管31右端下方连接有吸尘罩32。

还包括有凸起34，左侧夹板19右侧底端和右侧夹板19左侧底端均设置有凸起34。

电机Ⅰ29、电机Ⅱ24和电机Ⅲ21为伺服电机。

工作原理：当选定好钻取岩芯6样本地时，人工移动本实用新型至合适位置，然后启动电机Ⅱ24顺转，使丝杆18顺转，带动螺母30向下运动，固定板Ⅰ11向下运动，与此同时启动电机Ⅲ21顺转或反转，带动小皮带轮20顺转或反转，平皮带9顺转或反转，大皮带轮10也随之顺转或反转，从而带动电动推杆Ⅰ8顺转或反转，钻头7顺转或反转，在此过程中钻头7转动式向下运动，对岩石层进行环状钻孔，取样的岩芯6位于钻头7所钻的孔的内侧，当小皮带轮20向下运动至一定位置时，关闭电机Ⅱ24。此时根据需要钻取的岩石的长度，启动电动推杆Ⅰ8伸长一定长度，使钻头7向下钻孔至合适位置。钻孔完毕后，电机Ⅲ21停止工作，使小皮带轮20停止转动，大皮带轮10停止转动，从而使钻头7停止转动，启动电动推杆Ⅰ8缩短一定长度，使钻头7向上运动至一定位置，然后启动电机Ⅱ24逆转，使丝杆18逆转，螺母30向上运动，带动固定板Ⅰ11向上运动，大皮带轮10向上运动，当钻头7向上运动时，电机Ⅱ24停止工作。此时，人工移动本实用新型，使两侧的夹板19分别位于钻头7所钻孔的正上方，然后启动电动轮12顺转，放出拉线13，使固定杆14向下运动，带动电动推杆Ⅱ17向下运动，从而带动夹板19向下运动，刀片5向下运动，与此同时，启动电动推杆Ⅱ17伸长，使夹板19向下运动，带动刀片5向下运动至更深的位置。当刀片5位于岩芯6底部左右两侧时，电动推杆Ⅱ17停止工作，电动轮12停止工作，电磁铁Ⅱ22和电磁铁Ⅰ15通电，间隔性带相同或相反的磁性，当电磁铁Ⅱ22和电磁铁Ⅰ15带相同的磁性时，电磁铁Ⅰ15和电磁铁Ⅱ22相互吸引，使两侧的夹板19向中间运动，从而带动刀片5对岩芯6进行切割，当电磁铁Ⅱ22和电磁铁Ⅰ15带相反的磁性时，电磁铁Ⅰ15和电磁铁Ⅱ22相互排斥，使两侧的夹板19向两侧运动，从而带动刀片5离开岩芯6，如此循环往复，刀片5将岩芯6切断后，电磁铁Ⅱ22和电磁铁Ⅰ15带相反的磁性，使夹板19向中间运动，将岩芯6夹住，此时启动电动推杆Ⅱ17缩短复位，电动轮12逆转，使夹板19向上运动，岩芯6向上运动至合适位置后，电动轮12停止工作，然后人工拿住并抽出岩芯6，电磁铁Ⅱ22和电磁铁Ⅰ15断电，使夹板19复位。随后，人工移开本实用新型，并启动电机Ⅰ29逆转270°，使固定板Ⅱ25逆转270°，使钻头7和夹板19逆转270°，这样人们就可以利用背带28将本实用新型背去需要钻取岩芯6的地方。

因为还包括有吸气泵33、硬质管31和吸尘罩32，固定板Ⅰ11顶部右端设置有吸气泵33，吸气泵33上连接有硬质管31，硬质管31右端连接有吸尘罩32，所以当钻头7在钻孔时，启动吸气泵33吸气，将岩石灰尘吸走，方便人们工作。

因为还包括有凸起34，左侧夹板19右侧底端和右侧夹板19左侧底端均设置有凸起34，所以当夹板19带动岩芯6向上运动时，凸起34增大摩擦，可以有效防止岩芯6下滑。

因为电机Ⅰ29、电机Ⅱ24和电机Ⅲ21为伺服电机，所以可以有效控制电机Ⅰ29、电机Ⅱ24和电机Ⅲ21的转速，使操作运行更平稳。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。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、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种地质探测用岩芯钻取装置，其特征在于，包括有固定架(2)、支杆(3)、下轴承座(4)、刀片(5)、钻头(7)、电动推杆Ⅰ(8)、平皮带(9)、大皮带轮(10)、固定板Ⅰ(11)、电动轮(12)、拉线(13)、固定杆(14)、电磁铁Ⅰ(15)、弹簧(16)、电磁铁Ⅱ(22)、丝杆(18)、夹板(19)、小皮带轮(20)、电机Ⅲ(21)、电动推杆Ⅱ(17)、上轴承座(23)、电机Ⅱ(24)、固定板Ⅱ(25)、转轴(26)、扣环(27)、背带(28)、电机Ⅰ(29)和螺母(30)；固定架(2)右侧上下两端对称设置有扣环(27)，扣环(27)之间连接有背带(28)，固定架(2)顶部右端设置有电机Ⅰ(29)，电机Ⅰ(29)的正后方设置有转轴(26)，转轴(26)上设置有固定板Ⅱ(25)，固定板Ⅱ(25)底部左侧设置有支杆(3)，支杆(3)右侧从上至下依次设置有电机Ⅱ(24)、上轴承座(23)和下轴承座(4)，上轴承座(23)和下轴承座(4)间安装有丝杆(18)，丝杆(18)上端与电机Ⅱ(24)连接，丝杆(18)上设置有螺母(30)，螺母(30)右侧设置有固定板Ⅰ(11)，固定板Ⅰ(11)底部左侧设置有电机Ⅲ(21)，电机Ⅲ(21)底部连接有小皮带轮(20)，固定板Ⅰ(11)底部右侧设置有大皮带轮(10)，大皮带轮(10)和小皮带轮(20)间绕有平皮带(9)，大皮带轮(10)底部偏心位置设置有电动推杆Ⅰ(8)，电动推杆Ⅰ(8)底端连接有钻头(7)，支杆(3)右侧前方的固定板Ⅱ(25)底部设置有电动轮(12)，电动轮(12)上绕有拉线(13)，拉线(13)末端连接有固定杆(14)，固定杆(14)底部左右两端均铰接连接有电动推杆Ⅱ(17)，电动推杆Ⅱ(17)底端连接有夹板(19)，夹板(19)底端设置有刀片(5)，左侧电动推杆Ⅱ(17)右侧设置有电磁铁Ⅱ(22)，右侧电动推杆Ⅱ(17)左侧设置有电磁铁Ⅰ(15)，电磁铁Ⅰ(15)和电磁铁Ⅱ(22)间连接有弹簧(16)。

2.根据权利要求1所述的一种地质探测用岩芯钻取装置，其特征在于，还包括有吸气泵(33)、硬质管(31)和吸尘罩(32)，固定板Ⅰ(11)顶部右端设置有吸气泵(33)，吸气泵(33)上连接有硬质管(31)，硬质管(31)右端下方连接有吸尘罩(32)。

3.根据权利要求1所述的一种地质探测用岩芯钻取装置，其特征在于，还包括有凸起(34)，左侧夹板(19)右侧底端和右侧夹板(19)左侧底端均设置有凸起(34)。

4.根据权利要求1所述的一种地质探测用岩芯钻取装置，其特征在于，电机Ⅰ(29)、电机Ⅱ(24)和电机Ⅲ(21)为伺服电机。