CN206753484U - 一种地质钻机 - Google Patents

Abstract

一种地质钻机，属于取样钻机技术领域。本实用新型地质钻机包括动力驱动部、手柄架、变速箱、水龙头、打钻组件；打钻组件包括第一钻头组件，第一钻头组件包括第一钻具、以及至少一个第一钻杆和至少一个第一连接件；当有一个第一钻杆时，第一钻具与第一钻杆的一端以丝扣方式连接，第一钻杆的另一端经第一连接件与动力输出轴连接；当第一钻杆有多个时，第一钻具与下方第一钻杆的一端以丝扣方式连接，下方第一钻杆的另一端经第一连接件连接另一第一钻杆，最终与动力输出轴连接，且在下方第一钻杆与动力输出轴之间连接有至少一个第一钻杆，相邻钻杆之间通过第一连接件连接，第一钻头组件的外径不小于50cm。本实用新型成本低，取样打钻效率高、岩芯完整性好。

Description

一种地质钻机

技术领域

本实用新型涉及取样钻机技术领域，尤其涉及一种适应多种作业环境的地质钻机。

背景技术

地质工作者需要在勘查过程中随时随地取样，当需要在硬度较高的大块岩石表面取样或要采取覆盖层下面的岩石样品的时候，地质锤往往解决不了问题，这些问题只能依靠钻机来解决。然而在山区等野外作业时大型钻机搬运困难、使用成本高。为此，一些轻型钻机，如背包式钻机被研发出来且被广泛采用。

但实际使用过程中仍存在下述问题：

1、现有背包式钻机虽然采用不锈钢材质制成变得轻巧，但成本高昂；

2、目前取样作业时，如果岩层外有泥土，需要人工挖土直到岩层露出表面后开始打钻取样，挖土过程费时费力；

3、现有背包式钻机其钻杆和钻具之间采用卡接方式，无法加长，钻孔深度只能达到6-8米；

4、现有背包式钻机采用的钻杆、钻具外径尺寸较小，一般在40cm左右，越往下钻孔阻力越大，获取完整性高的岩芯越来越困难，而岩芯的完整性对建筑物的承载能力评估是起决定性作用的。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种操作省力、成本低、效率高的地质钻机，可在多种如泥土、岩土、混凝土作业环境下取样且取样深度深。

本实用新型提供一种地质钻机，包括依次由上至下设置的动力驱动部、离合器、手柄架、变速箱、水龙头、打钻组件，还包括自变速箱底部伸出经所述水龙头与所述打钻组件连接的动力输出轴、用于连接所述水龙头的水泵；所述打钻组件包括第一钻头组件，所述第一钻头组件包括第一钻具、以及至少一个第一钻杆和至少一个第一连接件；当有一个第一钻杆时，所述第一钻具与第一钻杆的一端以丝扣方式连接，第一钻杆的另一端经第一连接件与所述动力输出轴连接；当第一钻杆有多个时，所述第一钻具与下方第一钻杆的一端以丝扣方式连接，下方第一钻杆的另一端经第一连接件连接另一第一钻杆，最终与所述动力输出轴连接，且在下方第一钻杆与动力输出轴之间连接有至少一个第一钻杆，相邻钻杆之间通过第一连接件连接，所述第一钻头组件的外径不小于50cm。

该地质钻机利用变速箱控制打钻速度，并为打钻提供更大扭矩。所述第一钻头组件的外径尺寸比一般钻头组件大，在变速箱的控制下打钻强度大。现有钻头组件，其外径尺寸小，采样岩芯尺寸也小，但实际打钻时随着打钻深度越深，阻力越大，岩芯与钻杆之间存在摩擦力，取样上来的岩芯一般会被磨损，甚至断裂，岩芯完整性差。为此采用外径尺寸大钻头组件，其取样岩芯尺寸大，且钻头组件在变速箱配合下一定程度削弱了部分打钻阻力，提高岩芯完整性。另外，钻杆与钻具采用丝扣形式连接，方便拆装、续接多根钻杆，不仅可取样钻孔6-8米深度，还可打超过8米钻孔深度的孔。该地质钻机打钻效率高，满足不同深度打孔需求。

作为优选，所述第一连接件与所述第一钻杆之间通过丝扣方式连接。

作为优选，所述打钻组件包括第二钻头组件，所述第二钻头组件的外径小于所述第一钻头组件的内径；所述第二钻头组件包括第二钻具、以及至少一个第二钻杆和至少一个第二连接件；当有一个第二钻杆时，所述第二钻具与第二钻杆的一端以丝扣方式连接，第二钻杆的另一端经第二连接件与所述动力输出轴连接；当第二钻杆有多个时，所述第二钻具与下方第二钻杆的一端以丝扣方式连接，下方第二钻杆的另一端经第二连接件连接另一第二钻杆，最终与所述动力输出轴连接，且在下方第二钻杆与动力输出轴之间连接有至少一个第二钻杆，相邻钻杆之间通过第二连接件连接。

作为优选，所述第二连接件与所述第二钻杆之间通过丝扣方式连接。

作为优选，所述第一钻具设有四个沿圆周等距分布的第一排水槽，所述第一排水槽的下端面具有沿钻杆方向下凹的曲面。

作为优选，所述水龙头的外径大于所述第一钻头组件的外径。

作为优选，所述水龙头与变速箱之间设有定位基座，所述定位基座外侧设有多个凹部；所述水龙头上设有定位杆，所述定位杆的自由端受限于凹部内。

作为优选，所述水龙头内设有多层密封圈。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型一种地质钻机结构简单，成本低，该钻机可在多种如泥土、岩土、混凝土等作业环境下取样，取样深度深，取样岩芯完整性高。

附图说明

图1为本实用新型一种地质钻机的平面示意图；

图2为本实用新型一种地质钻机的第一钻头组件的分解图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种地质钻机包括动力驱动部1、离合器2、手柄架3、变速箱4、水龙头5、打钻组件9、动力输出轴6、水泵8。所述动力驱动部包括马达、油箱。如图1，该钻机由上至下设置所述动力驱动部1、离合器2、手柄架3、变速箱4、水龙头5、打钻组件9。所述手柄架3上设有转速控制开关31。所述动力输出轴6自所述变速箱4底部伸出经所述水龙头5连接所述打钻组件9。所述水龙头5在其侧边经水管连接有水泵8。为了便于在不需要打钻时快速分离水泵，且便于检测水泵是否有效流入水龙头，在水龙头5与水管之间连接有快速接头。

在动力驱动部1、离合器2、变速箱4的控制下，启动地质钻机，通过变速箱4调整钻机转速并提供较大扭矩，以为打钻伸入地底提供较大动力来减少打钻阻力。另外，设计比常规钻头组件外径尺寸更大的打钻组件，如所述第一钻头组件的外径不小于50cm，相较于常规钻头组件打钻时钻孔深度更深入。

所述打钻组件9包括第一钻头组件，所述第一钻头组件包括第一钻具、以及至少一个第一钻杆和至少一个第一连接件。如图2，当有一个第一钻92时，所述第一钻具91与第一钻杆92的一端以丝扣方式连接，第一钻杆92的另一端经第一连接件93与所述动力输出轴6连接。当第一钻杆有多个时，所述第一钻具与下方第一钻杆的一端以丝扣方式连接，下方第一钻杆的另一端经第一连接件连接另一第一钻杆，最终与所述输出轴连接，且在下方第一钻杆与输出轴之间连接有至少一个第一钻杆，相邻钻杆之间通过第一连接件连接。所述第一连接件与所述第一钻杆之间通过丝扣方式连接。所述第一钻杆一端为外螺纹时，所述第一连接件通过内螺纹与之丝扣连接；当所述第一钻杆一端为内螺纹时，所述第一连接件通过外螺纹与之丝扣连接。图2中所述第一钻具91设有四个沿圆周等距分布的第一排水槽911，在利用水龙头5引入水流入打钻组件9内时，设置四个第一排水槽911提供大出水量，便于快速冲刷、快速流入土层。为了加快出水量，所述第一排水槽911的下端面具有沿钻杆方向下凹的曲面。

所述打钻组件9还包括第二钻头组件，所述第二钻头组件包括第二钻具、以及至少一个第二钻杆和至少一个第二连接件。当有一个第二钻杆时，所述第二钻具与第二钻杆的一端以丝扣方式连接，第二钻杆的另一端经第二连接件与所述动力输出轴连接；当第二钻杆有多个时，所述第二钻具与下方第二钻杆的一端以丝扣方式连接，下方第二钻杆的另一端经第二连接件连接另一第二钻杆，最终与所述动力输出轴连接，且在下方第二钻杆与动力输出轴之间连接有至少一个第二钻杆，相邻钻杆之间通过第二连接件连接。所述第二钻具、所述第二钻杆、所述第二连接件结构与所述第一钻头组件的结构类似，但尺寸小，跟通常使用的钻头组件外径尺寸差不多，约40cm。所述第二连接件与所述第二钻杆之间通过丝扣方式连接。所述第二钻杆一端为外螺纹时，所述第二连接件通过内螺纹与之丝扣连接；当所述第二钻杆一端为内螺纹时，所述第二连接件通过外螺纹与之丝扣连接。所述第二钻具91设有四个沿圆周等距分布的第二排水槽911，在利用水龙头5引入水流入打钻组件9内时，设置四个第二排水槽911提供大出水量，便于快速冲刷、快速流入土层。为了加快出水量，所述第二排水槽911的下端面为水平面。

所述打钻组件采用强度大于不锈钢，材质较轻的钢材料，不仅增加了打钻强度，同时很大程度降低了成本。

考虑到钻硬岩层时，在所述第一钻具或所述第二钻具上，尤其是相邻排水槽之间镶嵌有金刚石。

为了避免水压过大水龙头5漏水，且在较大动力下更耐用，所述水龙头5的外径大于所述第一钻头组件的外径，如不小于60cm。另外，进一步在所述水龙头内设置有滚珠轴承，各轴承件设置有多层密封圈。并且，所述打钻组件与所述水龙头连接处需要利用密封性好、外径尺寸大的连接件连接。因打钻时，动力输出轴在不停转动，避免水龙头震动摇晃而降低其耐用性，所述水龙头5与变速箱4之间设有定位基座11，所述定位基座外侧设有多个凹部，所述水龙头5上设有定位杆12，所述定位杆的自由端受限于凹部内，这样定位杆限制了水龙头5的晃动。

该钻机工作时，无论是泥土、砂土、混凝土还是岩土，都能直接作业。动力驱动部驱动钻机工作，经变速箱、离合器带动打钻组件动作。当需要钻深孔时，先利用较大外径的第一钻头组件钻孔，利用多个第一钻杆和多个第一连接件延长打钻组件，以适应钻孔深度。当打钻一定深度后，将第一钻头组件留在地底，利用第二钻头组件深入第一钻头组件内钻孔，因前段地底深度已钻好，相当于前段打钻阻力已被第一钻头组件削弱，同时如果周测为松软土壤时，避免钻孔周测土壤崩塌，则所述第一钻杆对内置的第二钻头组件起到保护作用。随着钻孔深度越深，地底阻力越大，若用普通的钻杆无法下钻更深，且岩芯完整性差，在本方案下利用可接长，外径尺寸大的钻头组件高效率钻孔，钻孔深度根据需要容易达到且获取的岩芯完整性好。供水系统同步工作，即用泵通过快速接头将水通过钻杆、钻具送入孔底作为冲洗液冲排钻进产生的岩粉和冷却打钻组件。

上面所述的实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种地质钻机，包括依次由上至下设置的动力驱动部、离合器、手柄架、变速箱、水龙头、打钻组件，还包括自变速箱底部伸出经所述水龙头与所述打钻组件连接的动力输出轴、用于连接所述水龙头的水泵；其特征在于，所述打钻组件包括第一钻头组件，所述第一钻头组件包括第一钻具、以及至少一个第一钻杆和至少一个第一连接件；当有一个第一钻杆时，所述第一钻具与第一钻杆的一端以丝扣方式连接，第一钻杆的另一端经第一连接件与所述动力输出轴连接；当第一钻杆有多个时，所述第一钻具与下方第一钻杆的一端以丝扣方式连接，下方第一钻杆的另一端经第一连接件连接另一第一钻杆，最终与所述动力输出轴连接，且在下方第一钻杆与动力输出轴之间连接有至少一个第一钻杆，相邻钻杆之间通过第一连接件连接；所述第一钻头组件的外径不小于50cm。

2.根据权利要求1所述的地质钻机，其特征在于，所述第一连接件与所述第一钻杆之间通过丝扣方式连接。

3.根据权利要求1所述的地质钻机，其特征在于，所述打钻组件包括第二钻头组件，所述第二钻头组件的外径小于所述第一钻头组件的内径；所述第二钻头组件包括第二钻具、以及至少一个第二钻杆和至少一个第二连接件；当有一个第二钻杆时，所述第二钻具与第二钻杆的一端以丝扣方式连接，第二钻杆的另一端经第二连接件与所述动力输出轴连接；当第二钻杆有多个时，所述第二钻具与下方第二钻杆的一端以丝扣方式连接，下方第二钻杆的另一端经第二连接件连接另一第二钻杆，最终与所述动力输出轴连接，且在下方第二钻杆与动力输出轴之间连接有至少一个第二钻杆，相邻钻杆之间通过第二连接件连接。

4.根据权利要求3所述的地质钻机，其特征在于，所述第二连接件与所述第二钻杆之间通过丝扣方式连接。

5.根据权利要求1或3所述的地质钻机，其特征在于，所述第一钻具设有四个沿圆周等距分布的第一排水槽，所述第一排水槽的下端面具有沿钻杆方向下凹的曲面。

6.根据权利要求3所述的地质钻机，其特征在于，所述第二钻具沿圆周等距分布的第二排水槽，所述第二排水槽的下端面为水平面。

7.根据权利要求1所述的地质钻机，其特征在于，所述水龙头的外径大于所述第一钻头组件的外径。

8.根据权利要求1所述的地质钻机，其特征在于，所述水龙头与变速箱之间设有定位基座，所述定位基座外侧设有多个凹部；所述水龙头上设有定位杆，所述定位杆的自由端受限于凹部内。

9.根据权利要求1所述的地质钻机，其特征在于，所述水龙头内设有多层密封圈。