CN209924939U - 一种用于便携式钻机的提钻装置及便携式钻机取样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于便携式钻机的提钻装置及便携式钻机取样系统，属于钻机提钻技术领域，解决了现有技术中便携高频振动钻机起拔钻杆的难度大、工序多的问题。该提钻装置包括第一起拔器、第二起拔器和支撑杆；第一起拔器用于对钻杆进行第一起拔，支撑杆插入双孔主机转接器的第一孔或第二孔，支撑杆为第一起拔器提升钻杆提供支点；第二起拔器用于对钻杆进行第二起拔，第二起拔器包括固定环、支架和提升杆；固定环用于套住钻杆，固定环与提升杆第一端连接，且提升杆第一端固定在支架上；第一起拔器的起拔强度大于第二起拔器的起拔强度，第二起拔器的起拔速度大于第一起拔器的起拔速度。该提钻装置适用于便携式钻机的提钻。

Description

一种用于便携式钻机的提钻装置及便携式钻机取样系统

技术领域

本实用新型涉及钻机提钻技术领域，特别涉及一种用于便携式钻机的提钻装置及便携式钻机取样系统。

背景技术

便携高频振动(冲击)钻机在完成钻进后需要起拔钻杆，现在有起拔器均为大型的起拔设备，钻杆起拔器主要用于钻杆的起拔，一般包括底座、油缸、卡瓦座、活塞、卡圈、卡瓦、进油嘴和活塞杆，其中这种大型的起拔器需要外置动力，其次需要大量的设备组装，工序繁琐，主要用于起拔百米的设备，而现在一般取样在10米内的设备很多，致使起拔钻杆的难度大或工序多。

实用新型内容

鉴于上述分析，本实用新型旨在提供一种用于便携式钻机的提钻装置及便携式钻机取样系统，用以解决现有技术中便携高频振动钻机起拔钻杆的难度大、工序多的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种用于便携式钻机的提钻装置，包括第一起拔器、第二起拔器和支撑杆；

第一起拔器用于对钻杆进行第一起拔，支撑杆插入双孔主机转接器的第一孔或第二孔，支撑杆为第一起拔器提升钻杆提供支点；

第二起拔器用于对钻杆进行第二起拔，第二起拔器包括固定环、支架和提升杆；固定环用于套住钻杆，固定环与提升杆第一端连接，且提升杆第一端固定在支架上；

第一起拔器的起拔强度大于第二起拔器的起拔强度，第二起拔器的起拔速度大于第一起拔器的起拔速度。

进一步的，还包括用于为第一或第二起拔器提供支撑的起拔器垫板。

进一步的，固定环的数量为1个以上，固定环通过固定板与提升杆第一端连接连接。

进一步的，提升杆第一端设置有多个用于改变提升杆力矩的连接孔，连接孔与固定环、固定板或支架连接。

进一步的，固定环设置有用于提高固定环与钻杆之间的摩擦力的内螺纹。

进一步的，支架上设置有用于提高支架强度的加强筋。

进一步的，提升杆第二端设置有踏板。

进一步的，提升杆第一端与支架为销连接。

进一步的，提升杆与固定环为销连接。

进一步的，销一端设置有可向下收缩的小球，另一端设置有圆环。

一种便携式钻机取样系统，包括便携式钻机取样装置和上述的提钻装置。

与现有技术相比，本实用新型至少能实现以下技术效果之一：

1)传统提取钻杆的方式工序繁琐，很难单人完成起拔器的组装及提钻作业，加大了取样过程的工作量及钻探辅助时间。本实用新型提钻装置结构简单，且所有的组成部件小，重量轻，单人即可轻松的完成组装及提钻作业，更符合便携取土钻机设计理念要求。本实用新型提钻装置提升力为10吨，便携取土钻机快速取样装置使用本实用新型提钻装置提升钻杆，完全可以轻松快捷的提取钻杆。

2)本实用新型装置采用两个起拔器配合，第一起拔器用于对钻杆进行强力起拔，第二起拔器用于对钻杆进行快速起拔，所有的下钻钻杆在整体的钻探作业中从未被起拔过，孔壁与钻杆之间抱合力和摩擦力都很大，使用第一起拔器提升后极大的降低了这两个力，再使用第二起拔器可轻松提取钻杆，完成钻杆的快速起拔。

3)第二起拔器的固定环内壁设置有内螺纹，可以提高固定环与钻杆之间的摩擦力和抱合力，使第二阶段起拔过程中钻杆不会发生下滑。

4)设置的起拔器垫板可以为第一起拔器和第二起拔器提供支撑，防止在提升时地面因松软塌陷。

本实用新型的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

图1第二起拔器结构示意图；

图2销结构示意图；

图3第一起拔器使用示意图；

图4第二起拔器使用示意图。

附图标记：

1-固定环；2-支架；3-提升杆；4-固定销；5-固定板；6-踏板；7-连接孔；8-加强筋；9-固定孔；10-支撑杆；11-双孔主机转接器；12-第一起拔器；13-钻杆。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1-4所示，一种用于便携式钻机的提钻装置，包括第一起拔器 12、第二起拔器和支撑杆10；第一起拔器12用于对钻杆13进行第一起拔，支撑杆10插入双孔主机转接器11的第一孔或第二孔，为第一起拔器12提升钻杆13提供支点；第二起拔器用于对钻杆13进行第二起拔，第二起拔器包括固定环1、支架2和提升杆3；固定环1用于套住钻杆13 上，固定环1的内径与钻杆外径相匹配，固定环1与提升杆3第一端连接，且第一端固定在支架2上；第一起拔器12的起拔强度大于第二起拔器的起拔强度，第二起拔器的起拔速度大于第一起拔器12的起拔速度。

本实用新型装置采用两个起拔器配合，第一起拔器12用于对钻杆13 进行强力起拔，第二起拔器用于对钻杆13进行快速起拔，所有的下钻钻杆13在整体的钻探作业中从未被起拔过，孔壁与钻杆13之间抱合力和摩擦力都很大，使用第一起拔器12提升后极大的降低了这两个力，再使用第二起拔器可轻松提取钻杆13，完成钻杆13的快速起拔。

第一起拔器12可以为液压起拔器，手动液压千斤顶，提升力为10 吨，起拔力大，但是起拔速度慢，第一阶段使用第一起拔器12可以提供高起拔力。第二起拔器可以为踏板式起拔器，踏板式起拔器起拔速度快，完成第一阶段的起拔后换用踏板式起拔器快速起拔。

本实施例中双孔主机转接器11：高25.4厘米，直径为5.1厘米的柱状体，在柱状体的侧面分别在3.5厘米、19.4厘米位置做一个直径为2.6 厘米的通孔，通孔用于与支撑杆10配合，用于钻杆13的起拔。

支撑杆10：长15厘米，直径为2.5厘米的圆柱体，可插入双孔主机转接器11孔中，支撑杆10的直径与双孔主机转接器11的第一孔或第二孔的孔径相匹配，为液压提升器提升钻杆13提供支点。

为了防止在提升时地面因松软塌陷，设置有还包括起拔器垫板，用于为第一或第二起拔器提供支撑。本实施例中起拔器垫板长30厘米、宽 20厘米、高3厘米的长方体，尼龙材质。

固定环1设置有1个以上，本实施例设置有2个固定环1，固定环1 通过螺栓连接与固定板5连接，固定板5与提升杆3第一端连接。固定环1设置有内螺纹，用于提高固定环1与钻杆13之间的摩擦力，使第二阶段起拔过程中钻杆不会发生下滑。

支架2上设置有加强筋8，用于提高支架2的承受能力。支架2上还设置有固定孔9，用于与起拔器垫板进行固定，防止使用时起拔器与起拔器垫板发生相对滑动。

提升杆3第一端设置有2个以上的连接孔7，本实施例中设置有4个连接孔7，一个连接孔7与固定环1或固定板5连接，另一个连接孔7与支架2连接，设置多个连接孔7用于改变提升杆3力矩。

考虑到第二起拔器放置在地面上，为了用力方便，在提升杆3第二端设置有踏板6。

提升杆3第一端与支架2为销连接，提升杆3与固定环1或支架2 的连接为销连接。固定销4一端设置有可向下收缩的小球，另一端设置有圆环。使用时小球向下压缩，完成连接后小球与圆环将固定销4卡住，可防止固定销4滑落且安装、拆卸方便。

钻杆13起拔实施过程：

S1.在提取钻杆13时，将液压提升器放在起拔器垫板上，根据液压提升器高度将支撑杆10插入双控主机转接器11第一个孔或第二个孔内，手动操作液压提升器提升钻杆13至液压提升器提升最大行程；

S2.再将踏板式起拔器的两个固定环1套在钻杆13上进行提升钻杆 13。

因所有的下钻钻杆13在整体的钻探作业中从未被起拔过，孔壁与钻杆13之间抱合力和摩擦力都很大，使用液压提升装置提升后极大的降低了这两个力，所以再使用踏板式起拔器可轻松提取钻杆13。

第二起拔器拆卸、安装简单，步骤S1的起拔过程中，可用第二起拔器的固定环1与固定板5组成的组件代替支撑杆10，将上述组件的固定环1套在钻杆13上，固定板5为第一起拔器12的起拔提供支撑点，完成第一阶段起后将固定环1与固定板5组成的组件与第二起拔器其余部件连接、组合，即可进行第二阶段的起拔。

传统提取钻杆13的方式工序繁琐，很难单人完成起拔器的组装及提钻作业，加大了取样过程的工作量及钻探辅助时间。本实用新型提钻装置结构简单，且所有的组成部件小，重量轻，单人即可轻松的完成组装及提钻作业，更符合便携取土钻机设计理念要求。本实用新型提钻装置提升力为10吨，便携取土钻机快速取样装置使用本实用新型提钻装置提升钻杆13，完全可以轻松快捷的提取钻杆13。

实施例2

本实用新型还包括便携式钻机取样系统，该系统包括便携式钻机取样装置(图中未示出)以及前述的提钻装置，便携式钻机取样装置包括：内管、内管转接器、轻质钻杆、土样卡簧、减压器、钻杆、钻头和双孔主机转接器11。

内管用于存放土样，轻质钻杆通过内管转接器与内管连接，轻质钻杆用于防止管上滑及取出内管；土样卡簧与内管一端连接，土样卡簧用于防止内管中的土样掉落。

减压器设置在内管转接器或轻质钻杆上，减压器用于防止高频振动对内管或轻质钻杆造成损坏。减压器一端为金属丝扣，另一端为弹性材质；金属丝扣一端插入内管转接器或轻质钻杆中。

钻杆内径与内管外径相匹配，内管放置在钻杆中；钻头与钻杆一端连接，内管设置有土样卡簧的一端与钻头接触。主机转接器一端与钻杆连接，另一端与钻机连接。钻杆设置有1根以上，钻杆一端设置有内螺纹，另一端设置有外螺纹，两根钻杆通过螺纹连接。

主机转接器侧面上设置有两个用于钻杆起拔的通孔。钻头中心设置有土样收集孔。轻质钻杆设置有1根以上，轻质钻杆一端设置有内螺纹，另一端设置有外螺纹，两根轻质钻杆通过螺纹连接。

土样卡簧为碗状卡爪式结构。上述内管和内管转接器可以为PVC材质。

便携式钻机快速取样装置的取样过程为：

钻进第一米前将土样卡簧粘接在PVC内管上，将PVC内管转接器连接在PVC内管上，再将减压器插入PVC内管转接器。将上述组件整体放入第一根标准一米钻杆内，钻杆一端连接钻头，最后将双孔主机转接器与钻杆拧紧，完成地下部分的组装。高频振动式取土钻机套在双孔主机转接器11另一端，进行钻进；

当完成第一米钻进后取下钻机，卸下双孔主机转接器11，取出减压器，使用20厘米的轻质钻杆的母扣一端与PVC内管转接器的连接后，打捞出PVC内管，完成打捞样品作业；

第二米钻探时，将已经组装好的内管组件的PVC内管转接器公扣一端与一米长的轻质钻杆母扣一端连接；然后将PVC内管部分放入原孔内第一根钻杆中；将第二根一米的钻杆与第一根钻杆连接后将减压器扣入轻质钻杆公扣一端，最后将双孔主机转接器11与第二根钻杆连接，进行第二米的钻探作业。

完成后与第一根同样的打捞作业方式打捞样品，如需继续向下钻探，以同样的作业方式重复即可。

上述快速取样装置设置的轻质钻杆直接与PVC内管连接，使取样时可以只取内管不取外管(即钻杆)，直接打捞内管样品，操作简便、快速，更加符合便携式取土钻机的理念，较传统的回次取芯操作大大缩短了操作时间。

快速取样装置的钻杆一直处于钻孔内，起到了支撑孔壁的作用，可适用于所有情况的土壤层、沙层、松散地质层，使孔壁与钻杆之间的摩擦力与抱合力一直处于固定值，最大限度的实现不同地层的最大钻探深度，使设备的性能发挥到最大，真正实现了无扰动全孔取样。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，包括第一起拔器、第二起拔器和支撑杆；

所述第一起拔器用于对钻杆进行第一起拔，所述支撑杆插入双孔主机转接器的第一孔或第二孔，支撑杆为所述第一起拔器提升钻杆提供支点；

所述第二起拔器用于对钻杆进行第二起拔，第二起拔器包括固定环、支架和提升杆；所述固定环用于套住钻杆，固定环与提升杆第一端连接，且所述提升杆第一端固定在所述支架上；

所述第一起拔器的起拔强度大于所述第二起拔器的起拔强度，所述第二起拔器的起拔速度大于所述第一起拔器的起拔速度。

2.根据权利要求1所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，还包括用于为第一或第二起拔器提供支撑的起拔器垫板。

3.根据权利要求1所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，所述固定环的数量为1个以上，所述固定环通过固定板与提升杆第一端连接连接。

4.根据权利要求3所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，所述提升杆第一端设置有多个用于改变提升杆力矩的连接孔，所述连接孔与固定环、固定板或支架连接所述。

5.根据权利要求1所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，所述固定环设置有用于提高固定环与钻杆之间的摩擦力的内螺纹。

6.根据权利要求1所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，所述支架上设置有用于提高支架强度的加强筋。

7.根据权利要求1所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，所述提升杆第二端设置有踏板。

8.根据权利要求1-7任一项所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，提升杆第一端与支架为销连接。

9.根据权利要求8所述的用于便携式钻机的提钻装置，其特征在于，所述销一端设置有可向下收缩的小球，另一端设置有圆环。

10.一种便携式钻机取样系统，其特征在于，包括便携式钻机取样装置和权利要求1-9任一项所述的提钻装置。

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