CN211692372U - 一种新型地质工程钻机 - Google Patents

Abstract

一种新型地质工程钻机，包括调平机构，第一平台，升降机构，支撑机构，第二平台，动力机构，输送机构，取芯机构，调平机构与第一平台活动连接，调平机构包括至少两个，调平机构用于对第一平台进行调平，升降机构一端连接第一平台，另一端连接第二平台，支撑机构一端连接第一平台，另一端连接输送机构，动力机构设置在第二平台上，动力机构为取芯机构提供动力，取芯机构与输送机构连接，取芯机构为中空结构，通过取芯机构的内腔将钻探取芯岩样传递至输送机构，输送机构将岩样输出；通过上述方案，隔绝了现有工程地质勘察钻探阶段需要不断地拔出钻头然后取下岩芯的技术现象，进而解决了工程地质勘察钻探阶段岩芯取样复杂的技术难题。

Description

一种新型地质工程钻机

技术领域

本实用新型涉及工程地质勘察制备领域，尤其涉及用于工程地质钻芯取样设备领域，具体地说，是一种新型地质工程钻机。

背景技术

地质钻机是一种在工程地质勘察领域的常用工具，其用途主要为对待勘察区域地域地质层进行岩心钻芯取样。

在现有技术中，地质钻机在钻芯取样过程中都是先正钻空心钻头对地勘孔进行钻孔，待钻头内填充满岩芯时，然后将钻头反钻取出岩芯，然后继续打钻。也就是说现有技术中对于岩芯取样的过

上述技术公开的方案中存在以下技术问题：

1）在钻芯取样的过程中，需要不停的将钻头取出，再取下岩芯，然后再钻，一直重复上述流程，这就导致了取样过程繁琐，施工效率低的技术难题。

2）在钻芯取样过程中，当取样岩芯是坚硬岩层时，就需要使用铁锤敲动钻头将岩芯取出，这就导致了降低施工效率的技术缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种新型地质工程钻机，用于实现在工程地质勘察钻芯取样过程中快速实现快速取芯的技术。本地质钻机通过设置钻头，钻杆，旋转机构，取芯机构等结构，实现了在工程地质勘察钻芯取样过程中快速实现快速取芯的技术。采用本实用新型后可以在不去下钻头的情况下直接取出岩芯。

为实现上述技术方案，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种新型地质工程钻机，包括调平机构，第一平台，升降机构，支撑机构，第二平台，动力机构，输送机构，取芯机构，所述调平机构与第一平台活动连接，所述调平机构包括至少两个，所述调平机构用于对第一平台进行调平，所述升降机构一端连接第一平台，另一端连接第二平台，所述支撑机构一端连接第一平台，另一端连接输送机构，所述动力机构设置在第二平台上，所述动力机构为取芯机构提供动力，所述取芯机构与输送机构连接，所述取芯机构为中空结构，通过所述取芯机构的内腔将钻探取芯岩样传递至输送机构，所述输送机构将岩样输出；

所述动力机构包括动力源，传动部，旋转部，所述传动部一端与动力源连接，另一端与旋转部连接，所述旋转部为中空结构，所述旋转部的孔径不小于取芯机构孔径。

为了更好的实现本实用新型，作为上述技术方案的进一步描述，所述取芯机构包括钻杆，钻头，地层深度监测器，所述钻杆一端与旋转部可拆卸连接，另一端与钻头可拆卸连接，所述地层深度监测器设置在钻头上，所述地层深度监测器用于监测地层深度。

作为上述技术方案的进一步描述，所述钻杆包括左半环，右半环，所述左半环与右半环进行可拆卸式连接。

作为上述技术方案的进一步描述，所述输送机构包括输送管，输送槽，所述输送管一端与旋转部连接，另一端与输送槽连接，所述输送槽出料端头设置在第一平台上。

作为上述技术方案的进一步描述，所述输送管为柔性软管，所述软管可根随第二平台做升降运动。

作为上述技术方案的进一步描述，所述第一平台包括板面，通孔，垫板，所述通孔设置在板面上，所述通孔为取芯机构提供钻孔通道，所述垫板设置在垫板上，且所述垫板设置在输送槽出料端头。

作为上述技术方案的进一步描述，所述调平机构包括底板，调平部件，所述调平部件一端与底板固定连接，另一端与板面活动连接。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：

1）本实用新型通过设置调平机构，第一平台，升降机构，支撑机构，第二平台，动力机构，输送机构，取芯机构等结构，隔绝了现有工程地质勘察钻探阶段需要不断地拔出钻头然后取下岩芯的技术现象，进而解决了工程地质勘察钻探阶段岩芯取样复杂的技术难题。

2）本实用新型提出了在工程地质勘察钻探阶段快速取芯的技术方案，弥补了现有工程地质勘察钻探阶段岩芯取样难的技术难题。

附图说明

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为本实用新型的工作模式平面结构示意图；

图3为本实用新型的动力机构三维结构示意图；

图4为本实用新型的钻杆三维结构示意图；

图5为本实用新型的钻头三维结构示意图。

图中标记：1-调平机构，2-第一平台，3-升降机构，4-支撑机构，5-第二平台，6-动力机构，7-输送机构，8-取芯机构，101-底板，102-调平部件，201-板面，202-通孔，203-垫板，601-动力源，602-传动部，603-旋转部，701-输送管，702-输送槽，801-钻杆，802-钻头，803-地层深度监测器，8011-左半环，8012-右半环。

具体实施方式

下面结合本实用新型的优选实施例对本实用新型做进一步地详细、准确说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，“垂直”等术语并不表示要求部件之间绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

根据图1～图5，一种新型地质工程钻机，包括调平机构1，第一平台2，升降机构3，支撑机构4，第二平台5，动力机构6，输送机构7，取芯机构8，所述调平机构1与第一平台2活动连接，所述调平机构1包括至少两个，所述调平机构1用于对第一平台2进行调平，所述升降机构3一端连接第一平台2，另一端连接第二平台5，所述支撑机构4一端连接第一平台2，另一端连接输送机构7，所述动力机构6设置在第二平台5上，所述动力机构6为取芯机构8提供动力，所述取芯机构8与输送机构7连接，所述取芯机构8为中空结构，通过所述取芯机构8的内腔将钻探取芯岩样传递至输送机构7，所述输送机构7将岩样输出；所述动力机构6包括动力源601，传动部602，旋转部603，所述传动部602一端与动力源601连接，另一端与旋转部603连接，所述旋转部603为中空结构，所述旋转部603的孔径不小于取芯机构8孔径。

为了更好的实现本实用新型，作为上述技术方案的进一步描述，所述取芯机构8包括钻杆801，钻头802，地层深度监测器803，所述钻杆801一端与旋转部603可拆卸连接，另一端与钻头802可拆卸连接，所述地层深度监测器803设置在钻头802上，所述地层深度监测器803用于监测地层深度。

作为上述技术方案的进一步描述，所述钻杆801包括左半环8011，右半环8012，所述左半环8011与右半环8012进行可拆卸式连接。

作为优选实施例，所述左半环8011沿轴向对称设置有卡头，所述右半环8012沿轴向对称设置有卡槽，将左半环8011一端沿轴向端头完全插入右半环8012的卡槽，进而实现钻杆801的可拆卸式连接。当完成钻探时，将左半环8011卡头沿轴向从右半环8012卡槽内拔出，进而就实现了取芯。

作为上述技术方案的进一步描述，所述输送机构7包括输送管701，输送槽702，所述输送管701一端与旋转部603连接，另一端与输送槽702连接，所述输送槽702出料端头设置在第一平台2上。

作为上述技术方案的进一步描述，所述输送管701为柔性软管，所述软管可根随第二平台5做升降运动。

作为上述技术方案的进一步描述，所述第一平台2包括板面201，通孔202，垫板203，所述通孔202设置在板面201上，所述通孔202为取芯机构8提供钻孔通道，所述垫板203设置在垫板203上，且所述垫板203设置在输送槽702出料端头。

作为上述技术方案的进一步描述，所述调平机构1包括底板101，调平部件102，所述调平部件102一端与底板101固定连接，另一端与板面201活动连接。

本实用新型的工作流程为，首先将本实用新型移动至待钻探位置，进一步地，通过调平机构1对第一平台2进行调平，进一步地，将连接有钻头802的钻杆801和动力机构6的旋转部603进行可拆卸连接，进一步地，开启动力机构6，所述动力机构6驱动旋转部603做旋转运动，同时，动力机构6驱动推动第二平台5沿升降机构3向下运动，进一步地，第一根钻杆801钻入地层，此时，钻取得的岩芯或土芯从钻杆801内腔向上运动，进一步地，当第一根钻杆801钻入地层时，拆下接头，第二平台5在动力机构6驱动下沿升降机构3向上运动并复位，进一步地，将第二根钻杆801与第一根钻杆801以及旋转部603进行可拆卸连接，然后开启动力机构6，进一步地重复上述循环，当达到预定钻探深度时，完成钻探，进一步地，反向旋转动力机构6，将钻杆801拔出，当拔出与旋转部603相连接的第一根钻杆801时，取下第一根钻杆801，待拆下第一根钻杆801之后，将旋转部603与第二根钻杆801结合，然后继续反转，直到将钻头802拔出，待所有钻杆801都拔出之后，再将所有钻杆801的左半环8011与右半环8012拆开，最终将遗留在钻杆801内的岩芯或土芯取出。

需要特别明确和说明的是，输送机构7主要起输送和防护功能，其输送和防护的主要是在部分钻探中所取芯长度大于钻杆801长度的部分，以及输送水和泥浆等流塑态芯样。

优选的，所述动力源601为电机，所述传动部602设置有转轴和主动齿轮组，所述旋转部603设置有从动齿轮组以及中空管路，所述电机驱动转轴运动，进一步地，转轴带动主动齿轮组旋转，在从动齿轮组与主动齿轮组进行啮合，从动齿轮组在主动齿轮组的带动下做旋转运动，进一步地，中空管路跟随从动齿轮组做旋转运动。

优选的，所述地层深度监测器803为摩擦力传感器，所述地层深度根据摩擦力传感器反馈的土体摩阻力值确定。

优选的，输送升降机构3为液压杆，所述第二平台5的升降通过液压系统的升降实现升降。

优选的，输送升降机构3为电推缸，所述第二平台5的升降通过伺服电机系统的升降实现升降。

优选的，输送升降机构3为气缸，所述第二平台5的升降通过空压系统的升降实现升降。

优选的，输送升降机构3为轮轴系统，所述第二平台5的升降通过内燃机驱动实现升降。

优选的，所述调平机构1为螺杆，所述平台上设置有螺纹孔，所述螺杆和平台螺纹连接，所述调平机构1上设置有水平管，通过旋转螺杆同时观察水平管内的气泡位置调平平台。

优选的，所述调平机构1为液压机构，所述液压机构和平台固定连接，所述调平机构1上设置有水平管，通过控制液压机构的升降同时观察水平管内的气泡位置调平平台。

通过上述方案，借助调平机构1，第一平台2，升降机构3，支撑机构4，第二平台5，动力机构6，输送机构7，取芯机构8等结构，隔绝了现有工程地质勘察钻探阶段需要不断地拔出钻头802然后取下岩芯的技术现象，进而解决了工程地质勘察钻探阶段岩芯取样复杂的技术难题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型地质工程钻机，其特征在于：包括调平机构（1），第一平台（2），升降机构（3），支撑机构（4），第二平台（5），动力机构（6），输送机构（7），取芯机构（8），所述调平机构（1）设置在第一平台（2）的底部，所述调平机构（1）用于对第一平台（2）进行调平，所述调平机构（1）包括至少两个，所述升降机构（3）一端连接第一平台（2），另一端连接第二平台（5），所述支撑机构（4）一端连接第一平台（2），另一端连接输送机构（7），所述动力机构（6）设置在第二平台（5）上，所述动力机构（6）为取芯机构（8）提供动力，所述取芯机构（8）与输送机构（7）连接，所述取芯机构（8）为中空结构，通过所述取芯机构（8）的内腔将钻探取芯岩样传递至输送机构（7），所述输送机构（7）将岩样输出；

所述动力机构（6）包括动力源（601），传动部（602），旋转部（603），所述传动部（602）一端与动力源（601）连接，另一端与旋转部（603）连接，所述旋转部（603）为中空结构，所述旋转部（603）的孔径不小于取芯机构（8）孔径。

2.根据权利要求1所述的一种新型地质工程钻机，其特征在于：所述取芯机构（8）包括钻杆（801），钻头（802），地层深度监测器（803），所述钻杆（801）一端与旋转部（603）可拆卸连接，另一端与钻头（802）可拆卸连接，所述地层深度监测器（803）设置在钻头（802）上，所述地层深度监测器（803）用于监测地层深度。

3.根据权利要求2所述的一种新型地质工程钻机，其特征在于：所述钻杆（801）包括左半环（8011），右半环（8012），所述左半环（8011）与右半环（8012）可拆卸式连接。

4.根据权利要求2所述的一种新型地质工程钻机，其特征在于：所述输送机构（7）包括输送管（701），输送槽（702），所述输送管（701）一端与旋转部（603）连接，另一端与输送槽（702）连接，所述输送槽（702）出料端头设置在第一平台（2）上。

5.根据权利要求4所述的一种新型地质工程钻机，其特征在于：所述输送管（701）为柔性软管，所述软管可随第二平台（5）做升降运动。

6.根据权利要求1所述的一种新型地质工程钻机，其特征在于：所述第一平台（2）包括板面（201），通孔（202），垫板（203），所述通孔（202）设置在板面（201）上，所述通孔（202）为取芯机构（8）提供钻孔通道，所述垫板（203）设置在板面（201）上，且所述垫板（203）设置在输送槽（702）出料端的下方。

7.根据权利要求1所述的一种新型地质工程钻机，其特征在于：所述调平机构（1）包括底板（101），调平部件（102），所述调平部件（102）一端与底板（101）活动连接，另一端与板面（201）活动连接。

Images