CN211900488U - 一种具有深度测量结构的钻杆机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有深度测量结构的钻杆机构，包括机架、钻杆和动力机构，所述机架上安装有一外壳，所述外壳一端开口，所述钻杆和所述动力机构均安装在所述外壳内；所述钻杆一端安装有钻头，所述钻杆另一端设置第一连接部，所述第一连接部为两端开口的筒状结构；所述动力机构包括驱动轴和驱动电机，所述外壳内，所述固定支座内安装有编码器，所述驱动电机固定安装在所述外壳外，所述驱动轴一端伸出所述外壳外与所述驱动电机连接，所述驱动轴另一端与所述编码器的输入端通过一连轴套同轴安装，所述钻杆与所述驱动轴平行，所述第一连接部与所述驱动轴螺纹连接。

Description

一种具有深度测量结构的钻杆机构

技术领域

本实用新型涉及野外勘测技术领域，尤其涉及的是一种具有深度测量结构的钻杆机构。

背景技术

随着地表钻孔技术的发展，对于钻孔深度的测量设备也变得逐渐成熟，在矿山井下的作业中，对于测量技术的精准度和工作量都有很严格的要求，因为会直接关系到工程项目的安全和质量问题。在现有技术中，对于钻孔深度的测量一般可以分为两类：其一，根据钻杆等长的特点，随钻孔钻进的同时，人工计算钻杆的数量，测量钻孔的深度；该方法的人为因素影响较大，可信度较低。其二，在钻孔完成后，取出钻杆，通过使用测量装置二次深入钻孔中对钻孔的深度进行测量，其缺点在于，在取出钻杆的过程中容易出现塌孔的现象，造成测量结果的不准确；其三，在钻杆的尾部设置回波感应器，利用波的反射原理，对钻孔深度进行测量。这种情况下不仅测量过程的工作量大，而且测得的结果误差较大。

因此，提供一种新的技术方案以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有深度测量结构的钻杆机构。

本实用新型所设计的技术方案如下：

一种具有深度测量结构的钻杆机构，其中，包括机架、钻杆和动力机构，所述机架上安装有一外壳，所述外壳一端开口，所述钻杆和所述动力机构均安装在所述外壳内，所述动力机构用于将所述钻杆从所述开口处送出所述外壳外以进行钻孔；

所述钻杆为管状结构，所述钻杆一端安装有钻头，所述钻杆另一端设置第一连接部，所述第一连接部为两端开口的筒状结构；

所述外壳内设置有一固定轴，所述固定轴一端固定连接在所述外壳内壁上，所述第一连接部和所述钻杆从所述固定轴另一端依次套接在所述固定轴外壁上；

所述动力机构包括驱动轴和驱动电机，所述外壳内设置有固定支座和轴承座，所述固定支座内安装有编码器，所述轴承座上安装有滚珠轴承，所述驱动轴两端分别套接进所述滚珠轴承内，所述驱动电机固定安装在所述外壳外，所述驱动轴一端伸出所述外壳一端与所述驱动电机连接，所述驱动轴另一端与所述编码器的输入端通过一连轴套同轴安装，所述钻杆与所述驱动轴平行，所述第一连接部外壁与所述驱动轴外壁以螺纹连接方式进行传动。

所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其中，所述机架包括底盘和安装座，所述安装座安装在所述底盘上，所述安装座一端与所述底盘一端铰接可转动，所述外壳安装在所述安装座上，所述底盘上安装有第一传动机构，所述第一传动机构向上抬起所述安装座另一端，使所述安装座与所述底盘相互垂直。

所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其中，所述编码器为绝对值编码器。

所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其中，所述第一传动机构为液压缸。

所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其中，所述驱动轴为丝杆结构。

所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其中，所述钻杆内壁设置有一直线轴承，所述直线轴承内圈套接在所述固定轴外壁上。

所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其中，所述底盘为自行走车体。

本实用新型有益效果：本实用新型中应用编码器与驱动轴相连，且当钻杆与水平地面垂直时，可使编码器直接获取驱动轴的旋转方向和转数等信息，并将其转化为自身的旋转方向和转动圈数等工作状态，结合实际使用时钻杆的运动方向，即可实时计算出钻杆及钻头的行走距离，即钻孔深度。本实用新型能够实时测量钻杆及钻头的钻孔深度，使实际钻孔深度同设计孔深相符合，显著提高了钻孔质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构简图。

图中标号：1、钻杆；2、外壳；3、钻头；4、第一连接部；5、驱动轴；6、驱动电机；7、固定支座；8、编码器；9、滚珠轴承；10、连轴套；11、固定轴； 12、底盘；13、安装座；14、第一传动机构。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，也可以是电连接或可以相互通讯；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参照图1，本实用新型为解决上述技术问题，提供一种具有深度测量结构的钻杆机构，包括机架、钻杆1和动力机构，该机架上安装有一外壳2，该外壳2一端开口，该钻杆1和该动力机构均安装在该外壳2内，该动力机构用于将该钻杆1从该开口处送出该外壳2外以进行钻孔；该钻杆1为管状结构，该钻杆1一端安装有钻头3，该钻杆1另一端设置第一连接部4，该第一连接部 4为两端开口的筒状结构；该外壳2内设置有一固定轴11，该固定轴11一端固定连接在该外壳2内壁上，该第一连接部4和该钻杆1从该固定轴11另一端依次套接在该固定轴11外壁上；该动力机构包括驱动轴5和驱动电机6，该外壳 2内设置有固定支座7和轴承座(图中未标出)，该固定支座7内安装有编码器8，该轴承座上安装有滚珠轴承9，该驱动轴5两端分别套接进该滚珠轴承9 内，该驱动电机6固定安装在该外壳2外，该驱动轴5一端伸出该外壳2一端与该驱动电机6连接，该驱动轴5另一端与该编码器8的输入端通过一连轴套10同轴安装，该钻杆1与该驱动轴5平行，该第一连接部4外壁与该驱动轴5 外壁以螺纹连接方式进行传动。编码器8优选为绝对值编码器8。本实施例中，该驱动轴5优选为丝杆结构，相应的，第一连接部4外壁上设置有螺纹结构(图中未标出)以用于与驱动轴5实现连接传动。

本实用新型中应用编码器8(它是一种将旋转位移转换成一串数字脉冲信号的旋转式传感器,编码器工作原理和功能为现有技术)，与驱动轴5相连，且当钻杆1与水平地面垂直时，可使编码器8直接获取驱动轴5的旋转方向和转数等信息，并将其转化为自身的旋转方向和转动圈数等工作状态，结合实际使用时钻杆1的运动方向，即可实时计算处钻杆1及钻头3的行走距离，即钻孔深度。本实用新型能够实时测量钻杆1及钻头3的钻孔深度，使实际钻孔深度同设计孔深相符合，显著提高了钻孔质量。实际使用时，本实用新型在外接控制器(可为PLC控制器等)的控制下进行工作，例如，控制器控制驱动电机6 工作以带动驱动轴5旋转，若驱动电机6正转，则驱动轴5正转，相应的，第一连接部4旋转并延直线运动，以带动钻杆1向下运动和旋转；若驱动电机6 反转，则驱动轴5反转，相应的，第一连接部4旋转并延直线运动，以带动钻杆1向上运动和旋转。编码器8直接获取驱动轴5的旋转方向和转数运动，结合实际使用时钻杆1的运动方向，即可根据上述获取的信息进行计算(编码器的数字计算方式为现有技术，本文不再赘述)，并将结果转化为电信号上传至控制器以进行显示，以实现可实时计算出钻杆1及钻头3的行走距离，即钻孔深度。

实际使用时，钻杆1多在竖直方向上工作，为了方便安装钻杆1和立起钻杆1，在优选的实施例中，该机架包括底盘12和安装座13，该安装座13安装在该底盘12上，该安装座13一端与该底盘12一端铰接可转动，该外壳2安装在该安装座13上，该底盘12上安装有第一传动机构14，该第一传动机构14 向上抬起该安装座13另一端，使该安装座13与该底盘12相互垂直。实际使用时，安装座13及其上的外壳2均水平设置在底盘12上，使用者先将钻杆1水平安装在外壳2内(外壳2可为具有翻盖的盒体结构，钻杆1与水平地面平行)，再控制第一传动机构14工作，使该安装座13与该底盘12相互垂直，以使外壳 2内的钻杆1与水平地面垂直，以用于钻孔。该第一传动机构14优选为液压缸，液压缸内的活塞轴一端与安装座13连接，活塞轴伸出缸筒外以顶起安装座13。在进一步的实施例中，该底盘12为自行走车体以带动上述各结构自由移动，以在不同工位处进行钻孔工作。

为减小固定轴11与钻杆1发生相对运动时两者之间的摩擦力，在进一步的实施例中，该钻杆1内壁设置有一直线轴承(图中未画出)，该直线轴承内圈套接在该固定轴11外壁上。

综上所述，虽然本实用新型已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本实用新型，本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本实用新型的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种具有深度测量结构的钻杆机构，其特征在于，包括机架、钻杆和动力机构，所述机架上安装有一外壳，所述外壳一端开口，所述钻杆和所述动力机构均安装在所述外壳内，所述动力机构用于将所述钻杆从所述开口处送出所述外壳外以进行钻孔；

所述钻杆为管状结构，所述钻杆一端安装有钻头，所述钻杆另一端设置第一连接部，所述第一连接部为两端开口的筒状结构；

所述外壳内设置有一固定轴，所述固定轴一端固定连接在所述外壳内壁上，所述第一连接部和所述钻杆从所述固定轴另一端依次套接在所述固定轴外壁上；

所述动力机构包括驱动轴和驱动电机，所述外壳内设置有固定支座和轴承座，所述固定支座内安装有编码器，所述轴承座上安装有滚珠轴承，所述驱动轴两端分别套接进所述滚珠轴承内，所述驱动电机固定安装在所述外壳外，所述驱动轴一端伸出所述外壳一端与所述驱动电机连接，所述驱动轴另一端与所述编码器的输入端通过一连轴套同轴安装，所述钻杆与所述驱动轴平行，所述第一连接部外壁与所述驱动轴外壁以螺纹连接方式进行传动。

2.根据权利要求1所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其特征在于，所述机架包括底盘和安装座，所述安装座安装在所述底盘上，所述安装座一端与所述底盘一端铰接可转动，所述外壳安装在所述安装座上，所述底盘上安装有第一传动机构，所述第一传动机构向上抬起所述安装座另一端，使所述安装座与所述底盘相互垂直。

3.根据权利要求1所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其特征在于，所述编码器为绝对值编码器。

4.根据权利要求2所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其特征在于，所述第一传动机构为液压缸。

5.根据权利要求1所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其特征在于，所述驱动轴为丝杆结构。

6.根据权利要求1所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其特征在于，所述钻杆内壁设置有一直线轴承，所述直线轴承内圈套接在所述固定轴外壁上。

7.根据权利要求2所述的具有深度测量结构的钻杆机构，其特征在于，所述底盘为自行走车体。

Images