CN212272089U - 一种便携式岩心钻机及绿色环保岩心取样系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种便携式岩心钻机及绿色环保岩心取样系统，属于钻探设备技术领域，解决了现有钻机运输不便、岩心取样污染环境的问题。便携式岩心钻机包括固定架、转动轴、转动架、安装轴、连接杆、连接台、支撑柱、绕线轮、拉索、导向轮、安装架、钻杆、钻头、连接板和顶柱；转动架通过转动轴与固定架转动连接；安装轴设置在固定架上，安装轴上设置有用于驱动连接杆转动以使支撑柱转动的第一驱动机构；连接杆设置在连接台上；连接台设置在支撑柱上；支撑柱设置在转动架上；拉索绕过导向轮，且拉索两端分别与绕线轮和安装架连接；导向轮设置在顶柱顶部；连接板与安装架连接。本实用新型的结构简单，便于运输，绿色环保。

Description

一种便携式岩心钻机及绿色环保岩心取样系统

技术领域

本实用新型涉及钻机技术领域，尤其涉及一种便携式岩心钻机及绿色环保岩心取样系统。

背景技术

岩心钻机是岩心钻探设备的一种，其主要用于金属及非金属固体矿产的普查与勘探，另外，也可用于工程地质勘查、水文地质调查、油气田的普查和勘探以及水井钻凿等。由于岩心钻机要求取出较完整、无混杂和非挠动的地层岩样，因此岩心钻机均为回转式钻机。

现有岩心钻机一般体积笨重，不便于运输，常需要拆卸成多个部件进行运输，再在工程现场进行组装，拆装过程麻烦。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种便携式岩心钻机及绿色环保岩心取样系统，用以解决现有钻机运输不便、岩心取样污染环境的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，提供一种便携式岩心钻机，包括固定架、转动轴、转动架、安装轴、连接杆、连接台、支撑柱、绕线轮、拉索、导向轮、安装架、钻杆、钻头、连接板和顶柱；

转动架通过转动轴与固定架转动连接；安装轴设置在固定架上，安装轴上设置有用于驱动连接杆转动以使支撑柱转动的第一驱动机构；连接杆设置在连接台上；连接台设置在支撑柱上；支撑柱设置在转动架上，支撑柱并排设置有两个；顶柱两端分别与两个支撑柱顶端连接；拉索绕过导向轮，且拉索两端分别与绕线轮和安装架连接；导向轮设置在顶柱顶部；连接板与安装架连接，连接板滑动设置在支撑柱上；固定架上设置有用于驱动绕线轮转动的第一驱动装置；安装架上设置有用于驱动钻杆转动的第二驱动装置；钻头与钻杆端部连接。

优选的，第一驱动装置包括第一电机、第一主动轮、第一皮带、第一从动轮和减速机，第一电机的输出端与第一主动轮连接，第一皮带与第一主动轮和第一从动轮连接，第一从动轮设置在减速机的输入端上，绕线轮设置在减速机的输出端上。

优选的，第二驱动装置包括第二电机、第二主动轮、第二皮带、第二从动轮、第三主动轮、第三皮带、第三从动轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接轴和第二连接轴；第二电机的输出端与第二主动轮连接，第二皮带与第二主动轮和第二从动轮连接，第三主动轮与第二从动轮同轴设置在第一连接轴上，第三皮带与第三主动轮和第三从动轮连接，第三从动轮和第一锥齿轮同轴设置在第二连接轴上，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，第二锥齿轮设置在钻杆上，第一连接轴和第二连接轴均转动设置在安装架上。

优选的，连接板上设置有插孔；顶柱上设置有第二驱动机构；第二驱动机构的输出端连接有安装板；安装板上设置有用于插入插孔的插柱。

优选的，转动架上设置有连接架；连接架上设置有装夹机构。

优选的，装夹机构对称设置有两组；装夹机构包括支撑架、夹台和第三驱动机构，第三驱动机构设置在支撑架上，第三驱动机构的输出端与夹台连接，夹台上设置有用于装夹钻杆的夹槽。

优选的，夹台上设置有滑台；转动架上设置有固定台；固定台上设置有导向杆；导向杆贯穿滑台并与滑台滑动连接。

优选的，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均为液压油缸。

优选的，固定架底部设置有阻挡架。

另一方面，提供一种绿色环保岩心取样系统，包括上述的便携式岩心钻机、清水池和供液泵，清水池内盛装有清水，清水池通过供液泵与便携式岩心钻机连接，供液泵用于将清水池中的清水供入便携式岩心钻机的钻杆内腔中。

优选的，绿色环保岩心取样系统还包括沉沙池，沉沙池用于接收并容纳钻进过程中产生的泥浆，沉沙池通过水泵及管路与清水池连接。

与现有技术相比，本实用新型的上述技术方案至少具有如下有益技术效果之一：

A)本实用新型的便携式钻机，能在运输时收缩起来，降低占用的空间，便于运输，并能在工程现场展开，以进行正常的钻探作业，非常方便。第一驱动机构两端分别与安装轴和连接杆转动连接，通过第一驱动机构能驱动连接杆移动，连接杆带动连接台、支撑柱和转动架绕转动轴转动，从而能实现支撑柱的展开和收纳，结构简单、紧凑。第一驱动装置能驱动绕线轮转动，从而能通过绕线轮收放拉索，拉索带动安装架移动，连接板用于对安装架的移动方向进行导向，使得安装架能平稳的移动，第二驱动装置能驱动钻杆转动，钻杆带动钻头转动，以利用钻头进行钻探作业。

B)本实用新型的绿色环保岩心取样系统，在钻探施工全程使用清水钻进，不仅能够避免对周边环境污染，还能重复利用水资源，符合绿色勘察理念。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种便携式岩心钻机第一种视角的结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种便携式岩心钻机第二种视角的结构示意图；

图3为图1中A处的结构放大图；

图4为图1中B处的结构放大图；

图5为图1中C处的结构放大图；

图6为图2中D处的结构放大图。

附图标记：

1、固定架；2、转动轴；3、转动架；4、安装轴；5、第一驱动机构；6、连接杆；7、连接台；8、支撑柱；9、第一电机；10、第一主动轮；11、第一皮带；12、第一从动轮；13、减速机；14、绕线轮；15、拉索；16、导向轮；17、安装架；18、第二电机；19、第二主动轮；20、第二皮带；21、第二从动轮；22、第三主动轮；23、第三皮带；24、第三从动轮；25、钻杆；26、钻头；27、连接板；271、插孔；28、顶柱；29、第二驱动机构；30、安装板；31、插柱；32、连接架；33、支撑架；34、夹台；35、第三驱动机构；36、滑台；37、固定台；38、导向杆；39、阻挡架。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

实施例1

本实用新型的一个实施例，如图1-6所示，公开了一种便携式岩心钻机，包括固定架1、转动轴2、转动架3、安装轴4、连接杆6、连接台7、支撑柱8、绕线轮14、拉索15、导向轮16、安装架17、钻杆25、钻头26、连接板27和顶柱28；

转动架3通过转动轴2与固定架1转动连接；安装轴4设置在固定架1上，安装轴4上设置有用于驱动连接杆6转动以使支撑柱8转动的第一驱动机构5；连接杆6设置在连接台7上；连接台7设置在支撑柱8上；支撑柱8设置在转动架3上，支撑柱8并排设置有两个；顶柱28两端分别与两个支撑柱8顶端连接；拉索15绕过导向轮16，且拉索15两端分别与绕线轮14和安装架17连接；导向轮16设置在顶柱28顶部；连接板27与安装架17连接，连接板27滑动设置在支撑柱8上；固定架1上设置有用于驱动绕线轮14转动的第一驱动装置；安装架17上设置有用于驱动钻杆25转动的第二驱动装置；钻头26与钻杆25端部连接。

由于野外施工道路交通不便，传统岩心钻机体积大，运输极为不便，而且在运输及装配过程中会损坏庄稼、植被，对生态环境造成损害。本实用新型能在运输时收缩起来，降低占用的空间，便于运输，并能在工程现场展开，以进行正常的钻探作业，非常方便，能够大幅减少对生态环境造成的损害。第一驱动机构5两端分别与安装轴4和连接杆6转动连接，通过第一驱动机构5能驱动连接杆6移动，连接杆6带动连接台7、支撑柱8和转动架3绕转动轴2转动，从而能实现支撑柱8的展开和收纳，结构简单、紧凑。第一驱动装置能驱动绕线轮14转动，从而能通过绕线轮14收放拉索15，拉索15带动安装架17移动，连接板27用于对安装架17的移动方向进行导向，使得安装架17能平稳的移动，第二驱动装置能驱动钻杆25转动，钻杆25带动钻头26转动，以利用钻头26进行钻探作业。

在一个可选的实施例中，第一驱动装置包括第一电机9、第一主动轮10、第一皮带11、第一从动轮12和减速机13，第一电机9的输出端与第一主动轮10连接，第一皮带11与第一主动轮10和第一从动轮12连接，第一从动轮12设置在减速机13的输入端上，绕线轮14设置在减速机13的输出端上。

需要说明的是，第一电机9的动力经过第一主动轮10、第一皮带11、第一从动轮12和减速机13传递至绕线轮14，能带动绕线轮14稳定的正转和反转。

在一个可选的实施例中，第二驱动装置包括第二电机18、第二主动轮19、第二皮带20、第二从动轮21、第三主动轮22、第三皮带23、第三从动轮24、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接轴和第二连接轴；第二电机18的输出端与第二主动轮19连接，第二皮带20与第二主动轮19和第二从动轮21连接，第三主动轮22与第二从动轮21同轴设置在第一连接轴上，第三皮带23与第三主动轮22和第三从动轮24连接，第三从动轮24和第一锥齿轮同轴设置在第二连接轴上，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，第二锥齿轮设置在钻杆25上，第一连接轴和第二连接轴均转动设置在安装架17上。

需要说明的是，第二电机18的动力经过第二主动轮19、第二皮带20、第二从动轮21、第三主动轮22、第三皮带23、第三从动轮24、第一锥齿轮和第二锥齿轮传递至钻杆25上，从而能带动钻杆25稳定的转动，以进一步带动钻头26转动，进行岩心的钻探作业。

在一个可选的实施例中，连接板27上设置有插孔271；顶柱28上设置有第二驱动机构29；第二驱动机构29的输出端连接有安装板30；安装板30上设置有用于插入插孔271的插柱31。

需要说明的是，在收起支撑柱8时，将安装架17和连接板27向顶柱28方向移动，直至插孔271移动至对应插柱31的位置，通过第二驱动机构29驱动安装板30移动，以使安装板30带动插柱31移动，插柱31插入插孔271内，能对连接板27和安装架17进行限位，防止装置在收起过程中，部件发生位置上的偏移。

在一个可选的实施例中，转动架3上设置有连接架32；连接架32上设置有装夹机构；装夹机构对称设置有两组，装夹机构包括支撑架33、夹台34和第三驱动机构35，第三驱动机构35设置在支撑架33上，第三驱动机构35的输出端与夹台34连接，夹台34上设置有用于装夹钻杆25的夹槽。

需要说明的是，通过设置装夹机构，能对钻杆25的转动过程进行支撑，提高钻杆25转动的稳定性，并能在不使用时，装夹钻杆25，防止钻杆25晃动，防止与钻杆25连接的部件发生损坏。第三驱动机构35的输出端能驱动夹台34移动，进而通过夹台34将钻杆25夹在夹槽内，在不需要夹住钻杆25时，将夹台34从钻杆25处移开即可。

在一个可选的实施例中，夹台34上设置有滑台36；转动架3上设置有固定台37；固定台37上设置有导向杆38；导向杆38贯穿滑台36并与滑台36滑动连接。

需要说明的是，通过设置滑台36、固定台37和导向杆38，能对夹台34的移动方向进行导向，并能对夹台34的装夹过程进行支撑，提高夹台34装夹钻杆25的牢靠性。

在一个可选的实施例中，第一驱动机构5、第二驱动机构29和第三驱动机构35均为液压油缸。

在一个可选的实施例中，固定架1底部设置有阻挡架39。

需要说明的是，在展开装置时，连接架32随转动架3转动，当连接架32转动至与阻挡架39接触时，到达转动的极限位置，阻挡架39起到对连接架32进行转动范围的限定的作用，还能在连接架32转动到极限位置时，对连接架32进行支撑。

实施例2

本实用新型的又一具体实施例，公开了一种绿色环保岩心取样系统，包括实施例1的便携式岩心钻机、清水池和供液泵，清水池内盛装有清水，清水池通过供液泵与便携式岩心钻机连接，供液泵用于将清水池中的清水供入便携式岩心钻机的钻杆内腔中。

绿色环保岩心取样系统还包括沉沙池，沉沙池用于接收容纳钻进过程中产生的泥浆，沉沙池通过水泵及管路与清水池连接。

实施时，将收缩的便携式岩心钻机在工程现场展开，以进行正常的钻探作业，钻探过程采用清水钻进的方式，启动便携式钻机和供液泵，供液泵将清水池中的清水供入便携式岩心钻机的钻杆内腔中，清水经钻头的出液口射出，钻头在旋转时将岩土搅松成为钻渣，被清水悬浮，随泥浆上升而溢出，钻孔内返出的岩屑等沉淀物及多余的冲洗液集中于坑内进行沉淀净化，沉淀一段时间后，沉沙池中的泥浆出现分层，上层的清水由水泵抽至清水池，清水再循环使用。钻探施工全程使用清水钻进不仅能够避免对周边环境污染，还能重复利用水资源，符合绿色勘察理念。

应当理解的是，本实用新型的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本实用新型的原理，而不构成对本实用新型的限制。因此，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。此外，本实用新型所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种便携式岩心钻机，其特征在于，包括固定架(1)、转动轴(2)、转动架(3)、安装轴(4)、连接杆(6)、连接台(7)、支撑柱(8)、绕线轮(14)、拉索(15)、导向轮(16)、安装架(17)、钻杆(25)、钻头(26)、连接板(27)和顶柱(28)；

转动架(3)通过转动轴(2)与固定架(1)转动连接；安装轴(4)设置在固定架(1)上，安装轴(4)上设置有用于驱动连接杆(6)转动以使支撑柱(8)转动的第一驱动机构(5)；连接杆(6)设置在连接台(7)上；连接台(7)设置在支撑柱(8)上；支撑柱(8)设置在转动架(3)上，支撑柱(8)并排设置有两个；顶柱(28)两端分别与两个支撑柱(8)顶端连接；拉索(15)绕过导向轮(16)，且拉索(15)两端分别与绕线轮(14)和安装架(17)连接；导向轮(16)设置在顶柱(28)顶部；连接板(27)与安装架(17)连接，连接板(27)滑动设置在支撑柱(8)上；固定架(1)上设置有用于驱动绕线轮(14)转动的第一驱动装置；安装架(17)上设置有用于驱动钻杆(25)转动的第二驱动装置；钻头(26)与钻杆(25)端部连接。

2.根据权利要求1所述的便携式岩心钻机，其特征在于，第一驱动装置包括第一电机(9)、第一主动轮(10)、第一皮带(11)、第一从动轮(12)和减速机(13)，第一电机(9)的输出端与第一主动轮(10)连接，第一皮带(11)与第一主动轮(10)和第一从动轮(12)连接，第一从动轮(12)设置在减速机(13)的输入端上，绕线轮(14)设置在减速机(13)的输出端上。

3.根据权利要求1所述的便携式岩心钻机，其特征在于，第二驱动装置包括第二电机(18)、第二主动轮(19)、第二皮带(20)、第二从动轮(21)、第三主动轮(22)、第三皮带(23)、第三从动轮(24)、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一连接轴和第二连接轴；第二电机(18)的输出端与第二主动轮(19)连接，第二皮带(20)与第二主动轮(19)和第二从动轮(21)连接，第三主动轮(22)与第二从动轮(21)同轴设置在第一连接轴上，第三皮带(23)与第三主动轮(22)和第三从动轮(24)连接，第三从动轮(24)和第一锥齿轮同轴设置在第二连接轴上，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合连接，第二锥齿轮设置在钻杆(25)上，第一连接轴和第二连接轴均转动设置在安装架(17)上。

4.根据权利要求1所述的便携式岩心钻机，其特征在于，连接板(27)上设置有插孔(271)；顶柱(28)上设置有第二驱动机构(29)；第二驱动机构(29)的输出端连接有安装板(30)；安装板(30)上设置有用于插入插孔(271)的插柱(31)。

5.根据权利要求4所述的便携式岩心钻机，其特征在于，转动架(3)上设置有连接架(32)；连接架(32)上设置有装夹机构。

6.根据权利要求5所述的便携式岩心钻机，其特征在于，装夹机构对称设置有两组，装夹机构包括支撑架(33)、夹台(34)和第三驱动机构(35)，第三驱动机构(35)设置在支撑架(33)上，第三驱动机构(35)的输出端与夹台(34)连接，夹台(34)上设置有用于装夹钻杆(25)的夹槽。

7.根据权利要求5所述的便携式岩心钻机，其特征在于，夹台(34)上设置有滑台(36)；转动架(3)上设置有固定台(37)；固定台(37)上设置有导向杆(38)；导向杆(38)贯穿滑台(36)并与滑台(36)滑动连接。

8.根据权利要求5所述的一种便携式岩心钻机，其特征在于，第一驱动机构(5)、第二驱动机构(29)和第三驱动机构(35)均为液压油缸。

9.根据权利要求5所述的便携式岩心钻机，其特征在于，固定架(1)底部设置有阻挡架(39)。

10.一种绿色环保岩心取样系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的便携式岩心钻机、清水池和供液泵，清水池内盛装有清水，清水池通过供液泵与便携式岩心钻机连接，供液泵用于将清水池中的清水供入便携式岩心钻机的钻杆内腔中。

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