CN216974730U - 一种用于地热能发电的钻探装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于地热能发电的钻探装置。所述用于地热能发电的钻探装置包括：固定基座，所述固定基座上设置有钻探机构和两个固定机构；所述钻探机构包括有两个多级电动伸缩杆、升降块、安装槽、钻探电机、固定钻杆、连接钻杆、钻头、触地板和钻探通口，两个所述多级电动伸缩杆均固定安装在固定基座的顶部，所述多级电动伸缩杆的输出轴贯穿固定基座并与固定基座滑动连接，所述升降块固定安装在两个多级电动伸缩杆的输出轴上，本实用新型解决的技术问题是提供一种能够在加装延长钻杆时将下方的钻杆固定牢固防止发生坠落，同时能够使得整个装置与地面紧密贴合的用于地热能发电的钻探装置。

Description

一种用于地热能发电的钻探装置

技术领域

本实用新型属于地热能发电技术领域，尤其涉及一种用于地热能发电的钻探装置。

背景技术

地热能是由地壳抽取的天然热能，这种能量来自地球内部的熔岩，并以热力形式存在，而地热钻探是为勘探和开发蕴藏在地壳内部的地热能源进行的钻探和成井技术，探测到的高温地下水以及其形成的高温蒸汽可以作为地热能用于发电，是一种环保型发电方式，合理利用大自然中的已有能源，可以降低人工制造能源对环境造成的污染，在地热能发电时，需要使用钻探装置对土壤进行钻孔作业，便于探测到有效的地热能，并加以利用，现有技术中，公布了一种地热能发电用地热钻探装置及使用方法，针对现有的地热钻探装置不便于对行走轮收纳、扎根稳定停放和在行驶中对钻头防坠的问题，现提出如下方案，其地热钻探装置包括驱动电机以及设置在驱动电机下方的钻头，所述驱动电机的下方设有延长钻柱和钻杆，钻杆的底端与钻头的顶部固定连接。其发明设计合理，能够对深处进行钻探，便于单驱动同步实现对行走轮收纳、扎根稳定停放和解除防坠限制的功能，且便于单驱动同步实现对行走轮移出、解除扎根稳停和在行驶中对钻头防坠的功能，极大的提高了钻探工作的稳定性，且单驱动实现多功能相互配合使用的方式，无需另外单独分开设置驱动，使得更集成集中，提高长期使用效益。

但是，上述结构之中存在不足之处，在使用钻头对土壤进行钻探工作时，由于地热能处于地表深处，需要连接延长钻杆进行作业，在加装过程中需要对钻杆进行固定防止坠落。

因此，有必要提供一种新的用于地热能发电的钻探装置解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是提供一种能够在加装延长钻杆时将下方的钻杆固定牢固防止发生坠落，同时能够使得整个装置与地面紧密贴合的用于地热能发电的钻探装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的用于地热能发电的钻探装置包括固定基座，所述固定基座上设置有钻探机构和两个固定机构；所述钻探机构包括有两个多级电动伸缩杆、升降块、安装槽、钻探电机、固定钻杆、连接钻杆、钻头、触地板和钻探通口，两个所述多级电动伸缩杆均固定安装在固定基座的顶部，所述多级电动伸缩杆的输出轴贯穿固定基座并与固定基座滑动连接，所述升降块固定安装在两个多级电动伸缩杆的输出轴上，所述安装槽开设在升降块的顶部，所述钻探电机固定安装在安装槽的底部内壁上，所述钻探电机的输出轴延伸至升降块外并与升降块转动连接，所述固定钻杆固定安装在钻探电机的输出轴上，所述连接钻杆设置在固定钻杆的下方，所述钻头固定安装在连接钻杆的底部，所述触地板设置在固定基座的下方，所述钻探通口开设在触地板的顶部；

所述固定机构包括有L形支架、螺纹套筒、螺纹杆、压板、齿环、固定电机和转动齿轮一，所述L形支架固定安装在触地板的顶部，所述L形支架上转动安装有螺纹套筒，所述螺纹套筒内螺纹安装有螺纹杆，所述螺纹杆的一端延伸至螺纹套筒外，所述压板固定安装在螺纹杆的一端，所述齿环固定套设在螺纹套筒上，所述固定电机固定安装在触地板的顶部，所述固定电机的输出轴上固定安装有转动齿轮一，所述转动齿轮一与齿环啮合。

作为本实用新型的进一步方案，所述固定基座的底部固定安装有两个固定管，所述固定管的一侧与触地板的一侧固定连接，所述固定管内滑动安装有移动块，所述移动块的底部开设有放置槽，所述放置槽的顶部内壁上固定安装有稳固电机，所述稳固电机的输出轴延伸至放置槽外，所述稳固电机的输出轴上固定安装有螺旋钻地桨，所述移动块的一侧固定安装有齿板一，所述固定管的一侧内壁上开设有圆形通口。

作为本实用新型的进一步方案，所述固定管的一侧固定安装有辅助盒，所述辅助盒内设置有短板，所述短板的底部固定安装有两个行走轮，所述行走轮的底部均延伸至辅助盒外，所述短板的顶部固定安装有矩形板，所述矩形板的一侧固定安装有齿板二，所述固定管的一侧固定安装有转换电机，所述转换电机的输出轴上固定安装有转动齿轮二，所述转动齿轮二与对应的齿板二啮合，所述转动齿轮二与圆形通口相适配，所述转动齿轮二与对应的齿板一啮合。

作为本实用新型的进一步方案，两个所述固定管相互靠近的一侧均固定安装有限位箱，所述限位箱内设置有T形方杆，所述T形方杆的一端延伸至螺纹套筒内，所述T形方杆与限位箱滑动连接，所述T形方杆的一端与对应的螺纹杆的一端固定连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述固定钻杆的底端固定安装有十字型卡块，所述固定钻杆上固定安装有连接环一，所述连接环一上螺纹安装有多个螺栓，所述连接钻杆的顶端开设有十字型凹槽，所述十字型凹槽与十字型卡块相适配，所述连接钻杆上固定安装有连接环二，所述连接环二与螺栓螺纹连接，所述螺栓上螺纹安装有螺母，所述螺母的顶部与连接环二的底部相接触。

作为本实用新型的进一步方案，所述L形支架上固定安装有两个定位杆，所述定位杆的顶端与固定基座的底部固定连接，所述定位杆与升降块滑动连接，所述固定管上开设有限位腔，所述限位腔内设置有T形滑杆，所述T形滑杆的顶端延伸至移动块外并与移动块滑动连接，所述T形滑杆的顶端与固定基座的底部固定连接，所述辅助盒内固定安装有滑动板，所述滑动板与短板滑动连接。

与相关技术相比较，本实用新型提供的用于地热能发电的钻探装置具有如下有益效果：

1、本实用新型通过设置钻探机构，所述钻探机构使得可以通过加装延长钻杆来增加钻探的深度，具有能够通过不断的增加钻杆的长度来对探井深处进行探测的效果；

2、本实用新型通过设置固定机构，所述固定机构使得可以在加装钻杆时对下方的钻杆进行牢固固定，具有可以对钻杆进行牢固固定防止在加装时发生坠落的效果。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型用于地热能发电的钻探装置的正视剖视结构示意图；

图2为图1中A部分的放大结构示意图；

图3为图1中B部分的放大结构示意图；

图4为本实用新型中固定钻杆、十字型卡块、连接环一和螺栓的装配图；

图5为本实用新型中连接钻杆、十字型凹槽、连接环二和螺栓的装配图。

图中：1、固定基座；2、多级电动伸缩杆；3、升降块；4、安装槽；5、钻探电机；6、固定钻杆；601、十字型卡块；602、连接环一；603、螺栓；7、连接钻杆；701、十字型凹槽；702、连接环二；703、螺母；8、钻头；9、L形支架；10、螺纹套筒；11、螺纹杆；12、压板；13、齿环；14、固定电机；15、转动齿轮一；16、固定管；17、移动块；18、稳固电机；19、螺旋钻地桨；20、齿板一；21、辅助盒；22、短板；23、行走轮；24、齿板二；25、转换电机；26、转动齿轮二；27、T形方杆。

具体实施方式

请结合参阅图1、图2、图3、图4和图5，其中，图1为本实用新型用于地热能发电的钻探装置的正视剖视结构示意图；图2为图1中A部分的放大结构示意图；图3为图1中B部分的放大结构示意图；图4为本实用新型中固定钻杆、十字型卡块、连接环一和螺栓的装配图；图5为本实用新型中连接钻杆、十字型凹槽、连接环二和螺栓的装配图。用于地热能发电的钻探装置包括固定基座1，所述固定基座1上设置有钻探机构和两个固定机构；所述钻探机构包括有两个多级电动伸缩杆2、升降块3、安装槽4、钻探电机5、固定钻杆6、连接钻杆7、钻头8、触地板和钻探通口，两个所述多级电动伸缩杆2均固定安装在固定基座1的顶部，所述多级电动伸缩杆2的输出轴贯穿固定基座1并与固定基座1滑动连接，所述升降块3固定安装在两个多级电动伸缩杆2的输出轴上，所述安装槽4开设在升降块3的顶部，所述钻探电机5固定安装在安装槽4的底部内壁上，所述钻探电机5的输出轴延伸至升降块3外并与升降块3转动连接，所述固定钻杆6固定安装在钻探电机5的输出轴上，所述连接钻杆7设置在固定钻杆6的下方，所述钻头8固定安装在连接钻杆7的底部，所述触地板设置在固定基座1的下方，所述钻探通口开设在触地板的顶部；

所述固定机构包括有L形支架9、螺纹套筒10、螺纹杆11、压板12、齿环13、固定电机14和转动齿轮一15，所述L形支架9固定安装在触地板的顶部，所述L形支架9上转动安装有螺纹套筒10，所述螺纹套筒10内螺纹安装有螺纹杆11，所述螺纹杆11的一端延伸至螺纹套筒10外，所述压板12固定安装在螺纹杆11的一端，所述齿环13固定套设在螺纹套筒10上，所述固定电机14固定安装在触地板的顶部，所述固定电机14的输出轴上固定安装有转动齿轮一15，所述转动齿轮一15与齿环13啮合。

如图1所示，所述固定基座1的底部固定安装有两个固定管16，所述固定管16的一侧与触地板的一侧固定连接，所述固定管16内滑动安装有移动块17，所述移动块17的底部开设有放置槽，所述放置槽的顶部内壁上固定安装有稳固电机18，所述稳固电机18的输出轴延伸至放置槽外，所述稳固电机18的输出轴上固定安装有螺旋钻地桨19，所述移动块17的一侧固定安装有齿板一20，所述固定管16的一侧内壁上开设有圆形通口；

通过固定管16、移动块17、放置槽、稳固电机18、螺旋钻地桨19、齿板一20和圆形通口相互配合，形成可以通过稳固电机18带动螺旋钻地桨19对整个装置进行固定，避免了装置无法固定牢固在地面上。

如图1所示，所述固定管16的一侧固定安装有辅助盒21，所述辅助盒21内设置有短板22，所述短板22的底部固定安装有两个行走轮23，所述行走轮23的底部均延伸至辅助盒21外，所述短板22的顶部固定安装有矩形板，所述矩形板的一侧固定安装有齿板二24，所述固定管16的一侧固定安装有转换电机25，所述转换电机25的输出轴上固定安装有转动齿轮二26，所述转动齿轮二26与对应的齿板二24啮合，所述转动齿轮二26与圆形通口相适配，所述转动齿轮二26与对应的齿板一20啮合；

通过辅助盒21、短板22、行走轮23、矩形板、转换电机25、转换电机25和转动齿轮二26相互配合，形成可以通过行走轮23带动装置进行移动，避免了装置无法进行移动。

如图3所示，两个所述固定管16相互靠近的一侧均固定安装有限位箱，所述限位箱内设置有T形方杆27，所述T形方杆27的一端延伸至螺纹套筒10内，所述T形方杆27与限位箱滑动连接，所述T形方杆27的一端与对应的螺纹杆11的一端固定连接；

通过限位箱和T形方杆27相互配合，形成可以通过T形方杆27对螺纹杆11进行限位，避免了螺纹杆11会发生转动导致无法正常移动。

如图2、图4和图5所示，所述固定钻杆6的底端固定安装有十字型卡块601，所述固定钻杆6上固定安装有连接环一602，所述连接环一602上螺纹安装有多个螺栓603，所述连接钻杆7的顶端开设有十字型凹槽701，所述十字型凹槽701与十字型卡块601相适配，所述连接钻杆7上固定安装有连接环二702，所述连接环二702与螺栓603螺纹连接，所述螺栓603上螺纹安装有螺母703，所述螺母703的顶部与连接环二702的底部相接触；

通过十字型卡块601、连接环一602、螺栓603、十字型凹槽701、连接环二702和螺母703相互配合，形成可以通过螺栓603和螺母703将固定钻杆6和连接钻杆7固定在一起，避免了固定钻杆6和连接钻杆7无法牢固连接在一起。

如图1所示，所述L形支架9上固定安装有两个定位杆，所述定位杆的顶端与固定基座1的底部固定连接，所述定位杆与升降块3滑动连接，所述固定管16上开设有限位腔，所述限位腔内设置有T形滑杆，所述T形滑杆的顶端延伸至移动块17外并与移动块17滑动连接，所述T形滑杆的顶端与固定基座1的底部固定连接，所述辅助盒21内固定安装有滑动板，所述滑动板与短板22滑动连接；

通过定位杆、限位腔、T形滑杆和滑动板相互配合，形成可以通过定位杆、T形滑杆和滑动板分别对升降块3、移动块17和短板22进行限位，避免了升降块3会发生晃动，移动块17移动距离过大和短板22会发生偏移。

本实用新型提供的用于地热能发电的钻探装置的工作原理如下：

第一步骤：首先通过行走轮23将装置推动至合适位置，然后启动转换电机25和稳固电机18,转换电机25带动转动齿轮二26进行转动，转动齿轮二26带动与其啮合的齿板二24和齿板一20进行移动，齿板二24带动矩形板向上移动，矩形板带动短板22向上移动，短板22带动行走轮23向上移动，直至行走轮23移动至辅助盒21内，同时转动齿轮二26带动齿板一20向下移动，齿板一20带动移动块17向下移动，移动块17带动稳固电机18向下移动，稳固电机18带动螺旋钻地桨19向下移动，螺旋钻地桨19接触地面时，稳固电机18带动螺旋钻地桨19进行转动，使得螺旋钻地桨19钻入地面，触地板与地面紧密贴合，使得装置从移动状态转化为固定状态；

第二步骤：当需要进行钻探工作时，首先启动多级电动伸缩杆2和钻探电机5,多级电动伸缩杆2带动升降块3下降，直至钻头8接触地面，然后钻探电机5带动固定钻杆6转动，固定钻杆6带动连接钻杆7转动，连接钻杆7带动钻头8转动，完成钻探工作，当需要加装连接钻杆7时，首先启动两个固定电机14,固定电机14带动转动齿轮一15进行转动，转动齿轮一15带动齿环13进行转动，齿环13带动螺纹套筒10进行转动，螺纹套筒10带动螺纹杆11进行移动，螺纹杆11带动压板12移动，直至压板12将连接钻杆7抵紧，然后工作人员通过对拧动螺栓603，将固定钻杆6和连接钻杆7分离，然后在反向操作添加新的连接钻杆7，然后重复操作，周而复始进行钻探工作。

需要说明的是，本实用新型的设备结构和附图主要对本实用新型的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构、供电系统及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述实用新型的原理的前提下，可清楚获知其动力机构、供电系统及控制系统的具体，申请文件的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现；

其中所使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，且本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型或直接或间接运用，在其它相关的技术领域，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于地热能发电的钻探装置，其特征在于，包括：

固定基座，所述固定基座上设置有钻探机构和两个固定机构；

所述钻探机构包括有两个多级电动伸缩杆、升降块、安装槽、钻探电机、固定钻杆、连接钻杆、钻头、触地板和钻探通口，两个所述多级电动伸缩杆均固定安装在固定基座的顶部，所述多级电动伸缩杆的输出轴贯穿固定基座并与固定基座滑动连接，所述升降块固定安装在两个多级电动伸缩杆的输出轴上，所述安装槽开设在升降块的顶部，所述钻探电机固定安装在安装槽的底部内壁上，所述钻探电机的输出轴延伸至升降块外并与升降块转动连接，所述固定钻杆固定安装在钻探电机的输出轴上，所述连接钻杆设置在固定钻杆的下方，所述钻头固定安装在连接钻杆的底部，所述触地板设置在固定基座的下方，所述钻探通口开设在触地板的顶部；

所述固定机构包括有L形支架、螺纹套筒、螺纹杆、压板、齿环、固定电机和转动齿轮一，所述L形支架固定安装在触地板的顶部，所述L形支架上转动安装有螺纹套筒，所述螺纹套筒内螺纹安装有螺纹杆，所述螺纹杆的一端延伸至螺纹套筒外，所述压板固定安装在螺纹杆的一端，所述齿环固定套设在螺纹套筒上，所述固定电机固定安装在触地板的顶部，所述固定电机的输出轴上固定安装有转动齿轮一，所述转动齿轮一与齿环啮合。

2.根据权利要求1所述的用于地热能发电的钻探装置，其特征在于：所述固定基座的底部固定安装有两个固定管，所述固定管的一侧与触地板的一侧固定连接，所述固定管内滑动安装有移动块，所述移动块的底部开设有放置槽，所述放置槽的顶部内壁上固定安装有稳固电机，所述稳固电机的输出轴延伸至放置槽外，所述稳固电机的输出轴上固定安装有螺旋钻地桨，所述移动块的一侧固定安装有齿板一，所述固定管的一侧内壁上开设有圆形通口。

3.根据权利要求2所述的用于地热能发电的钻探装置，其特征在于：所述固定管的一侧固定安装有辅助盒，所述辅助盒内设置有短板，所述短板的底部固定安装有两个行走轮，所述行走轮的底部均延伸至辅助盒外，所述短板的顶部固定安装有矩形板，所述矩形板的一侧固定安装有齿板二，所述固定管的一侧固定安装有转换电机，所述转换电机的输出轴上固定安装有转动齿轮二，所述转动齿轮二与对应的齿板二啮合，所述转动齿轮二与圆形通口相适配，所述转动齿轮二与对应的齿板一啮合。

4.根据权利要求2所述的用于地热能发电的钻探装置，其特征在于：两个所述固定管相互靠近的一侧均固定安装有限位箱，所述限位箱内设置有T形方杆，所述T形方杆的一端延伸至螺纹套筒内，所述T形方杆与限位箱滑动连接，所述T形方杆的一端与对应的螺纹杆的一端固定连接。

5.根据权利要求1所述的用于地热能发电的钻探装置，其特征在于：所述固定钻杆的底端固定安装有十字型卡块，所述固定钻杆上固定安装有连接环一，所述连接环一上螺纹安装有多个螺栓，所述连接钻杆的顶端开设有十字型凹槽，所述十字型凹槽与十字型卡块相适配，所述连接钻杆上固定安装有连接环二，所述连接环二与螺栓螺纹连接，所述螺栓上螺纹安装有螺母，所述螺母的顶部与连接环二的底部相接触。

6.根据权利要求3所述的用于地热能发电的钻探装置，其特征在于：所述L形支架上固定安装有两个定位杆，所述定位杆的顶端与固定基座的底部固定连接，所述定位杆与升降块滑动连接，所述固定管上开设有限位腔，所述限位腔内设置有T形滑杆，所述T形滑杆的顶端延伸至移动块外并与移动块滑动连接，所述T形滑杆的顶端与固定基座的底部固定连接，所述辅助盒内固定安装有滑动板，所述滑动板与短板滑动连接。

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