CN217652690U - 一种自动拆装钻杆土壤取样车 - Google Patents

Abstract

一种自动拆装钻杆土壤取样车，它包括：车架、滑轨、传送器配合齿轮电机、传送器配合齿轮、传送器配合齿轮电机减速箱、齿轮固定轴、底板、外壳、下保持板、上保持板、底盘、电动滑台、电机固定板、电机固定支座、深沟球轴承、轴承座、机械手、机械手固定件、锥齿轮、爪间联轴、圆柱齿轮、圆柱齿轮轴、圆柱内齿轮、保持板间支撑、导轨滑块、配合齿条、保持支撑、数控钻机、控制台；在控制台控制下，使机械手、钻杆传送器、数控钻机相互配合工作，完成自动拆装钻杆的功能。本发明减少了人工参与度，进一步保护工人生命安全、提高土壤取样的效率。

Description

一种自动拆装钻杆土壤取样车

技术领域：

本发明涉及土壤取样技术领域，具体地说是涉及一种自动拆装钻杆土壤取样车。

背景技术：

近些年来，我国经济快速发展带来的环境恶化问题突出。土壤和地下水环境的恶化对我国人民身体健康有着直接影响，因此我国对土壤以及地下水的污染也越来越重视。治理污染土壤以及被污染的地下水，首先要勘查污染区域，界定污染范围，探明污染物所在地层的地质条件，了解污染物在土壤中存在状态。根据调查结果制定治理方案，利用物理化学和生物的方法进行污染土壤的修复。在土壤修复过程中以及修复工程结束后对土壤中的污染物进行跟踪监测，了解污染治理工程的进度，检验治理的效果。可以说，整个土壤污染治理的工艺流程都需要对污染土壤的取样调查。

目前，市场上的土壤取样钻机大多都采用人工的方式拆装钻杆。人工操作有很大的灵活性，可以就工作情况做到及时反馈，但人工拆装钻杆也存在以下缺点：工作效率低，人工操作会出现疲劳度的问题；人工操作会有熟练程度、技术水平的问题，难以保证取样过程的连贯性；人工拆装钻杆过程有一定的危险性；工人工资成本较高。

因此设计一种自动拆装钻杆土壤取样装置是十分有必要的，有利于保护工人生命安全、提高土壤取样的效率。

发明内容：

本发明提供的自动拆装钻杆土壤取样车能够改变现有技术中采用人工拆装钻杆的现状，实现钻进过程中安装和拆卸钻杆的自动化。

为了解决上述的技术问题，本发明采用下述技术方案：一种自动拆装钻杆土壤取样车，主要由车底盘、数控钻机、钻杆传送器和控制台四大部分组成。其特征是：所述数控钻机、钻杆传送器、控制台安装在车底盘上，所述控制台通过螺纹连接固定安装在车底盘上；所述数控钻机通过螺纹连接固定在车底盘上，所述钻杆传送器通过导轨滑块与车底盘上滑轨配合在车底盘上前后滑动，车底盘上传送器配合齿轮与钻杆传送器上的配合齿条相啮合并带动钻杆传送器的前后移动。

所述自动拆装钻杆土壤取样车进行自动拆装钻杆的部分是钻杆传送器，所述钻杆传送器主要由底板、外壳、下保持板、上保持板、底盘、电动滑台、电机固定板、电机固定支座、深沟球轴承、轴承座、机械手、机械手固定件、锥齿轮、爪间联轴、固定板肋板、固定板侧板、圆柱齿轮、圆柱齿轮轴、圆柱内齿轮、圆锥滚子轴承、轴承保持座、保持板间支撑、导轨滑块、配合齿条、保持支撑组成；其特征是：所述导轨滑块、配合齿条固定在底板上，所述外壳通过螺纹连接固定在底板上，所述圆锥滚子轴承与轴承下保持板过盈配合，所述下保持板和上保持板通过螺纹连接，所述保持支撑安装在两个上保持板之间，所述电机固定板上安装在电动滑台上，所述电机固定支座安装在电机固定板上，所述深沟球轴承与轴承座过盈配合，所述机械手安装在机械手固定件上，所述机械手之间通过爪间连轴连接，所述圆柱齿轮安装在圆柱齿轮轴上，所述圆柱齿轮与圆柱内齿轮相啮合。

所述自动拆装钻杆土壤取样车行进和位置调整部分是车底盘，该车底盘主要由主要由车架、滑轨、传送器配合齿轮电机、传送器配合齿轮、传送器配合齿轮电机减速箱、齿轮固定轴、车架机械手组组成；其特征是：所述滑轨通过螺纹连接固定安装在车架两侧，传送器配合齿轮电机通过螺纹连接固定安装在传送器配合齿轮电机减速箱上，传送器配合齿轮电机减速箱通过螺纹连接固定安装在车架右侧，齿轮固定轴安装在传送器配合齿轮电机减速箱和车架上。

所述自动拆装钻杆土壤取样车进行钻取土壤的部分是数控钻机，其特征是：所述数控钻机通过螺纹连接固定安装在车底盘前端，与钻杆传送器处于同一条直线上。

采用本发明的有益效果是，实现了自动安装、拆卸和存放钻杆的自动化过程。自旋的钻杆传送器与滑动导轨、机械手相结合，提高了取样车的自动化程度。减少了人工参与度，进一步保护工人生命安全、提高土壤取样的效率。

下面结合附图对本发明的具体实施方案作进一步详细说明。

附图说明：

图1是本发明所述一种自动拆装钻杆土壤取样车的总体结构示意图；

图2是本发明所述一种自动拆装钻杆土壤取样车的车底盘示意图；

图3是本发明所述一种自动拆装钻杆土壤取样车的钻杆传送器示意图；

图4是本发明所述一种自动拆装钻杆土壤取样车的去除外壳的钻杆传送器示意图；

图5是本发明所述一种自动拆装钻杆土壤取样车的钻杆传送器的机械手示意图；

图6是本发明所述一种自动拆装钻杆土壤取样车的钻杆传送器的旋转结构示意图；

具体实施方式：

在图1、图2、图3、图4、图5中，一种自动拆装钻杆土壤取样车，主要由车底盘(Ⅰ)、钻杆传送器(Ⅱ)、数控钻机(Ⅲ)和控制台(Ⅳ)四大部分组成；车底盘主要由车架(Ⅰ-1)、滑轨(Ⅰ-2)、传送器配合齿轮电机(Ⅰ-3)、传送器配合齿轮(Ⅰ-4)、传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)、齿轮固定轴(Ⅰ -6)、车架机械手组(Ⅰ-7)组成；钻杆传送器主要由底板(Ⅱ-1)、外壳(Ⅱ-2)、下保持板(Ⅱ-3)、上保持板(Ⅱ-4)、底盘(Ⅱ-5)、电动滑台(Ⅱ-6)、电机固定板(Ⅱ-7)、电机固定支座(Ⅱ-8)、深沟球轴承(Ⅱ-9)、轴承座(Ⅱ -10)、机械手(Ⅱ-11)、机械手固定件(Ⅱ-12)、锥齿轮(Ⅱ-13)、爪间联轴(Ⅱ-14)、固定板肋板(Ⅱ-15)、固定板侧板(Ⅱ-16)、圆柱齿轮(Ⅱ-17)、圆柱齿轮轴(Ⅱ-18)、圆柱内齿轮(Ⅱ-19)、圆锥滚子轴承(Ⅱ-20)、轴承保持座(Ⅱ-21)、保持板间支撑(Ⅱ-22)、导轨滑块(Ⅱ-23)、配合齿条(Ⅱ-24)、伺服电机(Ⅱ-25)组成；所述数控钻机(Ⅱ)、钻杆传送器(Ⅲ)、控制台(Ⅳ) 安装在车底盘(Ⅰ)上，所述控制台(Ⅳ)通过螺纹连接固定在车底盘上，所述数控钻机(Ⅲ)通过螺纹连接固定在车底盘(Ⅰ)的上，所述滑轨(Ⅰ-2)通过螺纹连接固定安装在车架(Ⅰ-1)两侧，所述传送器配合齿轮电机(Ⅰ-3)通过螺纹连接固定安装在传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)上，所述传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)通过螺纹连接固定安装在车架(Ⅰ-1)右侧，所述齿轮固定轴(Ⅰ-6)安装在传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)和车架(Ⅰ-1)上，所述导轨滑块(Ⅱ-22)、配合齿条(Ⅱ-24)固定在底板(Ⅱ-1)上，所述外壳(Ⅱ -2)通过螺纹连接固定在底板(Ⅱ-1)上，所述圆锥滚子轴承(Ⅱ-20)与轴承下保持板(Ⅱ-3)过盈配合，所述下保持板(Ⅱ-3)和上保持板(Ⅱ-4)通过螺纹连接安装在一起，所述保持板间支撑(Ⅱ-22)安装在两个上保持板(Ⅱ-4)之间，所述电机固定板(Ⅱ-7)上安装在电动滑台(Ⅱ-6)上，所述电机固定支座(Ⅱ-8)安装在电机固定板(Ⅱ-7)上，所述深沟球轴承(Ⅱ-9)与轴承座(Ⅱ -10)过盈配合，所述机械手(Ⅱ-11)安装在机械手固定件(Ⅱ-12)上，所述机械手(Ⅱ-11)之间通过爪间连轴(Ⅱ-14)连接，所述圆柱齿轮安装在圆柱齿轮轴(Ⅱ-18)上，所述圆柱齿轮(Ⅱ-17)与圆柱内齿轮(Ⅱ-19)相啮合。

该自动拆装钻杆土壤取样车的动力来源于电动机，车架(Ⅰ-1)、车架机械手(Ⅰ-7)、数控钻机(Ⅲ)、钻杆传送器(Ⅱ)的电机可以为其提供足够的动力。自动拆装钻杆土壤取样车工作时，数控钻机(Ⅲ)钻杆旋转下降，将第一根钻杆钻入土壤中，此时数控钻机(Ⅲ)停止动作，车底盘(Ⅰ)中的机械手(Ⅰ -7)将钻杆夹紧，数控钻机(Ⅲ)上的电动机开始反向动作，将第一根钻杆与数控钻机(Ⅲ)上的连接件拆卸下来，数控钻机(Ⅲ)中的滑台带着实现钻杆旋转动作的电主轴上升，待上升到合适位置，车底盘(Ⅰ)上的传送器配合齿轮电机 (Ⅰ-3)开始动作，为传送器配合齿轮(Ⅰ-4)的旋转提供动力，通过传送器配合齿轮(Ⅰ-4)与钻杆传送器(Ⅱ)中的配合齿条(Ⅱ-24)啮合，实现钻杆传送器(Ⅱ)的向前移动，待钻杆传送器(Ⅱ)移动到合适位置，传送器配合齿轮电机(Ⅰ-3)停止动作，钻杆传送器(Ⅱ)停止移动，此时，钻杆传送器(Ⅱ) 中控制传送器旋转的伺服电机(Ⅱ-25)开始动作，通过带动锥齿轮(Ⅱ-13)和锥齿轮(Ⅱ-13)的啮合，实现圆柱齿轮轴(Ⅱ-18)的转动，从而实现整个钻杆传送器(Ⅱ)的转动，带转动到合适位置，伺服电机(Ⅱ-25)停止动作，钻杆传送器(Ⅱ)停止旋转。钻杆传送器(Ⅱ)中电动滑台(Ⅱ-6)开始动作，带动机械手(Ⅱ-11)向前移动，待机械手(Ⅱ-11)移动到可以夹紧钻杆的位置，电动滑台(Ⅱ-6)停止，控制机械手(Ⅱ-11)开合的伺服电机开始动作，待机械手(Ⅱ-11)加紧钻杆，数控钻机(Ⅲ)开始动作，连接件下降和旋转动作同时进行，实现连接件和第二根钻杆的螺纹连接。此时，钻杆传送器(Ⅱ)上的机械手(Ⅱ-11)张开，电动滑台(Ⅱ-6)带动机械手(Ⅱ-11)后移。车底盘(Ⅰ) 上的传送器配合齿轮电机(Ⅰ-3)开始动作，实现钻杆传送器(Ⅱ)的向后移动，待钻杆传送器(Ⅱ)移动到合适位置，传送器配合齿轮电机(Ⅰ-3)停止动作，钻杆传送器(Ⅱ)停止移动。数控钻机(Ⅲ)开始动作，第二根钻杆下降和旋转动作同时进行，实现第二根钻杆和第一根钻杆的螺纹连接。此时，车底盘(Ⅰ) 上的车架机械手(Ⅰ-7)张开，钻进动作继续进行。当钻杆拆卸时，车架机械手(Ⅰ-7)、数控钻机(Ⅲ)、钻杆传送器(Ⅱ)动作刚好与安装钻杆时的动作相反。至此，实现了钻杆的自动化安装和拆卸。

Claims (7)

1.一种自动拆装钻杆土壤取样车，主要由车底盘(Ⅰ)、钻杆传送器(Ⅱ)、数控钻机(Ⅲ)和控制台(Ⅳ)四大部分组成；车底盘主要由车架(Ⅰ-1)、滑轨(Ⅰ-2)、传送器配合齿轮电机(Ⅰ-3)、传送器配合齿轮(Ⅰ-4)、传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)、齿轮固定轴(Ⅰ-6)、车架机械手组(Ⅰ-7)组成；钻杆传送器主要由底板(Ⅱ-1)、外壳(Ⅱ-2)、下保持板(Ⅱ-3)、上保持板(Ⅱ-4)、底盘(Ⅱ-5)、电动滑台(Ⅱ-6)、电机固定板(Ⅱ-7)、电机固定支座(Ⅱ-8)、深沟球轴承(Ⅱ-9)、轴承座(Ⅱ-10)、机械手(Ⅱ-11)、机械手固定件(Ⅱ-12)、锥齿轮(Ⅱ-13)、爪间联轴(Ⅱ-14)、固定板肋板(Ⅱ-15)、固定板侧板(Ⅱ-16)、圆柱齿轮(Ⅱ-17)、圆柱齿轮轴(Ⅱ-18)、圆柱内齿轮(Ⅱ-19)、圆锥滚子轴承(Ⅱ-20)、轴承保持座(Ⅱ-21)、保持板间支撑(Ⅱ-22)、导轨滑块(Ⅱ-23)、配合齿条(Ⅱ-24)、伺服电机(Ⅱ-25)组成；其特征是：所述数控钻机(Ⅱ)、钻杆传送器(Ⅲ)、控制台(Ⅳ)安装在车底盘(Ⅰ)上；所述控制台(Ⅳ)通过螺纹连接固定在车底盘上；所述数控钻机(Ⅲ)通过螺纹连接固定在车底盘(Ⅰ)的上。

2.根据权利要求1所述一种自动拆装钻杆土壤取样车，其特征是：两个滑轨(Ⅰ-2)通过螺纹连接固定安装在车架(Ⅰ-1)两侧，传送器配合齿轮电机(Ⅰ-3)通过螺纹连接固定安装在传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)上，传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)通过螺纹连接固定安装在车架(Ⅰ-1)右侧，齿轮固定轴(Ⅰ-6)安装在传送器配合齿轮电机减速箱(Ⅰ-5)和车架(Ⅰ-1)上。

3.根据权利要求1所述的一种自动拆装钻杆土壤取样车，其特征是：导轨滑块(Ⅱ-22)、配合齿条(Ⅱ-24)固定在底板(Ⅱ-1)上，外壳(Ⅱ-2)通过螺纹连接固定在底板(Ⅱ-1)上。

4.根据权利要求1所述的一种自动拆装钻杆土壤取样车，其特征是：圆锥滚子轴承(Ⅱ-20)与轴承下保持板(Ⅱ-3)过盈配合，下保持板(Ⅱ-3)和上保持板(Ⅱ-4)通过螺纹连接安装在一起。

5.根据权利要求1所述的一种自动拆装钻杆土壤取样车，其特征是：保持板间支撑(Ⅱ-22)安装在两个上保持板(Ⅱ-4)之间，电机固定板(Ⅱ-7)上安装在电动滑台(Ⅱ-6)上，电机固定支座(Ⅱ-8)安装在电机固定板(Ⅱ-7) 上。

6.根据权利要求1所述的一种自动拆装钻杆土壤取样车，其特征是：深沟球轴承(Ⅱ-9)与轴承座(Ⅱ-10)过盈配合，机械手(Ⅱ-11)安装在机械手固定件(Ⅱ-12)上。

7.根据权利要求1所述的一种自动拆装钻杆土壤取样车，其特征是：机械手(Ⅱ-11)之间通过爪间连轴(Ⅱ-14)连接，圆柱齿轮安装在圆柱齿轮轴(Ⅱ-18)上，圆柱齿轮(Ⅱ-17)与圆柱内齿轮(Ⅱ-19)相啮合。

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