CN218235033U - 一种地质勘探钻杆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种地质勘探钻杆，包括缸体安装座，缸体安装座和钻孔组件安装座均滑动安装于滑板的滑槽上；缸体安装座上安装有液压缸；驱动电机的输出轴通过传动机构连接于钻头的上端，驱动电机设置于固定套筒内，固定套筒安装于钻孔组件安装座上；钻头的内设置有冲击杆，冲击杆的下端设置有冲击头，钻头的下端设置有开孔；冲击杆的直径大于开孔的孔径；冲击杆的中上部套装有压缩弹簧，压缩弹簧的下端抵接于冲击杆侧壁的环体的上表面，压缩弹簧的上端抵接于钻头内壁的变径处；液压缸的活塞杆可拆卸连接于冲击杆的上端。本申请解决了现有技术中钻杆钻进过程中非常容易受到土壤内部硬块体的影响，而导致钻杆无法顺利向下移动的问题。

Description

一种地质勘探钻杆

技术领域

本申请属于地质勘探技术领域，具体涉及一种地质勘探钻杆。

背景技术

地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。地质勘探设备是为了勘探矿床、地层构造、土壤性质等，用钻机向地下钻孔，取出土壤或岩心供分析研究。但是，现有的地质勘探钻杆在使用时仍存在一定缺陷，现有的地质勘探钻杆仅仅依靠钻杆旋转来实现破土、碎石钻孔，因此钻杆钻进过程中非常容易受到土壤内部硬块体(硬土块、石块)的影响，而导致钻杆无法顺利向下移动的问题，进而影响了地质勘探工作的顺利进行。

实用新型内容

本申请实施例通过提供一种地质勘探钻杆，解决了现有技术中钻杆钻进过程中非常容易受到土壤内部硬块体的影响，而导致钻杆无法顺利向下移动的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种地质勘探钻杆，包括滑板、缸体安装座、钻孔组件安装座、锁紧机构、液压缸、驱动电机、固定套筒、钻头、冲击杆、冲击头、以及压缩弹簧；

所述缸体安装座和所述钻孔组件安装座均滑动安装于所述滑板的滑槽上，所述缸体安装座和所述钻孔组件安装座上均设置有用于与所述滑板相对固定的锁紧机构，所述缸体安装座位于所述钻孔组件安装座的上方；

所述缸体安装座上安装有所述液压缸；

所述驱动电机的输出轴通过传动机构连接于所述钻头的上端，所述驱动电机、所述传动机构和所述钻头的上端均设置于所述固定套筒内，所述固定套筒安装于所述钻孔组件安装座上；

所述钻头的内部同轴设置有所述冲击杆，所述冲击杆的长度大于所述钻头的长度，所述冲击杆的下端设置有所述冲击头，所述钻头的下端设置有供所述冲击头通过的开孔；所述冲击杆的直径大于所述开孔的孔径；

所述冲击杆的中上部套装有所述压缩弹簧，所述压缩弹簧的下端抵接于所述冲击杆侧壁的环体的上表面，所述压缩弹簧的上端抵接于所述钻头内壁的变径处；

所述液压缸的活塞杆可拆卸连接于所述冲击杆的上端。

在一种可能的实现方式中，所述活塞杆通过其下端的卡接机构可拆卸连接于所述冲击杆；所述冲击杆上端的侧壁设置有卡接槽；

所述卡接机构包括壳体、以及设置在所述壳体内的锁舌和电动推杆；

所述活塞杆的下端连接于所述壳体的顶部，所述锁舌和所述卡接槽相对设置，所述锁舌的后端连接于所述电动推杆的伸缩杆；所述壳体底部设置有供所述冲击杆通过的孔。

在一种可能的实现方式中，所述滑板通过调向机构安装于地质勘探车上。

在一种可能的实现方式中，所述调向机构包括伸缩支架和铰接座，所述伸缩支架和所述铰接座均安装于所述地质勘探车上，所述滑板的下端铰接于所述铰接座上，所述伸缩支架的伸缩端连接于所述滑板。

在一种可能的实现方式中，所述冲击头为圆锥体结构。

本实用新型实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本实用新型实施例提供了一种地质勘探钻杆，该钻杆在使用时，调节滑板的位置，使钻头朝向待勘探的地面。利用锁紧机构使缸体安装座和滑板相对固定，使钻孔组件安装座和滑板保持可相对移动状态。启动驱动电机，驱动电机带动钻头旋转。启动液压缸，液压缸的活塞杆伸长并通过冲击杆使钻头向下移动，实现钻头向下钻孔的运动状态。钻头接触到硬块体使其向下移动受限时，利用锁紧机构使钻孔组件安装座和滑板相对固定，使缸体安装座和滑板保持可相对移动状态。然后调整缸体安装座和滑板位置，使得液压缸的活塞杆伸长的长度大于压缩弹簧自然状态时的长度，利用锁紧机构使缸体安装座和滑板相对固定。控制液压缸的活塞杆收缩，冲击杆向上移动，使压缩弹簧收缩至最短状态。断开活塞杆和冲击杆的连接处，冲击杆在压缩弹簧的驱动下向下加速运动，最终使冲击头与硬块体碰撞。钻孔组件安装座和缸体安装座均固定于滑板上后，收缩活塞杆能够将压缩弹簧收缩，断开活塞杆和冲击杆的连接处后，压缩弹簧的弹力势能转换为冲击杆的动能，高速运动的冲击杆使冲击头与硬块体碰撞，进而将硬块体击碎。本实用新型仅利用液压缸就可实现硬块体击碎的目的，避免了现有技术中还需设置额外的结构来驱动冲击头运动的问题，进而优化了钻杆的结构，缩小了钻杆的体积，本实用新型击碎硬块体的过程操作简单，冲击力大，能够满足硬块体的击碎目的，因此实用性强，便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的地质勘探钻杆的结构示意图。

图2为本实用新型实施例提供的钻头和卡接机构的结构示意图。

附图标记：1-缸体安装座；2-钻孔组件安装座；3-滑板；31-滑槽；4-锁紧机构；5-液压缸；6-钻头；61-变径；7-固定套筒；8-冲击杆；81-环体；82-卡接槽；9-卡接机构；91-壳体；92-锁舌；93-电动推杆；10-压缩弹簧；11-冲击头。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，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。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，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；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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

如图1和图2所示，本实用新型实施例提供的地质勘探钻杆，包括滑板3、缸体安装座1、钻孔组件安装座2、锁紧机构4、液压缸5、驱动电机、固定套筒7、钻头6、冲击杆8、冲击头11、以及压缩弹簧10。

缸体安装座1和钻孔组件安装座2均滑动安装于滑板3的滑槽31上，缸体安装座1和钻孔组件安装座2上均设置有用于与滑板3相对固定的锁紧机构4，缸体安装座1位于钻孔组件安装座2的上方。

缸体安装座1上安装有液压缸5。

驱动电机的输出轴通过传动机构连接于钻头6的上端，驱动电机、传动机构和钻头6的上端均设置于固定套筒7内，固定套筒7安装于钻孔组件安装座2上。

钻头6的内部同轴设置有冲击杆8，冲击杆8的长度大于钻头6的长度，冲击杆8的下端设置有冲击头11，钻头6的下端设置有供冲击头11通过的开孔。冲击杆8的直径大于开孔的孔径。

冲击杆8的中上部套装有压缩弹簧10，压缩弹簧10的下端抵接于冲击杆8侧壁的环体81的上表面，压缩弹簧10的上端抵接于钻头6内壁的变径61处。

液压缸5的活塞杆可拆卸连接于冲击杆8的上端。

需要说明的是，缸体安装座1和钻孔组件安装座2可采用相同的结构，缸体安装座1和钻孔组件安装座2为底部具有滑块的座体，滑块滑动安装于滑槽31内，锁紧机构4用于将滑块和滑槽31固定，以防止缸体安装座1或钻孔组件安装座2与滑板3相对移动，锁紧机构4可采用锁紧螺栓也可采用插销的结构形式使滑块和滑槽31固定。缸体安装座1位于钻孔组件安装座2的上方，以便通过缸体安装座1上的液压缸5驱动缸体安装座1上的钻头6或者冲击杆8移动。

钻头6的上端转动安装于固定套筒7内，传动机构可采用齿轮组的结构形式。固定套筒7将驱动电机、传动机构和钻头6的上端进行包裹，固定套筒7既可以作为驱动电机、传动机构和钻头6的安装座体，也可以实现一定的防护目的。

冲击杆8可采用图2中的结构形式，钻头6内部的孔和冲击杆8的外形结构适配，冲击杆8的结构形式不仅具有较好的强度，同时冲击杆8向下移动时可推动钻头6向下移动，开孔处内壁的结构和冲击头11的结构适配。开孔处内壁和冲击头11之间设置橡胶环，橡胶环能够防止大量的泥土进入钻头6的内部，也可防止冲击头11向下冲击损坏钻头6下端的问题。

钻头6上部内壁的变径61处可采用可拆卸的结构，从而便于钻头6的加工。冲击头11和开孔处内壁抵接时，压缩弹簧10保持压缩状态。

该钻杆在使用时，调节滑板3的位置，使钻头6朝向待勘探的地面。利用锁紧机构4使缸体安装座1和滑板3相对固定，使钻孔组件安装座2和滑板3保持可相对移动状态。启动驱动电机，驱动电机带动钻头6旋转。启动液压缸5，液压缸5的活塞杆伸长并通过冲击杆8使钻头6向下移动，实现钻头6向下钻孔的运动状态。钻头6接触到硬块体使其向下移动受限时，利用锁紧机构4使钻孔组件安装座2和滑板3相对固定，使缸体安装座1和滑板3保持可相对移动状态。然后调整缸体安装座1和滑板3位置，使得液压缸5的活塞杆伸长的长度大于压缩弹簧10自然状态时的长度，利用锁紧机构4使缸体安装座1和滑板3相对固定。控制液压缸5的活塞杆收缩，冲击杆8向上移动，使压缩弹簧10收缩至最短状态。断开活塞杆和冲击杆8的连接处，冲击杆8在压缩弹簧10的驱动下向下加速运动，最终使冲击头11与硬块体碰撞。钻孔组件安装座2和缸体安装座1均固定于滑板3上后，收缩活塞杆能够将压缩弹簧10收缩，断开活塞杆和冲击杆8的连接处后，压缩弹簧10的弹力势能转换为冲击杆8的动能，高速运动的冲击杆8使冲击头11与硬块体碰撞，进而将硬块体击碎。本实用新型仅利用液压缸5就可实现硬块体击碎的目的，避免了现有技术中还需设置额外的结构来驱动冲击头运动的问题，进而优化了钻杆的结构，缩小了钻杆的体积，本实用新型击碎硬块体的过程操作简单，冲击力大，能够满足硬块体的击碎目的，因此实用性强，便于推广使用。

本实施例中，活塞杆通过其下端的卡接机构9可拆卸连接于冲击杆8。冲击杆8上端的侧壁设置有卡接槽82。

卡接机构9包括壳体91、以及设置在壳体91内的锁舌92和电动推杆93。

活塞杆的下端连接于壳体91的顶部，锁舌92和卡接槽82相对设置，锁舌92的后端连接于电动推杆93的伸缩杆。壳体91底部设置有供冲击杆8通过的孔。

需要说明的是，控制电动推杆93的伸缩杆伸长或者缩短，可将锁舌92移动至卡接槽82内或者从卡接槽82内移出，进而实现活塞杆和冲击杆8的连接或者断开。

壳体91内设置有限位板，当冲击杆8上端抵接于限位板时，冲击杆8移动到位，此时即可将锁舌92移动至卡接槽82内。

本实施例中，滑板3通过调向机构安装于地质勘探车上。

需要说明的是，地质勘探车便于将该钻杆移动至设定的位置处，滑板3可通过调向机构调整钻杆的姿态，进而实现不同的钻孔角度。

本实施例中，调向机构包括伸缩支架和铰接座，伸缩支架和铰接座均安装于地质勘探车上，滑板3的下端铰接于铰接座上，伸缩支架的伸缩端连接于滑板3。

需要说明的是，滑板3的下端铰接于铰接座背面的下端，伸缩支架的伸缩端连接于铰接座背面的上端，控制伸缩支架的伸缩端伸长或者缩短，可改变滑板3的角度，进而实现不同的钻孔角度。

本实施例中，冲击头11为圆锥体结构。

需要说明的是，圆锥体结构能够很好地将硬块体击碎。冲击头11还可采用扁平状的端部。

本实用新型实施例还提供了上述地质勘探钻杆的使用方法，包括以下步骤：

步骤一，调节滑板3的位置，使钻头6呈设定角度并朝向待勘探的地面。

步骤二，利用锁紧机构4使缸体安装座1和滑板3相对固定，使钻孔组件安装座2和滑板3保持可相对移动状态。

步骤三，启动驱动电机，驱动电机带动钻头6旋转。启动液压缸5，液压缸5的活塞杆伸长并通过冲击杆8使钻头6向下移动，实现钻头6向下钻孔的运动状态。

驱动电机和液压缸5共同实现了钻头6向下钻孔的运动状态。

步骤四，钻头6接触到硬块体使其向下移动受限时，利用锁紧机构4使钻孔组件安装座2和滑板3相对固定，使缸体安装座1和滑板3保持可相对移动状态。然后调整缸体安装座1和滑板3位置，使得液压缸5的活塞杆伸长的长度大于压缩弹簧10自然状态时的长度，利用锁紧机构4使缸体安装座1和滑板3相对固定。

步骤五，控制液压缸5的活塞杆收缩，冲击杆8向上移动，使压缩弹簧10收缩至最短状态。

步骤六，断开活塞杆和冲击杆8的连接处，冲击杆8在压缩弹簧10的驱动下向下加速运动，最终使冲击头11与硬块体碰撞。

钻孔组件安装座2和缸体安装座1均固定于滑板3上后，收缩活塞杆能够将压缩弹簧10收缩，断开活塞杆和冲击杆8的连接处后，压缩弹簧10的弹力势能转换为冲击杆8的动能，高速运动的冲击杆8使冲击头11与硬块体碰撞，进而将硬块体击碎。

步骤七，控制液压缸5的活塞杆伸长，然后连接活塞杆和冲击杆8。

重复步骤五至步骤七直至钻头6能够顺利向下移动。

工作人员可根据地质的特征，设定合适次数的冲击，直至将硬块体击碎。进而可使钻杆顺利向下移动，完成向地下钻孔，取出土壤或岩心供分析研究，保证地质勘探工作的顺利进行。

重复上述步骤直至完成地质勘探的钻孔工序。

本实施例中，连接活塞杆和冲击杆8时，向下移动活塞杆，使冲击杆8穿过壳体91底部的孔，活塞杆移动到位后，控制电动推杆93的伸缩杆伸长，使锁舌92移动至卡接槽82内。

断开活塞杆和冲击杆8的连接处时，控制电动推杆93的伸缩杆缩短，使锁舌92从卡接槽82内移出。

需要说明的是，活塞杆和冲击杆8的连接或者断开通过电动推杆93控制，进而便于工作人员远程控制，该控制方式，简单且效率高。

本实施例中，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

Claims (5)

1.一种地质勘探钻杆，其特征在于：包括滑板(3)、缸体安装座(1)、钻孔组件安装座(2)、锁紧机构(4)、液压缸(5)、驱动电机、固定套筒(7)、钻头(6)、冲击杆(8)、冲击头(11)、以及压缩弹簧(10)；

所述缸体安装座(1)和所述钻孔组件安装座(2)均滑动安装于所述滑板(3)的滑槽(31)上，所述缸体安装座(1)和所述钻孔组件安装座(2)上均设置有用于与所述滑板(3)相对固定的锁紧机构(4)，所述缸体安装座(1)位于所述钻孔组件安装座(2)的上方；

所述缸体安装座(1)上安装有所述液压缸(5)；

所述驱动电机的输出轴通过传动机构连接于所述钻头(6)的上端，所述驱动电机、所述传动机构和所述钻头(6)的上端均设置于所述固定套筒(7)内，所述固定套筒(7)安装于所述钻孔组件安装座(2)上；

所述钻头(6)的内部同轴设置有所述冲击杆(8)，所述冲击杆(8)的长度大于所述钻头(6)的长度，所述冲击杆(8)的下端设置有所述冲击头(11)，所述钻头(6)的下端设置有供所述冲击头(11)通过的开孔；所述冲击杆(8)的直径大于所述开孔的孔径；

所述冲击杆(8)的中上部套装有所述压缩弹簧(10)，所述压缩弹簧(10)的下端抵接于所述冲击杆(8)侧壁的环体(81)的上表面，所述压缩弹簧(10)的上端抵接于所述钻头(6)内壁的变径(61)处；

所述液压缸(5)的活塞杆可拆卸连接于所述冲击杆(8)的上端。

2.根据权利要求1所述的地质勘探钻杆，其特征在于：所述活塞杆通过其下端的卡接机构(9)可拆卸连接于所述冲击杆(8)；所述冲击杆(8)上端的侧壁设置有卡接槽(82)；

所述卡接机构(9)包括壳体(91)、以及设置在所述壳体(91)内的锁舌(92)和电动推杆(93)；

所述活塞杆的下端连接于所述壳体(91)的顶部，所述锁舌(92)和所述卡接槽(82)相对设置，所述锁舌(92)的后端连接于所述电动推杆(93)的伸缩杆；所述壳体(91)底部设置有供所述冲击杆(8)通过的孔。

3.根据权利要求1所述的地质勘探钻杆，其特征在于：所述滑板(3)通过调向机构安装于地质勘探车上。

4.根据权利要求3所述的地质勘探钻杆，其特征在于：所述调向机构包括伸缩支架和铰接座，所述伸缩支架和所述铰接座均安装于所述地质勘探车上，所述滑板(3)的下端铰接于所述铰接座上，所述伸缩支架的伸缩端连接于所述滑板(3)。

5.根据权利要求1所述的地质勘探钻杆，其特征在于：所述冲击头(11)为圆锥体结构。

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