CN219864856U - 一种可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，机架为门字架且底端固定在底板上端；机架内侧面设有防跑偏机构，钻机的钻探电机固定在防跑偏机构的移动板上，防跑偏机构的移动电机固定在机架顶端，移动电机的电机轴与防跑偏机构的同步传动机构连接驱动移动板上下移动，钻探电机的电机轴固定有向下延伸并贯穿底板的钻杆；底板底端在远离钻杆外围设有伸缩执行机构，伸缩执行机构的伸缩杆底端连接有支撑脚，底板底端在远离钻杆外围还设有滚轮。本实用新型通过在机架内设置防跑偏机构，可对转动中的钻杆进行定位而防跑偏，而底板底端的伸缩执行机构可避免钻探时晃动及地面不平时出现跑偏，具有结构简单、刚性好、纠偏效果好、钻孔精度高的特点。

Description

一种可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置

技术领域

本实用新型属于岩土工程技术领域，具体涉及一种结构简单、刚性好、纠偏效果好、钻孔精度高的可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置。

背景技术

岩土工程勘察是查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件而编制勘察文件的活动，对于建筑建设工程至关重要，岩土勘察需要用到岩土钻探装置。

传统的钻探装置容易出现跑偏的问题，造成钻孔位置不精准；同时因本身较为笨重，导致移动时较为不便；虽然也有通过增加轮子来便于移动，但使用时轮子易晃动而发生偏移导致稳定性较差。

为了解决跑偏问题，现有技术中如公告号CN209115053U的专利《一种岩土工程勘察用钻探防跑偏装置》，其通过设置固定的导向套使钻杆与之滑动配合，工作时通过伸缩执行机构带动钻杆上下移动，钻杆上下移动过程中将岩土钻开，从而对地底的岩土进行勘察，导向套与钻杆的配合可有效防止钻杆工作时跑偏以延长钻杆使用寿命，另外底部也设置有可伸缩的滚轮而便于移动和工作时可防止晃动。但由于钻杆受到导向套的限制，初期不会出现跑偏的情况，而导向套与钻杆长期摩擦后，导向套会出现磨损的情况，导向套磨损较为严重后无法对钻杆限位，此时钻杆会出现轻微跑偏，影响钻探装置的正常使用；而其底部的二级伸缩结构导致控制较为复杂、结构成本较高，且通过液压缸等伸缩执行机构带动钻杆上下移动的结构，会由于伸缩执行机构的行程有限而导致钻杆的可移动范围受限。为此，现有技术中还有在机架上固定电动机，然后经齿轮传动系统驱动螺杆带动钻机上下移动的技术方案，以螺杆螺纹啮合来约束钻机移动实现纠偏，虽然相较伸缩执行机构的方案行程可无限延长，但由于齿轮传动系统结构复杂、噪声大，而且齿轮及螺纹啮合面对使用环境或保护结构有较高的要求，因此在实际工程中很少应用。

实用新型内容

根据现有技术的不足，本实用新型提供一种构简单、刚性好、纠偏效果好、钻孔精度高的可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置。

本实用新型是这样实现的：包括底板、机架、钻机，所述机架为门字架结构且底端固定在底板的上端；所述机架的内侧面设置有防跑偏机构，所述钻机的钻探电机固定设置在防跑偏机构的移动板上，所述防跑偏机构的移动电机固定设置于机架的顶端，所述移动电机的电机轴与防跑偏机构的同步传动机构连接驱动移动板上下移动，所述钻探电机的电机轴固定连接有向下延伸并贯穿底板的钻杆；

所述底板的底端在远离钻杆的外围设置有至少三个伸缩执行机构，所述伸缩执行机构的伸缩杆底端连接有支撑脚，所述底板的底端在远离钻杆的外围还设置有多个滚轮。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过在机架内设置防跑偏机构，从而对钻机顶部进行限位，使钻机能够平稳地在竖直方向上上下移动进行钻探而防止跑偏，可有效延长钻杆的使用寿命和提高钻孔的精度。特别是防跑偏机构采用双螺杆啮合机构来驱动钻机上下移动，不仅可对钻机移动过程进行有效约束而避免跑偏，而且可根据需要采用不同长度的螺杆来提高钻杆的可移动范围；同时，采用传动轮与传动带的同步传动机构实现双螺杆的同步旋转，相较齿轮传动结构较为简单、噪声小且对使用环境要求较低。

2、本实用新型中的机架采用门字架结构，相较导杆结构能够有效提高整体的刚性，而且机架两侧设置的空腔结构，可容纳防跑偏机构的双螺杆及传动轮与传动带的同步传动机构，因此可对啮合面及传动面进行可靠的保护，可避免钻机工作时泥沙进入到工作面中影响正常工作及缩短工作寿命，因此本实用新型的防跑偏机构环境适应性较强。

3、本实用新型通过在底板底端设置伸缩执行机构，在钻孔时可通过控制伸缩执行机构将底端的支撑脚坐实在地面并使滚轮悬空，从而即可防止钻探时因滚轮与地面的摩擦力过小而出现晃动使钻杆跑偏，还能通过分别控制伸缩执行机构以避免地面不平时出现跑偏，而且伸缩执行机构还能在移动时升起支撑脚，通过滚轮以便于整体移动。特别是还在支撑脚的底端设置多个防滑倒锥，可在钻探前通过伸缩执行机构将防滑倒锥插入地面，可进一步提高支撑脚与地面间的摩擦力，从而有效提高装置与地面之间的整体稳定性，避免装置钻进时晃动而发生钻杆偏斜，最终提高防跑偏的效果。

综上所述，本实用新型具有结构简单、刚性好、纠偏效果好、钻孔精度高的特点。

附图说明

图1为本实用新型立体结构示意图；

图2为本实用新型局部纵向剖切结构示意图之一；

图3为本实用新型局部纵向剖切结构示意图之二；

图4为图1之局部放大图；

图5为图1之连接板结构示意图；

图中：1-底板，2-机架，201-空腔，3-钻机，301-钻探电机，302-钻杆，4-防跑偏机构，401-移动板，402-移动电机，403-螺杆，404-传动轮，405-传动带，406-连接板，407-螺钉，5-伸缩执行机构，6-支撑脚，7-滚轮，8-电机护板，9-万向节，10-防滑倒锥，11-侧板，12-导向筒。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1至5所示，本实用新型包括底板1、机架2、钻机3，所述机架2为门字架结构且底端固定在底板1的上端；所述机架2的内侧面设置有防跑偏机构4，所述钻机3的钻探电机301固定设置在防跑偏机构4的移动板401上，所述防跑偏机构4的移动电机402固定设置于机架2的顶端，所述移动电机402的电机轴与防跑偏机构4的同步传动机构连接驱动移动板401上下移动，所述钻探电机301的电机轴固定连接有向下延伸并贯穿底板1的钻杆302；

所述底板1的底端在远离钻杆302的外围设置有至少三个伸缩执行机构5，所述伸缩执行机构5的伸缩杆底端连接有支撑脚6，所述底板1的底端在远离钻杆302的外围还设置有多个滚轮7。

所述同步传动机构包括螺杆403、传动轮404、传动带405，所述机架2两侧的竖柱内设置有空腔201，所述螺杆403分别竖直设置于机架2两侧的空腔201内且两端与机架2旋转连接，所述传动轮404分别同轴固定设置在螺杆403的上部，所述移动板401沿长度的两侧分别与螺杆403螺纹连接，所述传动带405传动连接机架2两侧螺杆403上的传动轮404，所述电机402的电机轴与机架2一侧的螺杆403固定连接。

所述移动板401上设置有容纳钻探电机301的安装孔，所述移动板401的上端或下端还设置有连接板406，所述钻探电机301与连接板406固定连接并贯穿移动板401的安装孔，所述连接板406与移动板401通过螺钉407固定连接。移动板上可拆卸的设置连接板，使得移动板可根据钻探电机的型号来选择不同的连接板与之固定，从而可扩大使用范围。

所述机架2的顶端还设置有向上延伸的电机护板8，所述移动电机402与电机护板8固定连接且电机轴向下延伸并与螺杆403固定连接。

所述支撑脚6的顶端与伸缩执行机构5的伸缩杆通过万向节9连接。

所述万向节9为杆端关节轴承，所述杆端关节轴承的座圈与支撑脚6固定连接且活动杆与伸缩执行机构5的伸缩杆固定连接。

所述支撑脚6为板状结构且底端设置有多个防滑倒锥10。

所述底板1为环状结构且沿机架2长度方向的四角外侧固定设置有向外延伸的侧板11，所述滚轮7设置于侧板11的下方，所述伸缩执行机构5分别固定设置于侧板11位置对应的底板1下端。

所述底板1为方形板且滚轮7分别设置于沿机架2长度方向的底板1四角，所述伸缩执行机构5固定设置于滚轮7侧的底板1下端。

所述底板1的中部可拆卸的竖直设置有与钻杆302同轴的导向筒12，所述钻杆302滑动贯穿导向筒12并向下延伸。

所述伸缩执行机构5为液压缸、气缸或伺服电缸。

所述传动轮404为皮带轮或链轮，所述传动带405为皮带或链条。

本实用新型的工作原理和工作过程：

如图1至5所示，钻孔前，通过滚轮7可将装置移动到指定钻孔位置，随后控制底板1下方的气缸（即伸缩执行机构5）使活塞杆伸长，伸长的活塞杆带动支撑脚6下移并接触地面，最终使滚轮7抬离地面，支撑脚6底端的防滑倒锥在整个装置的重力作用下插入地面，从而可防止装置工作时晃动，可避免钻杆因跑偏而出现偏移。工作时，启动钻探电机301带动钻杆302转动，随后启动移动电机402带动右侧的螺杆403旋转，右侧的螺杆403带动右侧的皮带轮（即传动轮404）转动，右侧的皮带轮通过皮带（即传动带405）带动左侧的皮带轮及左侧的螺杆403同步旋转，旋转的两螺杆403带动螺纹啮合的移动板401向下移动，移动板401向下移动同时带动其上的钻探电机301及钻杆302下移对岩土进行钻探。由于两纹杆403同步转动，啮合带动移动板401向下移动时不会出现偏移的情况，使得钻杆302不会出现偏移的情况，不会影响钻探装置的正常使用。钻孔工作完成后，首先控制移动电机402反向旋转以带动钻探电机301及钻杆302上移，钻杆302脱离地面后停止钻探电机301，钻杆302的杆尖上升到预定距离后停止移动电机402，随后固定钻杆302，最后控制气缸使活塞杆缩回至滚轮7支撑在地面上即可完成整个钻孔过程。

以上所述仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，包括底板（1）、机架（2）、钻机（3），所述机架（2）为门字架结构且底端固定在底板（1）的上端；其特征在于所述机架（2）的内侧面设置有防跑偏机构（4），所述钻机（3）的钻探电机（301）固定设置在防跑偏机构（4）的移动板（401）上，所述防跑偏机构（4）的移动电机（402）固定设置于机架（2）的顶端，所述移动电机（402）的电机轴与防跑偏机构（4）的同步传动机构连接驱动移动板（401）上下移动，所述钻探电机（301）的电机轴固定连接有向下延伸并贯穿底板（1）的钻杆（302）；

所述底板（1）的底端在远离钻杆（302）的外围设置有至少三个伸缩执行机构（5），所述伸缩执行机构（5）的伸缩杆底端连接有支撑脚（6），所述底板（1）的底端在远离钻杆（302）的外围还设置有多个滚轮（7）。

2.根据权利要求1所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述同步传动机构包括螺杆（403）、传动轮（404）、传动带（405），所述机架（2）两侧的竖柱内设置有空腔（201），所述螺杆（403）分别竖直设置于机架（2）两侧的空腔（201）内且两端与机架（2）旋转连接，所述传动轮（404）分别同轴固定设置在螺杆（403）的上部，所述移动板（401）沿长度的两侧分别与螺杆（403）螺纹连接，所述传动带（405）传动连接机架（2）两侧螺杆（403）上的传动轮（404），所述电机（402）的电机轴与机架（2）一侧的螺杆（403）固定连接。

3.根据权利要求2所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述移动板（401）上设置有容纳钻探电机（301）的安装孔，所述移动板（401）的上端或下端还设置有连接板（406），所述钻探电机（301）与连接板（406）固定连接并贯穿移动板（401）的安装孔，所述连接板（406）与移动板（401）通过螺钉（407）固定连接。

4.根据权利要求2所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述机架（2）的顶端还设置有向上延伸的电机护板（8），所述移动电机（402）与电机护板（8）固定连接且电机轴向下延伸并与螺杆（403）固定连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述支撑脚（6）的顶端与伸缩执行机构（5）的伸缩杆通过万向节（9）连接。

6.根据权利要求5所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述支撑脚（6）为板状结构且底端设置有多个防滑倒锥（10）。

7.根据权利要求6所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述底板（1）为环状结构且沿机架（2）长度方向的四角外侧固定设置有向外延伸的侧板（11），所述滚轮（7）设置于侧板（11）的下方，所述伸缩执行机构（5）分别固定设置于侧板（11）位置对应的底板（1）下端。

8.根据权利要求6所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述底板（1）为方形板且滚轮（7）分别设置于沿机架（2）长度方向的底板（1）四角，所述伸缩执行机构（5）固定设置于滚轮（7）侧的底板（1）下端。

9.根据权利要求8所述可防止跑偏的岩土勘察用钻探装置，其特征在于所述底板（1）的中部可拆卸的竖直设置有与钻杆（302）同轴的导向筒（12），所述钻杆（302）滑动贯穿导向筒（12）并向下延伸。