CN220378264U - 一种取样装置及垂直钻井工具 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种取样装置及垂直钻井工具，属于取样设备技术领域。该取样装置包括支架、稳固机构、上下移动机构、钻井机构、钻头、取样机构和堵塞机构，使用时，当需要对当前深度的土层进行取样时，电缸的活塞杆伸出带动堵头下移，使其中一个收集槽暴露出来，第三电机工作，第三电机输出轴的转动带动第二链条传动件转动，第二链条传动件的转动带动所有的绞龙同步转动，绞龙转动将土样收集到收集槽内，第三电机停止工作，之后电缸的活塞杆回缩，再次将收集槽堵住，按照上述步骤依次对不同深度的土样进行收集，该取样装置便于对不同深度的土样进行收集，且不需要移动本装置，省时省力，给使用者带来更好的使用体验。

Description

一种取样装置及垂直钻井工具

技术领域

本申请涉及取样设备技术领域，具体而言，涉及一种取样装置及垂直钻井工具。

背景技术

钻井是利用机械设备或人力从地面将地层钻成孔眼的工作称为钻井，通常指勘探或开发石油、天然气等液态和气态矿产而钻凿井眼及大直径供水井的工程，钻井在国民经济建设中的应用极为广泛，钻井工具主要有井口工具和井下钻具，井口工具为起下和上卸钻具的工具，如吊钳、吊卡、卡瓦等，钻井机也属于钻井工具的一种，在钻井的过程中常需要收集土样，便于后续对勘探分析提供依据，但现有的小型钻井机不便进行取样，当需要取样时，需要把小型钻井机移开进行取样，取完土样后再把小型钻井机移回到原位再进行钻井操作，重复上述步骤完成所有取样操作，如此操作费时费力，给使用者带来不好的使用体验。

实用新型内容

为了弥补以上不足，本申请提供了一种取样装置及垂直钻井工具，旨在改善在钻井的过程中常需要收集土样，便于后续对勘探分析提供依据，但现有的小型钻井机不便进行取样，当需要取样时，需要把小型钻井机移开进行取样，取完土样后再把小型钻井机移回到原位再进行钻井操作，重复上述步骤完成所有取样操作，如此操作费时费力的问题。

本申请是这样实现的：

第一方面，本申请提供一种取样装置，包括支架、稳固机构、上下移动机构、钻井机构、钻头、取样机构和堵塞机构，所述稳固机构和所述上下移动机构均设置在所述支架上，所述稳固机构使该装置平稳的立在地面上，所述上下移动机构控制钻头上下移动，所述钻井机构设置在所述上下移动机构上，所述钻井机构控制钻头旋转，所述钻头设置在所述钻井机构上，所述取样机构和所述堵塞机构均设置在所述钻井机构上，所述取样机构实现取土样。

在本申请的一种实施例中，所述稳固机构包括底盘、连接板、支撑腿和锁紧件，所述底盘固定在所述支架的下表面上，所述连接板滑动设置在所述底盘内，所述连接板上开设有螺纹槽，所述锁紧件螺纹贯穿所述底盘，所述锁紧件的端部螺纹在所述螺纹槽内，不同的所述支撑腿分别固定在所述底盘和所述连接板上。

在本申请的一种实施例中，所述上下移动机构包括第一电机、第一链条传动件、丝杆、第一连接块、导杆和第二连接块，所述第一电机固定在所述支架的上表面上，所述丝杆的端部转动设置在所述支架上，所述导杆固定在所述支架上，所述第一电机的输出轴和所述丝杆的外壁通过所述第一链条传动件传动连接在一起，所述第一连接块螺纹套设在所述丝杆上，所述第二连接块滑动套设在所述导杆上。

在本申请的一种实施例中，所述钻井机构包括筒体、第二电机和连接杆，所述第一连接块和所述第二连接块均固定在所述筒体的外壁上，所述筒体上设置有刻度，所述第二电机固定在所述筒体的上表面上，所述连接杆转动贯穿所述筒体，所述第二电机的输出轴和所述连接杆的上端固定在一起，所述钻头固定在所述连接杆的另一端上。

在本申请的一种实施例中，所述取样机构包块第三电机、第二链条传动件、绞龙和立柱，所述筒体内开设有凹槽，所述第三电机固定在凹槽内，所述立柱转动设置在凹槽内，多个所述立柱通过所述第二链条传动件传动连接在一起，所述绞龙的上端和其中一个所述立柱的下端固定在一起，所述第三电机的输出轴和其中一个所述立柱的上端固定在一起。

在本申请的一种实施例中，所述堵塞机构包括电缸和堵头，所述电缸固定在所述筒体内，所述堵头固定在所述电缸的活塞杆端部，所述堵头滑动插设在所述筒体内。

在本申请的一种实施例中，所述筒体上开设有收集槽，所述绞龙设置在所述收集槽内。

第二方面，本申请实施例另提供了垂直钻井工具，所述稳固机构和所述上下移动机构均设置在所述支架上，所述钻井机构设置在所述上下移动机构上，所述钻头设置在所述钻井机构上。

本申请的有益效果是：本申请通过上述设计得到的一种取样装置，使用时，选好打井的位置，用铁锹下挖20－60cm，然后压实井口位置的土，使井口位置呈水平状态，移动连接板，控制连接板的端部在底盘内的深度，旋转锁紧件，使锁紧件的端部进入到螺纹槽内，将本装置移动到合适的位置，使筒体与地面垂直，并使钻头与打井的位置对应在一起，第一电机工作，第一电机输出轴的转动带动第一链条传动件转动，第一链条传动件的转动带动丝杆转动，筒体在丝杆、第一连接块、导杆和第二连接块的共同作用下实现上下移动，第二电机转动带动连接杆和钻头转动，在第一电机和第二电机的共同作用下实现钻井操作，通过刻度可以实时查看钻头下降的深度，当需要对当前深度的土层进行取样时，其中一个电缸工作，电缸的活塞杆伸出带动堵头下移，使其中一个收集槽暴露出来，第三电机工作，第三电机输出轴的转动带动第二链条传动件转动，第二链条传动件的转动带动所有的绞龙同步转动，绞龙转动将土样收集到收集槽内，第三电机停止工作，之后电缸的活塞杆回缩，再次将收集槽堵住，按照上述步骤依次对不同深度的土样进行收集，该取样装置便于对不同深度的土样进行收集，且不需要移动本装置，省时省力，给使用者带来更好的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本申请实施方式提供的一种取样装置的立体结构示意图；

图2为本申请实施方式提供的上下移动机构和钻井机构的关系图；

图3为本申请实施方式提供的钻井机构的爆炸图；

图4为本申请实施方式提供的取样机构和堵塞机构之间的关系图；

图5为本申请实施方式提供的筒体和收集槽之间的关系图。

图中：110－支架；120－稳固机构；121－底盘；122－连接板；123－支撑腿；124－螺纹槽；125－锁紧件；130－上下移动机构；131－第一电机；132－第一链条传动件；133－丝杆；134－第一连接块；135－导杆；136－第二连接块；140－钻井机构；141－筒体；142－刻度；143－第二电机；144－连接杆；150－钻头；160－取样机构；161－第三电机；162－第二链条传动件；163－绞龙；164－收集槽；165－立柱；170－堵塞机构；171－电缸；172－堵头。

具体实施方式

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

实施例

请参阅图1－图5，本申请提供一种技术方案：一种取样装置，包括支架110、稳固机构120、上下移动机构130、钻井机构140、钻头150、取样机构160和堵塞机构170，稳固机构120和上下移动机构130均设置在支架110上，稳固机构120使该装置平稳的立在地面上，上下移动机构130控制钻头150上下移动，钻井机构140设置在上下移动机构130上，钻井机构140控制钻头150旋转，钻头150设置在钻井机构140上，取样机构160和堵塞机构170均设置在钻井机构140上，取样机构160实现取土样，稳固机构120包括底盘121、连接板122、支撑腿123和锁紧件125，底盘121固定在支架110的下表面上，连接板122滑动设置在底盘121内，连接板122上开设有螺纹槽124，锁紧件125螺纹贯穿底盘121，锁紧件125的端部螺纹在螺纹槽124内，不同的支撑腿123分别固定在底盘121和连接板122上，连接板122和锁紧件125的设置便于调节连接板122的端部在底盘121内的深度，本实施例中的锁紧件125为螺栓；

上下移动机构130包括第一电机131、第一链条传动件132、丝杆133、第一连接块134、导杆135和第二连接块136，第一电机131固定在支架110的上表面上，丝杆133的端部转动设置在支架110上，导杆135固定在支架110上，第一电机131的输出轴和丝杆133的外壁通过第一链条传动件132传动连接在一起，第一连接块134螺纹套设在丝杆133上，第二连接块136滑动套设在导杆135上，第一电机131和丝杆133的设置实现筒体141上下移动，钻井机构140包括筒体141、第二电机143和连接杆144，第一连接块134和第二连接块136均固定在筒体141的外壁上，筒体141上设置有刻度142，第二电机143固定在筒体141的上表面上，连接杆144转动贯穿筒体141，第二电机143的输出轴和连接杆144的上端固定在一起，钻头150固定在连接杆144的另一端上，第二电机143的设置使钻头150高速旋转，取样机构160包块第三电机161、第二链条传动件162、绞龙163和立柱165，筒体141内开设有凹槽，第三电机161固定在凹槽内，立柱165转动设置在凹槽内，多个立柱165通过第二链条传动件162传动连接在一起，绞龙163的上端和其中一个立柱165的下端固定在一起，第三电机161的输出轴和其中一个立柱165的上端固定在一起，第三电机161和绞龙163的设置便于将土样收集到凹槽内，堵塞机构170包括电缸171和堵头172，电缸171固定在筒体141内，堵头172固定在电缸171的活塞杆端部，堵头172滑动插设在筒体141内，电缸171和堵头172的设置便于采集多个土样本，筒体141上开设有收集槽164，绞龙163设置在收集槽164内，收集槽164的设置便于对土样进行采集。

本申请实施例另提供了垂直钻井工具，稳固机构120和上下移动机构130均设置在支架110上，钻井机构140设置在上下移动机构130上，钻头150设置在钻井机构140上。

具体的，该取样装置及垂直钻井工具的工作原理：使用时，选好打井的位置，用铁锹下挖20－60cm，然后压实井口位置的土，使井口位置呈水平状态，移动连接板122，控制连接板122的端部在底盘121内的深度，旋转锁紧件125，使锁紧件125的端部进入到螺纹槽124内，将本装置移动到合适的位置，使筒体141与地面垂直，并使钻头150与打井的位置对应在一起，第一电机131工作，第一电机131输出轴的转动带动第一链条传动件132转动，第一链条传动件132的转动带动丝杆133转动，筒体141在丝杆133、第一连接块134、导杆135和第二连接块136的共同作用下实现上下移动，第二电机143转动带动连接杆144和钻头150转动，在第一电机131和第二电机143的共同作用下实现钻井操作，通过刻度142可以实时查看钻头150下降的深度，当需要对当前深度的土层进行取样时，其中一个电缸171工作，电缸171的活塞杆伸出带动堵头172下移，使其中一个收集槽164暴露出来，第三电机161工作，第三电机161输出轴的转动带动第二链条传动件162转动，第二链条传动件162的转动带动所有的绞龙163同步转动，绞龙163转动将土样收集到收集槽164内，第三电机161停止工作，之后电缸171的活塞杆回缩，再次将收集槽164堵住，按照上述步骤依次对不同深度的土样进行收集，该取样装置便于对不同深度的土样进行收集，且不需要移动本装置，省时省力，给使用者带来更好的使用体验。

需要说明的是，第一电机131、第二电机143、第三电机161和电缸171具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘述。

第一电机131、第二电机143、第三电机161和电缸171的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (8)

1.一种取样装置，其特征在于，包括支架(110)、稳固机构(120)、上下移动机构(130)、钻井机构(140)、钻头(150)、取样机构(160)和堵塞机构(170)，所述稳固机构(120)和所述上下移动机构(130)均设置在所述支架(110)上，所述稳固机构(120)使该装置平稳的立在地面上，所述上下移动机构(130)控制钻头(150)上下移动，所述钻井机构(140)设置在所述上下移动机构(130)上，所述钻井机构(140)控制钻头(150)旋转，所述钻头(150)设置在所述钻井机构(140)上，所述取样机构(160)和所述堵塞机构(170)均设置在所述钻井机构(140)上，所述取样机构(160)实现取土样。

2.根据权利要求1所述的一种取样装置，其特征在于，所述稳固机构(120)包括底盘(121)、连接板(122)、支撑腿(123)和锁紧件(125)，所述底盘(121)固定在所述支架(110)的下表面上，所述连接板(122)滑动设置在所述底盘(121)内，所述连接板(122)上开设有螺纹槽(124)，所述锁紧件(125)螺纹贯穿所述底盘(121)，所述锁紧件(125)的端部螺纹在所述螺纹槽(124)内，不同的所述支撑腿(123)分别固定在所述底盘(121)和所述连接板(122)上。

3.根据权利要求1所述的一种取样装置，其特征在于，所述上下移动机构(130)包括第一电机(131)、第一链条传动件(132)、丝杆(133)、第一连接块(134)、导杆(135)和第二连接块(136)，所述第一电机(131)固定在所述支架(110)的上表面上，所述丝杆(133)的端部转动设置在所述支架(110)上，所述导杆(135)固定在所述支架(110)上，所述第一电机(131)的输出轴和所述丝杆(133)的外壁通过所述第一链条传动件(132)传动连接在一起，所述第一连接块(134)螺纹套设在所述丝杆(133)上，所述第二连接块(136)滑动套设在所述导杆(135)上。

4.根据权利要求3所述的一种取样装置，其特征在于，所述钻井机构(140)包括筒体(141)、第二电机(143)和连接杆(144)，所述第一连接块(134)和所述第二连接块(136)均固定在所述筒体(141)的外壁上，所述筒体(141)上设置有刻度(142)，所述第二电机(143)固定在所述筒体(141)的上表面上，所述连接杆(144)转动贯穿所述筒体(141)，所述第二电机(143)的输出轴和所述连接杆(144)的上端固定在一起，所述钻头(150)固定在所述连接杆(144)的另一端上。

5.根据权利要求4所述的一种取样装置，其特征在于，所述取样机构(160)包块第三电机(161)、第二链条传动件(162)、绞龙(163)和立柱(165)，所述筒体(141)内开设有凹槽，所述第三电机(161)固定在凹槽内，所述立柱(165)转动设置在凹槽内，多个所述立柱(165)通过所述第二链条传动件(162)传动连接在一起，所述绞龙(163)的上端和其中一个所述立柱(165)的下端固定在一起，所述第三电机(161)的输出轴和其中一个所述立柱(165)的上端固定在一起。

6.根据权利要求5所述的一种取样装置，其特征在于，所述堵塞机构(170)包括电缸(171)和堵头(172)，所述电缸(171)固定在所述筒体(141)内，所述堵头(172)固定在所述电缸(171)的活塞杆端部，所述堵头(172)滑动插设在所述筒体(141)内。

7.根据权利要求6所述的一种取样装置，其特征在于，所述筒体(141)上开设有收集槽(164)，所述绞龙(163)设置在所述收集槽(164)内。

8.垂直钻井工具，其特征在于，包括

权利要求1－7任意一项所述的取样装置；所述稳固机构(120)和所述上下移动机构(130)均设置在所述支架(110)上，所述钻井机构(140)设置在所述上下移动机构(130)上，所述钻头(150)设置在所述钻井机构(140)上。