一种资源勘查快速钻探装置及方法

技术领域

本发明涉及地质勘探相关技术领域，具体涉及一种资源勘查快速钻探装置及方法。

背景技术

地质勘探即是通过各种手段、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，在勘探时需要采用钻机钻孔，钻机可按用途分类，如岩心钻机、石油钻机、水文地质调查与水井钻机、工程地质勘查钻机、坑道钻机及工程施工钻机等。

公开号为CN215761490U的实用新型专利公开了一种资源勘查用快速钻探装置，包括底座，所述底座的上方安装有支撑架，所述支撑架的上方安装有第一电机，所述支撑架与第一电机相交处的下侧设置有滑块，所述滑块远离支撑架的一侧设置有减速箱，所述底座上方一侧安装有第一缓冲机构，该公开专利通过在减速箱的底端且与第二缓冲机构对应处安装有停止按键，停止按键与第一电机电性连接，这样若是减速箱与第二缓冲机构相互接触时，第一电机没有停止工作，这样减速箱挤压第二缓冲机构，第二缓冲机构的内部设置有顶杆，这样第二缓冲机构受到持续的压力时，顶杆伸出与停止按键相互接触，从而可以断开第一电机的电源。

现有的钻探装置大都与上述公开专利的驱动方式相同，在对钻头进行升降调节时，采用电机驱动，带动丝杆进行转动，进而带动滑块进行升降，从而带动钻头进行升降，此升降结构的稳定性较差，在升降过程中无法保证其稳定升降，而且丝杆在使用过程中容易出现故障，很容易导致无法正常升降；除此之外，现有的钻探装置在底座上缺少相应的支撑调节结构，不利于后期进行资源勘查钻探作业；

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种资源勘查快速钻探装置及方法，该钻探装置可以保证钻具稳定升降，且升降结构与钻具的选择机构之间不会存在相互影响，而且传动机构不易损坏，底座的支撑稳定，利于后期资源勘察作业工作。

为实现以上目的，本发明提供了一种资源勘查快速钻探装置，包括方形底座，在底座中部开设有钻探孔，所述底座的外周四个拐角处皆开设有L形配合槽，每个所述L形配合槽内皆安装有支撑调节机构；所述底座上设有钻探机构和两个U型支架，所述钻探机构包括第一驱动电机和安装在第一驱动电机的动力输出端的转动轴，所述转动轴上固设有螺旋叶片，所述转动轴的底端固设有钻头，两个U型支架的对称设置在钻探孔的两侧，且两个U型支架的U型口相对，所述钻探机构通过升降机构安装在两个U型支架之间；

所述升降机构包括第二驱动电机、升降架和对称设置在两个U型支架上的两组传动机构，每组传动机构包括安装在U型支架顶部外侧的传动齿轮和安装在U型支架的U型槽内部的同步带传动结构，所述传动齿轮的中心转轴与同侧U型支架内同步带传动结构的上部的传动轴连接，两组传动机构的传动齿轮相互啮合，所述第二驱动电机的输出轴与其中一组同步带传动结构的下部的传动轴连接，所述升降架位于两个U型支架之间，所述升降架的两端分别设有延伸板，且每端的延伸板伸入对应侧U型支架的U型凹槽内，并与该U型支架内的同步带传动结构的传动带固定连接；

所述第一驱动电机安装在升降架上，其转动轴垂直向下延伸，至钻头伸入钻探孔；在第二驱动电机的作用下，控制两组同步带传动结构的传动轴同时反向转动，并通过两组同步带传动结构传动带带动升降架及钻探机构沿着钻探孔上下移动。

本发明进一步的技术方案：所述支撑调节机构包括调节板和调节螺杆，所述调节板的一端通过转动销转动安装在L形配合槽的拐角部位，所述调节板的另一端固设有连接块，所述连接块螺纹套接在调节螺杆上，所述调节螺杆上端设有调节块，底端设有支撑座；在底座对应L形配合槽的两端部位开设有弧形或U形缺口，所述调节板沿着转动销转动收放至L形配合槽时，其调节螺杆位于弧形或U形缺口内。

本发明较优的技术方案：所述底座底面四个拐角处皆安装有万向轮。

本发明较优的技术方案：在U型支架的U型凹槽槽口设有滑槽，所述升降架每侧延伸板上对应设有滑块，所述延伸板伸入对应侧U型凹槽内，并通过滑块与该U型凹槽槽口的滑动连接。

本发明较优的技术方案：在升降架的两延伸板端部均分别设有矩形槽，每侧同步带传动结构的传动带穿过对应侧延伸板的矩形槽，并与矩形槽固定连接。

本发明较优的技术方案：所述同步带传动结构包括转动安装在U型支架U型凹槽底部的第一同步轴、固定安装在第一同步轴上的第一同步轮、转动安装在U型支架U型凹槽顶部的第二同步轴、固定安装在第二同步轴上的第二同步轮和套接在第一同步轮与第二同步轮上的传动带，所述第一同步轮和第二同步轮通过同步带传动连接；所述第二驱动电机的输出轴与其中一组同步带传动结构的第一同步轴连接，两个传动齿轮的中心转轴分别与两组同步带传动结构的第二同步轴连接。

本发明较优的技术方案：两个所述传动齿轮的大小规格相同。

本发明还提供了一种资源勘查快速钻探方法，其特征在于，所述钻探方法采用权利要求1至7中任意一项所述的资源勘查快速钻探装置进行钻探，具体包括如下步骤：

S1、推动整个装置移动至指定位置；调节支撑调节机构，在铰接作业下，将调节板从对应的L形配合槽内拉出，通过转动调节块，带动调节螺杆进行升降，进而带动支撑座支撑在高于地面的位置；

S2、启动第二驱动电机，带动其中一侧的同步带传动结构的下部的第一同步轮转动，并通过同步带带动其上部的第二同步轮转动，从而带动该侧的传动齿轮转动，并通过两个相互啮合的传动齿轮带动另一侧的同步带传动结构朝向相反的方向转动，在两根平行的同步带的共同作用，带动升降架及安装在升降架上的钻探机构进行升降；

S3、在升降过程中，同时开启第一驱动电机在第一驱动电机的动力输出下，带动转动轴、螺旋叶片、钻头进行同步转动，进行地质钻探。

本发明与现有技术相比，具备以下有益效果：

(1)本发明通过第二驱动电机、第一同步轮、第一同步轴、第二同步轴、第二同步轮、同步带的配合设置，不仅便于带动配合钻探机构进行升降作业，而且在配合钻探机构的配合设置下，便于带动钻头与螺旋叶片进行钻探作业；两者之间不会相互影响；

(2)本发明通过配合滑槽与配合滑块的配合设置，当配合钻探机构进行升降时，带动每个配合滑块皆沿着对应的配合滑槽滑动升降，不仅有利于增加配合钻探机构进行升降的稳定性，而且有利于增加整体装置在进行资源勘查钻探时的稳定性；

(3)本发明通过支撑调节机构的设置，当移动底座到指定位置时，通过调节支撑调节机构，带动支撑座支撑在地面上，不仅有利于增加该装置在进行资源勘查钻探时的稳定性，而且操作简单，不使用时，可将其收纳至对应的L形配合槽内，不占用位置，实用性高。

附图说明

图1示出了本发明的整体结构主视三维示意图；

图2示出了本发明的整体结构后视三维示意图；

图3示出了本发明的主视剖面结构三维连接示意图；

图4示出了本发明的整体结构三维拆分示意图；

图5示出了本发明支撑调节机构处的三维连接示意图；

图6示出了本发明图3的A处放大结构示意图；

图7示出了本发明图3的B处放大结构示意图；

图中所示：1、底座；2、弧形或U形缺口；3、L形配合槽；4、支撑调节机构；41、转动销；42、调节板；43、调节块；44、调节螺杆；45、连接块；46、支撑座；5、转动轴；6、螺旋叶片；7、U型支架；8、第一驱动电机；9、升降架；10、传动齿轮；11、钻探孔；12、钻头；13、第一同步轮；14、第一同步轴；15、第二驱动电机；16、同步带；17、第二同步轮；18、配合滑槽；19、第二同步轴；20、延伸板；21、配合滑块；22、万向轮。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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仅是本发明的一些实施例，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。

实施例一提供了一种资源勘查快速钻探装置，如图1至图7所示，包括方形底座1，在底座1中部开设有钻探孔11，所述底座1的外周四个拐角处皆开设有L形配合槽3，每个所述L形配合槽3内皆安装有支撑调节机构4；所述支撑调节机构4包括调节板42和调节螺杆44，所述调节板42的一端通过转动销41转动安装在L形配合槽3的拐角部位，所述调节板42的另一端固设有连接块45，所述连接块45螺纹套接在调节螺杆44上，所述调节螺杆44上端设有调节块43，底端设有支撑座46；在底座1对应L形配合槽3的两端部位开设有弧形或U形缺口2，所述调节板42沿着转动销41转动收放至L形配合槽3时，其调节螺杆44位于弧形或U形缺口2内。当移动底座1到指定位置时，通过调节支撑调节机构4，带动支撑座46支撑在地面上，不仅有利于增加该装置在进行资源勘查钻探时的稳定性，而且操作简单，不使用时，可将其收纳至对应的L形配合槽3内，不占用位置，实用性高。所述底座1底面四个拐角处皆安装有万向轮22，在移动时，通过调节块43将调节螺杆44升起，使其脱离地面，便可通过万向轮22行走，万向轮自动刹车机构；万向轮22的设置，增加了整体装置移动的便捷性。在固定时，可以先把万向轮22刹车机构开启，然后通过调节块43使调节螺杆44撑起地面，使其更加稳定。

实施例提供了一种资源勘查快速钻探装置，如图1至图7所示，所述底座1上设有钻探机构和两个U型支架7，所述钻探机构包括第一驱动电机8和安装在第一驱动电机8的动力输出端的转动轴5，所述转动轴5上固设有螺旋叶片6，所述转动轴5的底端固设有钻头12，两个U型支架7的对称设置在钻探孔11的两侧，且两个U型支架7的U型口相对，所述钻探机构通过升降机构安装在两个U型支架7之间；所述升降机构包括第二驱动电机15、升降架9和对称设置在两个U型支架7上的两组传动机构，所述第二驱动电机15的型号为VYF-02，每组传动机构包括安装在U型支架7顶部外侧的传动齿轮10和安装在U型支架7的U型槽内部的同步带传动结构，所述同步带传动结构包括转动安装在U型支架7凹槽底部的第一同步轴14、固定安装在第一同步轴14上的第一同步轮13、转动安装在U型支架7凹槽顶部的第二同步轴19、固定安装在第二同步轴19上的第二同步轮17和套接在第一同步轮13与第二同步轮17上的传动带16，所述第一同步轮13和第二同步轮17通过同步带16传动连接；所述第二驱动电机15的输出轴与左侧同步带传动结构的第一同步轴14连接，两个传动齿轮10的中心转轴分别与两组同步带传动结构的第二同步轴19连接。

实施例提供了一种资源勘查快速钻探装置，如图1至图7所示，所述升降架9位于两个U型支架7之间，所述升降架9的两端分别设有延伸板20，两延伸板20端部均分别设有矩形槽，每端的延伸板20伸入对应侧U型支架7的U型凹槽内，在U型支架7的U型凹槽槽口设有滑槽18，每侧延伸板20上对应设有滑块21，伸入对应侧U型凹槽内延伸板20，通过滑块21与该U型凹槽槽口的18滑动连接，同时每侧同步带传动结构的传动带16穿过对应侧延伸板20的矩形槽，并与矩形槽固定连接。所述第一驱动电机8安装在升降架9上，其转动轴5垂直向下延伸，至钻头12伸入钻探孔11；在第二驱动电机15的作用下，控制两组同步带传动结构的传动轴同时反向转动，并通过两组同步带传动结构传动带16带动升降架9及钻探机构沿着钻探孔11上下移动。

在具体使用时，通过第二驱动电机15、第一同步轮13、第一同步轴14、第二同步轴19、第二同步轮17、同步带16的配合设置使每个延伸板20皆沿着对应的U型支架7进行滑动升降，进而带动每个配合滑块21皆沿着对应的配合滑槽18进行滑动升降，不仅有利于增加配合钻探机构进行升降的稳定性，而且有利于增加整体装置在进行资源勘查钻探时的稳定性。当需要进行钻探作业时，启动第一驱动电机8，在第一驱动电机8的动力输出下，带动螺旋叶片6、钻头12进行同步转动，如此，可通过螺旋叶片6进行配合破土作业，利于后期进行资源勘查钻探；

实施例二提供了一种资源勘查快速钻探方法，使用实施例一中的一种资源勘查快速钻探装置进行钻探，包括如下步骤：

S1、推动装置移动至指定位置；调节支撑调节机构4，在铰接作业下，将调节板42从对应的L形配合槽3内拉出，通过转动调节块43，带动调节螺杆44进行升降，进而带动支撑座46支撑在地面上；

S3、启动第二驱动电机15，带动位于左侧的第一同步轴14、第一同步轮13进行转动，进而带动位于左侧的同步带16进行传动，在同步带16的传动下，带动位于左侧的第二同步轴19、第二同步轮17、传动齿轮10进行转动，同时在啮合作业下，带动位于右侧的第二同步轴19、第二同步轮17、传动齿轮10进行转动，进而带动位于右侧的同步带16进行传动，在同步带16的传动下，带动位于右侧的第一同步轴14、第一同步轮13进行转动，如此，便于带动配合钻探机构进行升降；

S3、当需要进行钻探时，启动第一驱动电机8，在第一驱动电机8的动力输出下，带动转动轴5、螺旋叶片6、钻头12进行同步转动，如此，便于后期进行地质钻探。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。