一种履带式岩土深孔钻机

技术领域

本发明涉及岩土钻孔设备技术领域，具体的，涉及一种履带式岩土深孔钻机。

背景技术

钻探设备是能够完成钻孔所必需的一切技术装备的总和，一般包括钻机、钻探用泵、动力机和传动装置以及与之配套的钻塔、拧管装置等。按其装载方式，可分为整体式和组装式，前者依据可移动性而分为固定式、拖引式和自行式三种，依据岩土钻探设备用途可分为工程地质、水文水井、工程施工、岩芯和取样钻探设备等，其中自行式的钻探设备为了适应不同的地质地貌，配备了履带驱动方式。

但是这种履带式的钻机因为其钻机结构都是固定在车架上，在钻探过程中，由于动力机旋转带动钻机，会产生震动，导致动力机转速不平稳，从而导致钻孔偏移的问题，并且现有的履带式的钻机的钻头在回杆时，钻头内会因为附着的泥土造成回杆困难，因此需要一种改进的钻头。

发明内容

本发明提出一种履带式岩土深孔钻机，解决了相关技术中的一种履带式岩土深孔钻机问题。

本发明的技术方案如下：

一种履带式岩土深孔钻机，包括主体，所述主体的底部安装有履带结构，还包括，岩土钻进装置，所述岩土钻进装置包括调节臂，所述调节臂安装在主体的顶部，所述调节臂的顶部安装有轨道装置，所述轨道装置的外侧边缘卡接有动力机构，所述动力机构的底部安装有钻杆，所述钻杆的外侧套接有同轴装置，所述同轴装置的底部安装有注水装置，所述钻杆的尾端安装有钻头，所述轨道装置的尾端两侧安装有稳定装置，所述稳定装置包括连接块，所述连接块安装在轨道装置的两侧，所述连接块的底部固定安装有第三液压杆，所述第三液压杆的尾端固定安装有圆块，所述圆块的底部安装有锥形钉，所述稳定装置的数量为两组。

作为本发明的一种优选技术方案，所述履带结构，包括弧形支架，所述弧形支架上安装有三组减震杆，所述减震杆的尾端安装有卡接轮，所述弧形支架的侧面安装有张紧轮，所述卡接轮的数量为四组，所述卡接轮的外边缘卡接有履带，所述卡接轮上安装有第一电机，所述第一电机的数量为两组，所述履带结构的数量为两组，对称安装在主体的底部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述调节臂包括转轴、所述转轴的安装在主体的顶部，所述转轴的外侧安装有连接杆，所述连接杆的侧面安装有固定块，所述固定块的顶部安装有第二液压杆，所述固定块的底部安装有第一液压杆，所述固定块的尾端固定连接在主体上，所述第二液压杆的顶端安装有限位块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述轨道装置包括工字轨道、所述工字轨道上开设有长槽，所述工字轨道的形状为工字形，所述长槽的数量为两组，所述钻杆包括纵杆，所述纵杆的顶部开设有外螺纹。

作为本发明的一种优选技术方案，所述动力机构包括滑动块，所述滑动块活动卡接在工字轨道上，所述滑动块的内侧安装有电动轮，所述滑动块的外侧安装有第二电机，所述第二电机的底部安装有行星齿轮，所述行星齿轮包括支架，所述支架的顶部安装有太阳轮，所述太阳轮的外边缘环绕啮合有行星轮，所述行星轮的外边缘啮合有内齿圈，所述内齿圈的底部安装有连接柱，所述连接柱内开设有内螺纹。

作为本发明的一种优选技术方案，所述同轴装置包括横块、所述横块上安装有稳定轴承，所述稳定轴承包括外圆环，所述外圆环内侧安装有内圆环，所述外圆环和内圆环内开设有弧道，所述弧道的数量为两组，所述弧道内活动安装有滚珠。

作为本发明的一种优选技术方案，所述注水装置包括斗状环，所述斗状环通过横块安装在轨道装置的外侧，所述斗状环的侧面安装有连接管，所述连接管的尾端安装在主体上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钻头包括圆柱，所述圆柱的外侧开设有刀面螺纹，所述刀面螺纹上开设有切槽，所述圆柱的底部外侧安装有圆帽，所述圆柱的底部固定连接有锥形头，所述锥形头的外侧固定连接有刀片。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中，通过两组稳定装置、同轴装置和行星齿轮，通过第三液压杆带动圆块向下运动，使得锥形钉能够深入到土壤里，配合调节臂能够使得轨道装置和动力机构始终和地面保持垂直角度，钻孔时不会偏移，并且动力机构上的第二电机经由行星齿轮增大扭矩、增强平稳性后输出，使得钻杆和钻头能够持续稳定的旋转，解决了由于动力机旋转带动钻机产生震动，导致动力机转速不平稳，从而导致钻孔偏移的问题。

2、本发明中，通过改进的新型钻头，螺旋刀纹上开设的切槽，在钻孔时，减少刀面螺旋纹内泥土带来的压力，并且在通过轨道装置在回杆时，钻杆带动钻头沿着同轴装置向上运动，钻头上附着的部分土壤可以通过刀面螺纹上开设的切槽通过，并且锥形的钻头重心靠下，能够保持钻杆垂直与钻孔，可以减少回杆时的阻力，解决钻头在回杆时会因为附着的泥土造成钻头卡在钻孔内的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明结构俯视图；

图3为本发明结构侧视图；

图4为本发明履带结构示意图；

图5为本发明轨道装置结构示意图；

图6为本发明调节臂结构示意图；

图7为本发明动力机构结构示意图；

图8为本发明行星齿轮结构示意图；

图9为本发明钻杆结构例一示意图；

图10为本发明钻头结构示意图；

图11为本发明稳定轴承结构示意图；

图12为本发明钻杆结构例二示意图。

图中：1、主体；2、履带结构；3、调节臂；4、轨道装置；5、动力机构；6、钻杆；7、同轴装置；8、注水装置；9、钻头；10、稳定装置；201、弧形支架；202、减震杆；203、卡接轮；204、张紧轮；205、履带；206、第一电机；301、转轴；302、连接杆；303、固定块；304、第一液压杆；305、第二液压杆；306、限位块；401、工字轨道；4011、长槽；501、滑动块；5011、电动轮；502、第二电机；503、行星齿轮；5031、支架；5032、太阳轮；5033、行星轮；5034、内齿圈；504、连接柱；5041、内螺纹；601、纵杆；602、外螺纹；701、横块；702、稳定轴承；7021、外圆环；7022、滚珠；7023、内圆环；7024、弧道；801、斗状环；802、连接管；901、圆柱；902、刀面螺纹；9021、切槽；903、圆帽；904、锥形头；9041、刀片；1001、连接块；1002、第三液压杆；1003、圆块；1004、锥形钉。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都涉及本发明保护的范围。

如图1－图12所示，本发明提供一种履带式岩土深孔钻机，包括主体1，主体1的底部安装有履带结构2，还包括，岩土钻进装置，岩土钻进装置包括调节臂3，调节臂3安装在主体1的顶部，调节臂3的顶部安装有轨道装置4，轨道装置4的外侧边缘卡接有动力机构5，动力机构5的底部安装有钻杆6，钻杆6的外侧套接有同轴装置7，同轴装置7的底部安装有注水装置8，钻杆6的尾端安装有钻头9，轨道装置4的尾端两侧安装有稳定装置10，稳定装置10包括连接块1001，连接块1001安装在轨道装置4的两侧，连接块1001的底部固定安装有第三液压杆1002，第三液压杆1002的尾端固定安装有圆块1003，圆块1003的底部安装有锥形钉1004，稳定装置10的数量为两组。

通过第三液压杆1002增加行程，带动圆块1003向下运动，使得锥形钉1004能够深入到土壤里，保证轨道装置4及动力机构5在钻孔工作时，始终能够和地面垂直。

其中，履带结构2，包括弧形支架201，弧形支架201上安装有三组减震杆202，减震杆202的尾端安装有卡接轮203，弧形支架201的侧面安装有张紧轮204，卡接轮203的数量为四组，卡接轮203的外边缘卡接有履带205，卡接轮203上安装有第一电机206，第一电机206的数量为两组，履带结构2的数量为两组，对称安装在主体1的底部。

通过启动第一电机206，带动卡接轮203旋转，从而使得卡接轮203外侧套接的履带205也能够旋转，张紧轮204可以保证履带205始终能够紧密安装在卡接轮203外侧，弧形支架201上的减震杆202可以在履带结构2经过不平整地面时起到一个缓冲作用，保证主体1及主体1上的其它结构，通过两侧安装的四组电机相互配合，通过差速原理，可以使得履带结构2实现转弯。

其中，调节臂3包括转轴301、转轴301的安装在主体1的顶部，转轴301的外侧安装有连接杆302，连接杆302的侧面安装有固定块303，固定块303的顶部安装有第二液压杆305，固定块303的底部安装有第一液压杆304，固定块303的尾端固定连接在主体1上，第二液压杆305的顶端安装有限位块306。

其中，轨道装置4包括工字轨道401、工字轨道401上开设有长槽4011，工字轨道401的形状为工字形，长槽4011的数量为两组，钻杆6包括纵杆601，纵杆601的顶部开设有外螺纹602。

通过第一液压杆304使得连接杆302可以绕着转轴301进行左右旋转，并且通过固定块303上的第二液压杆305可以使得轨道装置4调节到一个与地面垂直的角度，并固定住。

其中，动力机构5包括滑动块501，滑动块501活动卡接在工字轨道401上，滑动块501的内侧安装有电动轮5011，滑动块501的外侧安装有第二电机502，第二电机502的底部安装有行星齿轮503，行星齿轮503包括支架5031，支架5031的顶部安装有太阳轮5032，太阳轮5032的外边缘环绕啮合有行星轮5033，行星轮5033的外边缘啮合有内齿圈5034，内齿圈5034的底部安装有连接柱504，连接柱504内开设有内螺纹5041。

通过第二电机502驱动行星齿轮503上的太阳轮5032，通过与之环绕的三组行星轮5033将扭力传递到内齿圈5034，内齿圈5034下安装的连接柱504也能够旋转，连接柱504下的钻杆6通过内螺纹5041和外螺纹602进行螺纹连接，螺纹方向和第二电机502的旋转方向相反，使得钻杆6在旋转钻孔时连接会越来越紧，不会脱落，此时启动滑动块501，滑动块501通过电动轮5011在工字轨道401上开设的长槽4011内运动，带动钻杆6向下移动。

其中，同轴装置7包括横块701、横块701上安装有稳定轴承702，稳定轴承702包括外圆环7021，外圆环7021内侧安装有内圆环7023，外圆环7021和内圆环7023内开设有弧道7024，弧道7024的数量为两组，弧道7024内活动安装有滚珠7022。

通过同轴装置7上的具有两组滚珠7022的稳定轴承702使得钻杆6始终能够与地面保持垂直姿态，稳定轴承702的直径大于连接柱504。

其中，注水装置8包括斗状环801，斗状环801通过横块701安装在轨道装置4的外侧，斗状环801的侧面安装有连接管802，连接管802的尾端安装在主体1上。

通过启动注水装置8，水经过连接管802从斗状环801内喷出，对土壤表面进行湿润，钻杆6可以通过注水装置8还会进行一个湿润作用。

其中，钻头9包括圆柱901，圆柱901的外侧开设有刀面螺纹902，刀面螺纹902上开设有切槽9021，圆柱901的底部外侧安装有圆帽903，圆柱901的底部固定连接有锥形头904，锥形头904的外侧固定连接有刀片9041。

通过钻头9在动力机构5的作用下，一边旋转一边向下进入土壤，锥形头904上安装的刀片9041首先接触到土壤，进行破土作用，钻头9继续向下，圆帽903到达土壤，在旋转作用下，对土壤进行搅碎的作用，此时钻头9继续向下，刀面螺纹902对破碎的土壤进行向上的运输作用，并且在回杆时，部分土壤可以通过切槽9021内通过，减少回杆时的阻力。

本发明的工作原理：

在使用本装置时，首先通过履带结构2将主体1运输到工作区域，通过启动第一电机206，带动卡接轮203旋转，从而使得卡接轮203外侧套接的履带205也能够旋转，张紧轮204可以保证履带205始终能够紧密安装在卡接轮203外侧，弧形支架201上的减震杆202可以在履带结构2经过不平整地面时起到一个缓冲作用，保证主体1及主体1上的其它结构，通过两侧安装的四组电机相互配合，通过差速原理，可以使得履带结构2实现转弯，运输到指定位置时，通过调节臂3上的第一液压杆304使得连接杆302可以绕着转轴301进行左右旋转，并且通过固定块303上的第二液压杆305可以使得轨道装置4调节到一个与地面垂直的角度，当位置调整完毕后，启动轨道装置4底部两侧安装的稳定装置10，通过第三液压杆1002增加行程，带动圆块1003向下运动，使得锥形钉1004能够深入到土壤里，此时启动注水装置8，水经过连接管802从斗状环801内喷出，对土壤表面进行湿润，此时启动动力机构5，第二电机502驱动行星齿轮503上的太阳轮5032，通过与之环绕的三组行星轮5033将扭力传递到内齿圈5034，内齿圈5034下安装的连接柱504也能够旋转，连接柱504下的钻杆6通过内螺纹5041和外螺纹602进行螺纹连接，螺纹方向和第二电机502的旋转方向相反，使得钻杆6在旋转钻孔时连接会越来越紧，不会脱落，此时启动滑动块501，滑动块501通过电动轮5011在工字轨道401上开设的长槽4011内运动，带动钻杆6向下移动，经过同轴装置7上的具有两组滚珠7022的稳定轴承702使得钻杆6始终能够与地面保持垂直姿态，稳定轴承702的直径大于连接柱504，钻杆6可以通过注水装置8还会进行一个湿润作用，钻头9在动力机构5的作用下，一边旋转一边向下进入土壤，锥形头904上安装的刀片9041首先接触到土壤，进行破土作用，钻头9继续向下，圆帽903到达土壤，在旋转作用下，对土壤进行搅碎的作用，此时钻头9继续向下，刀面螺纹902对破碎的土壤进行向上的运输作用，破碎的土壤会在刀面螺纹902的作用下通过压力沿着纵杆601从钻孔内排出，钻杆6可以通过注水装置8进行一个湿润作用，在回杆时，部分土壤可以通过切槽9021内通过，减少回杆时的阻力，根据打孔的深度的需求，添加钻杆6的数量，至此工作流程结束。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。