一种碎石土地层工程勘察钻探施工用钻探钻头

摘要

本发明公开了一种碎石土地层工程勘察钻探施工用钻探钻头，包括钻探基板、移动机构、稳定机构、放置箱体、收集箱体、固定块、伸缩油缸、转动板、防护机构、清理机构和支撑板，所述钻探基板的下端安装有移动机构，所述钻探基板的上端安装有安装板、稳定机构、放置箱体、收集箱体和支撑板，所述稳定机构、放置箱体和支撑板均位于安装板与收集箱体之间的位置，所述收集箱体位于安装板的一侧，所述稳定机构位于放置箱体和支撑板之间的位置；本发明中，通过预先设定复位弹簧一和复位弹簧二的弹性预载，可以有效地调节和控制钻探钻头本体钻探的最大阻力，避免钻探钻头本体受到损伤，避免出现因钻探钻头本体受损导致钻探采样效率下降的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及地层工程勘察技术领域，具体涉及一种碎石土地层工程勘察钻探施工用钻探钻头。

背景技术

勘探钻机由于可以用于石油钻井勘探、地质勘探等，已经在石油地震勘探、煤田地震勘探和水利及其它建设工程等领域中被广泛应用，现有的勘探钻机在使用时通常是先根据目标勘探区域确定选取的钻机种类，再将合适的钻机运输到需要勘探的目标勘探区域，利用钻机进行勘探作业，勘探钻机在运输时需要先放置于运输车辆上进行运输，到达目的地以后再将钻机进行卸车，随后放置于目标勘探区域进行勘探作业，碎石土因其分布范围广泛而在工程勘察中经常遇到，这类土具有粒径变化幅度大,成因多样,密实度级配又各不相同的特点,力学性质差别较大，使得其勘察工作难以把握，经常出现成因年代不清、钻探取心率低，定名依据不足密实度难以确定、层厚误差较大等问题。

在现有技术中，勘探钻机在碎石土地层进行勘察钻探时，钻探位置容易出现偏差导致钻探取心率低，遇到硬度较大的石料时钻头容易出现磨损，钻探效率也会随之降低，以及样品收集容易出现混淆导致后续样品比对和判断困难的问题。

发明内容

为了克服上述背景技术中提出的技术问题，本发明的目的在于提供一种碎石土地层工程勘察钻探施工用钻探钻头；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种碎石土地层工程勘察钻探施工用钻探钻头，包括钻探基板、移动机构、稳定机构、放置箱体、收集箱体、固定块、伸缩油缸、转动板、防护机构、清理机构和支撑板，所述钻探基板的下端安装有移动机构，所述钻探基板的上端安装有安装板、稳定机构、放置箱体、收集箱体和支撑板，所述稳定机构、放置箱体和支撑板均位于安装板与收集箱体之间的位置，所述收集箱体位于安装板的一侧，所述稳定机构位于放置箱体和支撑板之间的位置，所述放置箱体位于支撑板的一侧，安装板的上端靠近一侧的位置转动安装有伸缩油缸，安装板的上端靠近另一侧的位置螺栓固定有固定块，安装板的上端靠近中间的位置设置有泥浆泵，所述固定块的上端转动安装有转动板，所述伸缩油缸的输出端与转动板的下表面转动连接；

作为本发明进一步的方案：所述转动板的上表面安装有推动油缸、防护机构和清理机构，所述防护机构位于推动油缸、防护机构和清理机构之间的位置，所述清理机构位于推动油缸的下方，所述防护机构的上表面与推动油缸的输出端相连接，所述防护机构的上端设置有驱动电机，所述清理机构的内部设置有钻探钻头本体，所述钻探钻头本体的上端延伸至防护机构的内部，所述钻探钻头本体的下端延伸至清理机构的下方，所述钻探钻头本体的外表面上设置有呈螺旋状的阶梯翼板。

作为本发明进一步的方案：所述移动机构包含底盘、从动轴、主动轴、固定板、滑柱一和滑柱二，所述底盘的前后两端均设置有履带总成，履带总成由若干个从动轴和两个主动轴，若干个所述从动轴呈等距离安装在两个主动轴之间的位置，所述主动轴外表面上套设有主动轮，所述从动轴外表面上套设有从动轮，从动轮上设置有履带本体，履带本体的内表面绕过从动轮和主动轮形成环带连接，从动轮和主动轮均与履带本体啮合，所述底盘的前后两端均对称设置有固定板、滑柱一和滑柱二，所述滑柱一位于固定板和滑柱二之间，所述滑柱二远离滑柱一的一端与主动轴的外表面相连接，所述滑柱二靠近滑柱一的一端延伸至滑柱一的内部，所述滑柱一的内部设置有腔室一，腔室一的内部设置有松紧弹簧，所述滑柱二的一端与腔室一内部的松紧弹簧相连接，所述底盘上设置有与主动轴相适配的滑槽，所述主动轴通过滑槽与底盘滑动连接。

作为本发明进一步的方案：所述稳定机构包含底板、升降筒、转筒、支撑杆、连接杆一、连接杆二、旋转杆一、旋转杆二、固定杆和L型稳定板，所述底板的上端靠近中间的位置安装有推杆，推杆的上端安装有转筒，所述转筒套设在升降筒上，所述底板的上端靠近两侧的位置均安装有两个支撑杆，位于底板一侧的两个支撑杆的上端转动安装有旋转杆一，所述旋转杆一的上端铰接有固定杆，所述旋转杆一的下端铰接有连接杆一，所述连接杆一的下端与升降筒的外表面相连接，位于底板一侧的两个支撑杆的上端转动安装有旋转杆二，所述旋转杆二的上端铰接有另一个固定杆，所述旋转杆二的下端铰接有连接杆二，所述连接杆二的下端与升降筒的外表面相连接，所述固定杆外表面上靠近前后两端的位置对称安装有L型稳定板，所述钻探基板的内部设置有电动伸缩杆，推杆的下端贯穿底板至钻探基板的内部与电动伸缩杆的输出端相连接。

作为本发明进一步的方案：所述收集箱体上设置有盖板，盖板上设置有进液柱，所述收集箱体的内部设置有转动仓，转动仓内部靠近中间的位置设置有转动轴杆，所述转动轴杆与转动仓的内壁之间设置有若干个呈环形阵列排布的隔板，所述钻探基板的内部设置有转动电机，所述转动轴杆的下端贯穿转动仓和收集箱体至钻探基板的内部与转动电机的输出端相连接。

作为本发明进一步的方案：所述防护机构包含转动圆盘、滑杆一、滑杆二、防护环、加强块和防护箱体，所述转动圆盘、滑杆一、滑杆二、防护环和加强块均位于防护箱体的内部，驱动电机的输出端贯穿至防护箱体的内部与转动圆盘的上端相连接，所述防护环套设在钻探钻头本体的外表面上，所述加强块的数量为两个，两个加强块分别位于防护环的两侧与防护箱体内壁之间的位置，所述钻探钻头本体上设置有若干个安装槽，安装槽的内部设置有限位柱，所述限位柱的外表面上设置有复位弹簧一和滑杆二，所述滑杆二位于复位弹簧一的上端，所述滑杆二的外表面上设置有滑杆一，所述滑杆一的上端与转动圆盘的下端焊接固定，所述钻探钻头本体的上端和转动圆盘的下端之间设置有若干个复位弹簧二。

作为本发明进一步的方案：所述清理机构包含定位板一、定位螺钉、定位板二、定位外环、定位内环、挡板和清理刀片，所述定位板一上对称设置有若干个定位螺钉，若干个所述定位螺钉呈等距离排布，所述定位板一的一侧安装有定位板二，所述定位板二远离定位板一的一侧安装有定位外环和定位内环，所述定位内环的外表面与定位外环的内壁滑动连接，所述定位外环的上下两端均设置有若干个呈环形阵列排布的挡板，所述定位内环的内表面上通过铰接有若干个呈环形排布的清理刀片。

本发明的有益效果：

本发明中，通过预先设定复位弹簧一和复位弹簧二的弹性预载，当正常钻探时，钻探阻力小于复位弹簧一和复位弹簧二的弹性预载，整体结构相对位置不发生变化，当遇到硬岩时，钻探阻力大于复位弹簧一和复位弹簧二的弹性预载，此时滑杆二在限位柱上向下滑动，钻探钻头本体向上挤压复位弹簧二，复位弹簧一和复位弹簧二均被压缩，同时带动定位内环在定位外环内向上滑动，使得钻探钻头本体因受阻而进行回缩，可以有效地调节和控制钻探钻头本体钻探的最大阻力，避免钻探钻头本体受到损伤，避免出现因钻探钻头本体受损导致钻探采样效率下降的问题；

设置的清理机构在钻探钻头本体的外表面螺旋状阶梯翼板的板间存在污泥、砂砾等物体时，会对其造成阻碍，清理刀片紧贴钻探钻头本体的外表面，对螺旋状阶梯翼板的板间存在的污泥、砂砾等物体进行清理，便于后续的清洁，减轻了使用者的清理负担，缩短了清理时间，保证了钻探采样的效率；

设置的收集箱体可将不同的样品分类存放在隔板隔开的不同区域内部，便于后续的样品比对和判断；

设置的滑柱一、松紧弹簧和滑柱二配合使用，使得履带本体不易出现松弛脱落的问题，增加了本发明的安全性和可靠性；

设置的稳定机构对防护机构进行固定，使得在本发明移动的过程中不会出现防护机构因颠簸而脱落的问题，设置的防护环、滑杆一和滑杆二和定位内环对钻探钻头本体的位置起到一定的定位作用，进一步提高了本发明在使用过程中钻探钻头本体的稳定性，不易出现位置的偏移，提高了采样的准确性和采样效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体结构主视图；

图2是本发明中稳定机构的俯视图；

图3是本发明中移动机构的整体结构主视图；

图4是本发明中收集箱体的内部结构俯视图；

图5是本发明中清理机构的整体结构俯视图；

图6是本发明中防护机构和钻探钻头本体的主视剖面图。

图中：1、钻探基板；2、移动机构；3、稳定机构；4、放置箱体；5、收集箱体；6、固定块；7、伸缩油缸；8、转动板；9、防护机构；10、清理机构；11、支撑板；12、钻探钻头本体；13、限位柱；31、底板；32、升降筒；33、转筒；34、支撑杆；35、连接杆一；36、连接杆二；37、旋转杆一；38、旋转杆二；39、固定杆；310、L型稳定板；51、转动轴杆；52、隔板；91、转动圆盘；92、滑杆一；93、滑杆二；94、防护环；95、加强块；101、定位板一；102、定位螺钉；103、定位板二；104、定位外环；105、定位内环；106、挡板；107、清理刀片；21、底盘；22、从动轴；23、主动轴；24、固定板；25、滑柱一；26、滑柱二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6所示，一种碎石土地层工程勘察钻探施工用钻探钻头，包括钻探基板1、移动机构2、稳定机构3、放置箱体4、收集箱体5、固定块6、伸缩油缸7、转动板8、防护机构9、清理机构10和支撑板11，所述钻探基板1的下端安装有移动机构2，所述钻探基板1的上端安装有安装板、稳定机构3、放置箱体4、收集箱体5和支撑板11，所述稳定机构3、放置箱体4和支撑板11均位于安装板与收集箱体5之间的位置，所述收集箱体5位于安装板的一侧，所述稳定机构3位于放置箱体4和支撑板11之间的位置，所述放置箱体4位于支撑板11的一侧，安装板的上端靠近一侧的位置转动安装有伸缩油缸7，安装板的上端靠近另一侧的位置螺栓固定有固定块6，安装板的上端靠近中间的位置设置有泥浆泵，所述固定块6的上端转动安装有转动板8，所述伸缩油缸7的输出端与转动板8的下表面转动连接；

所述转动板8的上表面安装有推动油缸、防护机构9和清理机构10，所述防护机构9位于推动油缸、防护机构9和清理机构10之间的位置，所述清理机构10位于推动油缸的下方，所述防护机构9的上表面与推动油缸的输出端相连接，所述防护机构9的上端设置有驱动电机，所述清理机构10的内部设置有钻探钻头本体12，所述钻探钻头本体12的上端延伸至防护机构9的内部，所述钻探钻头本体12的下端延伸至清理机构10的下方，所述钻探钻头本体12的外表面上设置有呈螺旋状的阶梯翼板。

所述移动机构2包含底盘21、从动轴22、主动轴23、固定板24、滑柱一25和滑柱二26，所述底盘21的前后两端均设置有履带总成，履带总成由若干个从动轴22和两个主动轴23，若干个所述从动轴22呈等距离安装在两个主动轴23之间的位置，所述主动轴23外表面上套设有主动轮，所述从动轴22外表面上套设有从动轮，从动轮上设置有履带本体，履带本体的内表面绕过从动轮和主动轮形成环带连接，从动轮和主动轮均与履带本体啮合，所述底盘21的前后两端均对称设置有固定板24、滑柱一25和滑柱二26，所述滑柱一25位于固定板24和滑柱二26之间，所述滑柱二26远离滑柱一25的一端与主动轴23的外表面相连接，所述滑柱二26靠近滑柱一25的一端延伸至滑柱一25的内部，所述滑柱一25的内部设置有腔室一，腔室一的内部设置有松紧弹簧，所述滑柱二26的一端与腔室一内部的松紧弹簧相连接，所述底盘21上设置有与主动轴23相适配的滑槽，所述主动轴23通过滑槽与底盘21滑动连接。

所述稳定机构3包含底板31、升降筒32、转筒33、支撑杆34、连接杆一35、连接杆二36、旋转杆一37、旋转杆二38、固定杆39和L型稳定板310，所述底板31的上端靠近中间的位置安装有推杆，推杆的上端安装有转筒33，所述转筒33套设在升降筒32上，所述底板31的上端靠近两侧的位置均安装有两个支撑杆34，位于底板31一侧的两个支撑杆34的上端转动安装有旋转杆一37，所述旋转杆一37的上端铰接有固定杆39，所述旋转杆一37的下端铰接有连接杆一35，所述连接杆一35的下端与升降筒32的外表面相连接，位于底板31一侧的两个支撑杆34的上端转动安装有旋转杆二38，所述旋转杆二38的上端铰接有另一个固定杆39，所述旋转杆二38的下端铰接有连接杆二36，所述连接杆二36的下端与升降筒32的外表面相连接，所述固定杆39外表面上靠近前后两端的位置对称安装有L型稳定板310，所述钻探基板1的内部设置有电动伸缩杆，推杆的下端贯穿底板31至钻探基板1的内部与电动伸缩杆的输出端相连接。

所述收集箱体5上设置有盖板，盖板上设置有进液柱，所述收集箱体5的内部设置有转动仓，转动仓内部靠近中间的位置设置有转动轴杆51，所述转动轴杆51与转动仓的内壁之间设置有若干个呈环形阵列排布的隔板52，所述钻探基板1的内部设置有转动电机，所述转动轴杆51的下端贯穿转动仓和收集箱体5至钻探基板1的内部与转动电机的输出端相连接。

所述防护机构9包含转动圆盘91、滑杆一92、滑杆二93、防护环94、加强块95和防护箱体，所述转动圆盘91、滑杆一92、滑杆二93、防护环94和加强块95均位于防护箱体的内部，驱动电机的输出端贯穿至防护箱体的内部与转动圆盘91的上端相连接，所述防护环94套设在钻探钻头本体12的外表面上，所述加强块95的数量为两个，两个加强块95分别位于防护环94的两侧与防护箱体内壁之间的位置，所述钻探钻头本体12上设置有若干个安装槽，安装槽的内部设置有限位柱13，所述限位柱13的外表面上设置有复位弹簧一和滑杆二93，所述滑杆二93位于复位弹簧一的上端，所述滑杆二93的外表面上设置有滑杆一92，所述滑杆一92的上端与转动圆盘91的下端焊接固定，所述钻探钻头本体12的上端和转动圆盘91的下端之间设置有若干个复位弹簧二。

所述清理机构10包含定位板一101、定位螺钉102、定位板二103、定位外环104、定位内环105、挡板106和清理刀片107，所述定位板一101上对称设置有若干个定位螺钉102，若干个所述定位螺钉102呈等距离排布，所述定位板一101的一侧安装有定位板二103，所述定位板二103远离定位板一101的一侧安装有定位外环104和定位内环105，所述定位内环105的外表面与定位外环104的内壁滑动连接，所述定位外环104的上下两端均设置有若干个呈环形阵列排布的挡板106，所述定位内环105的内表面上通过铰接有若干个呈环形排布的清理刀片107。

本发明的工作原理：

放置箱体4的内部放置有柴油机和发电机，作为本发明的动力来源，柴油机和发电机均为常用已知设备，在此不再进行过多赘述，泥浆泵的输入端与钻探钻头本体12之间连接有导管一，泥浆泵的输出端与收集箱体5上设置的进液柱之间连接有导管一；

启动伸缩油缸7推动转动板8逆时针转动，直至到达适合钻探的角度，启动驱动电机，带动转动圆盘91转动，从而带动滑杆一92和滑杆二93转动，进而带动钻探钻头本体12转动，钻探钻头本体12的外表面上设置有呈螺旋状的阶梯翼板，便于地层钻探，同时启动推动油缸推动防护箱体在转动板8上向下滑动，此时随着钻探钻头本体12向下钻，定位内环105在定位外环104内向下滑动，直至与定位外环104下端设置的挡板106相接触，且清理刀片107不会对钻探钻头本体12造成阻碍，预先设定复位弹簧一和复位弹簧二的弹性预载，当正常钻探时，钻探阻力小于复位弹簧一和复位弹簧二的弹性预载，整体结构相对位置不发生变化，当遇到硬岩时，钻探阻力大于复位弹簧一和复位弹簧二的弹性预载，此时滑杆二93在限位柱13上向下滑动，钻探钻头本体12向上挤压复位弹簧二，复位弹簧一和复位弹簧二均被压缩，同时带动定位内环105在定位外环104内向上滑动，使得钻探钻头本体12因受阻而进行回缩，可以有效地调节和控制钻探钻头本体12钻探的最大阻力，避免钻探钻头本体12受到损伤，避免出现因钻探钻头本体12受损导致钻探采样效率下降的问题；

此时控制推动油缸拉动防护箱体在转动板8上向上滑动，同时驱动电机，带动转动圆盘91转动，清理刀片107在钻探钻头本体12的外表面螺旋状阶梯翼板的板间存在污泥、砂砾等物体时，会对其造成阻碍，清理刀片107紧贴钻探钻头本体12的外表面，对螺旋状阶梯翼板之间存在的污泥、砂砾等物体进行清理，便于后续的清洁，减轻了使用者的清理负担，缩短了清理时间，保证了钻探采样的效率；

泥浆泵将样品输送至收集箱体5的内部，启动转动电机带动转动仓转动，即可将不同的样品分类存放在隔板52隔开的不同区域内部，便于后续的样品比对和判断；

滑柱一25的内部设置的腔室一内部的松紧弹簧一直顶住滑柱二26，使得主动轴23在滑槽朝向远离滑柱一25的方向受力，使得履带本体不易出现松弛脱落的问题，增加了本发明的安全性和可靠性；

采样完成后，伸缩油缸7拉动转动板8顺时针转动，直至转动板8的下表面与支撑板11的上表面相接触，启动电动伸缩杆向下拉动推杆，进而拉动升降筒32向下移动，从而拉动连接杆二36和连接杆一35向下转动，进而使得两个固定杆39外表面上靠近前后两端的位置对称安装的L型稳定板310向下转动，位于同一个固定杆39上的两个L型稳定板310之间的距离与防护箱体的长度相适配，位于同一个固定杆39上的两个L型稳定板310分别与防护箱体的两侧外表面相接触，继续启动电动伸缩杆向下拉动推杆，直至两个固定杆39分别与防护箱体的前后两端外表面相接触，完成对防护机构9的固定，使得在本发明移动的过程中不会出现防护机构9因颠簸而脱落的问题，设置的防护环94、滑杆一92和滑杆二93和定位内环105对钻探钻头本体12的位置起到一定的定位作用，进一步提高了本发明在使用过程中钻探钻头本体12的稳定性，不易出现位置的偏移，提高了采样的准确性和采样效率。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。