CN114215481A - 一种底基稳定可调组件及地热地质勘探用取芯装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地质勘探器材，具体是一种底基稳定可调组件及地热地质勘探用取芯装置,包括底基结构和活动设置在底基结构上方用于连接钻取机构的调节结构，钻取机构设置在调节结构的中央上方，底基结构包括水平设置可与地面基础固定的固定底座和可升降设置在固定底座之间的升降台，在升降台上固定有用于连接钻取机构的基板，调节结构设置在升降台和固定底座之间；两组双程油缸和四组活塞杆，使得固定底座和升降台之间通过四个支撑臂连接，提高稳定性的同时还增加了支撑力度；地热地质勘探用取芯装置可使得取芯钻筒在下移的同时转动，使得在同一动力源的作用下不但能够完成旋转掘进动作还能跟随下探，达到旋进和钻取一体的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种地质勘探器材，具体是一种底基稳定可调组件及地热地质勘探用取芯装置。
背景技术
地热能一直是默默地在发展着，只是到了近几年，地源热泵突飞猛进，达到了一个前所未有的高度，从而也带动了地热能其他领域的发展，使地热能有了与太阳能、风能三足鼎立的竞争潜力。
而地热能的潜力不仅仅在浅层地热能，在广大的地层深处，存储着巨大的地热能量，而地大热能指出，目前之所以未被大规模开发，原因有两点：一是市场限制，二是技术限制。
目前现有的地热钻探设备大多高度不可调节，部分采用液压气动调节的架体虽然能够调节初始高度，但是在调节高度后稳定性会变差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种底基稳定可调组件及地热地质勘探用取芯装置，以解决上述背景技术中提出的不易调节问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种底基稳定可调组件，包括底基结构和活动设置在所述底基结构上方用于连接钻取机构的调节结构，所述钻取机构设置在所述调节结构的中央上方，用于钻取地下岩土；
所述底基结构包括水平设置可与地面基础固定的固定底座和可升降设置在所述固定底座之间的升降台，在所述升降台上固定有用于连接所述钻取机构的基板，所述调节结构设置在所述升降台和所述固定底座之间；
所述调节结构为两组，每组均包括安装在所述固定底座上的双程油缸和活动设置在所述双程油缸两端的活塞杆，所述活塞杆通过支撑臂与所述升降台连接。
本发明进一步限定的方案：所述活塞杆的自由端与推板固定，在所述固定底座的两侧各设置一个导轨，所述推板与所述导轨滑动配合。
一种地热地质勘探用取芯装置，包括上述实施例所述的底基稳定可调组件和钻取机构，所述钻取机构包括固定在所述极板上的两个导柱和滑动设置在所述导柱上的架体；
所述架体与所述基板之间设置有螺纹传动结构，所述架体上还设置有用于钻取岩土的取芯钻筒，所述取芯钻筒的上部可拆卸设置有动力结构，所述动力结构与所述螺纹传动结构连接；
在所述动力结构与所述取芯钻筒通过卡接结构连接。
本发明进一步限定的方案：所述动力结构包括转动设置在所述架体中心的动力连接器，所述动力连接器呈筒状，所述卡接结构设置在所述动力连接器上，在所述取芯钻筒的上部内壁两侧各设置有一个用于同所述卡接结构配合的卡槽。
本发明再进一步限定的方案：所述卡接结构包括转动设置在所述动力连接器中央的调节螺杆、螺纹连接在所述调节螺杆上的套筒、固定在所述动力连接器下端的上稳定件，所述上稳定件下部固定有套块，在所述套块的两侧滑动设置卡块，所述卡块和所述套筒通过连杆连接；
所述套块的下部固定有同所述取芯钻筒上部内壁贴合的下稳定件，所述上稳定件边缘也与所述取芯钻筒上部的内壁贴合，所述连杆一端同所述卡块铰接，另一端同所述套筒铰接，在所述上稳定件上开设有供所述连杆穿过的通槽。
本发明再进一步限定的方案：所述螺纹传动结构包括竖直固定在所述基板上的两个丝杠和螺纹连接所述丝杠的螺管，两个所述丝杠的中心点连接线与两个所述导柱的中心点连接线空间垂直；
所述螺管转动设置在所述架体上并通过齿合结构与所述动力连接器连接，两个所述丝杠的螺纹旋向相同。
本发明再进一步限定的方案：所述齿合结构包括固定在所述动力连接器外壁上的大齿轮和固定在所述螺管外壁上并与所述大齿轮啮合的小齿轮；
所述调节螺杆的上部穿过所述动力连接器的顶部并与之转动配合，在所述调节螺杆的顶部固定有用于手动驱动所述调节螺杆转动的旋钮，所述基板和所述固定底座中心均设置有供所述取芯钻筒穿过的通孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于设置了两组双程油缸和四组活塞杆，从而使得固定底座和升降台之间通过四个支撑臂连接，能够对升降台的四角进行支撑，提高了稳定性的同时还增加了支撑力度；
本发明中的地热地质勘探用取芯装置首先具有可拆卸的特点，同时还可使得取芯钻筒在下移的同时转动，使得在同一动力源的作用下不但能够完成旋转掘进动作还能跟随下探，达到旋进和钻取一体的功能。
附图说明
图1为地热地质勘探用取芯装置的结构示意图。
图2为地热地质勘探用取芯装置另一视角的结构示意图。
图3为地热地质勘探用取芯装置中钻取机构的示意图。
图4为地热地质勘探用取芯装置中取芯钻筒和卡接结构的半剖图。
图5为图4中A处的局部放大示意图。
图6为地热地质勘探用取芯装置中卡接结构和动力连接器的结构示意图。
图7为地热地质勘探用取芯装置中卡槽和动力连接器的结构示意图。
图中：1-固定底座；2-升降台；3-支撑臂；4-双程油缸；5-活塞杆；6-基板；7-导柱；8-架体；9-动力连接器；10-大齿轮；11-小齿轮；12-螺管；13-丝杠；14-取芯钻筒；15-调节螺杆；16-旋钮；17-套筒；18-连杆；19-套块；20-卡块；21-下稳定件；22-上稳定件；23-卡槽。
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做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。
另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
请参阅图1~图7，作为本发明的一种实施例，一种底基稳定可调组件，包括底基结构和活动设置在所述底基结构上方用于连接钻取机构的调节结构，所述钻取机构设置在所述调节结构的中央上方，用于钻取地下岩土；
所述底基结构包括水平设置可与地面基础固定的固定底座1和可升降设置在所述固定底座1之间的升降台2，在所述升降台2上固定有用于连接所述钻取机构的基板6，所述调节结构设置在所述升降台2和所述固定底座1之间；
所述调节结构为两组，每组均包括安装在所述固定底座1上的双程油缸4和活动设置在所述双程油缸4两端的活塞杆5，所述活塞杆5通过支撑臂3与所述升降台2连接；
具体来说，所述支撑臂3的一端同所述活塞杆5自由端铰接，另一端同所述升降台2的边缘转动连接。
该实施例中，由于设置了两组双程油缸4和四组活塞杆5，从而使得固定底座1和升降台2之间通过四个支撑臂3连接，能够对升降台2的四角进行支撑，提高了稳定性的同时还增加了支撑力度。
作为本发明的另一种实施例，所述活塞杆5的自由端与推板固定，在所述固定底座1的两侧各设置一个导轨，所述推板与所述导轨滑动配合。
在该实施例中，通过设置的推板与活塞杆5固定，减小活塞杆5的扭曲阻力，而借助推板和导轨配合进一步提高推板的水平运动稳定性。
详细来说，当升降台2受到倾斜方向的力度时，一侧的推板具有向上翘起的趋势，另一侧的推板具有向下摆动的趋势，向下摆动趋势的推板可以通过固定底座1进行支撑，而向上翘起趋势的一侧推板可以通过导轨支撑，避免活塞杆5扭曲。
一种地热地质勘探用取芯装置，包括上述实施例所述的底基稳定可调组件和钻取机构，所述钻取机构包括固定在所述极板6上的两个导柱7和滑动设置在所述导柱7上的架体8；
所述架体8与所述基板6之间设置有螺纹传动结构，所述架体8上还设置有用于钻取岩土的取芯钻筒14，所述取芯钻筒14的上部可拆卸设置有动力结构，所述动力结构与所述螺纹传动结构连接；
在所述动力结构与所述取芯钻筒14通过卡接结构连接。
在该实施例中，通过动力结构驱使取芯钻筒14转动，同时动力结构带动螺纹传动结构动作，驱使架体8和动力结构以及取芯钻筒14向下探进，且取芯钻筒14在下探的同时自转，将地下的岩土装入到取芯钻筒14内。
作为本发明的又一种实施例，所述动力结构包括转动设置在所述架体8中心的动力连接器9，所述动力连接器9呈筒状，所述卡接结构设置在所述动力连接器9上，在所述取芯钻筒14的上部内壁两侧各设置有一个用于同所述卡接结构配合的卡槽23。
在该实施例中，通过卡接结构与取芯钻筒14上部内壁两侧的卡槽23配合使得动力连接器9装于取芯钻筒14的顶部，借助动力机可带动动力连接器9转动，例如内燃机、电动机等，可采用皮带传动、链条传动、齿轮传动等带动动力连接器9转动。
作为本发明的又一种实施例，所述卡接结构包括转动设置在所述动力连接器9中央的调节螺杆15、螺纹连接在所述调节螺杆15上的套筒17、固定在所述动力连接器9下端的上稳定件22，所述上稳定件22下部固定有套块19，在所述套块19的两侧滑动设置卡块20，所述卡块20和所述套筒17通过连杆18连接；
所述套块19的下部固定有同所述取芯钻筒14上部内壁贴合的下稳定件21，所述上稳定件22边缘也与所述取芯钻筒14上部的内壁贴合，所述连杆18一端同所述卡块20铰接，另一端同所述套筒17铰接，在所述上稳定件22上开设有供所述连杆18穿过的通槽。
在该实施例中，通过上稳定件22和下稳定件21可以提高动力连接器9和取芯钻筒14之间的同轴稳定性；通过转动调节螺杆15可带动套筒17升降，从而驱动两侧的连杆18带动两个卡块20相互靠拢或分离，当两个卡块20相互分离时可嵌入到取芯钻筒14上部内壁的卡槽23，将动力连接器9和取芯钻筒14固定；当两个卡块20相互靠拢时可将嵌入到两侧的卡槽23中的卡块20与卡槽23分离，此时可以拆下取芯钻筒14和动力连接器9。
作为本发明的又一种实施例，所述螺纹传动结构包括竖直固定在所述基板6上的两个丝杠13和螺纹连接所述丝杠13的螺管12，两个所述丝杠13的中心点连接线与两个所述导柱7的中心点连接线空间垂直；
所述螺管12转动设置在所述架体8上并通过齿合结构与所述动力连接器9连接，两个所述丝杠13的螺纹旋向相同。
在该实施例中，当动力连接器9转动时利用齿合结构带动两个螺管12转动，两个螺管12在固定的丝杠13作用下带动架体8向下移动，从而驱动动力连接器9和取芯钻筒14向下移动，实现取芯钻筒14一边向下移动一边旋转取芯的目的。
作为本发明的又一种实施例，所述齿合结构包括固定在所述动力连接器9外壁上的大齿轮10和固定在所述螺管12外壁上并与所述大齿轮10啮合的小齿轮11；
所述调节螺杆15的上部穿过所述动力连接器9的顶部并与之转动配合，在所述调节螺杆15的顶部固定有用于手动驱动所述调节螺杆15转动的旋钮16，所述基板6和所述固定底座1中心均设置有供所述取芯钻筒14穿过的通孔。
在该实施例中，当动力连接器9转动时带动大齿轮10转动，大齿轮10驱动两侧的小齿轮11同向转动，进而带动两侧的螺管12同向转动，又由于两侧的丝杠13的螺纹旋向相同，因此，当两侧的螺管12同向转动时可带动架体8同向升降。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种底基稳定可调组件，其特征在于，包括底基结构和活动设置在所述底基结构上方用于连接钻取机构的调节结构，所述钻取机构设置在所述调节结构的中央上方，用于钻取地下岩土；
所述底基结构包括水平设置可与地面基础固定的固定底座（1）和可升降设置在所述固定底座（1）之间的升降台（2），在所述升降台（2）上固定有用于连接所述钻取机构的基板（6），所述调节结构设置在所述升降台（2）和所述固定底座（1）之间；
所述调节结构为两组，每组均包括安装在所述固定底座（1）上的双程油缸（4）和活动设置在所述双程油缸（4）两端的活塞杆（5），所述活塞杆（5）通过支撑臂（3）与所述升降台（2）连接。
2.根据权利要求1所述的一种底基稳定可调组件，其特征在于，所述活塞杆（5）的自由端与推板固定，在所述固定底座（1）的两侧各设置一个导轨，所述推板与所述导轨滑动配合。
3.一种地热地质勘探用取芯装置，包括如权利要求1所述的底基稳定可调组件和钻取机构，其特征在于，所述钻取机构包括固定在所述极板（6）上的两个导柱（7）和滑动设置在所述导柱（7）上的架体（8）；
所述架体（8）与所述基板（6）之间设置有螺纹传动结构，所述架体（8）上还设置有用于钻取岩土的取芯钻筒（14），所述取芯钻筒（14）的上部可拆卸设置有动力结构，所述动力结构与所述螺纹传动结构连接；
在所述动力结构与所述取芯钻筒（14）通过卡接结构连接。
4.根据权利要求3所述的一种地热地质勘探用取芯装置，其特征在于，所述动力结构包括转动设置在所述架体（8）中心的动力连接器（9），所述动力连接器（9）呈筒状，所述卡接结构设置在所述动力连接器（9）上，在所述取芯钻筒（14）的上部内壁两侧各设置有一个用于同所述卡接结构配合的卡槽（23）。
5.根据权利要求4所述的一种地热地质勘探用取芯装置，其特征在于，所述卡接结构包括转动设置在所述动力连接器（9）中央的调节螺杆（15）、螺纹连接在所述调节螺杆（15）上的套筒（17）、固定在所述动力连接器（9）下端的上稳定件（22），所述上稳定件（22）下部固定有套块（19），在所述套块（19）的两侧滑动设置卡块（20），所述卡块（20）和所述套筒（17）通过连杆（18）连接；
所述套块（19）的下部固定有同所述取芯钻筒（14）上部内壁贴合的下稳定件（21），所述上稳定件（22）边缘也与所述取芯钻筒（14）上部的内壁贴合，所述连杆（18）一端同所述卡块（20）铰接，另一端同所述套筒（17）铰接，在所述上稳定件（22）上开设有供所述连杆（18）穿过的通槽。
6.根据权利要求5所述的一种地热地质勘探用取芯装置，其特征在于，所述螺纹传动结构包括竖直固定在所述基板（6）上的两个丝杠（13）和螺纹连接所述丝杠（13）的螺管（12），两个所述丝杠（13）的中心点连接线与两个所述导柱（7）的中心点连接线空间垂直；
所述螺管（12）转动设置在所述架体（8）上并通过齿合结构与所述动力连接器（9）连接，两个所述丝杠（13）的螺纹旋向相同。
7.根据权利要求6所述的一种地热地质勘探用取芯装置，其特征在于，所述齿合结构包括固定在所述动力连接器（9）外壁上的大齿轮（10）和固定在所述螺管（12）外壁上并与所述大齿轮（10）啮合的小齿轮（11）；
所述调节螺杆（15）的上部穿过所述动力连接器（9）的顶部并与之转动配合，在所述调节螺杆（15）的顶部固定有用于手动驱动所述调节螺杆（15）转动的旋钮（16），所述基板（6）和所述固定底座（1）中心均设置有供所述取芯钻筒（14）穿过的通孔。
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