CN116084830A - 一种土层施工钻进机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土层施工钻进机，涉及土层施工技术领域，包括外安装壳，所述外安装壳侧边固定连接主钻头，外安装壳远离主钻头的一侧设有连接头，外安装壳内转动连接内安装壳，内安装壳和外安装壳上设有旋转机构，内安装壳内滑动连接若干个转动套筒机构，转动套筒机构内设有进给机构，进给机构固定连接副钻头，内安装壳内设有驱动机构和伸缩传动机构，伸缩传动机构和转动套筒机构之间设有液压推杆，本发明通过设置旋转机构能够实现内安装壳转动，用以使得副钻头变位，通过进给机构能够使得副钻头进给，实现从转动套筒机构内伸出，通过液压推杆能够实现调节转动套筒机构和副钻头的位置，从而控制整体装置钻进的状态。
Description
技术领域
本发明涉及土层施工技术领域，具体是一种土层施工钻进机。
背景技术
土层是土壤剖面中与地面大致平行的一层土壤。每一个土层，与其上下的土层，在颜色、结构、质地、结持力、有机体的类型和数量以及酸碱度等方面均有明显差异，反映出各土层的物理、化学、生物学特性的不同。但在同一个土壤剖面中，各土层在发生上都是相互紧密联系、有连续性的。土层是土壤剖面上表现出的水平层状构造。它反映了土壤形成过程中物质的迁移、转化和累积的特点。土层产生的原因有两种，其中一种是自然原因形成的土层，另一种是耕种原因形成的土层。
现有技术中，通过在固定架的内部设置可以活动的安装管，可以根据钻杆的方向对安装管的位置进行调节，使钻杆与安装管进行初连接，然后利用上抬钻杆的方式使钻头竖直放置，再向下移动钻杆使固定架、安装管和钻杆的固定孔相重合并进行固定，从而使该装置起到方便连接的作用，通过在底板的下侧设置清洁叶片，当装置旋转时，利用清洁叶片外部的弧形板状结构可以将孔洞内中间位置的岩土向边缘驱赶，以加快孔洞内岩土的清洁，通过在筒体和内筒的中间设置弹簧，在筒体的内部设置固定杆和清洁杆，并使其与内筒滑动连接，在卸料时，可以利用内筒的上下震动使清洁杆对其内壁进行清理，以防岩土附着在装置的内壁上，但是现有技术中，在实际钻进过程中，仅设有一个主钻头，因此当主钻头遇到岩石或其它地质条件时，还是需要主钻头进行工作探查，当遇到较硬岩石，导致主钻头损坏，因此会极大的影响工作效率，所以现有技术有较大的改进空间。
发明内容
本发明提供一种土层施工钻进机，解决了上述背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种土层施工钻进机，包括外安装壳，所述外安装壳侧边固定连接主钻头，外安装壳远离主钻头的一侧设有连接头，外安装壳内转动连接内安装壳，内安装壳和外安装壳上设有旋转机构，内安装壳内滑动连接若干个转动套筒机构，转动套筒机构内设有进给机构，进给机构固定连接副钻头，内安装壳内设有驱动机构和伸缩传动机构，伸缩传动机构和转动套筒机构之间设有液压推杆；所述旋转机构用于驱动内安装壳转动变位，液压推杆用于推动转动套筒机构，进给机构用于控制副钻头伸缩，驱动机构用于驱动伸缩传动机构，伸缩传动机构用于驱动转动套筒机构旋转。
作为本发明的一种优选技术方案，所述旋转机构包括固定于内安装壳上的第一电机，第一电机的输出轴固定连接第一转轴，第一转轴固定连接第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮固定连接固定轴，固定轴固定于外安装壳上，内安装壳上设有通孔，固定轴穿过通孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述转动套筒机构包括和内安装壳滑动连接的外套筒，外套筒内转动连接转动套筒。
作为本发明的一种优选技术方案，所述进给机构包括固定于转动套筒内的第二电机，第二电机的输出轴固定连接第二转轴，第二转轴固定连接第三齿轮，第三齿轮啮合第四齿轮，第四齿轮固定连接螺纹杆，螺纹杆和转动套筒转动连接，螺纹杆螺纹连接进给套筒，进给套筒和副钻头固定连接，副钻头位于转动套筒内，副钻头和转动套筒滑动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动机构包括固定于内安装壳内的第三电机，第三电机的输出轴固定连接第三转轴，第三转轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合若干个第二锥齿轮。
作为本发明的一种优选技术方案，所述伸缩传动机构包括和第二锥齿轮固定连接的传动套筒，传动套筒转动连接传动套筒座，传动套筒座固定于内安装壳上，传动套筒内滑动连接伸缩传动杆，伸缩传动杆轴线方向设有卡条，传动套筒轴线方向设有卡槽，卡条位于卡槽内，卡条和传动套筒滑动连接，伸缩传动杆远离传动套筒的一端固定连接第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合第四锥齿轮，第四锥齿轮和转动套筒固定连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述液压推杆设于外套筒和传动套筒座之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述主钻头和副钻头均为头部凸出设置。
本发明具有以下有益之处：本发明通过设置旋转机构能够实现内安装壳转动，用以使得副钻头变位，通过进给机构能够使得副钻头进给，实现从转动套筒机构内伸出，通过液压推杆能够实现调节转动套筒机构和副钻头的位置，从而控制整体装置钻进的状态，通过驱动机构能够对伸缩传动机构进行驱动，通过伸缩传动机构能够实现对转动套筒机构进行驱动，进而带动副钻头转动，用以实现钻进作业，通过副钻头完成对土层的初步探测。
附图说明
图1为一种土层施工钻进机的结构示意图。
图2为图1中A区域的局部放大图。
图3为土层施工钻进机中副钻头的结构示意图。
图4为土层施工钻进机中传动套筒和伸缩传动杆的结构示意图。
图中：1、外安装壳；2、主钻头；3、连接头；4、内安装壳；5、旋转机构；501、第一电机；502、第一转轴；503、第一齿轮；504、第二齿轮；505、固定轴；506、通孔；6、转动套筒机构；601、外套筒；602、转动套筒；7、进给机构；701、第二电机；702、第二转轴；703、第三齿轮；704、第四齿轮；705、螺纹杆；706、进给套筒；8、副钻头；9、驱动机构；901、第三电机；902、第三转轴；903、第一锥齿轮；904、第二锥齿轮；10、伸缩传动机构；1001、传动套筒；1002、传动套筒座；1003、伸缩传动杆；1004、卡条；1005、第三锥齿轮；1006、第四锥齿轮；11、液压推杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1-图4，一种土层施工钻进机，包括外安装壳1，所述外安装壳1侧边固定连接主钻头2，外安装壳1远离主钻头2的一侧设有连接头3，外安装壳1内转动连接内安装壳4，内安装壳4和外安装壳1上设有旋转机构5，内安装壳4内滑动连接若干个转动套筒机构6，转动套筒机构6内设有进给机构7，进给机构7固定连接副钻头8，内安装壳4内设有驱动机构9和伸缩传动机构10，伸缩传动机构10和转动套筒机构6之间设有液压推杆11；所述旋转机构5用于驱动内安装壳4转动变位，液压推杆11用于推动转动套筒机构6，进给机构7用于控制副钻头8伸缩，驱动机构9用于驱动伸缩传动机构10，伸缩传动机构10用于驱动转动套筒机构6旋转。
所述旋转机构5包括固定于内安装壳4上的第一电机501，第一电机501的输出轴固定连接第一转轴502，第一转轴502固定连接第一齿轮503，第一齿轮503啮合第二齿轮504，第二齿轮504固定连接固定轴505，固定轴505固定于外安装壳1上，内安装壳4上设有通孔506，固定轴505穿过通孔506。
具体的，开启第一电机501，第一电机501的输出轴转动会带动第一转轴502转动，第一转轴502转动会带动第一齿轮503转动，由于第一齿轮503和第二齿轮504啮合，同时外安装壳1和内安装壳4转动连接，因此能够实现第一齿轮503绕第二齿轮504自转加公转，从而实现内安装壳4转动，随着内安装壳4转动则会带动转动套筒机构6转动，用以实现副钻头8转动变位。
所述转动套筒机构6包括和内安装壳4滑动连接的外套筒601，外套筒601内转动连接转动套筒602。所述进给机构7包括固定于转动套筒602内的第二电机701，第二电机701的输出轴固定连接第二转轴702，第二转轴702固定连接第三齿轮703，第三齿轮703啮合第四齿轮704，第四齿轮704固定连接螺纹杆705，螺纹杆705和转动套筒602转动连接，螺纹杆705螺纹连接进给套筒706，进给套筒706和副钻头8固定连接，副钻头8位于转动套筒602内，副钻头8和转动套筒602滑动连接。所述驱动机构9包括固定于内安装壳4内的第三电机901，第三电机901的输出轴固定连接第三转轴902，第三转轴902固定连接第一锥齿轮903，第一锥齿轮903啮合若干个第二锥齿轮904。所述伸缩传动机构10包括和第二锥齿轮904固定连接的传动套筒1001，传动套筒1001转动连接传动套筒座1002，传动套筒座1002固定于内安装壳4上，传动套筒1001内滑动连接伸缩传动杆1003，伸缩传动杆轴线方向设有卡条1004，传动套筒1001轴线方向设有卡槽，卡条1004位于卡槽内，卡条1004和传动套筒1001滑动连接，伸缩传动杆1003远离传动套筒1001的一端固定连接第三锥齿轮1005，第三锥齿轮1005啮合第四锥齿轮1006，第四锥齿轮1006和转动套筒602固定连接。所述液压推杆11设于外套筒601和传动套筒座1002之间。
具体的，开启液压推杆11，此时在液压推杆11的推动下，会使得外套筒601沿内安装壳4移动，使得外套筒601移动出内安装壳4内，同时外套筒601会带动转动套筒602移动出内安装壳4，这时转动套筒602的内部从内安装壳4内暴露出来，则可以开启第二电机701，第二电机701的输出轴转动会带动第二转轴702转动，随着第二转轴702转动则会带动第三齿轮703转动，第三齿轮703转动则会带动第四齿轮704转动，由于第四齿轮704和螺纹杆705是固定连接的，因此第四齿轮704转动会带动螺纹杆705转动，随着螺纹杆705转动，则会带动进给套筒706伸出转动套筒602外，由于副钻头8固定于进给套筒706外侧，因此进给套筒706也会带动副钻头8伸出转动套筒602外，当副钻头8的整体伸出转动套筒602后，副钻头8会超过主钻头2的位置，这时开启第三电机901，第三电机901的输出轴转动会带动第三转轴902转动，随着第三转轴902转动则会带动第一锥齿轮903转动，而第一锥齿轮903转动则会带动第二锥齿轮904转动，在第二锥齿轮904的带动下会实现传动套筒1001转动，由于传动套筒1001内设有卡槽，而在传动套筒1001的卡槽内设有卡条1004，由于卡条1004是固定于伸缩传动杆1003上的，因此传动套筒1001转动会带动伸缩传动杆1003转动，伸缩传动杆1003转动会带动第三锥齿轮1005转动，随着第三锥齿轮1005转动则会带动第四锥齿轮1006转动，而第四锥齿轮1006是固定于转动套筒602外的，第四锥齿轮1006转动会带动转动套筒602转动，而由于副钻头8是设置于转动套筒602内，所以副钻头8也会随着转动套筒602转动，用以实现对土层进行钻探。
另外的，外套筒601上固定连接安装架，安装架和伸缩传动杆1003转动连接，用以保证第三锥齿轮1005和第四锥齿轮1006始终保持啮合。
实施例2
继续参阅图1-图4，在本发明实施例中，所述主钻头2和副钻头8均为头部凸出设置。具体的，由于主钻头2和副钻头8的头部为凸出设置，因此能够便于端部掘进，同时在遇到较硬土层时，也能够实现进给探查，用以提高土层钻进效率。
本发明在实施过程中，首先通过连接头3实现整体装置与主机连接，此时开启主机，则会带动连接头3和外安装壳1转动，进而带动主钻头2转动进给，用以实现主进给钻探，而当遇到较复杂土层时，则开启液压推杆11，在液压推杆11的作用下，会将转动套筒机构6顶出外安装壳1和内安装壳4，此时开启进给机构7，通过进给机构7则能够实现副钻头8进给，使得副钻头8超过主钻头2所处位置，这时开启驱动机构9，驱动机构9工作则会带动伸缩传动机构10，在伸缩传动机构10的带动下会驱动转动套筒机构6，通过转动套筒机构6的带动下能够实现副钻头8旋转，用以实现副钻头8的旋转进给，从而完成对土层的探查，同时能够松动主钻头2周边的土层，便于主钻头2的后续钻进，当需要对主钻头2不同周向的土层进行钻进探查，则开启旋转机构5，旋转机构5会带动内安装壳4绕外安装壳1转动，内安装壳4转动则会实现副钻头8转动，从而实现副钻头8对不同位置的探查。
本发明通过设置旋转机构5能够实现内安装壳4转动，用以使得副钻头8变位，通过进给机构7能够使得副钻头8进给，实现从转动套筒机构6内伸出，通过液压推杆11能够实现调节转动套筒机构6和副钻头8的位置，从而控制整体装置钻进的状态，通过驱动机构9能够对伸缩传动机构10进行驱动，通过伸缩传动机构10能够实现对转动套筒机构6进行驱动，进而带动副钻头8转动，用以实现钻进作业，通过副钻头8完成对土层的初步探测。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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。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。
Claims (8)
1.一种土层施工钻进机，包括外安装壳，其特征在于，所述外安装壳侧边固定连接主钻头，外安装壳远离主钻头的一侧设有连接头，外安装壳内转动连接内安装壳，内安装壳和外安装壳上设有旋转机构，内安装壳内滑动连接若干个转动套筒机构，转动套筒机构内设有进给机构，进给机构固定连接副钻头，内安装壳内设有驱动机构和伸缩传动机构，伸缩传动机构和转动套筒机构之间设有液压推杆；
所述旋转机构用于驱动内安装壳转动变位，液压推杆用于推动转动套筒机构，进给机构用于控制副钻头伸缩，驱动机构用于驱动伸缩传动机构，伸缩传动机构用于驱动转动套筒机构旋转。
2.根据权利要求1所述的土层施工钻进机，其特征在于，所述旋转机构包括固定于内安装壳上的第一电机，第一电机的输出轴固定连接第一转轴，第一转轴固定连接第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮固定连接固定轴，固定轴固定于外安装壳上，内安装壳上设有通孔，固定轴穿过通孔。
3.根据权利要求1所述的土层施工钻进机，其特征在于，所述转动套筒机构包括和内安装壳滑动连接的外套筒，外套筒内转动连接转动套筒。
4.根据权利要求3所述的土层施工钻进机，其特征在于，所述进给机构包括固定于转动套筒内的第二电机，第二电机的输出轴固定连接第二转轴，第二转轴固定连接第三齿轮，第三齿轮啮合第四齿轮，第四齿轮固定连接螺纹杆，螺纹杆和转动套筒转动连接，螺纹杆螺纹连接进给套筒，进给套筒和副钻头固定连接，副钻头位于转动套筒内，副钻头和转动套筒滑动连接。
5.根据权利要求4所述的土层施工钻进机，其特征在于，所述驱动机构包括固定于内安装壳内的第三电机，第三电机的输出轴固定连接第三转轴，第三转轴固定连接第一锥齿轮，第一锥齿轮啮合若干个第二锥齿轮。
6.根据权利要求5所述的土层施工钻进机，其特征在于，所述伸缩传动机构包括和第二锥齿轮固定连接的传动套筒，传动套筒转动连接传动套筒座，传动套筒座固定于内安装壳上，传动套筒内滑动连接伸缩传动杆，伸缩传动杆轴线方向设有卡条，传动套筒轴线方向设有卡槽，卡条位于卡槽内，卡条和传动套筒滑动连接，伸缩传动杆远离传动套筒的一端固定连接第三锥齿轮，第三锥齿轮啮合第四锥齿轮，第四锥齿轮和转动套筒固定连接。
7.根据权利要求6所述的土层施工钻进机，其特征在于，所述液压推杆设于外套筒和传动套筒座之间。
8.根据权利要求1所述的土层施工钻进机，其特征在于，所述主钻头和副钻头均为头部凸出设置。
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