专利名称：一种高效、便携式的汽油冰川钻的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种高效、便捷的汽油冰川花杆钻，是冰川物质平衡野观测作业点布设中使用的器械，属于机械领域。
背景技术：
目前，在山地冰川上多使用产生高压水蒸气的蒸汽钻钻取花杆孔，在实际操作过程中需要携带燃料、灶头、水及蒸汽锅炉等配件，仪器自身较重。往往需要3-4名工作人员才能操作，且衔接环节较多，出错的几率较高。同时，高寒山区，气压较平原有所不同，操作的过程中对于气压的控制需要有一定经验，还存在一定的危险性。如中国实用新型专利《冰川钻探用热水钻》(专利号:94231252.X)披露的高压水蒸气锅炉属于高压容器，在实际野外操作中曾发生蒸汽锅炉爆炸伤人的事件。同时，野外采水的不洁，容易造成蒸汽钻水循环系统的堵塞，且燃料的不完全燃烧产生的小颗粒物也易造成动力系统堵塞。此外，还有手工的各种冰钻，这些冰钻均属于手工钻适合在河冰上打孔，在冰川这种高寒、高海拔、缺氧的特殊恶劣工作环境下，手工钻孔作业强度大，工作人员体力消耗严重，打孔效率不高，冰体内与大气的温差易造成钻取过程中产生的液态水冰冻而导致钻头无法正常工作。且打孔深度很难超过1.5m。
发明内容针对现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高效、便携式的汽油冰川钻，是用于布置花杆观测网的钻孔器械。该钻机由汽油机提供动力，有快、中、慢三种转速和对应力量可供选择；配有不同长度的多根钻杆可根据实地需求有针对性的选择；钻杆和钻头的更换方便、该钻机具有高效、便捷、轻便等特点；特别适于较为密集冰川花杆网阵的集中布设。本实用新型的目的是这样实现的:一种高效、便携式的汽油冰川钻，主要包括汽油机、变速装置、变速控制器、环形把手、油箱、拉线开关、钻杆和钻头。汽油机与变速装置连接，环形把手与连接板连接，连接板固接汽油机和变速装置，变速控制器设置在环形把手上，与变速装置连接；油箱位于汽油机下部，与汽油机连接，汽油机上置有拉线开关，钻杆的一端穿过连接板，在钻杆与变速装置衔接处通过钻杆与变速装置连接销子孔中插入销子紧固，钻杆的另一端通过钻杆卡口孔，当钻杆与钻头连接处销子孔与钻头与钻杆连接处销子孔重合时，插入销子固定；钻头嵌口处焊有双锥形刀片，刀片锥度为25° -30°。与现有技术相比本实用新型具有的优点是:1、汽油机做动力，避免动力源不足，且动力强劲，工作效率高，设有变速装置用以调节快、中、慢的三种速度和力量；可依据实际情况调整，平均钻深速率可达0.05米/秒，大大降低了时间投入，减少工作人员的体力消耗。2、重量轻，效率高。便于高寒山区携带使用。该钻总重轻为5.8kg，(钻机、钻杆及钻头重量之和)，而现今常用的蒸汽花杆钻仅锅炉及钻头重量就超过15kg，所有配件之和约19kg;钻机动力源为汽油，避免了高寒山区长时间在冰川作业时几乎不存在不同点位移动工作时的能量衰减。3、钻头与钻杆之间、钻杆与变速装置连接处，采用销锁紧固，装拆方便。4、钻杆整体为螺旋曲线型，便于钻深时的力量分解及抽钻时的冰屑导出，钻杆内空，减重以便携带和保证动力用以实际钻取。一套汽油冰川钻配以3根钻杆(lm，1.5m，3m)，用以不同条件不同需求下的钻深，钻孔深度可达3m，可高效快捷的布置花杆观测网。5.操作人员2名，有效改善了人员和资金投入；钻机以人力拉线启动，避免了开关在高寒山区的开启难的问题。6.制作成本低。对于蒸汽钻而言大大降低了成本，对于其他形式的钻机而言，避免了能源衰减的不足。
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型的主视图。图3是图2的后视图。图4是图1的侧视图。图5是图1钻杆的示意图。图6是图5 —端的放大图。图7是图1钻头的放大图。图8是图6与图7的连接示意图。图中:1、汽油机；2、变速装置；3变速控制器；4、环形把手；5钻杆与变速装置衔接处；6、油箱；7连接板；8、拉线开关；9、钻杆；10、钻杆与变速装置连接处销子孔；11、钻杆卡口孔；12、钻杆与钻头连接处销子孔；13、钻头；14、钻头与钻杆连接处销子孔；15、钻头双锥形刀片。
具体实施方式
下面，结合附图，对本实用新型的技术方案再作进一步的说明:如图1-8所示，一种高效、便携式的汽油冰川钻，主要包括汽油机1、变速装置2、变速控制器3、环形把手4、油箱6、拉线开关8、钻杆9、钻头13。汽油机I与变速装置2连接，环形把手4与连接板7连接，连接板7固接汽油机I与变速装置2，变速控制器3设置在环形把手4上，与变速装置2连接；油箱6位于汽油机I下部，与汽油机I连接；汽油机I上置有拉线开关8，钻杆9的一端穿过连接板7，在钻杆与变速装置衔接处5通过钻杆与变速装置连接销子孔10插入销子紧固，钻杆9的另一端通过钻杆卡口孔11，当钻杆与钻头连接处销子孔12与钻头与钻杆连接处销子孔14重合时，用销子固定，将钻杆9与钻头13连接。钻头13采用高硬质轻轨合金制成，嵌口处焊有双锥形刀片15，刀片锥度为27°。汽油机I与钻杆9及钻头13连接完成后，双手握紧环形把手4，稳定冰钻，钻头9的双锥形刀片垂直位于钻取着地点，增强钻机的在平滑冰面的扒地能力、平稳性和钻深性。用手拉动拉线开关8，启动汽油机1，根据冰体内的冰碛物杂质及冰体的温度和钻冰深度，变速控制器3调节钻头13转速，转速为0.5m/s,当钻头13钻取到指定深度后，保持转速，提升环形把手4，冰屑物通过钻杆9的螺旋曲线被导出冰面，再通过变速控制器2使钻机停止工作，进行拆卸，钻机移动下一钻取地点布设开钻。
权利要求1.一种高效、便携式的汽油冰川钻，主要包括汽油机(I)、变速装置(2)、变速控制器(3)、环形把手(4)、油箱(6)、拉线开关(8)、钻杆(9)、钻头(13)，其特征是:汽油机(I)与变速装置(2 )连接，环形把手(4)与连接板(7 )连接，连接板(7 )固接汽油机(I)和变速装置(2 )，变速控制器(3 )设置在环形把手(4)上，与变速装置(2 )连接；油箱(6 )位于汽油机(I)下部，与汽油机(I)连接；汽油机(I)上置有拉线开关(8)，钻杆(9)的一端穿过连接板(7)，在钻杆与变速装置衔接处(5)，通过钻杆与变速装置连接销子孔(10)插入销子紧固；钻杆(9)的另一端通过钻杆卡口孔(11)，当钻杆与钻头连接处销子孔(12)与钻头与钻杆连接处销子孔(14)重合时用销子固定；钻头(13)嵌口处焊有双锥形刀片(15)，刀片锥度为25。-30。。
专利摘要本实用新型涉及一种高效、便携式的汽油冰川钻，其特征是汽油机与变速装置连接，环形把手与连接板连接，连接板固接汽油机与变速装置，变速控制器设置在环形把手上，与变速装置连接；油箱位于汽油机下部，与汽油机连接，汽油机上置有拉线开关，钻杆的一端穿过连接板，在钻杆与变速装置衔接处通过钻杆与变速装置连接销子孔中插入销子紧固，钻杆的另一端通过钻杆卡口孔，当钻杆与钻头连接处销子孔与钻头与钻杆连接处销子孔重合时，插入销子固定；钻头嵌口处焊有双锥形刀片。本实用新型自重轻。装拆方便，钻机动力源为汽油，避免了高寒山区的钻机的能源衰减，节省了人力物力，适用于高寒、高海拔地区的冰雪的钻探。
文档编号E21B7/00GK203022623SQ20122074532
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者杜文涛, 秦翔, 刘宇硕, 朱荣, 孙维君, 赵尚学 申请人:中国科学院寒区旱区环境与工程研究所