一种基于土层钻孔用钻杆定位导向装置的制作方法

本发明属于土层钻孔设备技术领域，特别是涉及一种基于土层钻孔用钻杆定位导向装置。

背景技术：

钻杆是尾部带有缧纹的钢管，用于连接钻机地表设备和位于钻井底端钻磨设备或底孔装置，钻杆的用途是将钻探泥浆运送到钻头，并与钻头一起提高、降低或旋转底孔装置。钻杆必须能够承受巨大的内外压、扭曲、弯曲和振动。在地质勘查工作中，利用钻探设备向地下钻成的直径较小深度较大的柱状圆孔，又称钻井。钻探石油和天然气以及地下水的钻孔直径较大些。钻孔直径和深度大小，取决于地质矿产埋藏深度和钻孔的用途，钻孔已经被广泛应用到地址勘探、建筑钻孔和石油钻井等各个领域。

现有技术在进行土层钻孔时常不加定位导向装置，直接利用钻杆在地表进行钻孔，而钻杆为悬空吊装在钻孔位置上方，极易因风力和机器自身振动造成钻杆摇晃偏离钻孔位置，从而影响钻孔精确度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于土层钻孔用钻杆定位导向装置，通过缓冲支撑结构、支撑结构、导向柱和转动齿轮的使用，解决了现有技术在进行钻孔时不加定位导向装置直接利用钻杆进行钻孔，容易造成钻杆倾斜，影响钻孔精确度的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种基于土层钻孔用钻杆定位导向装置，包括底座，所述底座包括底板，所述底板上等距贯穿有地脚固定柱，所述底板上表面等距固定有立柱，所述立柱上端面固定有顶板，所述顶板一端面开设有第一通口；

所述顶板下端面等距安装有第一驱动机构，所述第一驱动机构输出轴端固定有贯穿第一通口且延伸至顶板顶部的第一螺纹杆，所述第一螺纹杆外表面螺纹连接有支撑结构；所述支撑结构包括与第一螺纹杆相配合的支撑柱，所述支撑柱一端固定有支撑板，所述支撑板上表面等距固定有第一耳板，所述支撑板上表面且位于支撑板轴心处的位置固定有固定环；所述支撑板顶部安装有第二驱动机构，所述支撑板上表面且位于固定环外部的位置转动连接有与第二驱动机构相配合的转动齿轮，所述转动齿轮内表面与固定环外表面之间的位置活动连接有滚珠，所述支撑板顶部等距转动连接有与转动齿轮相啮合的齿轮，所述齿轮轴心处螺纹连接有贯穿支撑板的第二螺纹杆，所述第二螺纹杆远离齿轮一端转动连接有顶部圆盘；所述顶部圆盘下端面等距固定有第二耳板，所述第二耳板与第一耳板之间的位置转动连接有缓冲支撑结构；所述缓冲支撑结构包括与第二耳板一端转动连接的第一连接板，所述第一连接板一端转动连接有第二连接板，所述第二连接板一端与第一耳板转动连接，相邻两所述第一连接板之间的位置转动连接有第一限位结构，相邻所述第二连接板之间的位置转动连接有第二限位结构，所述第一限位结构与第二限位结构之间的位置固定有弹簧；所述底板、顶板、固定环和顶部圆盘内表面均滑动连接有导向柱。

进一步地，所述底板、顶板、固定环和顶部圆盘内表面均等距固定有滑轨，所述底板上表面开设有与地脚固定柱相配合的第一通孔。

进一步地，所述支撑板上表面等距开设有与齿轮相配合的第三通孔，所述固定环外表面开设有与滚珠相配合的第一弧形槽，所述支撑板上表面开设有与第二驱动机构相配合的第二通孔，所述支撑柱一端开设有与有第一螺纹杆相配合的螺纹孔。

进一步地，所述转动齿轮内表面开设有与滚珠相配合的第二弧形槽。

进一步地，所述第一连接板通过第一销轴与第二耳板转动连接，所述第二连接板通过第二销轴与第一耳板转动连接，所述第一连接板通过第三销轴与第二连接板转动连接。

进一步地，所述第一限位结构与第二限位结构结构相同，所述第一限位结构包括与第二耳板转动连接的贯通柱，所述贯通柱外表面贯穿有限位块，所述限位块一表面固定有与弹簧相配合的限位柱。

进一步地，所述齿轮一端固定有贯穿支撑板的固定柱，所述固定柱位于支撑板下方的位置固定有限位环。

进一步地，所述导向柱一端固定有限位圆盘，所述限位圆盘上端面固定有支撑圆板，所述导向柱外表面开设有与滑轨相配合的t形槽，所述导向柱远离限位圆盘一端固定有锥形环。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过导向柱的使用，在进行钻孔之前预先将导向柱打入钻孔位置，为钻杆进行钻孔时进行导向，避免了现有土层在进行钻孔时不加导向装置，容易因外力因素造成钻杆摇晃偏移钻孔位置，影响钻孔精确度，而且需要多次进行返工校正，费时费力，降低了工作效率的问题。

2、本发明通过支撑结构、缓冲支撑结构和底座的使用，在地表待钻孔位置进行定位，为导向柱打入钻孔位置作定位支撑，限制导向柱水平方向移动和倾斜角度，提高了后续钻孔的精确度，避免了现有定位导向装置在地表不加固定支撑，容易因外力因素造成导向柱倾斜，影响后续钻孔精确度的问题。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于土层钻孔用钻杆定位导向装置的结构示意图；

图2为本发明的一种基于土层钻孔用钻杆定位导向装置的左视结构示意图；

图3为图1中底座的俯视结构示意图；

图4为图1中底座的仰视结构示意图；

图5为图1中支撑结构的俯视结构示意图；

图6为图1中支撑结构的仰视结构示意图；

图7为图1中转动齿轮和滚珠相配合的结构示意图；

图8为图7中a-a处剖面结构示意图；

图9为图1中齿轮与第二螺纹杆相配合的仰视结构示意图；

图10为图1中缓冲支撑结构与顶部圆盘相配合的仰视结构示意图；

图11为图1中缓冲支撑结构的结构示意图；

图12为图8中第一限位结构的结构示意图；

图13为图1中齿轮的结构示意图；

图14为图1中导向柱的主视结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-底座，2-地脚固定柱，3-第一驱动机构，4-第一螺纹杆，5-支撑结构，6-第二驱动机构，7-转动齿轮，8-滚珠，9-齿轮，10-第二螺纹杆，11-顶部圆盘，12-缓冲支撑结构，13-导向柱结构，101-底板，102-立柱，103-顶板，104-滑轨，105-第一通口，501-支撑板，502-支撑柱，503-固定环，504-第一耳板，505-弧形槽，506-第二通孔，507-第三通孔，508-螺纹孔，901-固定柱，902-限位环，1201-第一连接板，1202-第二连接板，1203-第一限位结构，1204-第二限位结构，1205-弹簧，1206-贯通柱，1207-限位块，1208-限位柱，1101-第二耳板,1301-限位圆盘，1302-支撑圆板，1303-t形槽，1304-锥形环。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-14所示，本发明为一种基于土层钻孔用钻杆定位导向装置，包括底座1，底座1包括底板101，底板101上等距贯穿有地脚固定柱2，底板101上表面等距固定有立柱102，立柱102上端面固定有顶板103，顶板103一端面开设有第一通口105。

顶板103下端面等距安装有第一驱动机构3，第一驱动机构3输出轴端固定有贯穿第一通口105且延伸至顶板103顶部的第一螺纹杆4，第一螺纹杆4外表面螺纹连接有支撑结构5。

支撑结构5包括与第一螺纹杆4相配合的支撑柱502，支撑柱502一端固定有支撑板501，支撑板501上表面等距固定有第一耳板504，支撑板501上表面且位于支撑板501轴心处的位置固定有固定环503。

支撑板501顶部安装有第二驱动机构6，支撑板501上表面且位于固定环503外部的位置转动连接有与第二驱动机构6相配合的转动齿轮7，转动齿轮7内表面与固定环503外表面之间的位置活动连接有滚珠8，支撑板501顶部等距转动连接有与转动齿轮7相啮合的齿轮9，齿轮9轴心处螺纹连接有贯穿支撑板501的第二螺纹杆10，第二螺纹杆10远离齿轮9一端转动连接有顶部圆盘11，齿轮9一端固定有贯穿支撑板501的固定柱901，固定柱901位于支撑板501下方的位置固定有限位环902。

顶部圆盘11下端面等距固定有第二耳板1101，第二耳板1101与第一耳板504之间的位置转动连接有缓冲支撑结构12；缓冲支撑结构12包括与第二耳板1101一端转动连接的第一连接板1201，第一连接板1201一端转动连接有第二连接板1202，第二连接板1202一端与第一耳板504转动连接，相邻两第一连接板1201之间的位置转动连接有第一限位结构1203，相邻第二连接板1202之间的位置转动连接有第二限位结构1204，第一限位结构1203与第二限位结构1204之间的位置固定有弹簧1205。

底板101、顶板103、固定环503和顶部圆盘11内表面均滑动连接有导向柱13，底板101、顶板103、固定环503和顶部圆盘11内表面均等距固定有滑轨104，底板101上表面开设有与地脚固定柱2相配合的第一通孔。

支撑板501上表面等距开设有与齿轮9相配合的第三通孔507，固定环503外表面开设有与滚珠8相配合的第一弧形槽505，转动齿轮7内表面开设有与滚珠8相配合的第二弧形槽，支撑板501上表面开设有与第二驱动机构6相配合的第二通孔506，支撑柱502一端开设有与有第一螺纹杆4相配合的螺纹孔508。

第一连接板1201通过第一销轴与第二耳板1301转动连接，第二连接板1202通过第二销轴与第一耳板504转动连接，第一连接板1201通过第三销轴与第二连接板1202转动连接。

第一限位结构1203与第二限位结构1204结构相同，第一限位结构1203包括与第二耳板1301转动连接的贯通柱1206，贯通柱1206外表面贯穿有限位块1207，限位块1207一表面固定有与弹簧1205相配合的限位柱1208。

导向柱13一端固定有限位圆盘1301，限位圆盘1301上端面固定有支撑圆板1302，导向柱13外表面开设有与滑轨104相配合的t形槽1303，导向柱13远离限位圆盘1301一端固定有锥形环1304。

本实施例的一个具体应用为：

使用时，首先利用地脚固定柱2将底座1固定在带钻孔区域，使底座1轴心孔与钻孔位置中心孔对齐，打开电源，驱动第一驱动机构3和第二驱动机构6，利用第一驱动机构3带动第一螺纹杆4转动从而举升支撑结构5，利用第二驱动机构6带动转动齿轮7转动，从而带动与转动齿轮7相啮合的齿轮9转动，从而带动第二螺纹杆10转动举升顶部圆盘11，缓冲支撑结构12可以分担一部分顶部圆盘11所施加的压力，通过支撑结构5、缓冲支撑结构12和底座1的使用，对导向柱13进行径向限位，防止导向柱13在打入地表时容易倾斜影响后续钻孔精确度的问题。

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。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。