专利名称：一种轻便多功能钻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻机，尤其涉及一种轻便多功能钻机。
背景技术：
目前在化探、物探、替代槽井探、基础工程勘察等领域有大量的浅层钻探取样的需求，亟需可以由人力搬运的轻便浅层钻机。目前市场上的钻机有的过于笨重，无法实现人力的快速拆装和转移；有的功能单一，无法适应浅表地层的复杂地质环境。因此，市场上亟需一种可适应复杂浅表地层的轻便多功能浅层钻机。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、重量轻、可快速装卸、便于搬运、可实现不同转速和扭矩的适用于复杂浅表地层的轻便多功能钻机。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种轻便多功能钻机，包括底座、立柱、斜支撑、齿轮轴、第一链轮、可调节手柄、滑套、第二链轮、链条、动力头、钻杆、钻具、钻头;所述立柱为中空柱状结构，固定于底座中部；所述斜支撑上端与立柱顶端连接，且与立柱间有一夹角，其下固定在底座的一端；所述立柱顶端固定有齿轮轴和第一链轮、所述齿轮轴与第一链轮传动连接，所述第一链轮对应处的立柱壁上设有第一窗口 ；所述可调节手柄固定在齿轮轴的一端，且与齿轮轴垂直；所述滑套套在立柱上，可沿立柱上下滑动；所述第二链轮固定在立柱内部的底端，其对应的立柱壁上设有第二窗口 ；所述链条的一端固定在滑套的顶部，其另一端穿过立柱顶端的第一窗口绕过第一链轮，穿过中空的立柱，绕过第二链轮，穿出第二窗口固定在滑套的底部；所述动力头的一侧固定在滑套上，其底部伸出一根输出轴，所述钻杆固定在动力头的输出轴上；所述钻具固定在钻杆底部；所述钻头固定在钻具底部。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述底座上设有两个踏板、两个脚轮和一个孔口板；所述底座两侧面各焊接有两个固定件，所述踏板位于底座的两侧且卡在固定件上；所述两个脚轮固定在底座的设有斜支撑的一侧，且脚轮倾斜向上，与底座间有一夹角；所述孔口板固定于底座上表面立柱的的一侧，且与斜支撑相对。进一步，所述孔口板包括一个中心孔和两个固定孔，所述中心孔位于孔口板的中心位置，且与钻头对准，所述固定孔位于孔口板的两端，且孔口板通过两个固定孔固定在底座上。进一步，所述立柱顶端两侧面各设有一个固定孔，所述齿轮轴穿过固定孔固定在立柱顶端；所述齿轮轴的一端固定有一个连接套，所述连接套的一端设有一个连接孔，所述可调节手柄穿过连接孔与连接套连接；所述齿轮轴的中部固定有第一齿轮；所述立柱顶端内部与齿轮轴水平平行的位置固定有第一销轴，所述第一销轴上固定有第二齿轮和第一链轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合。进一步，所述可调节手柄可在连接孔内滑动。 进一步，所述第二齿轮和第一链轮通过一根平键固定在第一销轴上。进一步，所述可调节手柄长为330_;第一齿轮和第二齿轮的齿数分别为12个为23个；第一链轮和第二链轮的直径均为20. 5mm。进一步，所述立柱内部的底端固定有第二销轴，所述第二链轮固定在第二销轴上。进一步，所述动力头包括动力机和变速箱，所述动力机和变速箱传动连接；所述变速箱包括由轴和齿轮组成的三条输出不同转速的传动链路。进一步，所述变速箱还包括壳体，所述壳体采用铝合金铸造。本发明的有益效果是该钻机结构简单、重量轻、总体重量只有76kg ;采用模块化设计，单个模块的重量不超过40kg，可快速装卸，便于搬运，实现了单个模块单人背负；动力头可实现三个档位的转速和扭矩，从而实现多种不同的钻进工艺。
图I为本发明所述一种轻便多功能钻机的左视图；图2为本发明所述一种轻便多功能钻机的主视图；图3为本发明所述一种轻便多功能钻机的除去动力头、钻杆、钻具和钻头剩余结构的俯视图；图4为本发明所述一种轻便多功能钻机立柱顶部部分结构的剖视图。附图中，各标号所代表的部件列表如下I、底座，1-1、踏板，1-2、脚轮，1-3、孔口板，1-4、固定件，2、立柱，201、齿轮轴，201-1、连接套，201-2、第一齿轮，202、第一销轴，202-1第二齿轮，202-2第一链轮，203、第二销轴，203-1、第二链轮，3、斜支撑，4、可调节手柄，5、滑套，6、链条，7、动力头，8、钻杆，9、钻具，10、钻头。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。如图I所示，一种轻便多功能钻机，包括底座I、立柱2、斜支撑3、齿轮轴201、第一链轮202-2、可调节手柄4、滑套5、第二链轮203-1、链条6、动力头7、钻杆8、钻具9、钻头10 ；所述立柱2为中空柱状结构，固定于底座I中部；所述斜支撑3上端与立柱2顶端连接，且与立柱2间有一夹角，其下固定在底座I的一端；所述立柱2顶端两侧面各设有一个固定孔，所述齿轮轴201穿过固定孔通过卡簧固定在立柱2顶端；所述齿轮轴201的一端固定有一个连接套201-1，所述连接套201-1的一端设有一个连接孔，所述可调节手柄4穿过连接孔与连接套201-1连接，其可在连接孔内滑动，以改变可调节手柄4的扭矩；所述齿轮轴201的中部固定有第一齿轮201-2 ;所述立柱2顶端内部与齿轮轴201水平平行的位置通过卡簧固定有第一销轴202，所述销轴202上通过一根平键固定有第二齿轮202-1和第一链轮202-2，所述第二齿轮202-1与第一齿轮201-2啮合；所述第一链轮202-2对应处的立柱壁上设有第一窗口 ；所述滑套5套在立柱上，可沿立柱2上下滑动；所述立柱2内部的底端固定有第二销轴203，所述第二链轮203-1固定在第二销轴203上，其对应的立柱壁上设有第二窗口 ；所述链条6的一端固定在滑套5的顶部，其另一端穿过立柱2顶端的第一窗口绕过第一链轮202-2，穿过中空的立柱2，绕过第二链轮203-1，穿出第二窗口，固定在滑套5的底部；所述动力头7的一侧固定在滑套5上，其底部伸出一根输出轴7-3，所述钻杆8固定在动力头7的输出轴7-3上；所述钻具9固定在钻杆8底部；所述钻头10固定在钻具9底部。其中，所述底座I上设有两个踏板1-1、两个脚轮1-2和一个孔口板1-3 ;所述底座I两侧面各焊接有两个固定件1-4，所述踏板1-1位于底座I的两侧且卡在固定件1-4上；所述两个脚轮1-2固定在底座I的设有斜支撑3的一侧，且脚轮倾1-2斜向上，与底座I间有一夹角；所述孔口板1-3固定于底座I上表面立柱2的一侧，且与斜支撑3相对，所述孔口板1-3包括一个中心孔1-3-1和两个固定孔1-3-2，所述中心孔1-3-1位于孔口板1_3的中心位置，且与钻头10对准，所述固定孔1-3-2位于孔口板1-3的两端，且孔口板1-3通过两个固定孔1-3-2固定在底座I上。所述底座I、踏板1-1、脚轮1-2和孔口板1-3组成底座组件。其中，孔口板1_3用来导正钻头10，防止开孔时钻头10偏尚孔位。其中，踏板1-1与底座I的特殊连接，实现了踏板1-1与底座I的快速装卸。钻进时，踏板1-1卡在底座I的固定件1-4上，可以在踏板1-1上面站人或放置配重，增加了钻机的稳定性；搬运时，将踏板i-ι拆卸下来单独搬运，利于钻机的搬移。其中，所述脚轮1-2是倾斜向上安装的，钻机搬运时，将钻机向后倾斜，脚轮1-2着地，即可推动或拉动钻机，钻机工作或放置时，钻机直立，脚轮1-2自然脱离地面。所述立柱2和斜支撑3组成支撑组件，特有的设计结构减轻了组件的重量，使用时，也减轻了对支撑组件的磨损提钻时，立柱2受到拉力，向前弯曲变形，此时斜支撑3拉紧，减少立柱2向前的变形量；钻进时，立柱2受到推力，向后弯曲变形，此时斜支撑3压紧，减少立柱2向后的变形量。所述可调节手柄4、齿轮轴201、连接套201-1、第一齿轮201-2、第一销轴202、第二齿轮202-1、第一链轮202-2、第二销轴203、第二链轮203-1和链条6组成给进提升组件。其中，所述可调节手柄长为330mm ;第一齿轮和第二齿轮的齿数分别为12个为23个；第一链轮和第二链轮的直径均为20. 5mm，这种特殊结构及尺寸的设计，使给进提升组件能达到25倍左右的减速比和IOOOkg的提升力；当调节可调节手柄的位置，使可调节手柄的力臂为330mm时，最大可达到30. 85倍的减速比。所述滑套5组成滑套组件。所述动力头7、钻杆8、钻具9和钻头10组成钻进组件。其中，所述动力头7包括动力机7-1和变速箱7-2，所述动力机7_1和变速箱7_2传动连接；所述变速箱7-2包括由轴和齿轮组成的三条输出不同转速的传动链路；所述变速箱7-2还包括壳体，所述壳体采用铝合金铸造。本发明的底座组件采用外挂式踏板1-1用以加强钻机的稳定性，采用2个脚轮1-2用以辅助搬运；所述支撑组件特有的设计结构减轻了组件的重量，使用时，也减轻了对支撑组件的磨损；所述给进提升组件结构简单、重量轻，特殊的设计结构可实现25倍左右的减速比，实现IOOOkg的提升力；所述滑套组件起到了给进提升组件和钻进组件间的桥梁作用，带动钻进组件上下运动，实现钻进和提钻；所述钻进组件中的动力头7包括动力机7-1和变速箱7-2，所述变速箱7-2内特殊的结构使动力头7可实现三个档位的转速和扭矩，从而可以实现多种钻进工艺。综上，本发明所述一种轻便多功能钻机结构简单、重量轻、总体重量只有76kg ;采用模块化设计，单个模块的重量不超过40kg，可快速装卸，便于搬运，实现了单个模块单人背负；动力头可实现三个档位的转速和扭矩，从而实现多种不同的钻进工艺。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
权利要求
1.一种轻便多功能钻机，其特征在于，包括底座、立柱、斜支撑、齿轮轴、第一链轮、可调节手柄、滑套、第二链轮、链条、动力头、钻杆、钻具、钻头；所述立柱为中空柱状结构，固定于底座中部；所述斜支撑上端与立柱顶端连接，且与立柱间有一夹角，其下固定在底座的一端；所述立柱顶端固定有齿轮轴和第一链轮、所述齿轮轴与第一链轮传动连接，所述第一链轮对应处的立柱壁上设有第一窗口 ；所述可调节手柄固定在齿轮轴的一端，且与齿轮轴垂直；所述滑套套在立柱上，可沿立柱上下滑动；所述第二链轮固定在立柱内部的底端，其对应的立柱壁上设有第二窗口 ；所述链条的一端固定在滑套的顶部，其另一端穿过立柱顶端的第一窗口绕过第一链轮，穿过中空的立柱，绕过第二链轮，穿出第二窗口固定在滑套的底部；所述动力头的一侧固定在滑套上，其底部伸出一根输出轴，所述钻杆固定在动力头的输出轴上；所述钻具固定在钻杆底部；所述钻头固定在钻具底部。
2.根据权利要求I所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述底座上设有两个踏板、两个脚轮和一个孔口板；所述底座两侧面各焊接有两个固定件，所述踏板位于底座的两侧且卡在固定件上；所述两个脚轮固定在底座的设有斜支撑的一侧，且脚轮倾斜向上，与底座间有一夹角；所述孔口板固定于底座上表面立柱的的一侧，且与斜支撑相对。
3.根据权利要求2所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述孔口板包括一个中心孔和两个固定孔，所述中心孔位于孔口板的中心位置，且与钻头对准，所述固定孔位于孔口板的两端，且孔口板通过两个固定孔固定在底座上。
4.根据权利要求I所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述立柱顶端两侧面各设有一个固定孔，所述齿轮轴穿过固定孔固定在立柱顶端；所述齿轮轴的一端固定有一个连接套，所述连接套的一端设有一个连接孔，所述可调节手柄穿过连接孔与连接套连接；所述齿轮轴的中部固定有第一齿轮；所述立柱顶端内部与齿轮轴水平平行的位置固定有第一销轴，所述第一销轴上固定有第二齿轮和第一链轮，所述第二齿轮与第一齿轮啮合。
5.根据权利要求4所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述可调节手柄可在连接孔内滑动。
6.根据权利要求4所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述第二齿轮和第一链轮通过一根平键固定在第一销轴上。
7.根据权利要求4所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述可调节手柄长为330mm ;第一齿轮和第二齿轮的齿数分别为12个为23个；第一链轮和第二链轮的直径均为20. 5mmο
8.根据权利要求I所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述立柱内部的底端固定有第二销轴，所述第二链轮固定在第二销轴上。
9.根据权利要求I所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述动力头包括动力机和变速箱，所述动力机和变速箱传动连接；所述变速箱包括由轴和齿轮组成的三条输出不同转速的传动链路。
10.根据权利要求9所述一种轻便多功能钻机，其特征在于，所述变速箱还包括壳体，所述壳体采用铝合金铸造。
全文摘要
本发明涉及一种轻便多功能钻机，包括底座组件、支撑组件、给进提升组件、滑套组件、钻进组件，所述支撑组件固定于底座组件上；所述给进提升组件固定于所述支撑组件顶端；所述滑套组件套于支撑组件上，并与给进提升组件相连，其可沿支撑组件上下滑动；所述钻进组件固定于滑套组件上。该钻机结构简单、重量轻、总体重量只有76kg；采用模块化设计，单个模块的重量不超过40kg，可快速装卸，便于搬运，实现了单个模块单人背负；动力头可实现三个档位的转速和扭矩输出，从而实现多种不同的钻进工艺。
文档编号E21B3/02GK102943631SQ201210422688
公开日2013年2月27日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者宋殿兰, 卢猛, 谭春亮, 田树伟, 王景琲 申请人:北京探矿工程研究所