一种钻探取芯内部收集钻头装置

1.本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种钻探取芯内部收集钻头装置。


背景技术：

2.煤炭是我国社会建设和国民经济发展最主要的能源，在煤矿开采过程中，确定煤矿所在地需要对矿井深度进行探寻，而对于一些未知煤矿所在地需要探测人员去钻探取芯，矿场内部结构复杂，会对探测人员造成生命威胁。
3.鉴于此，设计一种钻探取芯内部收集钻头装置，能够自主钻探取芯以及采集，以解决上述问题。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供了一种钻探取芯内部收集钻头装置，具有解决现有装置人为采集弊端的特点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钻探取芯内部收集钻头装置，包括：底座，所述底座的顶端驱动侧固接有驱动电机，所述驱动电机的输出轴端通过联轴器固接有第二传动壳体，所述第二传动壳体远离驱动电机的一端固接有第一传动壳，所述第二传动壳体和第一传动壳的内部装配有取芯机构，所述第一传动壳远离第二传动壳体的一端固接有钻头，所述底座的顶端中间连接有与取芯机构相连通的收集机构，所述底座的顶端远离驱动电机的一侧固接有与收集机构连通的吸尘机构。
6.优选的，所述取芯机构包括设置在第二传动壳体内部且与收集机构连通的第二传输通道以及y型设置在第一传动壳内部的第一传输通道，所述第二传输通道与第二传动壳体间等间距连接有多个滚动轴承，所述第二传输通道的内部装配有使第二传输通道具有开合功能的蝶式开合机构，第一传输通道靠近第二传输通道的一端横截面积与第二传输通道相同且彼此连通，第一传输通道靠近钻头的一端位于钻头与第一传动壳的连接位置外且与外界连通。
7.优选的，所述蝶式开合机构包括固接在底座上的开合电机以及对称固接在第二传输通道内壁上的两个固定壳，所述开合电机的输出轴端通过联轴器固接有传动轴，一侧所述固定壳的内部上方固接有开合块，所述开合块上沿竖向位置开设有开合竖槽，所述开合块上沿横向位置开设有开合横槽，开合竖槽与开合横槽成十字形槽，两个所述固定壳间设置有阀轴，阀轴的一端通过轴承与未设置开合块的固定壳连接，阀轴的另一端贯穿设置开合块的固定壳延伸至开合竖槽内且固接有移动连接于开合横槽内的滑动块，阀轴通过轴承与设置开合块的固定壳的贯穿段连接，所述阀轴上上下设置有上蝶式开关挡板和下蝶式开关挡板，上蝶式开关挡板固接在阀轴上，下蝶式开关挡板套设在阀轴上，下蝶式开关挡板的驱动端固接有与阀轴相同的滑动块且通过轴承与设置开合块的固定壳的贯穿段连接，两个滑动块成v型结构滑动连接在开合横槽内，传动轴的另一端延伸至第二传输通道内穿过设置开合块的固定壳与阀轴的滑动块固接，一侧所述固定壳的内部下方固接有调节块，所述
调节块的内部设置有斜面块，所述斜面块的顶端设置有移动轴，移动轴的顶端贯穿调节块和开合块延伸至开合竖槽内与两个v型的滑动块接触，所述调节块的内部一侧固接有顶部触发开关，所述顶部触发开关的内部设置有移动块，所述移动块与顶部触发开关间弹性连接有连接弹簧，所述第二传输通道的内壁且位于远离顶部触发开关的一侧固接有底部触发开关。
8.优选的，还包括移动电机，所述移动电机为双头电机，移动电机的两个输出轴头部固接有驱动链轮，还包括与驱动链轮对应的从动链轮，所述从动链轮与底座通过轴杆转动连接，从动链轮与驱动链轮通过第一链条联动，从动链轮内侧的轴杆上固接有主动链轮，还包括固定件，所述固定件的内侧转动连接有与主动链轮对应的传动链轮，对应的主动链轮和传动链轮通过第二链条联动，所述蝶式开合机构的两侧对称固接有移动链轮，所述移动链轮的上下两侧与第二链条的内侧啮合。
9.优选的，所述收集机构包括固接在底座顶端的存储箱，所述存储箱上设置有与第二传输通道连通的收集口以及与吸尘机构连通的出风口，所述存储箱的外壁固接有传动电机，所述传动电机的输出轴上固接有第一齿轮，所述存储箱的中间固接有旋转轴，所述旋转轴的一端通过轴承与存储箱的内壁连接，所述旋转轴的另一端延伸至存储箱外并固接有第四齿轮，所述存储箱的外壁且位于第四齿轮的下方通过连接轴分别固接有第三齿轮和第二齿轮，第三齿轮与第四齿轮啮合连接，第二齿轮与第一齿轮间传动连接有传动带，所述存储箱的内部且与旋转轴固接有旋转收集内胆，所述旋转收集内胆上沿轴向分别设置有吸风口和多个存储管，吸风口和多个存储管的一端与收集口连通，吸风口和多个存储管的另一端与出风口连通。
10.优选的，所述吸尘机构包括固接在底座顶端的吸尘器，吸尘器的进风口与出风口连通。
11.优选的，所述底座靠近驱动电机的一侧侧壁固接有支撑柱，第二传动壳体固接在支撑柱的顶端。
12.优选的，所述钻头为锥形螺旋钻头，所述钻头靠近第一传动壳的一端间隔设置有多个切割环片和切割片，所述钻头上对应切割环片的位置固接有固定轴，所述固定轴远离钻头的一端通过轴承转动连接有滚轴，所述切割环片上固接有螺纹套筒，螺纹套筒与相应滚轴间固接，切割片与钻头固接。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明设置驱动机构、钻探机构、收集机构和吸尘机构，驱动机构驱动钻探机构进行钻探取芯，同时驱动机构内设置传输通道和蝶式开合机构，通过吸尘机构启动产生负压，蝶式开合机构开启连通传输通道和收集机构，使钻头取芯过程中产生的颗粒岩屑自动收集至收集机构中完成自动采集，解决现有装置人为采集的弊端。
14.2、本发明收集机构内沿周向设置吸风口和多个存储管，通过驱动机构驱动其旋转切换吸风口和多个存储管，吸风口与吸尘机构，即吸尘器配合实现颗粒岩屑收集，存储管与吸尘机构配合实现颗粒岩屑存储，多个存储管，可以完成不同区域的样本采集，提高后续样本分析结构的精准性。
15.3、本发明钻头上设置切割片和转动的切割环片，钻探效果好的同时方便颗粒岩屑进入传输通道内进行收集。
附图说明
16.图1为本发明的主视图；图2为本发明局部结构的立体图；图3为本发明局部结构的拆分示意图；图4为本发明的剖面图；图5为本发明图4的局部放大图；图6为本发明蝶式开合机构的立体图；图7为本发明图6的拆分示意图；图8为本发明图7的拆分示意图；图9为本发明收集机构的立体图；图10为本发明收集机构的剖面图；图11为本发明蝶式开合机构与第二链条的配合示意图；图12为本发明蝶式开合机构的移动示意图图中：1、钻头；2、第一传动壳；3、支撑柱；4、底座；5、吸尘器；6、存储箱；7、驱动电机；8、第二传动壳体；9、切割环片；10、切割片；11、螺纹套筒；12、滚轴；13、固定轴；14、第一传输通道；15、第二传输通道；16、上蝶式开关挡板；17、传动轴；18、滚动轴承；19、下蝶式开关挡板；20、固定壳；21、开合块；22、开合横槽；23、开合竖槽；24、移动轴；25、底部触发开关；26、调节块；27、顶部触发开关；28、斜面块；29、移动块；30、传动电机；31、传动带；32、第一齿轮；33、第二齿轮；34、第三齿轮；35、第四齿轮；36、吸风口；37、存储管；38、旋转轴；39、移动电机；40、驱动链轮；41、从动链轮；42、第一链条；43、主动链轮；44、固定件；45、传动链轮；46、第二链条；47、移动链轮。
具体实施方式
17.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。
18.实施例1请参阅图1-12，本发明提供以下技术方案：一种钻探取芯内部收集钻头装置，包括：底座4，底座4的顶端驱动侧固接有驱动电机7，驱动电机7的输出轴端通过联轴器固接有第二传动壳体8，第二传动壳体8远离驱动电机7的一端固接有第一传动壳2，第二传动壳体8和第一传动壳2的内部装配有取芯机构，第一传动壳2远离第二传动壳体8的一端固接有钻头1，底座4的顶端中间连接有与取芯机构相连通的收集机构，底座4的顶端远离驱动电机7的一侧固接有与收集机构连通的吸尘机构。
19.具体的，取芯机构包括设置在第二传动壳体8内部且与收集机构连通的第二传输通道15以及y型设置在第一传动壳2内部的第一传输通道14，第二传输通道15与第二传动壳体8间等间距连接有多个滚动轴承18，第二传输通道15的内部装配有使第二传输通道15具有开合功能的蝶式开合机构，第一传输通道14靠近第二传输通道15的一端横截面积与第二传输通道15相同且彼此连通，第一传输通道14靠近钻头1的一端位于钻头1与第一传动壳2
的连接位置外且与外界连通。
20.具体的，蝶式开合机构包括固接在底座4上的开合电机以及对称固接在第二传输通道15内壁上的两个固定壳20，开合电机的输出轴端通过联轴器固接有传动轴17，一侧固定壳20的内部上方固接有开合块21，开合块21上沿竖向位置开设有开合竖槽23，开合块21上沿横向位置开设有开合横槽22，开合竖槽23与开合横槽22成十字形槽，两个固定壳20间设置有阀轴，阀轴的一端通过轴承与未设置开合块21的固定壳20连接，阀轴的另一端贯穿设置开合块21的固定壳20延伸至开合竖槽23内且固接有移动连接于开合横槽22内的滑动块，阀轴通过轴承与设置开合块21的固定壳20的贯穿段连接，阀轴上上下设置有上蝶式开关挡板16和下蝶式开关挡板19，上蝶式开关挡板16固接在阀轴上，下蝶式开关挡板19套设在阀轴上，下蝶式开关挡板19的驱动端固接有与阀轴相同的滑动块且通过轴承与设置开合块21的固定壳20的贯穿段连接，两个滑动块成v型结构滑动连接在开合横槽22内，传动轴17的另一端延伸至第二传输通道15内穿过设置开合块21的固定壳20与阀轴的滑动块固接，一侧固定壳20的内部下方固接有调节块26，调节块26的内部设置有斜面块28，斜面块28的顶端设置有移动轴24，移动轴24的顶端贯穿调节块26和开合块21延伸至开合竖槽23内与两个v型的滑动块接触，调节块26的内部一侧固接有顶部触发开关27，顶部触发开关27的内部设置有移动块29，移动块29与顶部触发开关27间弹性连接有连接弹簧，第二传输通道15的内壁且位于远离顶部触发开关27的一侧固接有底部触发开关25。
21.具体的，还包括移动电机39，移动电机39为双头电机，移动电机39的两个输出轴头部固接有驱动链轮40，还包括与驱动链轮40对应的从动链轮41，从动链轮41与底座通过轴杆转动连接，从动链轮41与驱动链轮40通过第一链条42联动，从动链轮41内侧的轴杆上固接有主动链轮43，还包括固定件44，固定件44的内侧转动连接有与主动链轮43对应的传动链轮45，对应的主动链轮43和传动链轮45通过第二链条46联动，蝶式开合机构的两侧对称固接有移动链轮47，移动链轮47的上下两侧与第二链条46的内侧啮合。
22.具体的，收集机构包括固接在底座4顶端的存储箱6，存储箱6上设置有与第二传输通道15连通的收集口以及与吸尘机构连通的出风口，存储箱6的外壁固接有传动电机30，传动电机30的输出轴上固接有第一齿轮32，存储箱6的中间固接有旋转轴38，旋转轴38的一端通过轴承与存储箱6的内壁连接，旋转轴38的另一端延伸至存储箱6外并固接有第四齿轮35，存储箱6的外壁且位于第四齿轮35的下方通过连接轴分别固接有第三齿轮34和第二齿轮33，第三齿轮34与第四齿轮35啮合连接，第二齿轮33与第一齿轮32间传动连接有传动带31，存储箱6的内部且与旋转轴38固接有旋转收集内胆，旋转收集内胆上沿轴向分别设置有吸风口36和多个存储管37，吸风口36和多个存储管37的一端与收集口连通，吸风口36和多个存储管37的另一端与出风口连通。
23.具体的，吸尘机构包括固接在底座4顶端的吸尘器5，吸尘器5的进风口与出风口连通。
24.具体的，底座4靠近驱动电机7的一侧侧壁固接有支撑柱3，第二传动壳体8固接在支撑柱3的顶端。
25.本实施例的工作原理：钻探取芯前，启动移动电机39，移动电机39通过驱动链轮40带动第一链条42转动，第一链条42带动从动链轮41转动，从而主动链轮43转动，主动链轮43带动第二链条46转动，
从而传动链轮45转动，第二链条46转动时，移动链轮47转动，从而带动蝶式开合机构前后移动，通过控制移动电机39顺时针/逆时针旋转，带动蝶式开关向前/向后运动。
26.开合电机驱动传动轴17延伸，传动轴17带动两个滑动块在开合横槽22内向相互远离的方向移动，两个滑动块移动过程中带动上蝶式开关挡板16和下蝶式开关挡板19向相互靠近的方向移动，同时带动移动轴24上移，移动轴24上移过程中失去对斜面块28的挤压作用，斜面块28向靠近移动块29的方向移动，直至斜面块28将移动块29挤压接触顶部触发开关27时，此时上蝶式开关挡板16和下蝶式开关挡板19接触，第二传输通道15打开，开合电机停止驱动，启动吸尘器5，吸尘器5的吸力通过吸风口36使第二传输通道15和第一传输通道14内呈现负压状态，可以收集煤矿取芯过程中的颗粒岩屑；钻探取芯时，启动驱动电机7，驱动电机7带动第二传动壳体8、第一传动壳2和钻头1转动，转动的锥形螺旋钻头1对煤矿岩面进行钻孔，随着锥形螺旋钻头1的逐步推进，颗粒岩屑会沿着钻具表面来到第一传输通道14，由于第一传输通道14和第二传输通道15内呈现负压具有吸力，因此颗粒岩屑会通过第一传输通道14进入第二传输通道15内，启动传动电机30，传动电机30驱动输出轴旋转，传动电机30的输出轴带动第一齿轮32转动，第一齿轮32带动传动带31传动，传动带31带动第二齿轮33转动，第二齿轮33通过连接轴带动第三齿轮34转动，第三齿轮34带动第四齿轮35转动，第四齿轮35带动旋转轴38转动，旋转轴38带动旋转收集内胆转动，使旋转收集内胆上的存储管37与收集口和出风口连通，使进入第二传输通道15内的颗粒岩屑进行存储管37内进行存储，钻头装置有两层，第二传动壳体8直接与驱动电机7连接，驱动电机带动第二传动壳体8做旋转运动，内部空心的第二传输通道15通过滚动轴承18与第二传动壳体8连接，第二传动壳体8旋转不影响第二传输通道15。一个存储管37存储满时，通过旋转轴38的转动带动另一个存储管37与收集口和出风口连通，以此往复，可进行不同煤矿区域的样本采集一个存储管37存储满时，通过旋转轴38的转动带动另一个存储管37与收集口和出风口连通，以此往复，可进行不同煤矿区域的样本采集。
27.实施例2本实施例较实施例1的不同之处在于：具体的，钻头1为锥形螺旋钻头，钻头1靠近第一传动壳2的一端间隔设置有多个切割环片9和切割片10，钻头1上对应切割环片9的位置固接有固定轴13，固定轴13远离钻头1的一端通过轴承转动连接有滚轴12，切割环片9上固接有螺纹套筒11，螺纹套筒11与相应滚轴12间固接，切割片10与钻头1固接。
28.本实施例的工作原理：由于钻头1为锥形螺旋钻头，因此对岩面有更强的抓附力，钻探效果更好；由于钻头1的表面固接切割片10，因此随着钻头1推进的颗粒岩屑会被切割片10的横向作用力所截取，方便颗粒岩屑进入第一传输通道14内；由于钻头1的表面转动连接切割环片9切割环片9通过螺纹套筒11连接的滚轴12可在固定轴13上作周向旋转运动，而且切割环片9的背面粗糙平面，因此右侧叶片受到转动方向力时，叶片会做反方向运动，达到推动颗粒岩屑研磨大颗粒岩屑作用，钻探效果好的同时方便颗粒岩屑进入第一传输通道14内。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。