一种冻土地区地质勘探的钻探设备的制作方法

1.本发明涉及钻探设备技术领域，尤其涉及一种冻土地区地质勘探的钻探设备。


背景技术：

2.冻土是指零摄氏度以下，并含有冰的各种岩石和土壤。一般可分为短时冻土、季节冻土和多年冻土，冻土具有流变性，其长期强度远低于瞬时强度特征。在对冻土进行研究时，需要用到钻机，通过钻机将地下的冻土钻出，再取样进行研究。
3.公开号为cn115045610a的一项中国专利申请公开了一种用于冻土地质勘探的快速钻探设备，其技术方案要点是：通过在移动架下方设置稳固装置，通过排水孔排出的热水会与结冰的冻土层接触，从而使得切割冰刀和支撑块以结冰的方式粘附到冻土层的表面，进而便于对移动架以结冰粘附的方式进行固定，不需要勘探人员使用其他的设备进行预先钻孔对移动架进行固定，然后在进行钻探取样作业，进而能够提高钻探设备对地质勘探取样的速度。
4.但在对多年冻土进行钻取时，由于多年冻土的表面极为坚硬，且现有的钻机很少有辅助钻取的装置，导致传统的钻机对多年冻土进行开钻时效率极低，需要钻机长时间的工作后才能破开多年冻土的表面。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提出一种冻土地区地质勘探的钻探设备，使得钻机可以更加快速高效地破开冻土，使得钻机的工作效率大大提高，从而实现让钻机对冻土快速钻进的目的。
6.为实现上述目的，本发明提出一种冻土地区地质勘探的钻探设备，包括钻机，钻机的一侧固定安装有多组护板，护板的一侧固定安装有收纳框，收纳框的内部为空心，收纳框的内部固定安装有橡胶材质的水箱，收纳框的内部固定安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆的底端滑动连接有输出杆，水箱的一侧固定安装有连接管，连接管穿过护板，连接管的内部安装有单向阀。本发明设备在工作时，通过启动收纳框内的电动伸缩杆，让电动伸缩杆的输出杆对橡胶材质的水箱进行挤压，橡胶材质的水箱受到挤压后，内部的水流会通过连接管喷出，从而对冻土表面进行浸湿，从而达到软化和润滑冻土的作用，由于冻土被水浸湿，土质会发生软化，钻机的钻头在工作时也会被水起到润滑的作用，使得钻机可以更加快速高效地破开冻土，使得钻机的工作效率大大提高，从而实现让钻机对冻土快速钻进的目的。同时通过安装护板，让滑板起到遮挡泥土的作用，钻机将泥土从地底钻探出来时，有时会被钻机甩出，此时通过护板就可以起到阻止泥土甩出，将泥土控制在两组护板之间，也方便后续对甩出的泥土进行收集取样。
7.水箱的内部固定安装有收纳盒，收纳盒的内部固定安装有电热丝，收纳盒的顶部开设有通孔；工作时，当在过于寒冷的地方，或对多年冻土进行钻探时，通过启动收纳盒内的电热丝，让电热丝开始发热，且电热丝的热量会通过收纳盒顶部的通孔传出，从而将收纳
盒内及水箱内的水进行加热，加热后的水可以起到对多年冻土的表面进行快速融化，进一步方便钻机进行钻探作业。
8.输出杆的底端固定连接有弧形的压板，压板的两侧固定安装有弧形的侧板，侧板的一侧转动连接有滚轮；工作时，当输出杆移动时会带着弧形的压板和侧板一起移动，弧形的压板的中间部分会起到先挤压水箱的作用，从而对让水箱开始形变并出水，当水箱形变时，压板两侧的侧板起到遮挡的作用，防止水箱过度形变，并配合着滚轮对水箱进行进一步的挤压，使得水箱可以高效地喷水。当水箱内没有水后，收纳盒可以起到顶住压板，防止压板继续移动，同时还保护了收纳盒内的电热丝。
9.连接管远离水箱的一端转动连接有转动球，转动球的表面固定套有水管，水管远离转动球的一端转动连接有盖板，水管的内部固定连接有第二弹簧，第二弹簧的另一端和盖板固定连接；工作时，可以通过转动转动球，让转动球带着水管改变喷水方向，从而起到多方位进行喷水的作业，水管在喷水时，会顶起盖板，从而方便水喷出，当水管不在喷水时，第二弹簧会带着盖板复位，起到关闭水管的作用，可以减少灰尘和泥土的进入，防止堵塞水管，影响正常的喷水工作。
10.水管的内部固定连接有倾斜的导向块，导向块的内部滑动连接有推杆，导向块的一侧开设有槽，推杆的一侧固定安装有挡板，挡板穿过导向块的槽；工作时，当水流在水管内流动时，会被倾斜的导向块向中间导流，导流后的水冲击挡板，让挡板带着推杆向远离导向块的方向滑动，使得导向块可以辅助推开盖板，同时推杆还起到对水流导流的作业，可以将水流对准所需的某一处进行精准喷水，实现高效集中地对一处冻土进行浸湿。
11.收纳框的底部滑动连接有滑动板，滑动板处于侧板的正下方，滑动板的底部固定安装有插杆，滑动板的顶部固定连接有矩形板，矩形板靠近滑动板的一面固定连接有第一弹簧，第一弹簧的另一端和收纳框固定连接，收纳框的底部固定安装有连接框，连接框的内部滑动连接有连接板，连接板的侧壁和滑动板固定连接；工作时，侧板在移动时会触碰到矩形板，挤压矩形板、滑动板和第一弹簧，使得滑动板带着插杆插入冻土内，从而起到辅助固定钻机的作用，减少钻机在工作时因为震动而发生的偏移。滑动板在进行移动时会带着连接框内的连接板一起移动，进而起到封闭收纳框和冻土表面之间空隙的作用，防止冻土从缝隙中甩出。
12.插杆的侧壁固定连接有固定钩，固定钩的底部固定连接有底钩，固定钩和底钩的截面均呈弧形；工作时，插杆在进入冻土时，会带着固定钩和底钩一起进入冻土内，底钩负责破开冻土，方便插入冻土内，而固定钩则起到定位的作用，当固定钩插入泥土后，固定钩的表面和上方会堆积有许多的冻土，从而起到增压的作用，使得固定钩和插杆难以轻易地拔出，使得钻机在使用时可以更加稳定。
13.收纳框的底部固定连接有焊接板，焊接板远离收纳框的一面固定安装有毛刷；工作时，当需要复位时，通过拉动滑动板，使得第一弹簧通过矩形板带着滑动板、插杆、固定钩和底钩复位，此时固定钩和底钩会插入毛刷内，让毛刷对固定钩和底钩进行刷洗，同时固定钩通过第一弹簧往复撞击焊接板，让焊接板和固定钩产生振动，从而将固定钩和底钩上的泥土震落，起到清洁固定钩和底钩的作用。
14.盖板靠近第二弹簧的一面固定安装有密封圈，推杆远离导向块的一端为橡胶材质；工作时，推杆在撞击盖板时，会先接触到盖板一面上的密封圈，让密封圈起到缓冲的和
保护盖板的作用，同时密封圈还起到密封水管的作用，辅助盖板将灰尘等杂质挡在水管外，进而保持水管的通畅。
15.两个护板彼此靠近的一侧开设有卡槽，卡槽的内部卡接有卡块，卡块的一侧开设有多组凹槽；工作时，当钻机开始工作前，通过握紧卡块一面的凹槽，将卡块对准护板的卡槽并滑入，从而让卡块配合着护板起到封闭的作用，使得钻机在钻取冻土时防止其通过缺口甩出，起到了更好的密闭性。
16.由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：
17.(1)通过启动收纳框内的电动伸缩杆，让电动伸缩杆的输出杆对橡胶材质的水箱进行挤压，橡胶材质的水箱受到挤压后，内部的水流会通过连接管喷出，从而对冻土表面进行浸湿，从而达到软化和润滑冻土的作用，由于冻土被水浸湿，土质会发生软化，钻机的钻头在工作时也会被水起到润滑的作用，使得钻机可以更加快速高效地破开冻土，使得钻机的工作效率大大提高，从而实现让钻机对冻土快速钻进的目的。同时通过安装护板，让滑板起到遮挡泥土的作用，钻机将泥土从地底钻探出来时，会被钻机甩出，此时通过护板就可以起到阻止泥土甩出，将泥土控制在两组护板之间，也方便后续对甩出的泥土进行收集取样。
18.(2)本发明侧板在移动时会触碰到矩形板，挤压矩形板、滑动板和第一弹簧，使得滑动板带着插杆插入冻土内，从而起到辅助固定钻机的作用，减少钻机在工作时因为震动而发生的偏移。滑动板在进行移动时会带着连接框内的连接板一起移动，进而起到封闭收纳框和冻土表面之间空隙的作用，防止冻土从缝隙中甩出。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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示出的结构获得其他的附图。
20.图1是本发明中实施例一的立体示意图；
21.图2是本发明实施例一中护板的局部结构示意图；
22.图3是本发明实施例一中水箱的局部结构示意图；
23.图4是本发明实施例一中图1中a处的结构示意图；
24.图5是本发明实施例一中水管的局部结构示意图；
25.图6是本发明实施例一中盖板的结构示意图；
26.图7是本实施例二中卡块的结构示意图；
27.附图标号说明：1、钻机；2、护板；3、收纳框；4、电动伸缩杆；5、输出杆；6、水箱；7、连接管；8、单向阀；9、收纳盒；10、电热丝；11、通孔；12、压板；13、侧板；14、滚轮；15、转动球；16、水管；17、盖板；18、导向块；19、推杆；20、挡板；21、滑动板；22、插杆；23、矩形板；24、第一弹簧；25、连接框；26、连接板；27、固定钩；28、底钩；29、焊接板；30、毛刷；31、第二弹簧；32、密封圈；33、卡槽；34、卡块；35、凹槽。
具体实施方式
28.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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
30.实施例一：
31.请参阅图1-图6所示，本发明实施例的一种冻土地质勘探的钻探设备，包括钻机1；钻机1的一侧固定安装有多组护板2，护板2的一侧固定安装有收纳框3，收纳框3的内部为空心，收纳框3的内部固定安装有橡胶材质的水箱6，收纳框3的内部固定安装有电动伸缩杆4，电动伸缩杆4的底端滑动连接有输出杆5，水箱6的一侧固定安装有连接管7，连接管7穿过护板2，连接管7的内部安装有单向阀8；但在对多年冻土进行钻取时，由于多年冻土的表面极为坚硬，且现有的钻机1很少有辅助钻取的装置，导致传统的钻机1对多年冻土进行开钻时效率大大下降，需要钻机1长时间的工作后才能破开多年冻土的表面，致使钻机1工作效率极为低下，本发明在工作时，通过启动收纳框3内的电动伸缩杆4，让电动伸缩杆4的输出杆5对橡胶材质的水箱6进行挤压，橡胶材质的水箱6受到挤压后，内部的水流会通过连接管7喷出，从而对冻土表面进行浸湿，从而达到软化和润滑冻土的作用，此时再启动钻机1，让钻机1对被润滑的冻土面开始钻探，由于冻土被水浸湿，且土质会发生润滑，钻机1的钻头在工作时会被水起到润滑的作用，使得钻机1可以更加快速高效地破开冻土，使得钻机1的工作效率大大提高，从而实现让钻机1对冻土快速钻头的目的。同时通过安装护板2，让滑板起到遮挡泥土的作用，钻机1将泥土从地底钻探出来时，会被钻机1甩出，此时通过护板2就可以起到阻止泥土甩出，将泥土控制在两组护板2之间，也方便后续对甩出的泥土进行收集取样。
32.水箱6的内部固定安装有收纳盒9，收纳盒9的内部固定安装有电热丝10，收纳盒9的顶部开设有通孔11；工作时，当在过于寒冷的地方，或对多年冻土进行钻探时，通过对启动收纳盒9内的电热丝10，让电热丝10开始发热，且电热丝10的热量会通过收纳盒9顶部的通孔11传出，从而将收纳盒9内及水箱6内的水进行加热，加热后的水可以起到对多年冻土的表面进行快速融化，进一步方便钻机1进行钻探作业。
33.输出杆5的底端固定连接有弧形的压板12，压板12的两侧固定安装有弧形的侧板13，侧板13的一侧转动连接有滚轮14；工作时，当输出杆5移动时会带着弧形的压板12和侧板13一起移动，弧形的压板12的中间部分会起到先挤压水箱6的作用，从而对让水箱6开始形变并出水，当水箱6形变时，压板12两侧的侧板13起到遮挡的作用，防止水箱6过度形变，并配合着滚轮14对水箱6进行进一步的挤压，使得水箱6可以高效地喷水。当水箱6内没有水后，收纳盒9可以起到顶住压板12，防止压板12继续移动，同时还保护了收纳盒9内的电热丝10。
34.连接管7远离水箱6的一端转动连接有转动球15，转动球15的表面固定套有水管16，水管16远离转动球15的一端转动连接有盖板17，水管16的内部固定连接有第二弹簧31，第二弹簧31的另一端和盖板17固定连接；工作时，可以通过转动转动球15，让转动球15带着水管16改变喷水方向，从而起到对多方位进行喷水的作业，水管16在喷水时，会顶起盖板17，从而方便水喷出，当水管16不在喷水时，第二弹簧31会带着盖板17复位，起到关闭水管16的作用，同时减少灰尘和泥土的进入，从而导致堵塞水管16，影响正常的喷水工作。
35.水管16的内部固定连接有倾斜的导向块18，导向块18的内部滑动连接有推杆19，导向块18的一侧开设有槽，推杆19的一侧固定安装有挡板20，挡板20穿过导向块18的槽；工作时，当水流在水管16内流动时，会被倾斜的导向块18向中间导流，导流后的水冲击挡板20，让挡板20带着推杆19向远离导向块18的方向滑动，使得导向块18可以辅助推开盖板17，同时推杆19还起到对水流导流的作业，可以将水流对准所需的某一处进行精准喷水，实现高效集中地对一处冻土进行浸湿。
36.收纳框3的底部滑动连接有滑动板21，滑动板21处于侧板13的正下方，滑动板21的底部固定安装有插杆22，滑动板21的顶部固定连接有矩形板23，矩形板23靠近滑动板21的一面固定连接有第一弹簧24，第一弹簧24的另一端和收纳框3固定连接，收纳框3的底部固定安装有连接框25，连接框25的内部滑动连接有连接板26，连接板26的侧壁和滑动板21固定连接；工作时，侧板13在移动时会触碰到矩形板23，挤压矩形板23、滑动板21和第一弹簧24，使得滑动板21带着插杆22插入冻土内，从而起到辅助固定钻机1的作用，减少钻机1在工作时因为震动而发生的偏移。滑动板21在进行移动时会带着连接框25内的连接板26一起移动，进而起到封闭收纳框3和冻土表面之间空隙的作用，防止冻土从缝隙中甩出。
37.插杆22的侧壁固定连接有固定钩27，固定钩27的底部固定连接有底钩28，固定钩27和底钩28的截面均呈弧形；工作时，插杆22在进入冻土时，会带着固定钩27和底钩28一起进入冻土内，底钩28负责破开冻土，方便插入冻土内，而固定钩27则起到定位的作用，当固定钩27插入泥土后，固定钩27的表面和上方会堆积有许多的冻土，从而起到增压的作用，使得固定钩27和插杆22难以轻易地拔出，使得钻机1在使用时可以更加稳定。
38.收纳框3的底部固定连接有焊接板29，焊接板29远离收纳框3的一面固定安装有毛刷30；工作时，当需要复位时，通过拉动滑动板21，使得第一弹簧24通过矩形板23带着滑动板21、插杆22、固定钩27和底钩28复位，此时固定钩27和底钩28会插入毛刷30内，让毛刷30对固定钩27和底钩28进行刷洗，同时固定钩27通过第一弹簧24往复撞击焊接板29，让焊接板29和固定钩27产生振动，从而将固定钩27和底钩28上的泥土震落，起到清洁固定钩27和底钩28的作用。
39.盖板17靠近第二弹簧31的一面固定安装有密封圈32，推杆19远离导向块18的一端为橡胶材质；工作时，推杆19在撞击盖板17时，会先接触到盖板17一面上的密封圈32，让密封圈32起到缓冲的和保护盖板17的作用，同时密封圈32还起到密封水管16的作用，辅助盖板17将灰尘等杂质挡在水管16外，进而保持水管16的通畅。
40.实施例二：
41.如图7所示，基于实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：
42.两个护板2彼此靠近的一侧开设有卡槽33，卡槽33的内部卡接有卡块34，卡块34的一侧开设有多组凹槽35；工作时，当钻机1开始工作前，通过握紧卡块34一面的凹槽35，将卡
块34对准护板2的卡槽33并滑入，从而让卡块34配合着护板2起到封闭的作用，使得钻机1在钻取冻土时防止其通过缺口甩出，起到了更好的密闭性。
43.工作原理：通过启动收纳框3内的电动伸缩杆4，让电动伸缩杆4的输出杆5对橡胶材质的水箱6进行挤压，橡胶材质的水箱6受到挤压后，内部的水流会通过连接管7喷出，从而对冻土表面进行浸湿，从而达到软化和润滑冻土的作用，此时再启动钻机1，让钻机1对被润滑的冻土面开始钻探，由于冻土被水浸湿，且土质会发生润滑，钻机1的钻头在工作时会被水起到润滑的作用，使得钻机1可以更加快速高效地破开冻土，使得钻机1的工作效率大大提高，从而实现让钻机1对冻土快速钻头的目的。同时通过安装护板2，让滑板起到遮挡泥土的作用，钻机1将泥土从地底钻探出来时，会被钻机1甩出，此时通过护板2就可以起到阻止泥土甩出，将泥土控制在两组护板2之间，也方便后续对甩出的泥土进行收集取样。当在过于寒冷的地方，或对多年冻土进行钻探时，通过对启动收纳盒9内的电热丝10，让电热丝10开始发热，且电热丝10的热量会通过收纳盒9顶部的通孔11传出，从而将收纳盒9内及水箱6内的水进行加热，加热后的水可以起到对多年冻土的表面进行快速融化，进一步方便钻机1进行钻探作业，当输出杆5移动时会带着弧形的压板12和侧板13一起移动，弧形的压板12的中间部分会起到先挤压水箱6的作用，从而对让水箱6开始形变并出水，当水箱6形变时，压板12两侧的侧板13起到遮挡的作用，防止水箱6过度形变，并配合着滚轮14对水箱6进行进一步的挤压，使得水箱6可以高效地喷水。当水箱6内没有水后，收纳盒9可以起到顶住压板12，防止压板12继续移动，同时还保护了收纳盒9内的电热丝10，可以通过转动转动球15，让转动球15带着水管16改变喷水方向，从而起到对多方位进行喷水的作业，水管16在喷水时，会顶起盖板17，从而方便水喷出，当水管16不在喷水时，第二弹簧31会带着盖板17复位，起到关闭水管16的作用，同时减少灰尘和泥土的进入，从而导致堵塞水管16，影响正常的喷水工作，当水流在水管16内流动时，会被倾斜的导向块18向中间导流，导流后的水冲击挡板20，让挡板20带着推杆19向远离导向块18的方向滑动，使得导向块18可以辅助推开盖板17，同时推杆19还起到对水流导流的作业，可以将水流对准所需的某一处进行精准喷水，实现高效集中地对一处冻土进行浸湿。
44.侧板13在移动时会触碰到矩形板23，挤压矩形板23、滑动板21和第一弹簧24，使得滑动板21带着插杆22插入冻土内，从而起到辅助固定钻机1的作用，减少钻机1在工作时因为震动而发生的偏移。滑动板21在进行移动时会带着连接框25内的连接板26一起移动，进而起到封闭收纳框3和冻土表面之间空隙的作用，防止冻土从缝隙中甩出，插杆22在进入冻土时，会带着固定钩27和底钩28一起进入冻土内，底钩28负责破开冻土，方便插入冻土内，而固定钩27则起到定位的作用，当固定钩27插入泥土后，固定钩27的表面和上方会堆积有许多的冻土，从而起到增压的作用，使得固定钩27和插杆22难以轻易地拔出，使得钻机1在使用时可以更加稳定，当需要复位时，通过拉动滑动板21，使得第一弹簧24通过矩形板23带着滑动板21、插杆22、固定钩27和底钩28复位，此时固定钩27和底钩28会插入毛刷30内，让毛刷30对固定钩27和底钩28进行刷洗，同时固定钩27通过第一弹簧24往复撞击焊接板29，让焊接板29和固定钩27产生振动，从而将固定钩27和底钩28上的泥土震落，起到清洁固定钩27和底钩28的作用。
45.推杆19在撞击盖板17时，会先接触到盖板17一面上的密封圈32，让密封圈32起到缓冲的和保护盖板17的作用，同时密封圈32还起到密封水管16的作用，辅助盖板17将灰尘
等杂质挡在水管16外，进而保持水管16的通畅。
46.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。