一种地热水勘查用岩层钻进装置的制作方法

1.本发明涉及地热水勘察技术领域，具体而言，涉及一种地热水勘查用岩层钻进装置。


背景技术：

2.地热水位是指地热水面相对于基准面的高程，通常以绝对标高计算，地热水位可以根据钻探时间分为初见水位、稳定水位、丰水期水位、枯水期水位、冻前水位等。在施工队了解到地热水为的位置时，一般会使用岩层钻进装置将对地表面进行钻孔，以便对地热水位进行勘察，而现有的岩层钻进装置不具备对钻孔的孔壁进行加固的功能，导致在钻头在一些地质偏松软的地方进行深度钻孔时，随着钻孔的深度不断增加，钻孔孔壁承受来自地下泥浆的压力就越大，致使钻孔内很容易发生塌陷，不仅会导致钻孔工作前功尽弃，而且会给钻头的回收工作带来巨大困难。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种地热水勘查用岩层钻进装置，解决了现有技术中不具备对钻孔的孔壁进行加固的功能，导致导致在钻头在一些地质偏松软的地方进行深度钻孔时，钻孔内很容易发生塌陷的问题。
4.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种地热水勘查用岩层钻进装置，包括基座，所述基座上表面两侧均固定安装有两组支架，两组所述支架之间设置有支座，所述支座下端表面开设有安装孔，所述安装孔内顶部固定安装有第一电机，所述第一电机输出轴端固定安装有钻杆，所述钻杆下端固定安装有钻头；两组支架上端共同固定安装有支撑板，所述支撑板上表面贯穿开设有第一避让槽，支撑板上表面安装有用于驱动钻头升降的驱动组件；所述钻杆内部设置有空腔，所述空腔内设置有用于对钻孔内壁进行抹匀的抹匀组件；所述基座上表面贯穿开设有第二避让槽。
5.作为优选，所述驱动组件包括两个隔板，两个所述隔板分别固定安装在支撑板上表面两侧，两个所述隔板之间转动安装有安装轴，所述安装轴轴身套设有绞盘，所述绞盘表面缠绕设置有钢丝绳，所述钢丝绳一端穿过第一避让槽且与支座固定连接；其中一个所述隔板远离绞盘一侧固定安装有第二电机，所述第二电机输出轴端穿过对应的隔板且与安装轴固定连接。
6.作为优选，所述抹匀组件包括圆板，所述圆板固定安装在空腔内，所述圆板上表面活动设置有滑杆，所述滑杆下端穿过钻杆且延伸至钻头钻进部位中心；所述滑杆上端固定安装有连接块，所述连接块上表面两侧均固定安装有两个第一隔块，每两个相邻的所述第一隔块之间均转动安装有第一转轴；
所述钻杆杆身活动设置有活动板，两个所述活动板相互远离一侧均固定安装有弧形顶板，两个所述活动板相对一侧均延伸至空腔内且固定安装有两个第二隔块，每两个相邻的所述第二隔块之间均转动安装有第二转轴，相邻的所述第二转轴与第一转轴轴身共同固定安装有连杆；所述滑杆杆身远离连接块一侧固定安装有限位块，所述滑杆杆身且位于限位块与圆板之间套设有第一弹簧。
7.作为优选，两个所述弧形顶板表面均开设有若干安装槽，每个所述安装槽内均设置有安装板，每个所述安装板远离钻杆一侧均固定安装有两个支撑块，每两个相邻的所述支撑块之间均通过转杆转动安装有转辊。
8.作为优选，每个所述安装槽内壁两侧表面均开设有滑槽，每个所述滑槽内均滑动设置有滑块，每两个所述滑块之间均设置有安装板，每个所述滑槽内壁两侧之间均固定安装有定位杆，每个所述滑块分别滑动设置在对应的定位杆杆身一侧，每个所述定位杆杆身另一侧均套设有第二弹簧。
9.作为优选，每两个相邻的所述滑块相对一侧分别固定安装有卡块，每个所述卡块上表面均开设有插槽；每个所述安装板两侧表面均开设有卡槽，每个所述安装板远离钻杆一侧表面均开设有两个凹槽，每个所述凹槽下端分别于对应的卡槽相连通，每个所述凹槽内均滑动设置有移动块，每个所述移动块下表面两侧均固定安装有插块，每个所述插块与对应的插槽穿插配合；每个所述凹槽内顶部固定安装有支撑杆，每个所述移动块分别滑动设置在对应的支撑杆杆身一侧，每个所述支撑杆杆身另一侧均套设有第三弹簧；每两个相邻的所述移动块远离钻杆一侧均固定安装有拉板。
10.作为优选，每个所述拉板上表面两侧均固定安装有挡块。
11.作为优选，位于对应转辊上方的所述支撑块一侧固定安装有安装架，所述安装架下表面设置有立板，每个所述立板靠近对应的转辊一侧均固定安装有刮板。
12.作为优选，位于对应转辊上方的所述支撑块下表面均开设有矩形槽，每个所述矩形槽内均滑动设置有矩形块，每个所述矩形块下表面分别与对应的立板固定连接；每个所述矩形槽内壁两侧之间均固定安装有圆杆，每个所述矩形块分别滑动设置在对应的圆杆杆身一侧，每个所述圆杆杆身另一侧套设有第四弹簧。
13.作为优选，靠近第四弹簧的所述支撑块下表面一侧均固定安装有防护罩。
14.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：1、工作人员将基座安装在工作地点，随后工作人员通过启用驱动组件，在驱动组件的配合作用下，支座带动钻杆与钻头下降，此时工作人员启动第一电机，使其输出轴端带动钻头转动，转动的钻头通过第二避让槽并对地面进行钻孔，以便工作人员对地热水进行勘探，随着钻孔深度不断增加，钻头受到地下泥土的压力逐渐增大，随着钻头不断向地下进行钻孔，抹匀组件能够对钻孔的孔壁进行抹匀加固，从而使钻孔的孔壁能够承受更大的压力，进而避免了钻孔内发生塌陷的情况，使得钻孔工作能够顺利进行，而且避免了因钻孔塌陷导致钻头无法顺利回收的情况发生。
15.2、通过设置转辊，使得弧形顶板在对钻孔内壁进行抹匀加固时产生的滑动摩擦变
为滚动摩擦，从而减少了弧形顶板在对钻孔的孔壁进行抹匀加固时的磨损程度，大大增加了了弧形顶板的耐用性，且随着钻孔深度的增加，弧形顶板水平移动并向外伸展时，转辊表面会受到来自孔壁表面的压力，此时第二弹簧进一步压缩，不仅能够使转辊表面与孔壁紧紧贴合，增强抹匀加固的效果，且在转辊表面遇到石子时，第二弹簧通过压缩使转辊能够沿滑槽方向移动，避免转辊被孔壁中石子阻隔移动路线，导致其卡死的情况发生。
16.3、工作人员通过向上拉动拉板，使得第三弹簧进一步压缩，使得插块从插槽中脱离，随后工作人员水平拉动拉板，使卡块与卡槽脱离，从而完成对转辊的拆卸，工作人员通过拉动拉板，使插块移动至凹槽内部，随后工作人员将卡槽与对应的卡块穿插配合，随后松开拉板，在第三弹簧的复位作用下，插块牢固插接在插槽内部，从而实现对转辊的快速拆装，方便工作人员对某个损坏的转辊进行快速更换，且不必更换整个弧形顶板进行更换，大大增加了实用性。
17.4、通过设置刮板，使得转辊对钻孔的孔壁进行抹匀加固时，其表面粘黏的泥浆能够被刮板刮落，防止泥浆在转辊表面堆积，从而避免泥浆凝固后造成转辊表面凹凸不平，影响转辊抹匀加固效果的情况发生，且通过设置第四弹簧，使得转辊在长时间工作下，其直径因磨损逐步减小时，刮板工作面也能够一直与转辊接触，增加了对转辊清洁的稳定性。
附图说明
18.图1为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置的整体结构示意图；图2为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置的左视结构示意图；图3为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置的俯视结构示意图；图4为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置的图2中a-a处剖面结构示意图；图5为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置的图2中b-b处剖面结构示意图;图6为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置的图3中c-c处剖面结构示意图;图7为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置中钻杆与钻头的连接结构示意图；图8为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置图4中a处放大的结构示意图;图9为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置图5中b处放大的结构示意图;图10为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置图6中c处放大的结构示意图；图11为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置图7中d处放大的结构示意图；图12为本发明一种地热水勘查用岩层钻进装置图7中e处放大的结构示意图。
19.图中：1、基座；101、支架；102、第二避让槽；2、支座；201、安装孔；202、第一电机；203、钻杆；204、钻头；205、空腔；3、支撑板；301、第一避让槽；4、驱动组件；401、隔板；402、安装轴；403、绞盘；404、钢丝绳；405、第二电机；5、抹匀组件；501、圆板；502、滑杆；503、连接块；504、第一隔块；505、第一转轴；506、活动板；507、弧形顶板；508、第二隔块；509、第二转轴；5010、连杆；5011、限位块；5012、第一弹簧；6、安装槽；601、安装板；602、支撑块；6021、安装架；6022、立板；6023、刮板；603、转杆；604、转辊；7、滑槽；701、滑块；7011、定位杆；702、第二弹簧；703、卡块；704、插槽；8、卡槽；801、凹槽；802、移动块；803、插块；804、支撑杆；805、第三弹簧；806、拉板；8061、挡块；9、矩形槽；901、矩形块；902、圆杆；903、第四弹簧；904、防护罩。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例，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。
21.如图1-图12所示，一种地热水勘查用岩层钻进装置，包括基座1，基座1上表面两侧均固定安装有两组支架101，两组支架101之间设置有支座2，支座2下端表面开设有安装孔201，安装孔201内顶部固定安装有第一电机202，第一电机202输出轴端固定安装有钻杆203，钻杆203下端固定安装有钻头204；两组支架101上端共同固定安装有支撑板3，支撑板3上表面贯穿开设有第一避让槽301，支撑板3上表面安装有用于驱动钻头204升降的驱动组件4；钻杆203内部设置有空腔205，空腔205内设置有用于对钻孔内壁进行抹匀的抹匀组件5；基座1上表面贯穿开设有第二避让槽102。
22.通过上述技术方案，工作人员将基座1安装在工作地点，随后工作人员启用驱动组件4，在驱动组件4的配合作用下，支座2带动钻杆203与钻头204下降，此时工作人员启动第一电机202，使其输出轴端带动钻头204转动，转动的钻头204通过第二避让槽102并对地面进行钻孔，以便工作人员对地热水进行勘探，随着钻孔深度不断增加，钻头204受到地下泥土的压力逐渐增大，随着钻头204不断向地下进行钻孔，抹匀组件5能够对钻孔的孔壁进行抹匀加固，从而使钻孔的孔壁能够承受更大的压力，进而避免了钻孔内发生塌陷的情况，使得钻孔工作能够顺利进行，而且避免了因钻孔塌陷导致钻头204无法顺利回收的情况发生。
23.如图1、图4所示，在本实施例中，驱动组件4包括两个隔板401，两个隔板401分别固定安装在支撑板3上表面两侧，两个隔板401之间转动安装有安装轴402，安装轴402轴身套设有绞盘403，绞盘403表面缠绕设置有钢丝绳404，钢丝绳404一端穿过第一避让槽301且与支座2固定连接；其中一个隔板401远离绞盘403一侧固定安装有第二电机405，第二电机405输出轴端穿过对应的隔板401且与安装轴402固定连接。
24.工作人员通过启动第二电机405，使其输出轴端带动安装轴402转动，从而使绞盘403以安装轴402为基准转动，进而使绞盘403表面的钢丝绳404带动支座2、钻杆203与钻头204下降，使钻头204进行钻孔工作。
25.如图1、图4、图8、图11所示，需要说明的是，抹匀组件5包括圆板501，圆板501固定安装在空腔205内，圆板501上表面活动设置有滑杆502，滑杆502下端穿过钻杆203且延伸至钻头204钻进部位中心；滑杆502上端固定安装有连接块503，连接块503上表面两侧均固定安装有两个第一隔块504，每两个相邻的第一隔块504之间均转动安装有第一转轴505；钻杆203杆身活动设置有活动板506，两个活动板506相互远离一侧均固定安装有弧形顶板507，两个活动板506相对一侧均延伸至空腔205内且固定安装有两个第二隔块508，每两个相邻的第二隔块508之间均转动安装有第二转轴509，相邻的第二转轴509与第一转轴505轴身共同固定安装有连杆5010；
滑杆502杆身远离连接块503一侧固定安装有限位块5011，滑杆502杆身且位于限位块5011与圆板501之间套设有第一弹簧5012。
26.在钻头204不断向地表下进行钻孔时，钻头204与滑杆502受到来自地表内泥土的压力逐渐增大，使得滑杆502带动连接块503向上移动，在连接块503向上移动时，通过第一转轴505、第二转轴509以及连杆5010的配合作用下，两个活动板506水平且相互远离移动，从而使弧形顶板507与钻孔的孔壁接触且跟随钻头204旋转，以便对钻孔内壁进行抹匀加固，从而使钻孔的孔壁能够承受更大的压力，进而避免了钻孔内发生塌陷的情况。
27.如图8、图9所示，在具体设置时，两个弧形顶板507表面均开设有若干安装槽6，每个安装槽6内均设置有安装板601，每个安装板601远离钻杆203一侧均固定安装有两个支撑块602，每两个相邻的支撑块602之间均通过转杆603转动安装有转辊604。
28.每个安装槽6内壁两侧表面均开设有滑槽7，每个滑槽7内均滑动设置有滑块701，每两个滑块701之间均设置有安装板601，每个滑槽7内壁两侧之间均固定安装有定位杆7011，每个滑块701分别滑动设置在对应的定位杆7011杆身一侧，每个定位杆7011杆身另一侧均套设有第二弹簧702。第二弹簧702初始状态下为压缩状态。
29.通过设置转辊604，使得弧形顶板507在对钻孔内壁进行抹匀加固时产生的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少了弧形顶板507在对钻孔的孔壁进行抹匀加固时的磨损程度，大大增加了了弧形顶板507的耐用性，且随着钻孔深度的增加，弧形顶板507水平移动并向外伸展时，转辊604表面会受到来自孔壁表面的压力，此时第二弹簧702进一步压缩，不仅能够使转辊604表面与孔壁紧紧贴合，增强抹匀加固的效果，且在转辊604表面遇到石子时，第二弹簧702通过压缩使转辊604能够沿滑槽7方向移动，避免转辊604被孔壁中石子阻隔移动路线，导致其卡死的情况发生。
30.如图8、图9、图12所示，在具体设置时，每两个相邻的滑块701相对一侧分别固定安装有卡块703，每个卡块703上表面均开设有插槽704；每个安装板601两侧表面均开设有卡槽8，每个安装板601远离钻杆203一侧表面均开设有两个凹槽801，每个凹槽801下端分别于对应的卡槽8相连通，每个凹槽801内均滑动设置有移动块802，每个移动块802下表面两侧均固定安装有插块803，每个插块803与对应的插槽704穿插配合；每个凹槽801内顶部固定安装有支撑杆804，每个移动块802分别滑动设置在对应的支撑杆804杆身一侧，每个支撑杆804杆身另一侧均套设有第三弹簧805，第三弹簧805初始状态下为压缩状态。
31.每两个相邻的移动块802远离钻杆203一侧均固定安装有拉板806。
32.工作人员通过向上拉动拉板806，第三弹簧805进一步压缩，使得插块803从插槽704中脱离，随后工作人员水平拉动拉板806，使卡块703与卡槽8脱离，从而完成对转辊604的拆卸，工作人员通过拉动拉板806，使插块803移动至凹槽801内部，随后工作人员将卡槽8与对应的卡块703穿插配合，随后松开拉板806，在第三弹簧805的复位作用下，插块803牢固插接在插槽704内部，从而实现对转辊604的快速拆装，方便工作人员对某个损坏的转辊604进行快速更换，且不必更换整个弧形顶板507进行更换，大大增加了实用性。
33.如图1、图9、图12所示，在具体设置时，每个拉板806上表面两侧均固定安装有挡块8061。
34.通过设置挡块8061，避免钻头204钻孔时泥浆进入凹槽801中，避免泥浆凝固后难以清理，给转辊604的更换工作带来不便的情况发生。
35.如图9、图10所示，在具体设置时，位于对应转辊604上方的支撑块602一侧固定安装有安装架6021，安装架6021下表面设置有立板6022，每个立板6022靠近对应的转辊604一侧均固定安装有刮板6023；位于对应转辊604上方的支撑块602下表面均开设有矩形槽9，每个矩形槽9内均滑动设置有矩形块901，每个矩形块901下表面分别与对应的立板6022固定连接；每个矩形槽9内壁两侧之间均固定安装有圆杆902，每个矩形块901分别滑动设置在对应的圆杆902杆身一侧，每个圆杆902杆身另一侧套设有第四弹簧903，第四弹簧903初始状态下为压缩状态。
36.通过设置刮板6023，使得转辊604对钻孔的孔壁进行抹匀加固时，其表面粘黏的泥浆能够被刮板6023刮落，防止泥浆在转辊604表面堆积，避免泥浆凝固后造成转辊604表面凹凸不平，影响转辊604抹匀加固效果的情况发生，且通过设置第四弹簧903，使得转辊604在长时间工作下，其直径因磨损逐步减小时，刮板6023工作面也能够一直与转辊604接触，增加了对转辊604清洁的稳定性。
37.如图1、图9、图10所示，在具体设置时，靠近第四弹簧903的支撑块602下表面一侧均固定安装有防护罩904。
38.通过设置防护罩904，避免钻头204在进行钻孔时，钻孔内壁的泥浆建设到刮板6023上，影响其对转辊604清洁效果的情况发生。
39.该一种地热水勘查用岩层钻进装置的工作原理：使用时首先，工作人员将基座1安装在工作地点，随后工作人员启用驱动组件4，在驱动组件4的配合作用下，支座2带动钻杆203与钻头204下降，此时工作人员启动第一电机202，使其输出轴端带动钻头204转动，转动的钻头204通过第二避让槽102并对地面进行钻孔，以便工作人员对地热水进行勘探，随着钻孔深度不断增加，钻头204受到地下泥土的压力逐渐增大，随着钻头204不断向地下进行钻孔，钻头204与滑杆502受到来自地表内泥土的压力逐渐增大，使得滑杆502带动连接块503向上移动，在连接块503向上移动时，通过第一转轴505、第二转轴509以及连杆5010的配合作用下，两个活动板506水平且相互远离移动，从而使弧形顶板507与钻孔的孔壁接触且跟随钻头204旋转，以便对钻孔内壁进行抹匀加固，从而使钻孔的孔壁能够承受更大的压力，进而避免了钻孔内发生塌陷的情况，使得钻孔工作能够顺利进行，而且避免了因钻孔塌陷导致钻头204无法顺利回收的情况发生。
40.本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。