一种油砂钻探取芯装置的制作方法

本发明涉及机械，具体为一种油砂钻探取芯装置。

背景技术：

1、油砂，亦称“焦油砂”“重油砂”或“沥青砂”，外观似黑色糖蜜，其开采方法与传统石油开采截然不同。简单地说，油砂开采是“挖掘”石油，而不是“抽取”石油，已露出或近地表的重质残余石油浸染的砂岩，系沥青基原油在运移过程中失掉轻质组分后的产物。砂岩多为淡水及半咸水相，以加拿大阿萨巴斯卡河为最大，属白垩系，面积达33400平方公里，有时也指浸渍轻馏分部分逸出后的一种天然石油的砂或砂岩，可用以提炼重油和沥青。

2、经检索发现申请号为cn202211589669.x的中国专利文件，公开了一种便于取芯的取芯器及取芯方法，涉及取芯器的领域，其包括底座、取芯筒、升降组件和用于驱使取芯筒转动的驱动组件，所述底座上设置有升降板，取芯筒转动设置在升降板上，所述升降组件用于驱使升降板沿竖直方向滑动，所述驱动组件设置在升降板上，所述取芯筒贯穿升降板，所述取芯筒内壁上开设有放置槽，所述取芯筒内设置有两个半圆筒，两所述半圆筒拼接成完整的圆筒，两所述半圆筒位于放置槽中，所述升降板上设置有用于从取芯筒的顶部取出两半圆筒的取出组件，所述升降板上设置有用于将两半圆筒固定在取芯筒内的固定组件；在复现上述专利申请时，至少存在以下问题有待改进：1）如今随着油砂钻探取芯技术不断完善，传统人工提取油砂也逐步被机器取代，初期，探取油砂，需要确定油砂准确位置，因此不同的土质层油砂的精度和钻探的深度有着密不可分的关系，需要提取一个完整的油砂材料才能分析出具体油田位置。

3、2）油砂取用样本比较脆弱，成型难度大，油砂芯料不易成型，传统油砂需要卖力钻取，提取过程复杂，无法自动确定取探油砂深度，快速取出指定区域的油砂，严重影响到了后期样本置入和携带。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种油砂钻探取芯装置以解决上述背景技术提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种油砂钻探取芯装置：包括钻探机构、探井升降机构，以及用于作为探挖阶段稳固支撑的传递机构；其中所述钻探机构安装设置在传递机构顶端中部；所述探井升降机构安装在钻探机构的顶部；钻探机构包括用于油砂地段钻孔的开挖绞龙管、绞龙螺旋以及绞龙管座；所述开挖绞龙管为一根中空导管，而中空导管的底部开设有出管开槽；所述绞龙螺旋环绕套接设置在开挖绞龙管管件外侧，呈现螺旋状分布，用于土壤的搅动挖掘；其中绞龙管座与开挖绞龙管管件顶端密封套接，所述绞龙管座的顶端安装有驱动单元；所述驱动单元包括锥形齿a，所述绞龙管座的顶部开设有圆形开槽，所述圆形开槽内部内嵌有用于传动的限位轴承，所述锥形齿a的表面啮合设有锥形齿b，锥形齿b的一端设有第一从动皮带辊轮；所述第一从动皮带辊轮的底部安装有三角皮带结构，所述第一从动皮带辊轮通过三角皮带结构与第二从动皮带辊轮传动连接，第一从动皮带辊轮和第二从动皮带辊轮之间通过三角皮带结构与另一端所设的主动皮带辊轮同步旋转，所述第二从动皮带辊轮的一端衔接有延伸固定座，所述延伸固定座的顶端中部设有钻探取芯机构。

3、作为本发明一种优选方案：所述钻探取芯机构包括置于出管开槽管壁的上下滑动管件，所述上下滑动管件由多关节的取样管件组成，所述取样管件的两旁设有卡紧连接片；所述主动皮带辊轮的一端设有固定电机，所述固定电机的底部设有固定基座；所述卡紧连接片的表面开设有用以组合卡接的卡接钉，各取样管件拼接端通过卡紧连接片卡合连接，所述延伸固定座的外部设有探井升降机构。

4、作为本发明一种优选方案：所述探井升降机构包括安装在第一从动皮带辊轮边侧的放置侧板，其中放置侧板的板材边侧安装有上下滑动的防护外框，所述防护外框的框架中部横向安装有连接横杆，所述连接横杆与防护外框滑动支撑设置；所述防护外框的中部安装有支撑钢筋，所述支撑钢筋的顶端中部安装有u型托架，所述u型托架端头位置安装有上下伸缩支架，所述上下伸缩支架的中部开设有u型开槽，两根倾斜连接杆顶端交叉位置处通过衔接下移连杆与u型开槽上下伸缩设置，两倾斜连接杆与铰接轴铰接。

5、作为本发明一种优选方案：所述放置侧板顶部安装有固定翻转座，所述固定翻转座一端安装有倾斜连接杆，所述倾斜连接杆的中部延伸设有下移连杆，所述下移连杆的杆体顶部与两旁所设的倾斜连接杆中部滑动穿插设置；锥形齿a设置在下移连杆底部；所述防护外框的顶端安装有用以传递已经探挖完毕的传递机构，所述传递机构包括安装在防护外框顶端的三角引导支架，三角引导支架的底部表面安装有接取架，所述接取架之间间隔设有用于存放物料的存料托板，所述存料托板的顶端中部表面放置有放置支架。

6、作为本发明一种优选方案：所述防护外框顶部安装有托举机构；其中托举机构包括安装在地面四边角位置的缓冲托盘，所述缓冲托盘盘面的顶端安装有用于延伸上移的电动液压缸，所述电动液压缸的缸体伸缩端与缓冲托盘的顶部延伸设置，所述电动液压缸的顶端中部安装有用于支撑的倾斜支架，所述倾斜支架的一端安装有调节支架，所述调节支架设有四个，四根调节支架设置在移动底盘顶部四边角；所述移动底盘的底部安装有履带输送机构；所述履带输送机构包括安装在移动底盘两旁的驱动支架，所述驱动支架的表面套接有若干个坦克履带轮，若干个所述坦克履带轮的表面安装有用于传递的传输履带。

7、作为本发明一种优选方案：所述传输履带的边侧均设有外框支架，所述外框支架的端头侧壁安装有限位基座，所述限位基座的顶部表面安装有紧固螺钉，所述紧固螺钉的顶端安装有衔接支架。

8、作为本发明一种优选方案：所述移动底盘的边侧安装有升降扩展机构，所述升降扩展机构包括安装在移动底盘顶端中部的放置顶板，所述放置顶板的顶端中部设有铰接支架，所述铰接支架的顶部两旁均安装有固定轴承，所述固定轴承的中部设有用于牵拉的传动轴，所述传动轴的两旁安装有连杆，所述连杆的中部安装有u型闭合支架，所述u型闭合支架另一端设有牵引支架。

9、作为本发明一种优选方案：所述牵引支架的一端安装有联动机构；所述联动机构包括安装在铰接支架两边侧的牵引液压缸，所述牵引液压缸的一端设有用于牵拉的拨动块，所述拨动块的顶端联动设有u型支架，所述u型支架的一端与牵引支架支撑牵引设置。

10、作为本发明一种优选方案：所述放置顶板底部边缘安装有弧形支架，所述弧形支架的底部与地面翻转铰接设置，所述放置顶板的顶端边侧安装有绞龙旋转下探机构；所述绞龙旋转下探机构包括安装在放置顶板边侧的底板支架，所述底板支架的顶部安装有放置托板，所述放置托板的板面顶部设有角度调节支架，所述角度调节支架的顶端设有驱动滚轴，所述驱动滚轴顶端边侧设有弧形托举支架，所述弧形托举支架的关节活动端安装有传输电机，所述传输电机的输出端通过啮合齿轮与直线升降槽滑动伸缩位移，所述驱动滚轴的端头位置套设有夹持套管，所述夹持套管的管件中部与绞龙管座套接设置。

11、作为本发明一种优选方案：所述取样管件与指定的开挖绞龙管外壁套接设置，还包括支撑于地面上的缓冲托盘，所述缓冲托盘的两旁安装有防护侧板，所述缓冲托盘的背面安装有发电机。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：1）油砂钻探取芯核心技术点是利用开挖绞龙管和绞龙螺旋开道挖出一个深坑，挖掘途中动力源是由锥形齿a和锥形齿b的纵横转换动力实现带动绞龙螺旋旋转，改变油砂取芯环节深度，当固定电机通电，输出端会调控夹持套管呈现弧形摆动，控制绞龙螺旋支撑高度，夹持套管和传输电机就会线性滑动从而带动绞龙管座下移，完成置入土壤的任务，挖掘的深度直接影响到采集油砂钻探挖芯料的长度。

13、2）通过采用的放置侧板、外框支架、连接横杆和调节支架，扩展油砂取芯设备底部与地面的支撑面，分担钻探机构重量，在下移钻挖通道时，作为调动输出端动力源，下移时再统一托举，避免重心不稳，核心取芯环节：采用的大管套小管的策略，大管是利用开挖绞龙管边沿旋叶挖掘出油砂隧道，挖掘时油砂自动灌满出管开槽，这一部分芯料正好按照上下滑动管件、取样管件和卡紧连接片的方式灌入采集，而且这种方式取芯深度可自由拼接，取芯时，拆除卡紧连接片，掰开两半片导管，取出取样管件内部填满的油砂。

14、3）采用存料托板和三角引导支架，临时支撑，用于存放闲置未使用的钻探取芯机构，节省油砂矿井钻探区间，优势是：不打断采集进度，更换钻探取芯机构便利，日常工作，可实现多次采集。

15、4）采用坦克式履带，适应地质蓬松的砂地面，采用缓冲托盘、电动液压缸自由升降，将移动底盘悬空，分担钻挖设备重量，减轻机器晃动幅度。