一种页岩气勘探取样前处理装置的制作方法

本发明涉及页岩气勘探技术领域，特别涉及一种页岩气勘探取样前处理装置。

背景技术：

页岩气是指赋存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气，是连续生成的生物化学成因气、热成因气或二者的混合，可以游离态存在于天然裂缝和孔隙中，以吸附态存在于干酪根、黏土颗粒表面，还有极少量以溶解状态储存于干酪根和沥青质中，现有的页岩气勘探取样设备施工时设备稳定性差，存在一定的安全隐患，在复杂地形处施工，不能够保证施工平台的水平度，增加了施工难度，不能够预先将需要取样区域的杂物清理，取样的样品准确度存在偏差。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了一种页岩气勘探取样前处理装置，可以实现自动化固定安装设备、页岩气勘探取样准确的功能，具有页岩气勘探取样设备施工时设备稳定性好、能够在复杂地形处施工、能够预先将需要取样区域的杂物清理、将表层土壤去除干净等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种页岩气勘探取样前处理装置，包括安装盘、固定装置、预处理装置、取样装置，所述的安装盘中部设置有孔洞，固定装置对称安装在安装盘的外侧下端面上，预处理装置安装在安装盘的内端下侧面上，取样装置安装在安装盘的上端面上。

所述的固定装置包括固定电动滑块、调位气缸、主动气缸、钻地柱、固定电机、固定辊、固定片、固定弹簧、固定挡板，所述的固定电动滑块安装在安装盘的外侧下端面上，固定电动滑块的外端通过铰链与调位气缸的底端相连接，调位气缸的顶端通过铰链与主动气缸的外侧面相连接，主动气缸的底端通过铰链安装在固定电动滑块的内端下侧面上，主动气缸的顶端与钻地柱的上端相连接，钻地柱为锥形中空结构，钻地柱的外侧面为镂空结构，固定电机通过电机座安装在钻地柱的上端内侧面上，固定电机的输出轴与固定辊的上端相连接，固定片的下端通过铰链与固定辊的下端相连接，固定片均匀分布在固定辊的外侧面上，固定片的中部通过固定弹簧与固定辊的中部相连接，固定挡板安装在钻地柱外侧面镂空结构的内侧面之间；

所述的预处理装置包括预处理气缸、预处理安装板、旋转电机、主动齿轮、从动齿轮、滑动板、调节安装板、限位气缸、限位滑块、调节板、犁刀、清理刷、转动板、转轴、防护盘、调整电动滑块，所述的预处理气缸的底端对称安装在安装盘的下端面上，预处理气缸的顶端与预处理安装板的上端面相连接，预处理安装板的下端设置有滑槽，预处理安装板的中部设置有孔洞，预处理安装板的中部设置的孔洞位置与安装盘中部设置的孔洞位置一一对应，旋转电机通过电机座安装在预处理安装板的下端面上，旋转电机的输出轴与主动齿轮的上端面相连接，主动齿轮与从动齿轮相互啮合，从动齿轮为环形结构，滑动板的下端对称安装在从动齿轮的上端面上，滑动板的上端设置有滑块，滑动板为弧形结构，滑动板上端的滑块与预处理安装板下端设置的滑槽通过滑动配合的方式相连接，调节安装板对称安装在从动齿轮的上端面上，调节安装板的内端与限位气缸的底端相连接，限位气缸的顶端与限位滑块相连接，调节板的中部通过铰链与从动齿轮的下端面相连接，调节板的上端外侧面设置有滑槽，调节板的下端设置有孔洞，调节板上端设置的滑槽与限位滑块通过滑动配合的方式相连接，防护盘对称安装在调节板下端设置的孔洞内侧面上，转轴的两端安装在防护盘的中部之间，转轴的中部安装有转动板，转动板的上端安装有犁刀，犁刀的上端面为弧形面，转动板的下端安装有清理刷；

所述的取样装置包括支撑柱、给进气缸、安装圆盘、给进电机、麻花钻、支撑板，所述的支撑柱对称安装在安装盘的上端面上，支撑柱的上端安装有支撑板，给进气缸的底端安装在支撑板的中部下端面上，给进气缸的顶端与安装圆盘的上端相连接，给进电机通过电机座安装在圆盘的中部下端面上，给进电机的输出轴与麻花钻的上端相连接，具体工作时，给进气缸可以控制取样的深度，给进电机带动麻花钻进行钻地取样，麻花钻的螺纹内端设置有凹槽，可以保证取样土壤的完整度。

本发明的上述前处理装置，针对不同地形，固定电动滑块带动调位气缸的底端进行角度的调节，调位气缸可以根据不同的角度调节伸长量，使得安装盘在工作时始终处于水平状态，钻地柱的锥形结构可以减少钻地柱与地面的摩擦力，使得钻地柱更容易被推进表层土壤内，在钻地柱达到预定深度时，主动气缸会将钻地柱再推送一端距离，固定电机可以带动固定辊翻转，固定辊上的固定片在调整过程中，固定弹簧将固定片推出钻地柱的镂空位置外，固定挡板使得固定片停留在合适位置，接着主动气缸往回收缩一段距离，固定片的扩张，使得钻地柱在表层土壤里更加固定，预处理气缸可以调节犁刀和清理刷的高度，旋转电机带动从动齿轮进行旋转，滑动板在预处理安装板的下端的滑槽内滑动，从动齿轮上的限位气缸可以调整调节板的倾斜角度，预处理气缸与限位气缸的相互配合，可以将调节板上的清理刷在清理表层土壤表面时，清理刷能够始终保持水平角度的清理，使得清理过的表层土壤表面不会出现凹凸不平的现象，调整电动滑块可以切换犁刀与清理刷的位置，清理刷先将表层土壤杂物清理过后，犁刀对表层土壤进行简单的挖掘，犁刀的弧形面可以将挖掘的土壤翻向外侧，不会影响取样的准确度，给进气缸可以控制取样的深度，给进电机带动麻花钻进行钻地取样，麻花钻的螺纹内端设置有凹槽，可以保证取样土壤的完整度，可以实现自动化固定安装设备、页岩气勘探取样准确的功能。

本发明的有益效果在于：

一、本发明可以解决现有的页岩气勘探取样设备施工时设备稳定性差、不能够在复杂地形处施工、不能够预先将需要取样区域的杂物清理、没有将表层土壤去除干净等难题；可以实现自动化固定安装设备、页岩气勘探取样准确的功能，具有页岩气勘探取样设备施工时设备稳定性好、能够在复杂地形处施工、能够预先将需要取样区域的杂物清理、将表层土壤去除干净等优点；

二、本发明设置有固定装置，固定装置可以在设备施工过程中保证了设备的稳定性，可以调整设备的角度以适应不同的施工地形；

三、本发明设置有预处理装置，预处理装置可以对需要取样的表层土壤进行清理和简单的挖掘，防止表层土壤的杂物对取样准确度的影响；

四、本发明设置有取样装置，取样装置可以控制取样的深度，还可以很好的保存取样土壤。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明安装盘、固定电动滑块、调位气缸、主动气缸、钻地柱之间的结构示意图；

图3是本发明钻地柱、固定电机、固定辊、固定片、固定弹簧、固定挡板之间的结构示意图；

图4是本发明安装盘、取样装置之间的结构示意图；

图5是本发明安装盘、预处理气缸、预处理安装板、旋转电机、主动齿轮、从动齿轮、滑动板、调节安装板、限位气缸、限位滑块、调节板、防护盘之间的结构示意图；

图6是本发明调节板、犁刀、清理刷、转动板、转轴、调整电动滑块之间的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图6所示，一种页岩气勘探取样前处理装置，包括安装盘1、固定装置2、预处理装置3、取样装置4，所述的安装盘1中部设置有孔洞，固定装置2对称安装在安装盘1的外侧下端面上，预处理装置3安装在安装盘1的内端下侧面上，取样装置4安装在安装盘1的上端面上。

所述的固定装置2包括固定电动滑块21、调位气缸22、主动气缸23、钻地柱24、固定电机25、固定辊26、固定片27、固定弹簧28、固定挡板29。

所述的固定电动滑块21安装在安装盘1的外侧下端面上。

固定电动滑块21的外端通过铰链与调位气缸22的底端相连接。

调位气缸22的顶端通过铰链与主动气缸23的外侧面相连接，主动气缸23的底端通过铰链安装在固定电动滑块21的内端下侧面上。

主动气缸23的顶端与钻地柱24的上端相连接。

钻地柱24为锥形中空结构，钻地柱24的外侧面为镂空结构。

固定电机25通过电机座安装在钻地柱24的上端内侧面上，固定电机25的输出轴与固定辊26的上端相连接。

固定片27的下端通过铰链与固定辊26的下端相连接，固定片27均匀分布在固定辊26的外侧面上，固定片27的中部通过固定弹簧28与固定辊26的中部相连接。

固定挡板29安装在钻地柱24外侧面镂空结构的内侧面之间。

具体工作时，针对不同地形，固定电动滑块21带动调位气缸22的底端进行角度的调节，调位气缸22可以根据不同的角度调节伸长量，使得安装盘1在工作时始终处于水平状态，钻地柱24的锥形结构可以减少钻地柱24与地面的摩擦力，使得钻地柱24更容易被推进表层土壤内，在钻地柱24达到预定深度时，主动气缸23会将钻地柱24再推送一端距离，固定电机25可以带动固定辊26翻转，固定辊26上的固定片27在调整过程中，固定弹簧28将固定片27推出钻地柱24的镂空位置外，固定挡板29使得固定片27停留在合适位置，接着主动气缸23往回收缩一段距离，固定片27的扩张，使得钻地柱24在表层土壤里更加固定。

结合图示，预处理装置3包括预处理气缸31、预处理安装板32、旋转电机33、主动齿轮34、从动齿轮35、滑动板36、调节安装板37、限位气缸38、限位滑块39、调节板310、犁刀311、清理刷312、转动板313、转轴314、防护盘315、调整电动滑块316。

预处理气缸31的底端对称安装在安装盘1的下端面上。

预处理气缸31的顶端与预处理安装板32的上端面相连接。

预处理安装板32的下端设置有滑槽，预处理安装板32的中部设置有孔洞，中部设置的孔洞位置与安装盘1中部设置的孔洞位置一一对应。

旋转电机33通过电机座安装在预处理安装板32的下端面上，旋转电机33的输出轴与主动齿轮34的上端面相连接。

主动齿轮34与从动齿轮35相互啮合，从动齿轮35为环形结构。

滑动板36的下端对称安装在从动齿轮35的上端面上，滑动板36的上端设置有滑块，滑动板36为弧形结构。

滑动板36上端的滑块与预处理安装板32下端设置的滑槽通过滑动配合的方式相连接。

调节安装板37对称安装在从动齿轮35的上端面上，调节安装板37的内端与限位气缸38的底端相连接，限位气缸38的顶端与限位滑块39相连接。

调节板310的中部通过铰链与从动齿轮35的下端面相连接；调节板310的上端外侧面设置有滑槽；调节板310的下端设置有孔洞。调节板310上端设置的滑槽与限位滑块39通过滑动配合的方式相连接。

防护盘315对称安装在调节板310下端设置的孔洞内侧面上。

转轴314的两端安装在防护盘315的中部之间，转轴314的中部安装有转动板313，转动板313的上端安装有犁刀311，犁刀311的上端面为弧形面。

转动板313的下端安装有清理刷312，具体工作时，预处理气缸31可以调节犁刀311和清理刷312的高度，旋转电机33带动从动齿轮35进行旋转，滑动板36在预处理安装板32的下端的滑槽内滑动。

从动齿轮35上的限位气缸38可以调整调节板310的倾斜角度，预处理气缸31与限位气缸38的相互配合，可以将调节板310上的清理刷312在清理表层土壤表面时，清理刷312能够始终保持水平角度的清理，使得清理过的表层土壤表面不会出现凹凸不平的现象。

调整电动滑块316可以切换犁刀311与清理刷312的位置，清理刷312先将表层土壤杂物清理过后，犁刀311对表层土壤进行简单的挖掘，犁刀311的弧形面可以将挖掘的土壤翻向外侧，不会影响取样的准确度。

取样装置4包括支撑柱41、给进气缸42、安装圆盘43、给进电机44、麻花钻45、支撑板46，所述的支撑柱41对称安装在安装盘1的上端面上。

支撑柱41的上端安装有支撑板46，给进气缸42的底端安装在支撑板46的中部下端面上，给进气缸42的顶端与安装圆盘43的上端相连接。

给进电机44通过电机座安装在圆盘43的中部下端面上，给进电机44的输出轴与麻花钻45的上端相连接。具体工作时，给进气缸42可以控制取样的深度，给进电机44带动麻花钻45进行钻地取样，麻花钻45的螺纹内端设置有凹槽，可以保证取样土壤的完整度。

针对不同地形，结合图示，固定电动滑块21带动调位气缸22的底端进行角度的调节，调位气缸22可以根据不同的角度调节伸长量，使得安装盘1在工作时始终处于水平状态，钻地柱24的锥形结构可以减少钻地柱24与地面的摩擦力，使得钻地柱24更容易被推进表层土壤内。

在钻地柱24达到预定深度时，主动气缸23会将钻地柱24再推送一端距离，固定电机25可以带动固定辊26翻转，固定辊26上的固定片27在调整过程中，固定弹簧28将固定片27推出钻地柱24的镂空位置外，固定挡板29使得固定片27停留在合适位置，接着主动气缸23往回收缩一段距离，固定片27的扩张，使得钻地柱24在表层土壤里更加固定，预处理气缸31可以调节犁刀311和清理刷312的高度，旋转电机33带动从动齿轮35进行旋转，滑动板36在预处理安装板32的下端的滑槽内滑动，从动齿轮35上的限位气缸38可以调整调节板310的倾斜角度，预处理气缸31与限位气缸38的相互配合，可以将调节板310上的清理刷312在清理表层土壤表面时。

清理刷312能够始终保持水平角度的清理，使得清理过的表层土壤表面不会出现凹凸不平的现象，调整电动滑块316可以切换犁刀311与清理刷312的位置，清理刷312先将表层土壤杂物清理过后，犁刀311对表层土壤进行简单的挖掘，犁刀311的弧形面可以将挖掘的土壤翻向外侧，不会影响取样的准确度。

同时，给进气缸42可以控制取样的深度，给进电机44带动麻花钻45进行钻地取样，麻花钻45的螺纹内端设置有凹槽，可以保证取样土壤的完整度，实现了自动化固定安装设备、页岩气勘探取样准确的功能，解决了现有的页岩气勘探取样设备施工时设备稳定性差、不能够在复杂地形处施工、不能够预先将需要取样区域的杂物清理、没有将表层土壤去除干净等难题，达到了目的。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。