一种页岩气勘查勘验自动化操作平台的制作方法

本发明涉及页岩气勘查勘验领域，特别涉及一种页岩气勘查勘验自动化操作平台。

背景技术：

页岩气是一种清洁、高效的能源资源和化工原料，主要用于民用和工业燃料，化工和发电等，具有广阔开发前景，页岩气的开发和利用有利于缓解油气资源短缺，增加清洁能源供应，是常规能源的重要补充，页岩气勘查勘验过程中需要进行土壤取样，但是，现有的取样器通常直接插入土壤中，土壤松软时，不同的土壤层挤压在一起导致取出的样本分层不明显，采集多个样本时需要多次插入土壤中，取样不方便，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低。

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查勘验自动化操作平台，可以实现对页岩气勘测过程中进行土壤取样的功能，对土壤进行钻孔后进行孔内壁取样，很大程度上保证了样本的完整性，同一时间采集多个样本，取样方便，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种页岩气勘查勘验自动化操作平台，包括移动调节装置、钻孔装置和取样装置，所述的移动调节装置的上端左侧安装有钻孔装置，移动调节装置的上端右侧安装有取样装置。

所述的移动调节装置包括移动平台、主电机、辅滑槽、转杆、圆板、主气缸、主板、稳气缸和双向伸缩板，移动平台的左端安装有主电机，主电机的输出轴上安装有圆板，圆板的下端安装有转杆，转杆通过滑动配合的方式与辅滑槽相连，辅滑槽安装在移动平台上，圆板上安装有主气缸，主气缸的顶端通过法兰安装在主板上,主板的右端下侧对称安装有稳气缸，稳气缸的顶端安装在双向伸缩板；

所述的钻孔装置包括压气缸、压板、钻电机、连架、连滑槽、滑杆、圆钻头、调节气缸、切平刀和压紧机构，压气缸安装在主板的左端，压气缸的顶端安装在压板上，压板上安装有钻电机，钻电机的输出轴上安装有连架，连架的上端安装有滑杆，滑杆通过滑动配合的方式与连滑槽相连，连滑槽安装在压板的下端，连架的下端安装在圆钻头上，圆钻头的内壁下端通过铰链安装有切平刀，切平刀与圆钻头的中部内壁之间通过销轴安装有调节气缸，圆钻头的上端沿其周向均匀安装有压紧机构；

所述的取样装置包括弧形框、两个封闭板、半圆滑块、压缩弹簧、插入框、两个操作气缸、两个插入板、工作电机、绷紧绳和收放轮，弧形框安装在双向伸缩板上，且弧形框内设置有滑轨槽，弧形框的内端设置有滑动槽，且滑轨槽与滑动槽相通，滑轨槽通过滑动配合的方式与半圆滑块相连，半圆滑块的前端与弧形框之间连接有压缩弹簧，弧形框的前端外侧安装有插入框，插入框内通过销轴安装有操作气缸，操作气缸的顶端通过销轴安装在插入板上，插入板通过铰链安装在插入框的外端，弧形框的前端内侧通过底座安装有工作电机，工作电机的输出轴上安装有收放轮，收放轮上缠绕有绷紧绳的前端，绷紧绳的后端与半圆滑块相连，弧形框的上下两端安装有两个封闭板；

作为本发明的一种优选技术方案，所述的压紧机构包括固滑槽、固滑块、二次压紧块、连弹簧、挤压块和下降气缸，固滑槽对称安装在空槽的侧壁上，固滑槽通过滑动配合的方式与固滑块相连，固滑块安装在二次压紧块的侧壁上，二次压紧块与空槽之间连接有连弹簧，圆钻头的上端通过气缸座安装有下降气缸，下降气缸的顶端安装在挤压块内，具体工作时，钻孔装置将圆钻头内的土壤切断后，下降气缸带动挤压块下降，挤压块挤压二次压紧块，二次压紧块同时对圆钻头内的土壤进行二次压紧，连弹簧起到连接与复位的作用，压紧机构确保圆钻头内的土壤取出过程中不会大批量掉落回钻孔内，操作简单。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的挤压块为弧面梯形结构，且挤压块位于二次压紧块与空槽之间，确保对圆钻头内的土壤进行二次压紧，操作简单。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的圆钻头的上端沿其周向均匀设置有空槽，操作简单。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的半圆滑块的后端外侧设置有插头，半圆滑块的前端设置有卡块，防止半圆滑块全部滑出滑轨槽，且半圆滑块由透明玻璃的材质组成，方便人员对取样进行观察，操作简单。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的绷紧绳不具有弹性，绷紧绳控制半圆滑块的进出，操作简单。

本发明的有益效果在于：

1、本发明可以解决现有页岩气勘测时需要进行土壤取样，现有的取样器通常直接插入土壤中，土壤松软时，不同的土壤层挤压在一起导致取出的样本分层不明显，采集多个样本时需要多次插入土壤中，取样不方便，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，可以实现对页岩气勘测过程中进行土壤取样的功能，对土壤进行钻孔后进行孔内壁取样，很大程度上保证了样本的完整性，同一时间采集多个样本，取样方便，耗费时间短，且具有操作简单、劳动强度小与工作效率高等优点；

2、本发明设置有移动调节装置，移动调节装置带动钻孔装置和取样装置进行移动与方位调节，辅助本发明工作，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率；

3、本发明设置有钻孔装置，钻孔装置对土壤进行钻孔，压紧机构同时对圆钻头内的土壤进行二次压紧，避免了圆钻头内的土壤取出过程中大批量掉落回钻孔内，操作简单，孔内壁取样，很大程度上保证了样本的完整性，减小了劳动强度；

4、本发明设置有取样装置，取样装置同一时间采集多个样本，取样方便，耗费时间短，提高了工作效率。

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是本发明主板与钻孔装置之间的第一结构示意图；

图3是本发明主板与钻孔装置之间的第二结构示意图；

图4是本发明取样装置的结构示意图；

图5是本发明图4的剖视图。

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5所示，一种页岩气勘查勘验自动化操作平台，包括移动调节装置1、钻孔装置2和取样装置3，所述的移动调节装置1的上端左侧安装有钻孔装置2，移动调节装置1的上端右侧安装有取样装置3。

所述的移动调节装置1包括移动平台11、主电机12、辅滑槽13、转杆14、圆板15、主气缸16、主板17、稳气缸18和双向伸缩板19。

移动平台11的左端安装有主电机12，主电机12的输出轴上安装有圆板15，圆板15的下端安装有转杆14，转杆14通过滑动配合的方式与辅滑槽13相连，辅滑槽13安装在移动平台11上，圆板15上安装有主气缸16，主气缸16的顶端通过法兰安装在主板17上,主板17的右端下侧对称安装有稳气缸18，稳气缸18的顶端安装在双向伸缩板19。

具体工作时，移动调节装置1通过移动带动钻孔装置2和取样装置3移动到工作位置，钻孔装置2钻孔完毕后，移动调节装置1带动主板17转动180度使得取样装置3调节到原先钻孔装置2工作的位置进行工作，移动调节装置1带动钻孔装置2和取样装置3进行移动与方位调节，辅助本发明工作，耗费短，减小了劳动强度，提高了工作效率。

钻孔装置2包括压气缸21、压板22、钻电机23、连架24、连滑槽25、滑杆26、圆钻头27、调节气缸28、切平刀29和压紧机构30。

压气缸21安装在主板17的左端，压气缸21的顶端安装在压板22上。

压板22上安装有钻电机23，钻电机23的输出轴上安装有连架24，连架24的上端安装有滑杆26，滑杆26通过滑动配合的方式与连滑槽25相连，连滑槽25安装在压板22的下端，连架24的下端安装在圆钻头27上。

圆钻头27的内壁下端通过铰链安装有切平刀29，切平刀29与圆钻头27的中部内壁之间通过销轴安装有调节气缸28。

圆钻头27的上端沿其周向均匀安装有压紧机构30。

具体工作时，钻孔装置2带动圆钻头27进行下降钻孔，调节气缸28带动切平刀29进行角度调节，钻电机23带动圆钻头27转动使得切平刀29对圆钻头27刀头部位的土壤切断，压紧机构30同时对圆钻头27内的土壤进行二次压紧，钻孔装置2带动切断土壤取出，钻孔装置2对土壤进行钻孔，压紧机构30同时对圆钻头27内的土壤进行二次压紧，避免了圆钻头27内的土壤取出过程中大批量掉落回钻孔内，操作简单，孔内壁取样，很大程度上保证了样本的完整性，减小了劳动强度。

结合图示，取样装置3包括弧形框31、两个封闭板32、半圆滑块33、压缩弹簧34、插入框35、两个操作气缸36、两个插入板37、工作电机38、绷紧绳39和收放轮40。弧形框31安装在双向伸缩板19上，且弧形框31内设置有滑轨槽。

弧形框31的内端设置有滑动槽，且滑轨槽与滑动槽相通。滑轨槽通过滑动配合的方式与半圆滑块33相连。

半圆滑块33的前端与弧形框31之间连接有压缩弹簧34。

弧形框31的前端外侧安装有插入框35。插入框35内通过销轴安装有操作气缸36，操作气缸36的顶端通过销轴安装在插入板37上。插入板37通过铰链安装在插入框35的外端。

弧形框31的前端内侧通过底座安装有工作电机38，工作电机38的输出轴上安装有收放轮40，收放轮40上缠绕有绷紧绳39的前端，绷紧绳39的后端与半圆滑块33相连，弧形框31的上下两端安装有两个封闭板32。

具体工作时，移动调节装置1带动取样装置3调节到钻孔内，双向伸缩板19带动取样装置3插入钻孔内壁，工作电机38松掉绷紧绳39，半圆滑块33在压缩弹簧34的作用下快速插入土壤中直到半圆滑块33插入插入框35内，插入前，两个操作气缸36带动两个插入板37进行角度调节确保两个插入板37形成一个插入槽，方便半圆滑块33插入，取样装置3同一时间采集多个样本，取样方便，耗费时间短，提高了工作效率。

在一些实施例中，压紧机构30包括固滑槽301、固滑块302、二次压紧块303、连弹簧304、挤压块305和下降气缸306。

固滑槽301对称安装在空槽的侧壁上，固滑槽301通过滑动配合的方式与固滑块302相连，固滑块302安装在二次压紧块303的侧壁上。

二次压紧块303与空槽之间连接有连弹簧304，圆钻头27的上端通过气缸座安装有下降气缸306，下降气缸306的顶端安装在挤压块305内.

具体工作时，钻孔装置2将圆钻头27内的土壤切断后，下降气缸306带动挤压块305下降，挤压块305挤压二次压紧块303，二次压紧块303同时对圆钻头27内的土壤进行二次压紧，连弹簧304起到连接与复位的作用，压紧机构30确保圆钻头27内的土壤取出过程中不会大批量掉落回钻孔内，操作简单。

所述的挤压块305为弧面梯形结构，且挤压块305位于二次压紧块303与空槽之间，确保对圆钻头27内的土壤进行二次压紧，操作简单。

所述的圆钻头27的上端沿其周向均匀设置有空槽，操作简单。

所述的半圆滑块33的后端外侧设置有插头，半圆滑块33的前端设置有卡块，防止半圆滑块33全部滑出滑轨槽，且半圆滑块33由透明玻璃的材质组成，方便人员对取样进行观察，操作简单。

所述的绷紧绳39不具有弹性，绷紧绳39控制半圆滑块33的进出，操作简单。

工作时，首先，移动调节装置1开始工作，移动调节装置1通过移动带动钻孔装置2和取样装置3移动到工作位置，钻孔装置2钻孔完毕后，移动调节装置1带动主板17转动180度使得取样装置3调节到原先钻孔装置2工作的位置进行工作，第二步，钻孔装置2开始工作，钻孔装置2带动圆钻头27进行下降钻孔，调节气缸28带动切平刀29进行角度调节，钻电机23带动圆钻头27转动使得切平刀29对圆钻头27刀头部位的土壤切断，压紧机构30同时对圆钻头27内的土壤进行二次压紧，钻孔装置2带动切断土壤取出，之后，压紧机构30开始工作，钻孔装置2将圆钻头27内的土壤切断后，下降气缸306带动挤压块305下降，挤压块305挤压二次压紧块303，二次压紧块303同时对圆钻头27内的土壤进行二次压紧，第三步，取样装置3开始工作，移动调节装置1带动取样装置3调节到钻孔内，双向伸缩板19带动取样装置3插入钻孔内壁，工作电机38松掉绷紧绳39，半圆滑块33在压缩弹簧34的作用下快速插入土壤中直到半圆滑块33插入插入框35内，插入前，两个操作气缸36带动两个插入板37进行角度调节确保两个插入板37形成一个插入槽，方便半圆滑块33插入，取样装置3对土壤层进行取样，实现了对页岩气勘测过程中进行土壤取样的功能，解决了现有页岩气勘测时需要进行土壤取样，现有的取样器通常直接插入土壤中，土壤松软时，不同的土壤层挤压在一起导致取出的样本分层不明显，采集多个样本时需要多次插入土壤中，取样不方便，过程所耗时间长，劳动强度大和效率低等难题，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。