一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具的制作方法

本发明涉及地质勘探设备。具体地说是一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具。

背景技术：

1、勘探工作是工程地质勘探的重要工作方法之一，工程地质勘探包括物探、钻探、坑探等，目前勘探人员在进行工作时，大多是先用钻机对指定地点钻洞，钻洞完成后取出钻机，再使用采样设备对土石进行采样，操作比较繁琐，使勘探人员的工作效率较低。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种工作效率较高的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，包括外筒，所述外筒的外表面安装有支架，所述外筒的顶部设置有防护壳，所述外筒内滑动连接有内筒，所述防护壳内安装有电机，所述电机输出端穿入外筒的端部固定连接有第一螺杆，所述第一螺杆与内筒螺纹连接，所述第一螺杆内滑动连接有驱动柱，所述驱动柱的底端安装有蓄能驱动机构，所述内筒的底端转动连接有套筒，所述套筒内安装有钻洞机构，所述钻洞机构与蓄能驱动机构驱动连接，所述套筒的内壁安装有采样机构，所述采样机构的动力输入端与钻洞机构驱动连接。

3、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述外筒的表面开设有多个定位孔，所述外筒表面设有与定位孔相适配的刻度线。

4、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述支架的表面可拆卸连接有插销，所述插销穿入支架的端部与定位孔卡合。

5、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述驱动柱表面的中段部位设有定位条，所述定位条与第一螺杆卡合。

6、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述蓄能驱动机构包括安装筒和单向内齿环，所述安装筒安装在内筒的内壁，所述单向内齿环的底端与安装筒转动连接，且所述单向内齿环与驱动柱转动连接，所述单向内齿环的底端同轴固定连接有传动杆，且所述传动杆与安装筒贯穿连接，所述传动杆的底端与钻洞机构驱动连接；所述驱动柱底端的两侧均设置有弹性限位块，所述弹性限位块与单向内齿环的齿槽卡合；所述安装筒内安装有涡卷弹簧，且所述涡卷弹簧的内端与传动杆固定连接，所述安装筒的内壁上开设有至少两个凹槽，所述凹槽与涡卷弹簧的外端卡合。

7、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述钻洞机构包括固定筒和定位耳，所述固定筒与传动杆同轴贯穿连接，所述定位耳设置在固定筒的两侧，且两个所述定位耳的另一侧均与套筒的内壁固定连接，所述固定筒内安装有双向棘轮组件，所述固定筒的底部安装有升降驱动组件，所述双向棘轮组件与升降驱动组件驱动连接，所述升降驱动组件的底端设有钻头，且所述钻头与套筒滑动连接；所述双向棘轮组件包括固定连接在传动杆表面的棘轮，且所述棘轮位于固定筒内，所述固定筒上设有调节筒，所述调节筒内转动连接有定位板，所述调节筒内位于定位板的一侧滑动连接有限位块，所述调节筒内位于定位板的另一侧滑动连接有定位柱，所述定位板上位于定位柱的两侧均滑动连接有滑块，所述定位柱底端的两侧均铰接有第一驱动杆，所述第一驱动杆的另一端与滑块的一侧铰接，所述限位块顶端的两侧均铰接有第二驱动杆，所述第二驱动杆的另一端与滑块的另一侧铰接；所述调节筒内壁远离限位块的一面开设有两个限位槽，且两个所述限位槽分别位于定位柱的两侧，所述定位柱的一侧设有与限位槽相适配的限位杆；所述定位柱穿出调节筒的一端设有转柄，所述定位柱上位于调节筒与转柄之间套接有弹簧。

8、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述升降驱动组件包括第一齿轮，所述第一齿轮的顶端与传动杆的底端固定连接，所述第一齿轮的两侧均啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的顶端与定位耳转动连接，所述第二齿轮内螺纹贯穿连接有第二螺杆，且所述第二螺杆的底端与钻头转动连接，所述传动杆驱使第一齿轮带动第二齿轮转动，第二螺杆带着钻头升起或下降。

9、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述采样机构包括安装在套筒内的隔板，且所述隔板的顶部与第一齿轮的底端转动连接，所述隔板与第二螺杆螺纹贯穿连接，所述钻头的顶部设有密封垫，所述密封垫与套筒的内壁滑动密封连接，所述套筒内壁位于隔板与密封垫之间开设有至少三个滑道，所述滑道内滑动连接有弧形夹板，所述滑道的顶面上固定连接有弹力绳，且所述弹力绳与弧形夹板固定连接，所述钻头上升，隔板与密封垫之间气压增高，弧形夹板伸出滑道；所述钻头下降，隔板与密封垫之间气压降低，弹力绳驱使弧形夹板收入滑道。

10、上述一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，所述防护壳的两侧均设有手柄，所述手柄的表面设有防滑垫。

11、本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：

12、1、本发明，通过蓄能驱动机构、钻洞机构和采样机构的配合设置，该装置在钻洞至指定深度后，钻头自动收入套筒内，同时采样机构对指定深度的土石进行自动采样，该装置操作简单快捷，有效的提高了勘探人员的工作效率。

13、2、本发明，通过采样机构的设置，弧形夹板伸出滑道，但不会完全闭合，相互之间留有空隙，避免了土石样品受到挤压，影响土石样品状态，或对采样机构的部件造成损坏。

技术特征：

1.一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，包括外筒(1)，所述外筒(1)的外表面安装有支架(2)，所述外筒(1)的顶部设置有防护壳(3)，所述外筒(1)内滑动连接有内筒(4)，所述防护壳(3)内安装有电机(5)，所述电机(5)输出端穿入外筒(1)的端部固定连接有第一螺杆(6)，所述第一螺杆(6)与内筒(4)螺纹连接，所述第一螺杆(6)内滑动连接有驱动柱(7)，所述驱动柱(7)的底端安装有蓄能驱动机构(8)，所述内筒(4)的底端转动连接有套筒(9)，所述套筒(9)内安装有钻洞机构(10)，所述钻洞机构(10)与蓄能驱动机构(8)驱动连接，所述套筒(9)的内壁安装有采样机构(11)，所述采样机构(11)的动力输入端与钻洞机构(10)驱动连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述外筒(1)的表面开设有多个定位孔(12)，所述外筒(1)表面设有与定位孔(12)相适配的刻度线(13)。

3.根据权利要求2所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述支架(2)的表面可拆卸连接有插销(14)，所述插销(14)穿入支架(2)的端部与定位孔(12)卡合。

4.根据权利要求1所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述驱动柱(7)表面的中段部位设有定位条(15)，所述定位条(15)与第一螺杆(6)卡合。

5.根据权利要求1所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述蓄能驱动机构(8)包括安装筒(801)和单向内齿环(802)，所述安装筒(801)安装在内筒(4)的内壁，所述单向内齿环(802)的底端与安装筒(801)转动连接，且所述单向内齿环(802)与驱动柱(7)转动连接，所述单向内齿环(802)的底端同轴固定连接有传动杆(803)，且所述传动杆(803)与安装筒(801)贯穿连接，所述传动杆(803)的底端与钻洞机构(10)驱动连接；所述驱动柱(7)底端的两侧均设置有弹性限位块(804)，所述弹性限位块(804)与单向内齿环(802)的齿槽卡合；所述安装筒(801)内安装有涡卷弹簧(805)，且所述涡卷弹簧(805)的内端与传动杆(803)固定连接，所述安装筒(801)的内壁上开设有至少两个凹槽(806)，所述凹槽(806)与涡卷弹簧(805)的外端卡合。

6.根据权利要求5所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述钻洞机构(10)包括固定筒(1001)和定位耳(1002)，所述固定筒(1001)与传动杆(803)同轴贯穿连接，所述定位耳(1002)设置在固定筒(1001)的两侧，且两个所述定位耳(1002)的另一侧均与套筒(9)的内壁固定连接，所述固定筒(1001)内安装有双向棘轮组件，所述固定筒(1001)的底部安装有升降驱动组件，所述双向棘轮组件与升降驱动组件驱动连接，所述升降驱动组件的底端设有钻头(1018)，且所述钻头(1018)与套筒(9)滑动连接；所述双向棘轮组件包括固定连接在传动杆(803)表面的棘轮(1003)，且所述棘轮(1003)位于固定筒(1001)内，所述固定筒(1001)上设有调节筒(1004)，所述调节筒(1004)内转动连接有定位板(1005)，所述调节筒(1004)内位于定位板(1005)的一侧滑动连接有限位块(1006)，所述调节筒(1004)内位于定位板(1005)的另一侧滑动连接有定位柱(1007)，所述定位板(1005)上位于定位柱(1007)的两侧均滑动连接有滑块(1008)，所述定位柱(1007)底端的两侧均铰接有第一驱动杆(1009)，所述第一驱动杆(1009)的另一端与滑块(1008)的一侧铰接，所述限位块(1006)顶端的两侧均铰接有第二驱动杆(1010)，所述第二驱动杆(1010)的另一端与滑块(1008)的另一侧铰接；所述调节筒(1004)内壁远离限位块(1006)的一面开设有两个限位槽(1011)，且两个所述限位槽(1011)分别位于定位柱(1007)的两侧，所述定位柱(1007)的一侧设有与限位槽(1011)相适配的限位杆(1012)；所述定位柱(1007)穿出调节筒(1004)的一端设有转柄(1013)，所述定位柱(1007)上位于调节筒(1004)与转柄(1013)之间套接有弹簧(1014)。

7.根据权利要求6所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述升降驱动组件包括第一齿轮(1015)，所述第一齿轮(1015)的顶端与传动杆(803)的底端固定连接，所述第一齿轮(1015)的两侧均啮合有第二齿轮(1016)，所述第二齿轮(1016)的顶端与定位耳(1002)转动连接，所述第二齿轮(1016)内螺纹贯穿连接有第二螺杆(1017)，且所述第二螺杆(1017)的底端与钻头(1018)转动连接，所述传动杆(803)驱使第一齿轮(1015)带动第二齿轮(1016)转动，第二螺杆(1017)带着钻头(1018)升起或下降。

8.根据权利要求7所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述采样机构(11)包括安装在套筒(9)内的隔板(1101)，且所述隔板(1101)的顶部与第一齿轮(1015)的底端转动连接，所述隔板(1101)与第二螺杆(1017)螺纹贯穿连接，所述钻头(118)的顶部设有密封垫(1102)，所述密封垫(1102)与套筒(9)的内壁滑动密封连接，所述套筒(9)内壁位于隔板(1101)与密封垫(1102)之间开设有至少三个滑道(1103)，所述滑道(1103)内滑动连接有弧形夹板(1104)，所述滑道(1103)的顶面上固定连接有弹力绳(1105)，且所述弹力绳(1105)与弧形夹板(1104)固定连接，所述钻头(1018)上升，隔板(1101)与密封垫(1102)之间气压增高，弧形夹板(1104)伸出滑道(1103)；所述钻头(1018)下降，隔板(1101)与密封垫(1102)之间气压降低，弹力绳(1105)驱使弧形夹板(1104)收入滑道(1103)。

9.根据权利要求1所述的一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，其特征在于，所述防护壳(3)的两侧均设有手柄(16)，所述手柄(16)的表面设有防滑垫(17)。

技术总结
本发明公开一种适用于浅层勘探的手持式钻探工具，包括外筒，所述外筒的外表面安装有支架，所述外筒的顶部设置有防护壳，所述外筒内滑动连接有内筒，所述防护壳内安装有电机，所述电机输出端穿入外筒的端部固定连接有第一螺杆，所述第一螺杆与内筒螺纹连接，所述第一螺杆内滑动连接有驱动柱，所述驱动柱的底端安装有蓄能驱动机构，所述内筒的底端转动连接有套筒，所述套筒内安装有钻洞机构，所述钻洞机构与蓄能驱动机构驱动连接。本发明，通过蓄能驱动机构、钻洞机构和采样机构的配合设置，该装置在钻洞至指定深度后，钻头自动收入套筒内，同时采样机构对指定深度的土石进行自动采样，该装置操作简单快捷，有效的提高了勘探人员的工作效率。

技术研发人员：刘书杰,于智杰,王桦,贺文,谢作栋,孙金泽,杨雪
受保护的技术使用者：煤炭科学研究总院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15