一种兼具取芯和测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及地质取样技术领域，具体涉及一种兼具取芯和测试装置及方法。包括工作平台、移动组件、显示控制组件、动力组件、升降导轨、钻杆驱动、取芯测量组件、自动换杆组件和注水组件，钻杆取芯测量组件包括钻头、刀头、管状传感器、钻杆、卡扣、注水口、倾角传感器和两个调倾杆。钻杆通过调倾杆固定在钻杆驱动上，显示控制组件通过动力组件调整钻杆角度和钻进工作，通过钻杆的钻头中的管状传感器实时检测岩体的强度，同时，钻杆显示控制器根据其获得当前钻进位置的岩土体的剪切强度，及时调整钻杆的转力、钻进力和进水量，实现连续取芯工作。最后通过机械臂将岩芯取出，省时省力。省时省力。省时省力。

A device and method for both coring and testing

【技术实现步骤摘要】
一种兼具取芯和测试装置及方法


[0001]本专利技术涉及地质取样
，尤其涉及一种兼具取芯和测试装置及方法。

技术介绍

[0002]在地质钻探领域中，取芯钻探通常在垂直方向上取芯时，无法沿着其它设定的方向取芯。因为取芯钻探的过程中钻杆是高速旋转的，其角度时刻都在变化，在不断变化的角度中不能找到钻头工具面角的母线，也就无法测量出钻头的工具面角、方位角及顶角等技术参数。即取芯钻探的不足之处在于钻杆易偏移，不能实现其设定方向的连续取芯。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种兼具取芯和测试装置及方法，旨在解决取芯钻探中，钻杆易偏移，不能实现其设定方向的连续取芯的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的一种兼具取芯和测试装置，包括工作平台、移动组件、显示控制组件、动力组件、升降导轨、钻杆驱动、取芯测量组件、自动换杆组件和注水组件，所述移动组件设置于所述工作平台的底部，所述显示控制组件、所述动力组件、所述注水组件依次设置于所述工作平台的顶部，所述自动换杆组件设置于所述动力组件的顶部，所述升降导轨与所述动力组件的靠近所述注水组件的侧面可拆卸连接，所述钻杆驱动与所述升降导轨滑动连接，所述取芯测量组件贯穿所述钻杆驱动，并与所述钻杆驱动转动连接，所述取芯测量组件的顶端与所述注水组件连通；
[0005]所述取芯测量组件包括钻头、刀头、管状传感器、钻杆、卡扣、注水口、倾角传感器和两个调倾杆，所述刀头与所述钻头的底端可拆卸连接，所述管状传感器设置于所述钻头的管壁内，所述钻头与所述钻杆的底端可拆卸连接，所述钻杆贯穿所述钻杆驱动，并与所述钻杆驱动转动连接，所述注水口通过卡扣与所述钻杆的顶端可拆卸连接，并位于所述钻杆驱动的上方，所述卡扣通过两个所述与所述钻杆驱动转动连接，所述倾角传感器与所述注水口的顶端可拆卸连接，所述注水口与所述注水组件管道连接。
[0006]其中，所述移动组件包括拖车环、四个车轮和四个支撑组件，所述拖车环与所述工作平台的侧面可拆卸连接，四个所述车轮均匀设置于所述工作平台的底部，四个所述支撑组件分别与所述工作平台的底部转动连接。
[0007]其中，所述显示控制组件包括显示控制器和采集仪，所述显示控制器和所述采集仪均设置于所述工作平台的上方。
[0008]其中，所述动力组件包括发动机、旋转驱动、液压驱动和升降驱动，所述发动机、所述旋转驱动、所述液压驱动、所述升降驱动依次堆叠在所述工作平台的顶部。
[0009]其中，所述自动换杆组件包括机械臂控制器和机械臂，所述机械臂控制器与所述动力组件的顶部可拆卸连接，所述机械臂与所述机械臂控制器转动连接，并位于所述取芯测量组件的上方
[0010]其中，所述注水组件包括自吸式水泵、供水管和排水管，所述自吸式水泵与所述工
作平台的顶部可拆卸连接，所述自吸式水泵通过所述供水管与所述注水口连通，所述排水管的一端与所述自吸式水泵可拆卸连接。
[0011]本专利技术还提供了一种兼具取芯和测试剪切强度的方法，包括以下步骤：
[0012]通过显示器控制器调整所述钻杆角度，并使钻杆钻进；
[0013]所述管状传感器将被破坏的岩土体的有关剪切强度数据通过所述采集仪传输至所述显示控制器；
[0014]所述显示控制器对有关剪切强度数据分析计算，得到当前钻进位置的岩土体的剪切强度；
[0015]所述显示控制器根据当前钻进位置的岩土体的剪切强度，通过所述动力组件和所述注水组件调整所述钻杆的转力、钻进力和进水量；
[0016]钻进结束，通过所述机械臂将所述钻杆卸下，然后通过所述机械臂振动将岩芯取出。
[0017]本专利技术的有益效果为：通过所述管状传感器实时检测岩体的强度；所述显示控制器根据其获得当前钻进位置的岩土体的剪切强度，及时调整所述钻杆的转力、钻进力和进水量，实现连续取芯工作；通过机械臂将岩芯取出，省时省力。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术实施例提供的兼具取芯和测试装置的结构示意图。
[0020]图2是本专利技术实施例提供的兼具取芯和测试装置的正视图。
[0021]图3是本专利技术实施例提供的钻头的截面图。
[0022]图4是本专利技术实施例提供的兼具取芯和测试剪切强度的方法的步骤流程图。
[0023]1‑
工作平台、2
‑
移动组件、3
‑
显示控制组件、4
‑
动力组件、5
‑
升降导轨、6
‑
钻杆驱动、7
‑
取芯测量组件、8
‑
自动换杆组件、9
‑
注水组件、21
‑
拖车环、22
‑
车轮、23
‑
支撑组件、31
‑
显示控制器、32
‑
采集仪、41
‑
发动机、42
‑
旋转驱动、43
‑
液压驱动、44
‑
升降驱动、71
‑
钻头、72
‑
刀头、73
‑
管状传感器、74
‑
钻杆、75
‑
卡扣、76
‑
注水口、77
‑
倾角传感器、78
‑
调倾杆、81
‑
机械臂控制器、82
‑
机械臂、91
‑
自吸式水泵、92
‑
供水管、93
‑
排水管。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0025]请参阅图1至图3，本专利技术实施例提供一种兼具取芯和测试装置，包括工作平台1、移动组件2、显示控制组件3、动力组件4、升降导轨5、钻杆驱动6、取芯测量组件7、自动换杆组件8和注水组件9，所述移动组件2设置于所述工作平台1的底部，所述显示控制组件3、所述动力组件4、所述注水组件9依次设置于所述工作平台1的顶部，所述自动换杆组件8设置
于所述动力组件4的顶部，所述升降导轨5与所述动力组件4的靠近所述注水组件9的侧面可拆卸连接，所述钻杆驱动6与所述升降导轨5滑动连接，所述取芯测量组件7贯穿所述钻杆驱动6，并与所述钻杆驱动6转动连接，所述取芯测量组件7的顶端与所述注水组件9连通；
[0026]所述取芯测量组件7包括钻头71、刀头72、管状传感器73、钻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具取芯和测试装置，其特征在于，包括工作平台、移动组件、显示控制组件、动力组件、升降导轨、钻杆驱动、取芯测量组件、自动换杆组件和注水组件，所述移动组件设置于所述工作平台的底部，所述显示控制组件、所述动力组件、所述注水组件依次设置于所述工作平台的顶部，所述自动换杆组件设置于所述动力组件的顶部，所述升降导轨与所述动力组件的靠近所述注水组件的侧面可拆卸连接，所述钻杆驱动与所述升降导轨滑动连接，所述取芯测量组件贯穿所述钻杆驱动，并与所述钻杆驱动转动连接，所述取芯测量组件的顶端与所述注水组件连通；所述取芯测量组件包括钻头、刀头、管状传感器、钻杆、卡扣、注水口、倾角传感器和两个调倾杆，所述刀头与所述钻头的底端可拆卸连接，所述管状传感器设置于所述钻头的管壁内，所述钻头与所述钻杆的底端可拆卸连接，所述钻杆贯穿所述钻杆驱动，并与所述钻杆驱动转动连接，所述注水口通过卡扣与所述钻杆的顶端可拆卸连接，并位于所述钻杆驱动的上方，所述卡扣通过两个所述与所述钻杆驱动转动连接，所述倾角传感器与所述注水口的顶端可拆卸连接，所述注水口与所述注水组件管道连接。2.如权利要求1所述的兼具取芯和测试装置，其特征在于，所述移动组件包括拖车环、四个车轮和四个支撑组件，所述拖车环与所述工作平台的侧面可拆卸连接，四个所述车轮均匀设置于所述工作平台的底部，四个所述支撑组件分别与所述工作平台的底部转动连接。3.如权利要求2所述的兼具取芯和测试装置，其特征在于，所述显示控制组...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄翔，王伟军，齐运来，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：