本發(fā)明涉及用于地質(zhì)勘探的鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)。

背景技術(shù)：

本部分中的陳述僅僅提供了與本發(fā)明公開的內(nèi)容有關(guān)的背景信息，且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

隨著環(huán)境污染的加劇，環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作越發(fā)重要，為了準(zhǔn)確圈定地下污染物的擴(kuò)散范圍，需要借助環(huán)境地質(zhì)調(diào)查鉆機(jī)獲取高精度的地質(zhì)樣品。

目前環(huán)境地質(zhì)調(diào)查鉆機(jī)的動(dòng)力源基本采用柴油機(jī)或汽油機(jī)，其排放的尾氣污染環(huán)境，急需新能源環(huán)保型動(dòng)力源的鉆機(jī)。

目前環(huán)境地質(zhì)調(diào)查鉆機(jī)多采用沖洗液循環(huán)的回轉(zhuǎn)鉆探或靜壓鉆探的方式進(jìn)行取樣，沖洗液對(duì)地層樣品造成較大程度的污染和擾動(dòng)，靜壓鉆探碰到硬地層時(shí)無(wú)法壓入。聲波鉆機(jī)采用超高頻振動(dòng)鉆進(jìn)的方式，不需沖洗液，不污染地層，對(duì)地層樣品的擾動(dòng)極小，能夠獲取高質(zhì)量的地層樣品。

目前聲波鉆機(jī)種類少，多為履帶裝載方式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積較大、成本高并搬遷困難，難以滿足河灘、林地、丘陵和水域等交通不便地區(qū)的環(huán)境地質(zhì)調(diào)查工作。

此外，個(gè)別分體式聲波鉆機(jī)從動(dòng)力機(jī)輸出端通過(guò)軟軸機(jī)械驅(qū)動(dòng)聲波動(dòng)力頭偏心裝置，軟軸在超高頻振動(dòng)力作用下容易發(fā)生疲勞破壞，壽命短，需要頻繁更換、維護(hù)成本高。柴油或汽油動(dòng)力機(jī)輸出端轉(zhuǎn)速一般在2000～4000轉(zhuǎn)/分鐘的范圍，聲波動(dòng)力頭則需要設(shè)計(jì)機(jī)械增速機(jī)構(gòu)使其達(dá)到9000轉(zhuǎn)/分鐘及以上來(lái)驅(qū)動(dòng)偏心軸。

故現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種性能可靠、高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)，包括聲波動(dòng)力頭總成；機(jī)架總成；為聲波動(dòng)力頭總成提供動(dòng)力的太陽(yáng)能動(dòng)力源總成，以及用以控制聲波動(dòng)力頭總成的轉(zhuǎn)速及振動(dòng)頻率的電機(jī)調(diào)速裝置；所述太陽(yáng)能動(dòng)力源總成、所述機(jī)架總成、所述電機(jī)調(diào)速裝置和所述聲波動(dòng)力頭總成均為分體式結(jié)構(gòu)，所述電機(jī)調(diào)速裝置和所述聲波動(dòng)力頭總成均安裝在所述機(jī)架總成上。

所述太陽(yáng)能動(dòng)力源總成包括太陽(yáng)能動(dòng)力源框架、太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板、導(dǎo)電引線和蓄電池，所述太陽(yáng)能動(dòng)力源框架是所述太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板、所述導(dǎo)電引線和所述蓄電池的載體，所述太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板通過(guò)所述導(dǎo)電引線為所述蓄電池充電。

所述機(jī)架總成包括地釬、底座、桅桿、地輪，所述地釬和所述地輪安裝在所述底座四角，所述桅桿安裝在所述底座前部，所述桅桿上裝有帶動(dòng)聲波動(dòng)力頭總成上下滑動(dòng)的機(jī)械提升裝置。

所述聲波動(dòng)力頭總成包括高速電機(jī)、高速軸承、偏心軸、動(dòng)力頭箱體、主軸和減振裝置，所述高速電機(jī)水平向安裝在所述動(dòng)力頭箱體外表面，所述高速軸承和所述偏心軸水平向安裝在所述動(dòng)力頭箱體內(nèi)部，所述主軸豎向安裝在所述動(dòng)力頭箱體內(nèi)部，所述減振裝置豎向安裝在所述動(dòng)力頭箱體上部。

減振裝置包括提柱、減振環(huán)和外壓套，提柱與動(dòng)力頭箱體之間可采用螺栓聯(lián)接或焊接，提柱下端裝有多組減振環(huán)，減振環(huán)可以是橡膠減振材料或金屬絲減振材料，外壓套與提柱采用螺紋聯(lián)接，壓住減振環(huán)，外壓套與動(dòng)力頭提升板聯(lián)接。

所述電機(jī)調(diào)速裝置包括電機(jī)調(diào)速器和導(dǎo)電線，所述電機(jī)調(diào)速器通過(guò)所述導(dǎo)電線的一端聯(lián)接所述蓄電池，其另一端聯(lián)接所述聲波動(dòng)力頭總成。

本發(fā)明的有益效果：鉆機(jī)采用太陽(yáng)能動(dòng)力源，綠色環(huán)保；聲波動(dòng)力頭總成采用單個(gè)高速電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)偏心軸的方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，較機(jī)械軟軸驅(qū)動(dòng)性能可靠，節(jié)約成本，振動(dòng)能力強(qiáng)，鉆進(jìn)速度快并能連續(xù)獲取無(wú)擾動(dòng)地層樣品；鉆機(jī)采用分體式結(jié)構(gòu)，拆裝方便、易于搬遷；適合于河灘、林地、丘陵和水域等交通不便地區(qū)的環(huán)境地質(zhì)調(diào)查取樣工作。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明聲波動(dòng)力頭總成的俯視圖；

圖3為本發(fā)明聲波動(dòng)力頭總成的主視圖；

圖4為偏心軸截面圖。

圖中：1-太陽(yáng)能動(dòng)力源總成，11-太陽(yáng)能動(dòng)力源框架，12-太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板，13-導(dǎo)電引線，14-蓄電池，2-機(jī)架總成，21-地釬，22-底座，23-桅桿，24-地輪，25-機(jī)械提升裝置，3-電機(jī)調(diào)速裝置，31-電機(jī)調(diào)速器，32-導(dǎo)電線，4-聲波動(dòng)力頭總成，41-高速電機(jī)，42-高速軸承，43-偏心軸，44-動(dòng)力頭箱體，45-主軸，46-減振裝置，461-提柱，462-減振環(huán)，463-外壓套。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例：

參閱圖1所示，本發(fā)明公開一種太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)，包括太陽(yáng)能動(dòng)力源總成1、機(jī)架總成2、電機(jī)調(diào)速裝置3和聲波動(dòng)力頭總成4；所述太陽(yáng)能動(dòng)力源總成1、機(jī)架總成2、電機(jī)調(diào)速裝置3和聲波動(dòng)力頭總成4均為分體式結(jié)構(gòu)，單個(gè)總成重量輕，一般不超過(guò)80kg，適合交通不便地區(qū)的人抬搬運(yùn)，工作時(shí)可將各總成組裝成一體。電機(jī)調(diào)速裝置3用來(lái)控制聲波動(dòng)力頭總成4的轉(zhuǎn)速及振動(dòng)頻率，電機(jī)調(diào)速裝置3和聲波動(dòng)力頭總成4均通過(guò)螺栓聯(lián)接安裝在所述機(jī)架總成2上，便于拆裝。

本發(fā)明的一種太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)，太陽(yáng)能動(dòng)力源總成1包括太陽(yáng)能動(dòng)力源框架11、太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板12、導(dǎo)電引線13和蓄電池14，太陽(yáng)能動(dòng)力源總成1為聲波動(dòng)力頭總成4提供動(dòng)力，太陽(yáng)能動(dòng)力源框架11是太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板12、導(dǎo)電引線13和蓄電池14的載體，太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板12安裝在太陽(yáng)能動(dòng)力源框架11的面板上，蓄電池14安裝在太陽(yáng)能動(dòng)力源框架11的底部，太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板12采用高能量鋼絲夾層布料，其上密集分布大量太陽(yáng)能多晶硅，吸收太陽(yáng)光后轉(zhuǎn)換成電能，通過(guò)導(dǎo)電引線13對(duì)蓄電池14進(jìn)行充電，蓄電池14通過(guò)導(dǎo)電線32驅(qū)動(dòng)聲波動(dòng)力頭總成的高速電機(jī)41運(yùn)轉(zhuǎn)，太陽(yáng)能薄膜發(fā)電板11超過(guò)使用壽命后，可以更換。

本發(fā)明的一種太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)，機(jī)架總成2包括地釬21、底座22、桅桿23、機(jī)械提升裝置25。地釬21安裝在底座22的四角，地釬21被打入地層，用于錨固鉆機(jī)。底座22由槽鋼或方管拼焊而成，底座22下端安裝地輪24以便推行，桅桿23由方管或槽鋼焊接而成，其通過(guò)螺栓與底座22聯(lián)接，桅桿23上裝有機(jī)械提升裝置25，機(jī)械提升裝置25在本實(shí)施例中為手搖鏈條提升機(jī)構(gòu)，鏈條牽引動(dòng)力頭提升板，動(dòng)力頭提升板聯(lián)接聲波動(dòng)力頭總成4，帶動(dòng)聲波動(dòng)力頭總成4上下滑動(dòng)。

本發(fā)明的一種太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)，電機(jī)調(diào)速裝置3包括電機(jī)調(diào)速器31和導(dǎo)電線32。電機(jī)調(diào)速器31通過(guò)導(dǎo)電線32的一端聯(lián)接蓄電池14，其另一端聯(lián)接聲波動(dòng)力頭總成4的高速電機(jī)41，控制高速電機(jī)41的轉(zhuǎn)速及聲波動(dòng)力頭的振動(dòng)頻率。

如圖2～4所示，本發(fā)明的一種太陽(yáng)能動(dòng)力源分體式聲波鉆機(jī)，聲波動(dòng)力頭總成4包括高速電機(jī)41、高速軸承42、偏心軸43、動(dòng)力頭箱體44、主軸45和減振裝置46。高速電機(jī)41為1個(gè)，其額定工作轉(zhuǎn)速在9000轉(zhuǎn)/分鐘及以上，直接驅(qū)動(dòng)偏心軸43高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生激振力，水平向激振力可由機(jī)架總成3或外力承擔(dān)，豎向激振力是有效振動(dòng)力，高速電機(jī)41安裝在動(dòng)力頭箱體44外表面，高速電機(jī)41通過(guò)平鍵驅(qū)動(dòng)偏心軸43高速旋轉(zhuǎn)，偏心軸43的截面見圖4。高速軸承42安裝在偏心軸43的兩端，偏心軸43和高速軸承42水平向安裝在動(dòng)力頭箱體44內(nèi)部。主軸45豎向安裝在動(dòng)力頭箱體44下部，豎向激振力通過(guò)主軸45向下傳遞到鉆桿、鉆具，鉆入地層進(jìn)而獲取原狀樣品。

減振裝置46豎向安裝在動(dòng)力頭箱體44的上部。減振裝置46用于隔離聲波動(dòng)力頭總成4傳遞到機(jī)架總成3的振動(dòng)，從而保護(hù)機(jī)架總成3。減振裝置46包括提柱461、減振環(huán)462和外壓套463，提柱461與動(dòng)力頭箱體44之間可采用螺栓聯(lián)接或焊接，提柱461下端裝有多組減振環(huán)462，減振環(huán)462可以是橡膠減振材料或金屬絲減振材料，外壓套463與提柱461采用螺紋聯(lián)接，壓住減振環(huán)462，外壓套463與動(dòng)力頭提升板聯(lián)接。

在本說(shuō)明書的描述中，術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或?qū)嵗?。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。