本发明专利技术涉及钻进装置技术领域，具体涉及一种地质勘探扩孔装置。一种地质勘探扩孔装置包括支撑架、钻杆、驱动机构和扩孔机构；钻杆竖直设置于支撑架上，钻杆的下端安装有钻进部；驱动机构用于驱动钻杆转动且向下移动；扩孔机构包括从下至上依次设置的多个扩孔组件，每个扩孔组件包括扩孔盘和破碎齿；扩孔盘的中部套设于钻杆，随钻杆同步转动，且随钻杆下降；多个扩孔盘的直径从下至上逐渐增大；每个扩孔盘的下表面的边缘处设置有多个破碎齿，扩孔盘转动时通过破碎齿对下方的土壤进行破碎。在下钻的过程中，部分土壤受到上方的扩孔盘的挤压进入到上下相邻的两个扩孔盘的空间中，与传统的锥形的扩孔部件相比，下钻的阻力更小。下钻的阻力更小。下钻的阻力更小。
【技术实现步骤摘要】
一种地质勘探扩孔装置
[0001]本专利技术涉及钻进装置
，具体涉及一种地质勘探扩孔装置。
技术介绍
[0002]地质勘探，即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动，在地质勘探的取样过程中，需要先进行钻孔、扩孔、采样等操作，对一定地区的岩石、矿产、地下水等地质情况进行探查。现有的扩孔装置在钻孔和扩孔时采用锥形的钻头及扩孔机构，这样会导致在下钻的过程中对下方的土壤的挤压力较大，土壤挤压在钻杆的外侧，进而在扩孔机构向土壤施加向外的作用力时阻力较大，使得扩孔操作难以施展，工作效率较低。
技术实现思路
[0003]本专利技术提供一种地质勘探扩孔装置，以解决现有的地质勘探扩孔装置使用时阻力较大影响扩孔效果问题。
[0004]本专利技术的一种地质勘探扩孔装置采用如下技术方案：
[0005]一种地质勘探扩孔装置包括支撑架、钻杆、驱动机构和扩孔机构；支撑架安装于地面；钻杆竖直设置于支撑架上，钻杆的下端安装有用于钻入土壤的钻进部；驱动机构用于驱动钻杆转动且向下移动；扩孔机构包括多个从下至上依次设置的扩孔组件，每个扩孔组件包括扩孔盘和破碎齿；扩孔盘的中部套设于钻杆，随钻杆同步转动，且随钻杆下降；多个扩孔盘的直径从下至上逐渐增大；每个扩孔盘的下表面的边缘处设置有多个破碎齿，扩孔盘转动时通过破碎齿对下方的土壤进行破碎。
[0006]进一步地，扩孔盘包括伸缩套筒和多个支撑板；伸缩套筒沿上下方向可伸缩地设置，伸缩套筒包括上环和下环，上环固定套设于钻杆，下环处于上环的下方，下环沿上下方向可滑动地套设于钻杆，且下环通过第一弹簧与上环连接；多个支撑板呈辐射状均布于下环的外周，沿下环的径向方向，每个支撑板的内端安装于下环；多个支撑板分为第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板交替设置，每个第一支撑板的下表面设置有从其内端延伸至外端的滑槽，每个滑槽内具有沿滑槽的延伸方向依次设置的多个所述破碎齿，相邻的两个破碎齿之间通过第二弹簧连接，且处于滑槽的远离下环的轴线的一端的破碎齿固定安装于滑槽内，其余的破碎齿沿滑槽可滑动地设置。
[0007]一种地质勘探扩孔装置还包括多个第一调节机构，每个第一调节机构与一个扩孔组件对应设置，当第一弹簧压缩到第一预设程度时，第一调节机构驱动处于其下侧相邻的扩孔盘上的可滑动的破碎齿沿滑槽向靠近对应的固定的破碎齿的一侧移动。
[0008]进一步地，地质勘探扩孔装置还包括多个第二调节机构，每个第二调节机构与除顶部的一个扩孔盘的其余扩孔盘对应设置，除顶部的一个扩孔盘的其余扩孔盘的每个第二支撑板中设置有沿下环的径向方向延伸的安装槽，安装槽的远离下环的轴线的一端与外部连通，每个第二调节机构包括多个破碎组件，每个破碎组件包括切削板和传动部，初始状态
下每个切削板处于一个安装槽内，且切削板沿安装槽可滑动地设置；传动部用于在第一弹簧压缩到第一预设程度继续压缩时，推动与该第一弹簧连接的扩孔盘下方相邻的一个扩孔盘上的每个切削板沿安装槽向外移动，从安装槽伸出。
[0009]进一步地，每个第一调节机构包括多个第一推板和多个第二推板；每个第一支撑板上还设置有插槽，插槽与下部的滑槽连通，插槽的开口朝上，且沿第一支撑板的长度方向延伸，每个第一推板插入插槽内，第一推板的下端设置有用于顶推靠近下环轴线的破碎齿移动的挡板；每个第一推板上部还设置有斜槽，斜槽从上至下逐渐向靠近下环的轴线一侧延伸，每个第二推板与一个第一推板对应设置，每个第一推板竖直设置，第一推板的上端通过固定环固定安装于钻杆，其中固定环固定安装于钻杆的外侧，所述上环的上端安装于固定环上，每个第二推板的下端插入斜槽，初始状态下，第二推板处于斜槽的顶部。
[0010]进一步地，每个切削板的靠近下环的轴线的一端的上表面安装有第一铰接柱，安装槽的靠近下环的轴线的一端具有朝上的开口槽，每个传动部为伸缩铰接杆，每个伸缩铰接杆的下端穿过开口槽，且可转动地安装于第一铰接杆，每个伸缩铰接杆的上端可转动地安装于第二支撑板的下部；初始状态下，伸缩铰接杆的上端到下环轴线的距离大于伸缩铰接杆的下端到下环轴线的距离；每个切削板的朝向下环的轴线的一侧与安装槽的槽壁之间连接有促使切削板保持在初始位置的第三弹簧；伸缩铰接杆用于在相邻的两个扩孔盘在上下方向的距离超过预设值后继续远离时，带动下部铰接的切削板沿安装槽向外移动；当一个扩孔盘上部相邻的一个第一弹簧压缩到第一预设程度时，该扩孔盘与下部相邻的另一个扩孔盘的距离为预设值。
[0011]进一步地，伸缩铰接杆包括套管和插入套管与套管滑动配合的滑杆，套管处于滑杆的下方，套管的侧壁上设置有沿其长度方向延伸的限位槽，滑杆的下端安装有限位块，限位块处于限位槽内，且沿限位槽可滑动地设置，当相邻的两个扩孔盘在上下方向的距离达到预设值时，限位块滑动至限位槽的顶部。
[0012]进一步地，沿钻头下降时的转动方向，每个切削板外端的前侧设置有切削刀片。
[0013]进一步地，每个开口槽和每个插槽的顶部设置有可伸缩的遮挡盖，以防止土壤进入开口槽或插槽内。
[0014]进一步地，支撑架包括底盘和载板，载板安装于底盘上，底盘安装于地面，载板上设置有安装孔，安装孔处设置有固定筒和驱动筒，固定筒固定安装于载板，驱动筒与固定筒同轴设置，且驱动筒可转动地安装于固定筒的上方，驱动筒的内周壁上设置有第一键槽，钻杆的外周壁的上端安装有与第一键槽在上下方向滑动配合的第一花键；驱动筒的外周壁上设置有带槽，所述驱动机构包括电机、传动轮和传动带；电机安装于载板，传动轮安装于电机的输出轴，传动带的一端套设于传动轮，另一端套设于驱动筒的带槽，以在驱动筒转动时带动钻杆转动；钻杆的外周壁上还设置有螺旋槽，固定筒的内周壁上设置有插入螺纹槽的凸起，钻杆转动时会在凸起和螺旋槽的作用下向下移动。
[0015]进一步地，每个所述下环的内周壁上设置有第二键槽，钻杆的外周壁上设置有插入第二键槽且与第二键槽在上下方向滑动配合的第二花键。
[0016]本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种地质勘探扩孔装置通过设置层状分布的多个扩孔盘，扩孔盘的直径从下至上逐渐增大，多个扩孔盘的直径依次增大，且上下相邻的两个扩孔盘之间具有一段空间，使得在下钻的过程中，部分土壤受到上方的扩孔盘的挤压进入
到上下相邻的两个扩孔盘的空间中，与传统的锥形的扩孔部件相比，下钻的阻力更小。
[0017]进一步地，通过设置第一调节机构，如果土质较硬，破碎齿向靠近对应的固定的破碎齿的一侧移动，一方面能够增多与土壤接触的破碎齿的数量，集中对土壤进行破碎；另一方面能够提高破碎土壤的线速度，进一步提高对土壤的破碎效果。
[0018]进一步地，通过设置第二调节机构，如果在上述的多个破碎齿集中对下方的土壤进行破碎时仍无法克服解除土壤的阻力时，会通过铰接伸缩杆的下端带动切削板沿安装槽向外移动。切削板伸出后，随着扩孔盘转动时会通过切削刀切断，减小该部分的土壤的支撑力，进一步便于使该部分土壤在受到向下的挤压时进入到其内本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地质勘探扩孔装置，其特征在于：包括支撑架、钻杆、驱动机构和扩孔机构；支撑架安装于地面；钻杆竖直设置于支撑架上，钻杆的下端安装有用于钻入土壤的钻进部；驱动机构用于驱动钻杆转动且向下移动；扩孔机构包括多个从下至上依次设置的扩孔组件，每个扩孔组件包括扩孔盘和破碎齿；扩孔盘的中部套设于钻杆，随钻杆同步转动，且随钻杆下降；多个扩孔盘的直径从下至上逐渐增大；每个扩孔盘的下表面的边缘处设置有多个破碎齿，扩孔盘转动时通过破碎齿对下方的土壤进行破碎。2.根据权利要求1所述的地质勘探扩孔装置，其特征在于：所述扩孔盘包括伸缩套筒和多个支撑板；伸缩套筒沿上下方向可伸缩地设置，伸缩套筒包括上环和下环，上环固定套设于钻杆，下环处于上环的下方，下环沿上下方向可滑动地套设于钻杆，且下环通过第一弹簧与上环连接；多个支撑板呈辐射状均布于下环的外周，沿下环的径向方向，每个支撑板的内端安装于下环；多个支撑板分为第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板交替设置，每个第一支撑板的下表面设置有从其内端延伸至外端的滑槽，每个滑槽内具有沿滑槽的延伸方向依次设置的多个所述破碎齿，相邻的两个破碎齿之间通过第二弹簧连接，且处于滑槽的远离下环的轴线的一端的破碎齿固定安装于滑槽内，其余的破碎齿沿滑槽可滑动地设置；所述地质勘探扩孔装置还包括多个第一调节机构，每个第一调节机构与一个扩孔组件对应设置，当第一弹簧压缩到第一预设程度时，第一调节机构驱动处于其下侧相邻的扩孔盘上的可滑动的破碎齿沿滑槽向靠近对应的固定的破碎齿的一侧移动。3.根据权利要求2所述的地质勘探扩孔装置，其特征在于：还包括多个第二调节机构，每个第二调节机构与除顶部的一个扩孔盘外的其余扩孔盘对应设置，除顶部的一个扩孔盘的其余扩孔盘的每个第二支撑板中设置有沿下环的径向方向延伸的安装槽，安装槽的远离下环的轴线的一端与外部连通，每个第二调节机构包括多个破碎组件，每个破碎组件包括切削板和传动部，初始状态下每个切削板处于一个安装槽内，且切削板沿安装槽可滑动地设置；传动部用于在第一弹簧压缩到第一预设程度继续压缩时，推动与该第一弹簧连接的扩孔盘下方相邻的一个扩孔盘上的每个切削板沿安装槽向外移动，从安装槽伸出。4.根据权利要求3所述的地质勘探扩孔装置，其特征在于：每个第一调节机构包括多个第一推板和多个第二推板；每个第一支撑板上还设置有插槽，插槽与下部的滑槽连通，插槽的开口朝上，每个第一推板插入插槽内，第一推板的下端设置有用于顶推靠近下环轴线的破碎齿移动的挡板；每个第一推板上部还设置有斜槽，斜槽从上至下逐渐向靠近下环的轴线一侧延伸，每个第二推板与一个第一推板对应设置，每个第一推板竖直设置，第一推...
【专利技术属性】
技术研发人员：冉涛，黄志全，王为术，袁广祥，孟令超，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：
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