[实用新型]实时记录钻机钻头转速参数的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种激光采集数据技术，具体地说是一种实时记录钻机钻头转速参数的装置。

背景技术

我国水利水电、交通领域中有大量隧道工程，隧道工程地质灾害是制约隧道施工的关键因素，往往由于隧道前方地质情况不明，经常出现无法预料的地质灾害，如突水、突泥、坍塌、岩爆和有害气体等。灾害一旦发生，轻则冲毁机具，淹没隧道，正常施工被迫中断；重则造成重大人员伤亡，产生巨大的经济损失，甚至有些地下工程会因此被迫停建或改线。

众所周知，任何与岩土有关的工程或科学问题的一项最重要工作就是建立岩土地质体（力学）的空间分布模型和数字表达。地质岩土体的形成和演变历史一般漫长和多变，这就造成了具有各种不同物理和力学性质的岩土体空间分布复杂性和多样性。因此，使用钻孔机或钻探机在大地中钻孔时工程勘察、基础工程、斜坡加固等建筑工程中的一项最常见、最重要的工程任务。工程勘察钻探的钻孔记录一般是由地质和岩土工程师根据采集到的岩芯和土样编录的。根据这些获得的原始资料，人们可在已有经验和认识的基层上进行合理外推，从而建立地场力学空间和平剖面模型，并将模型以数字表示应用于设计、生产和施工，然而，施工钻孔的记录一般由钻孔操作人员编录，有关采用数字监测仪记录和监测钻孔活钻探的资料并不多见。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单、探测精度高、抗干扰、测量方便的实时记录钻机钻头转速参数的装置。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种实时记录钻机钻头转速参数的装置，包括钻架，钻架一端设有中心跟架，钻架上设有动力头辅助装置和钻头夹持器，动力头辅助装置与动力头连接杆相连，动力头连接杆上套有光电码盘，光电码盘通过数据传输线与数据处理装置相连，动力头连接杆与动力头相连，动力头与钻头夹持器相对应。

所述动力头辅助装置为动力输入装置。

所述数据处理装置包括与光电码盘相连的A/D转换器，A/D转换器通过线路与单片机相连，单片机与上位机相连。

本实用新型的动力头连接杆穿过光电码盘，光电码盘内壁随钻杆转动，而光电码盘整体不随着钻杆的转动而转动。

本实用新型安装在履带式钻机上，可以直接驾驶到待测岩土体的前方，人工将钻机的动力头加载上钻杆，并由钻头夹持器固定，然后就可以开启钻机进行钻探试验了。首先，钻机动力头推动钻杆钻入岩土体，同时动力头跟随着钻杆一起转动。然后，动力头带动动力头连接杆一起转动。最后，光电码盘通过解译不同时间的光电图案就可以获得钻头的转速参数，实现对前方岩石岩性的判断。本实用新型具有结构简单、探测精度高、抗干扰、测量方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

其中1.中心跟架，2.钻头夹持器，3.动力头，4.动力头辅助装置，5.动力头连接杆，6.光电码盘，7.钻架顶部额头，8.数据传输线，9.钻架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种实时记录钻机钻头转速参数的装置，包括钻架9，钻架9一端设有中心跟架1，另一端设有钻架顶部额头7，钻架9上设有动力头辅助装置4和钻头夹持器2，动力头辅助装置4与动力头连接杆5相连，动力头连接杆5上套有光电码盘6，光电码盘6通过数据传输线8与数据处理装置相连，动力头连接杆5与动力头3相连，动力头3与钻头夹持器2相对应。

所述动力头辅助装置4为动力输入装置。

所述数据处理装置包括与光电码盘相连的A/D转换器，A/D转换器通过线路与单片机相连，单片机与上位机相连。

本实用新型的动力头连接杆5穿过光电码盘6，光电码盘6内壁随钻杆转动，而光电码盘6整体不随着钻杆的转动而转动。

图1为HTYM808履带式钻机的上半部分，此钻机可以直接驾驶到待测岩土体的前方。

具体的工作流程如下：

人工将钻机的动力头3加载上钻杆，并由钻头夹持器2固定，并穿过中心跟架1,然后就可以开启钻机进行钻探试验了.

钻头动力头辅助装置4提供动力使钻机动力头3推动钻杆钻入岩土体，同时动力头3跟随着钻杆一起转动。动力头3带动动力头连接杆5一起转动。

光电码盘6通过解译得到的不同时间的光电图案可以得到钻头的转速参数。

光电码盘6将得到的模拟数据通过接头及电缆8传输到A/D转换器，生成模拟信号。

A/D转换器将生成的模拟信号转换成数字信号，然后送入单片机。

单片机通过已经输入的功能程序，将数字信号以曲线的形式呈现在上位机上。