[发明专利]一种太阳能动力源分体式声波钻机

说明书

技术领域

本发明涉及用于地质勘探的钻机技术领域，尤其涉及一种太阳能动力源分体式声波钻机。

背景技术

本部分中的陈述仅仅提供了与本发明公开的内容有关的背景信息，且可能不构成现有技术。

随着环境污染的加剧，环境地质调查工作越发重要，为了准确圈定地下污染物的扩散范围，需要借助环境地质调查钻机获取高精度的地质样品。

目前环境地质调查钻机的动力源基本采用柴油机或汽油机，其排放的尾气污染环境，急需新能源环保型动力源的钻机。

目前环境地质调查钻机多采用冲洗液循环的回转钻探或静压钻探的方式进行取样，冲洗液对地层样品造成较大程度的污染和扰动，静压钻探碰到硬地层时无法压入。声波钻机采用超高频振动钻进的方式，不需冲洗液，不污染地层，对地层样品的扰动极小，能够获取高质量的地层样品。

目前声波钻机种类少，多为履带装载方式，结构复杂、体积较大、成本高并搬迁困难，难以满足河滩、林地、丘陵和水域等交通不便地区的环境地质调查工作。

此外，个别分体式声波钻机从动力机输出端通过软轴机械驱动声波动力头偏心装置，软轴在超高频振动力作用下容易发生疲劳破坏，寿命短，需要频繁更换、维护成本高。柴油或汽油动力机输出端转速一般在2000～4000转/分钟的范围，声波动力头则需要设计机械增速机构使其达到9000转/分钟及以上来驱动偏心轴。

故现有技术有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种性能可靠、高速电机直接驱动的太阳能动力源分体式声波钻机。

本发明的技术解决方案是：一种太阳能动力源分体式声波钻机，包括声波动力头总成；机架总成；为声波动力头总成提供动力的太阳能动力源总成，以及用以控制声波动力头总成的转速及振动频率的电机调速装置；所述太阳能动力源总成、所述机架总成、所述电机调速装置和所述声波动力头总成均为分体式结构，所述电机调速装置和所述声波动力头总成均安装在所述机架总成上。

所述太阳能动力源总成包括太阳能动力源框架、太阳能薄膜发电板、导电引线和蓄电池，所述太阳能动力源框架是所述太阳能薄膜发电板、所述导电引线和所述蓄电池的载体，所述太阳能薄膜发电板通过所述导电引线为所述蓄电池充电。

所述机架总成包括地钎、底座、桅杆、地轮，所述地钎和所述地轮安装在所述底座四角，所述桅杆安装在所述底座前部，所述桅杆上装有带动声波动力头总成上下滑动的机械提升装置。

所述声波动力头总成包括高速电机、高速轴承、偏心轴、动力头箱体、主轴和减振装置，所述高速电机水平向安装在所述动力头箱体外表面，所述高速轴承和所述偏心轴水平向安装在所述动力头箱体内部，所述主轴竖向安装在所述动力头箱体内部，所述减振装置竖向安装在所述动力头箱体上部。

减振装置包括提柱、减振环和外压套，提柱与动力头箱体之间可采用螺栓联接或焊接，提柱下端装有多组减振环，减振环可以是橡胶减振材料或金属丝减振材料，外压套与提柱采用螺纹联接，压住减振环，外压套与动力头提升板联接。

所述电机调速装置包括电机调速器和导电线，所述电机调速器通过所述导电线的一端联接所述蓄电池，其另一端联接所述声波动力头总成。

本发明的有益效果：钻机采用太阳能动力源，绿色环保；声波动力头总成采用单个高速电机直接驱动偏心轴的方式，结构简单，较机械软轴驱动性能可靠，节约成本，振动能力强，钻进速度快并能连续获取无扰动地层样品；钻机采用分体式结构，拆装方便、易于搬迁；适合于河滩、林地、丘陵和水域等交通不便地区的环境地质调查取样工作。

附图说明

图1为本发明的整机结构示意图；

图2为本发明声波动力头总成的俯视图；

图3为本发明声波动力头总成的主视图；

图4为偏心轴截面图。

图中：1-太阳能动力源总成，11-太阳能动力源框架，12-太阳能薄膜发电板，13-导电引线，14-蓄电池，2-机架总成，21-地钎，22-底座，23-桅杆，24-地轮，25-机械提升装置，3-电机调速装置，31-电机调速器，32-导电线，4-声波动力头总成，41-高速电机，42-高速轴承，43-偏心轴，44-动力头箱体，45-主轴，46-减振装置，461-提柱，462-减振环，463-外压套。

具体实施方式

实施例：