[发明专利]一种花键式水平定向钻进工程地质勘察控向装置

说明书

一种花键式水平定向钻进工程地质勘察控向装置，包括取心打捞机构、套管、转动架、外管、穿插杆、壳体和取心钻头；取心钻头设置在取心打捞机构输出端，取心打捞机构设置在套管内侧，壳体为管状结构，套管、外管和壳体由内之外依次设置，转动架上设置有与外管外周面滑动连接的安装孔，转动架位于外管和壳体之间，安装孔的中心轴与壳体的中心轴偏心设置，壳体内部设置有用于驱动转动架转动的偏心机构；穿插杆沿径向贯穿壳体并与壳体滑动连接，穿插杆绕壳体中心轴均匀设置有多个，壳体内部设置有用于驱动多个穿插杆沿壳体径向移动的驱动机构。本发明能方便的控制钻进方向，钻进效率较高，便于取出岩心。

技术领域

本发明涉及工程勘察机械技术领域，尤其涉及一种花键式水平定向钻进工程地质勘察控向装置。

背景技术

地质工程领域是以自然科学和地球科学为理论基础，以地质调查、矿产资源的普查与勘探、重大工程的地质结构与地质背景涉及的工程问题为主要对象，以地质学、地球物理和地球化学技术、数学地质方法、遥感技术、测试技术、计算机技术等为手段，为基础设施建设服务的先导性工程领域。在岩土工程地质勘察中，工程地质勘探手段主要有钻探、井探、槽探、洞探、航空工程地质调查测绘等，其中，地质钻探是岩土工程勘察的主要方法。

对于现有水平定向钻进技术，不能方便的调节钻进方向，地质勘察钻进效率较低，不便于取出岩心。

发明内容

(一)发明目的

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种花键式水平定向钻进工程地质勘察控向装置，能方便的控制钻进方向，钻进效率较高，便于取出岩心。

(二)技术方案

本发明提供了一种花键式水平定向钻进工程地质勘察控向装置，包括取心打捞机构、套管、转动架、外管、穿插杆、壳体和取心钻头；

取心钻头设置在取心打捞机构输出端，取心打捞机构设置在套管内侧，壳体为管状结构，套管、外管和壳体由内之外依次设置，转动架上设置有与外管外周面滑动连接的安装孔，转动架位于外管和壳体之间，安装孔的中心轴与壳体的中心轴偏心设置，壳体内部设置有用于驱动转动架转动的偏心机构；穿插杆沿径向贯穿壳体并与壳体滑动连接，穿插杆绕壳体中心轴均匀设置有多个，壳体内部设置有用于驱动多个穿插杆沿壳体径向移动的驱动机构。

优选的，偏心机构包括第一电机、第一支架、第一齿轮、齿圈、转动环和轴承，第一支架和轴承均设置在壳体内表面上，第一电机设置在第一支架上，第一电机与第一齿轮驱动连接，第一齿轮与齿圈啮合连接，齿圈设置在转动环上，转动环转动设置在轴承上，转动架设置在转动环内周面上。

优选的，转动环上设置有花键，花键与轴承连接。

优选的，齿圈为外齿圈。

优选的，穿插杆绕壳体中心轴均匀设置有四个；驱动机构包括传动组件和用于驱动传动组件运行的动力机构，动力机构设置在壳体内表面上，传动组件绕壳体中心轴均匀设置有四组，传动组件与穿插杆一一对应，传动组件包括第一锥齿轮、转动杆、固定架、第二锥齿轮、第二齿轮和齿条，第一锥齿轮和第二锥齿轮分别设置在转动杆两端，转动杆转动设置在固定架上，固定架设置在壳体内表面上，第二齿轮设置在转动杆上，第二齿轮与齿条啮合连接，齿条沿壳体径向设置，齿条端部与穿插杆连接，壳体内部沿径向设置有对齿条进行导向的导向组件，任意一组传动组件中的第一锥齿轮与相邻传动组件中的第二锥齿轮啮合连接。

优选的，动力机构包括第二支架、第二电机、蜗杆和蜗轮，第二支架设置在壳体内表面上，第二电机设置在第二支架上，第二电机与蜗杆驱动连接，蜗杆与蜗轮啮合连接，蜗轮设置在任意一个转动杆上。

优选的，导向组件包括滑块和滑轨，滑块与齿条连接，滑块滑动设置在滑轨上，滑轨沿壳体径向设置在壳体内表面上。

优选的，使用方法包括如下步骤：