本發(fā)明涉及鉆探，特別涉及一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器。

背景技術(shù)：

1、地質(zhì)鉆探是通過各種手段、方法對地質(zhì)進行勘查、探測，確定合適的持力層，根據(jù)持力層的地基承載力，確定基礎(chǔ)類型，計算基礎(chǔ)參數(shù)的調(diào)查研究活動。是在對礦產(chǎn)普查中發(fā)現(xiàn)有工業(yè)意義的礦床，為查明礦產(chǎn)的質(zhì)和量，以及開采利用的技術(shù)條件，提供礦山建設(shè)設(shè)計所需要的礦產(chǎn)儲量和地質(zhì)資料，對一定地區(qū)內(nèi)的巖石、地層、構(gòu)造、礦產(chǎn)、水文、地貌等地質(zhì)情況進行調(diào)查研究工作。為達到作業(yè)對孔直徑的要求，以及作業(yè)過程中遇復(fù)雜地層過程中為下一開次鉆探預(yù)留更多選擇余，會對鉆孔的上端進行擴孔。擴孔一般是通過專用的擴孔器進行擴孔，一般會根據(jù)作業(yè)需求選擇對應(yīng)尺寸的擴孔鉆頭，導(dǎo)致使用時需要經(jīng)常更換鉆頭，導(dǎo)致作業(yè)不便，影響擴孔效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的是提供一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，旨在解決現(xiàn)有擴孔器需要根據(jù)作業(yè)需求更換擴孔鉆頭，導(dǎo)致作業(yè)不便，影響擴孔效率的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的技術(shù)方案是：

3、一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，包括控制器、調(diào)整機構(gòu)、鉆孔機構(gòu)和攝像器，所述調(diào)整機構(gòu)分別驅(qū)動連接所述鉆孔機構(gòu)和所述攝像器；所述控制器分別電連接所述調(diào)整機構(gòu)、所述鉆孔機構(gòu)和所述攝像器，所述控制器用于控制所述調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動所述攝像器水平移動，以使所述攝像器獲取作業(yè)區(qū)域內(nèi)的第一實時圖像發(fā)送并至所述控制器；所述控制器用于根據(jù)所述第一實時圖像確定鉆孔位置，再根據(jù)所述鉆孔位置和預(yù)設(shè)信息，確定擴孔信息；所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述調(diào)整機構(gòu)和所述鉆孔機構(gòu)，以使所述調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動所述鉆孔機構(gòu)于所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔。

4、優(yōu)選的，所述調(diào)整機構(gòu)包括第一電控滑座、兩橫軌和兩豎架，兩所述豎架沿豎向平行間隔設(shè)置，所述作業(yè)區(qū)域位于兩所述豎架之間；兩所述橫軌位于兩所述豎架之間，兩所述橫軌平行間隔設(shè)置；兩所述橫軌的其中一端分別連接其中一所述豎架的頂端，兩所述橫軌的另一端分別連接另一所述豎架的頂端；所述第一電控滑座分別滑動連接兩所述橫軌，所述第一電控滑座分別驅(qū)動連接所述攝像器和所述鉆孔機構(gòu)；所述控制器電連接所述第一電控滑座，所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述第一電控滑座和所述鉆孔機構(gòu)，以使所述第一電控滑座驅(qū)動所述鉆孔機構(gòu)于所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔。

5、優(yōu)選的，所述調(diào)整機構(gòu)還包括兩滑軌和兩第二電控滑座，兩所述滑軌平行間隔設(shè)置，所述作業(yè)區(qū)域位于兩所述滑軌之間；其中一所述第二電控滑座滑動連接其中一所述滑軌，另一所述第二電控滑座滑動連接另一所述滑軌；其中一所述第二電控滑座連接其中一所述豎架的底端，另一所述第二電控滑座連接另一所述豎架的底端；所述控制器電連接兩所述第二電控滑座，所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述第一電控滑座和兩所述第二電控滑座，以使所述第一電控滑座和兩所述第二電控滑座配合驅(qū)動所述鉆孔機構(gòu)水平移動。

6、優(yōu)選的，所述鉆孔機構(gòu)包括第一液壓機、驅(qū)動器、鉆頭和若干刀頭，所述第一液壓機設(shè)置于所述第一電控滑座背離所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)，所述第一液壓機的輸出端依次穿過所述第一電控滑座和兩所述橫軌之間；所述驅(qū)動器設(shè)置于兩所述橫軌面向所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)，所述第一液壓機的輸出端驅(qū)動連接所述驅(qū)動器，所述第一液壓機用于驅(qū)動所述驅(qū)動器豎向升降；所述鉆頭設(shè)置于所述驅(qū)動器背離兩所述橫軌的一側(cè)，所述驅(qū)動器驅(qū)動連接所述鉆頭，各所述刀頭設(shè)置于所述鉆頭，各所述刀頭沿所述鉆頭的周向間隔設(shè)置，所述驅(qū)動器用于驅(qū)動所述鉆頭轉(zhuǎn)動，以使所述鉆頭帶動各所述刀頭水平轉(zhuǎn)動；所述控制器電連接所述第一液壓機和所述驅(qū)動器，所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述第一液壓機和所述驅(qū)動器，以使所述鉆頭帶動各所述刀頭于所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔。

7、優(yōu)選的，所述智能擴孔器還包括清理機構(gòu)，所述清理機構(gòu)設(shè)置于兩所述橫軌面向所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)；所述調(diào)整機構(gòu)還包括第三電控滑座，所述第三電控滑座設(shè)置于兩所述橫軌背離所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)，所述第三電控滑座滑動連接兩所述橫軌，所述第三電控滑座驅(qū)動連接所述清理機構(gòu)；所述控制器分別電連接所述清理機構(gòu)和所述第三電控滑座，所述控制器用于當所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔后，分別控制所述第三電控滑座和清理機構(gòu)，以使所述清理機構(gòu)對清理擴孔后鉆孔內(nèi)的雜物。

8、優(yōu)選的，所述清理機構(gòu)包括第二液壓機、連接柱和機械爪，所述連接柱沿豎向設(shè)置于所述兩所述橫軌背離所述第三電控滑座的一側(cè)，所述機械爪設(shè)置于所述連接柱背離所述第三電控滑座的一側(cè)，所述連接柱遠離所述第三電控滑座的一端連接所述機械爪；第二液壓機設(shè)置于所述第三電控滑座背離兩所述橫軌的一側(cè)，所述第二液壓機的輸出端依次穿過所述第三電控滑座和兩所述橫軌之間，所述第二液壓機的輸出端連接所述連接柱背離所述機械爪的一端；所述控制器分別電連接所述第二液壓機和所述機械爪，所述控制器用于分別控制所述第二液壓機和所述第三電控滑座驅(qū)動所述機械爪，以使所述機械爪依次將擴孔后鉆孔內(nèi)的雜物取出。

9、優(yōu)選的，所述機械爪包括翻斗、連接架、電控伸縮桿、鉸接座和連接桿，所述連接架連接所述連接柱遠離所述第三電控滑座的一端，所述翻斗和所述鉸接座均設(shè)置于所述連接架背離所述連接柱的一側(cè)，所述翻斗和所述鉸接座間隔設(shè)置；所述翻斗和所述連接軸通過第一鉸接軸鉸接，所述第一鉸接軸的軸向沿水平延伸；所述翻斗的一側(cè)形成抓料口，所述鉸接座設(shè)置于所述翻斗遠離所述抓料口的一端，所述電控伸縮桿位于所述鉸接座和所述翻斗之間，所述電控伸縮桿和所述鉸接座通過第二鉸接軸鉸接，所述電控伸縮桿的輸出端所述連接桿的其中一端通過第三鉸接軸鉸接，所述翻斗和所述連接桿的另一端通過第四鉸接軸鉸接；所述第一鉸接軸的軸向分別平行于所述第二鉸接軸的軸向、所述第三鉸接軸的軸向和所述第四鉸接軸的軸向；所述控制器電連接所述電控伸縮桿，所述控制器用于當所述翻斗伸入擴孔后鉆孔內(nèi)時，分別控制所述第三電控滑座和所述電控伸縮桿，以使所述翻斗通過所述抓料口將雜物裝入所述翻斗內(nèi)。

10、優(yōu)選的，兩所述豎架之間還設(shè)置防護罩，兩所述橫軌、兩所述豎架和兩所述滑軌圍繞所述防護罩設(shè)置；所述防護罩包括兩第五鉸接軸、兩固定板和兩活動板，其中一所述固定板、其中一所述活動板、另一所述固定板和另一所述活動板圍合所述作業(yè)區(qū)域形成所述防護罩；其中一所述活動板通過其中一所述第五鉸接軸鉸接兩所述固定板，另一所述活動板通過另一所述第五鉸接軸鉸接兩所述固定板。

11、優(yōu)選的，兩所述固定板平行間隔設(shè)置，兩所述固定板沿所述滑軌的延伸方向延伸，其中一所述固定板設(shè)置于其中一所述滑軌，另一所述固定板設(shè)置于另一所述滑軌，兩所述固定板位于兩所述第二電控滑座之間；兩所述活動板平行間隔設(shè)置。

12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具備以下有益效果：

13、調(diào)整機構(gòu)和攝像器的配合自動識別鉆孔位置，再配合工作人員輸入的預(yù)設(shè)信息，確定擴孔信息，調(diào)整機構(gòu)根據(jù)擴孔信息驅(qū)動鉆孔機構(gòu)移動，實現(xiàn)鉆孔機構(gòu)對鉆孔上端的擴孔，整個擴孔過程無需更換鉆頭，工作人員只需要輸入預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)即可完成自動擴孔，有效的提高了作業(yè)效率。

技術(shù)特征：

1.一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，包括控制器、調(diào)整機構(gòu)、鉆孔機構(gòu)和攝像器，所述調(diào)整機構(gòu)分別驅(qū)動連接所述鉆孔機構(gòu)和所述攝像器；所述控制器分別電連接所述調(diào)整機構(gòu)、所述鉆孔機構(gòu)和所述攝像器，所述控制器用于控制所述調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動所述攝像器水平移動，以使所述攝像器獲取作業(yè)區(qū)域內(nèi)的第一實時圖像發(fā)送并至所述控制器；所述控制器用于根據(jù)所述第一實時圖像確定鉆孔位置，再根據(jù)所述鉆孔位置和預(yù)設(shè)信息，確定擴孔信息；所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述調(diào)整機構(gòu)和所述鉆孔機構(gòu)，以使所述調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動所述鉆孔機構(gòu)于所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，所述調(diào)整機構(gòu)包括第一電控滑座、兩橫軌和兩豎架，兩所述豎架沿豎向平行間隔設(shè)置，所述作業(yè)區(qū)域位于兩所述豎架之間；兩所述橫軌位于兩所述豎架之間，兩所述橫軌平行間隔設(shè)置；兩所述橫軌的其中一端分別連接其中一所述豎架的頂端，兩所述橫軌的另一端分別連接另一所述豎架的頂端；所述第一電控滑座分別滑動連接兩所述橫軌，所述第一電控滑座分別驅(qū)動連接所述攝像器和所述鉆孔機構(gòu)；所述控制器電連接所述第一電控滑座，所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述第一電控滑座和所述鉆孔機構(gòu)，以使所述第一電控滑座驅(qū)動所述鉆孔機構(gòu)于所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，所述調(diào)整機構(gòu)還包括兩滑軌和兩第二電控滑座，兩所述滑軌平行間隔設(shè)置，所述作業(yè)區(qū)域位于兩所述滑軌之間；其中一所述第二電控滑座滑動連接其中一所述滑軌，另一所述第二電控滑座滑動連接另一所述滑軌；其中一所述第二電控滑座連接其中一所述豎架的底端，另一所述第二電控滑座連接另一所述豎架的底端；所述控制器電連接兩所述第二電控滑座，所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述第一電控滑座和兩所述第二電控滑座，以使所述第一電控滑座和兩所述第二電控滑座配合驅(qū)動所述鉆孔機構(gòu)水平移動。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，所述鉆孔機構(gòu)包括第一液壓機、驅(qū)動器、鉆頭和若干刀頭，所述第一液壓機設(shè)置于所述第一電控滑座背離所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)，所述第一液壓機的輸出端依次穿過所述第一電控滑座和兩所述橫軌之間；所述驅(qū)動器設(shè)置于兩所述橫軌面向所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)，所述第一液壓機的輸出端驅(qū)動連接所述驅(qū)動器，所述第一液壓機用于驅(qū)動所述驅(qū)動器豎向升降；所述鉆頭設(shè)置于所述驅(qū)動器背離兩所述橫軌的一側(cè)，所述驅(qū)動器驅(qū)動連接所述鉆頭，各所述刀頭設(shè)置于所述鉆頭，各所述刀頭沿所述鉆頭的周向間隔設(shè)置，所述驅(qū)動器用于驅(qū)動所述鉆頭轉(zhuǎn)動，以使所述鉆頭帶動各所述刀頭水平轉(zhuǎn)動；所述控制器電連接所述第一液壓機和所述驅(qū)動器，所述控制器用于根據(jù)所述擴孔信息分別控制所述第一液壓機和所述驅(qū)動器，以使所述鉆頭帶動各所述刀頭于所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，所述智能擴孔器還包括清理機構(gòu)，所述清理機構(gòu)設(shè)置于兩所述橫軌面向所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)；所述調(diào)整機構(gòu)還包括第三電控滑座，所述第三電控滑座設(shè)置于兩所述橫軌背離所述作業(yè)區(qū)域的一側(cè)，所述第三電控滑座滑動連接兩所述橫軌，所述第三電控滑座驅(qū)動連接所述清理機構(gòu)；所述控制器分別電連接所述清理機構(gòu)和所述第三電控滑座，所述控制器用于當所述作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔后，分別控制所述第三電控滑座和清理機構(gòu)，以使所述清理機構(gòu)對清理擴孔后鉆孔內(nèi)的雜物。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，所述清理機構(gòu)包括第二液壓機、連接柱和機械爪，所述連接柱沿豎向設(shè)置于所述兩所述橫軌背離所述第三電控滑座的一側(cè)，所述機械爪設(shè)置于所述連接柱背離所述第三電控滑座的一側(cè)，所述連接柱遠離所述第三電控滑座的一端連接所述機械爪；第二液壓機設(shè)置于所述第三電控滑座背離兩所述橫軌的一側(cè)，所述第二液壓機的輸出端依次穿過所述第三電控滑座和兩所述橫軌之間，所述第二液壓機的輸出端連接所述連接柱背離所述機械爪的一端；所述控制器分別電連接所述第二液壓機和所述機械爪，所述控制器用于分別控制所述第二液壓機和所述第三電控滑座驅(qū)動所述機械爪，以使所述機械爪依次將擴孔后鉆孔內(nèi)的雜物取出。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，所述機械爪包括翻斗、連接架、電控伸縮桿、鉸接座和連接桿，所述連接架連接所述連接柱遠離所述第三電控滑座的一端，所述翻斗和所述鉸接座均設(shè)置于所述連接架背離所述連接柱的一側(cè)，所述翻斗和所述鉸接座間隔設(shè)置；所述翻斗和所述連接軸通過第一鉸接軸鉸接，所述第一鉸接軸的軸向沿水平延伸；所述翻斗的一側(cè)形成抓料口，所述鉸接座設(shè)置于所述翻斗遠離所述抓料口的一端，所述電控伸縮桿位于所述鉸接座和所述翻斗之間，所述電控伸縮桿和所述鉸接座通過第二鉸接軸鉸接，所述電控伸縮桿的輸出端所述連接桿的其中一端通過第三鉸接軸鉸接，所述翻斗和所述連接桿的另一端通過第四鉸接軸鉸接；所述第一鉸接軸的軸向分別平行于所述第二鉸接軸的軸向、所述第三鉸接軸的軸向和所述第四鉸接軸的軸向；所述控制器電連接所述電控伸縮桿，所述控制器用于當所述翻斗伸入擴孔后鉆孔內(nèi)時，分別控制所述第三電控滑座和所述電控伸縮桿，以使所述翻斗通過所述抓料口將雜物裝入所述翻斗內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求2-4任一所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，兩所述豎架之間還設(shè)置防護罩，兩所述橫軌、兩所述豎架和兩所述滑軌圍繞所述防護罩設(shè)置；所述防護罩包括兩第五鉸接軸、兩固定板和兩活動板，其中一所述固定板、其中一所述活動板、另一所述固定板和另一所述活動板圍合所述作業(yè)區(qū)域形成所述防護罩；其中一所述活動板通過其中一所述第五鉸接軸鉸接兩所述固定板，另一所述活動板通過另一所述第五鉸接軸鉸接兩所述固定板。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，其特征在于，兩所述固定板平行間隔設(shè)置，兩所述固定板沿所述滑軌的延伸方向延伸，其中一所述固定板設(shè)置于其中一所述滑軌，另一所述固定板設(shè)置于另一所述滑軌，兩所述固定板位于兩所述第二電控滑座之間；兩所述活動板平行間隔設(shè)置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及鉆探技術(shù)領(lǐng)域，公開一種地質(zhì)鉆探用的智能擴孔器，包括控制器、調(diào)整機構(gòu)、鉆孔機構(gòu)和攝像器，調(diào)整機構(gòu)分別驅(qū)動連接鉆孔機構(gòu)和攝像器；控制器分別電連接調(diào)整機構(gòu)、鉆孔機構(gòu)和攝像器，控制器用于控制調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動攝像器水平移動，以使攝像器獲取作業(yè)區(qū)域內(nèi)的第一實時圖像發(fā)送并至控制器；控制器用于根據(jù)第一實時圖像確定鉆孔位置，再根據(jù)鉆孔位置和預(yù)設(shè)信息，確定擴孔信息；控制器用于根據(jù)擴孔信息分別控制調(diào)整機構(gòu)和鉆孔機構(gòu)，以使調(diào)整機構(gòu)驅(qū)動鉆孔機構(gòu)于作業(yè)區(qū)域內(nèi)完成擴孔。本發(fā)明提出技術(shù)方案中整個擴孔過程無需更換鉆頭，工作人員只需要輸入預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)即可完成自動擴孔，有效的提高了作業(yè)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：王文濤,劉狀,彭頂,張虔
受保護的技術(shù)使用者：中國地質(zhì)調(diào)查局長沙自然資源綜合調(diào)查中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6