一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置及方法

本发明属于岩石钻进及监测，具体为一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置及方法。

背景技术：

1、目前的岩石钻进设备比较多，大多数用于岩石上进行钻孔开洞等，而且岩石钻进取芯时，不能实现对需要取芯的岩石进行扫描，岩芯样品中包含着地层岩性以及所含油气水的完整信息，是重要的实物地质资料，进行随机的钻进取芯，取芯后的样品不能达到想要的结果，浪费时间和精力，而且目前的钻进设备在进行岩石的钻进时，不能实现进行防护隔绝，在钻进时会产生大量的灰尘，并且造成碎石飞溅的可能，容易对施工人员造成伤害。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置及方法，有效的解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置，包括车架，所述车架与转盘之间设有角度调节机构，所述转盘与升降板之间设有移动机构，所述升降板上设有钻进机构，所述钻进机构包括设于所述升降板内的钻进齿轮腔，所述钻进齿轮腔端壁间转动连接有与钻进电机动力输出轴固定连接的钻进主齿轮轴，所述钻进电机设于所述升降板内，所述钻进主齿轮轴的设有钻进主齿轮，所述钻进主齿轮与钻进副齿轮啮合连接，所述钻进副齿轮固定安装在钻杆外表面，所述钻杆转动安装在所述钻进齿轮腔端壁间，且所述钻杆贯穿所述钻进齿轮腔下侧，所述钻杆下侧末端固定连接有电动推杆，所述电动推杆内设为空心，所述电动推杆内部固定连接有扫描电动推杆，所述扫描电动推杆下侧末端固定连接有用于岩芯扫描的钻进扫描探头，所述电动推杆下侧末端固定连接有钻进钻头，所述钻进钻头内部圆周阵列固定安装有收集电动推杆，所述收集电动推杆下侧末端固定连接有收集推板，所述电动推杆上侧的所述钻杆的外表面滑动连接有滑动环，所述滑动环的外表面转动连接有封闭筒，所述封闭筒内设有环形槽，所述环形槽上端壁上均匀固定连接有封闭电动推杆，所述封闭电动推杆下侧末端固定连接有环形封闭板，所述环形封闭板在所述环形槽内滑动，所述环形封闭板上加工有通孔，所述通孔内固定连接有通孔。

3、优选的，所述移动机构包括对称设于所述升降板上部的第一移动滑槽，所述第一移动滑槽端壁间转动连接有第一移动丝杆，所述第一移动丝杆与设于所述升降板内的第一移动电机动力输出轴固定连接，所述第一移动滑槽端壁间滑动连接有与所述第一移动丝杆螺纹连接的第一移动螺母块，所述第一移动螺母块上部固定连接有移动架，所述移动架上设有第二移动滑槽，所述第二移动滑槽端壁间转动连接有第二移动丝杆，所述第二移动丝杆与设于所述移动架内的第二移动电机动力输出轴固定连接，所述第二移动滑槽端壁间滑动连接有与所述第二移动丝杆螺纹连接的第二移动螺母块，所述第二移动螺母块上部固定连接有升降架，所述升降架相互靠近一侧表面设有升降滑槽，所述升降滑槽端壁间转动连接有升降丝杆，所述升降丝杆与设于所述升降架内的升降电机动力输出轴固定连接，所述升降滑槽端壁间滑动连接有与所述升降丝杆螺纹连接的升降螺母块，所述升降螺母块之间固定连接有所述升降板。

4、优选的，所述角度调节机构包括设于所述车架内的调节齿轮腔，所述调节齿轮腔端壁间转动连接有调节转轴，所述调节转轴与设于所述车架内的调节电机的动力输出轴连接，所述调节转轴的外表面固定安装有调节主齿轮，所述调节主齿轮与调节副齿轮啮合连接，所述调节副齿轮固定安装在转动连接于所述调节齿轮腔端壁间的调节副齿轮轴的外表面，且所述调节副齿轮轴延伸到所述车架上部，所述车架上部的所述调节副齿轮轴的外表面固定安装有所述转盘，所述转盘与所述车架之间连接有环形架。

5、优选的，所述车架内设有固定机构，所述固定机构包括对称设于所述车架内的锥齿轮腔，所述锥齿轮腔侧壁上转动连接有固定驱动轴，所述固定驱动轴一侧末端与设于所述车架内的固定电机动力输出轴连接，所述固定电机固定安装在所述车架内，所述固定驱动轴另一侧末端固定连接有主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合连接，所述从动锥齿轮固定安装在固定电动伸缩转轴上侧末端，所述固定电动伸缩转轴贯穿转动安装在锥齿轮腔底壁上，所述固定电动伸缩转轴延伸到设于所述锥齿轮腔下侧的固定腔内，所述固定电动伸缩转轴下侧末端固定连接有固定钻头。

6、优选的，所述转盘上设有收集机构，所述收集机构包括固定安装在所述第一移动滑槽之间的所述转盘上部的收集箱，所述收集箱上设有连通所述收集箱内的收集通道，所述收集通道端壁上设有封闭槽，所述封闭槽端壁固定连接有弹簧杆的一侧末端，所述弹簧杆另一侧末端固定连接有收集封闭板，两个所述的收集封闭板接合在一起对所述收集通道进行封闭，所述封闭槽下部的所述收集通道端壁上设有扫描槽，所述扫描槽内圆周阵列安装有用于岩芯整体扫描的全面扫描探头，所述收集箱内底面固定安装有将所述收集箱分隔成两个收集仓的分隔板，所述分隔板上侧的所述收集箱内转动连接有收集转轴，所述收集转轴与设于所述收集箱内的收集电机的动力输出轴连接，所述收集转轴的外表面固定安装有转动板。

7、优选的，所述转盘上设有表面清除机构，所述表面清除机构包括固定安装在所述转盘侧面上的固定架，所述固定架内设有清除齿轮腔，所述清除齿轮腔端壁间转动有清除转轴，所述清除转轴与设于所述固定架内的表面清除电机动力输出轴连接，所述清除转轴的外表面固定安装有与清除副齿轮啮合的清除主齿轮，所述清除副齿轮固定安装在电动伸缩轴表面，所述电动伸缩轴贯穿转动在所述清除齿轮腔端壁上，且所述电动伸缩轴延伸到所述固定架下部，所述电动伸缩轴下侧末端固定连接有清除盘，所述清除盘底壁上均匀固定安装有清除刮刀，所述电动伸缩轴的外表面设有防扰动组件；

8、所述防扰动组件包括滑动连接在电动伸缩轴表面的固定环，所述固定环表面转动连接有隔绝筒，所述隔绝筒与所述固定架之间连接有隔绝电动推杆，所述隔绝筒上均匀设有排水通道，所述排水通道内固定安装有排出泵。

9、优选的，所述车架下部设有运动机构，所述运动机构包括对称固定安装在所述车架下部的支撑架，所述支撑架末端固定连接有用于环形齿条支撑滑动的运动架，所述运动架内设有运动齿轮腔，所述运动齿轮腔端壁间转动连接有运动转轴，所述运动转轴与设于所述运动架内的运动电机动力输出轴连接，所述运动转轴外表面固定连接有与所述环形齿条啮合的运动齿轮，所述环形齿条远离所述运动架一侧表面均匀固定连接有运动板。

10、优选的，所述车架上设有用于在水中升降的升降机构，所述升降机构包括车架上固定安装的蓄水罐，所述蓄水罐输入端与抽水泵固定连接，所述抽水泵固定安装在前侧固定块内，所述前侧固定块固定安装在所述车架上，所述抽水泵与设于所述前侧固定块内的抽水电机之间连接有抽水转轴，所述第二移动丝杆的输出端固定连接有上浮排水泵，所述上浮排水泵固定安装在后侧固定块内，所述后侧固定块固定安装在所述车架上，所述上浮排水泵与设于所述后侧固定块内的排水电机之间连接有排水转轴。

11、优选的，所述升降板连接有用于所述钻杆稳定的稳定组件，所述稳定组件包括所述升降板下部均匀固定连接的稳定杆，所述稳定杆下侧末端固定连接有稳定盘，所述稳定盘转动安装在稳定环外表面，所述稳定环与所述钻杆之间滑动连接。

12、本发明提供了一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进方法，基于上述所述的一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置，步骤包括：

13、步骤一：运动机构，从而带动所述车架运动，从而使得装置运动到相应的位置；

14、步骤二，运动到相应的位置后，固定机构运动，从而实现对装置进行固定，防止钻进时产生振动造成不稳定；

15、步骤三：对装置进行固定后，表面清除机构运动，从而实现对钻进取芯的岩石表面进行清除，保证取芯后岩芯的纯度；

16、步骤四：表面清除后，角度调节机构运动，从而带动钻进机构运动，便于钻进机构运动到清除后的岩石表面进行钻进取芯；

17、步骤五：钻进机构运动，从而实现对表面清除过后的岩石进行钻进取芯，并且在钻进前实现了对岩石进行扫描，便于对岩芯内部进行扫描检测，检测是否是需要的岩芯；

18、步骤六：钻进取芯完成后，移动机构运动，从而带动钻进机构运动到收集机构的上侧，便于对钻进取芯后的岩芯进行收集；

19、步骤七：收集机构运动，从而实现对岩芯进行收集，并且在收集时对岩芯进行全面的扫描，便于进行不同的收集；

20、步骤八：需要运动到海底位置进行钻进取芯时，升降机构运动，从而实现带动整个装置在水中下降，运动到海底位置。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1. 本发明提供了一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置，可以实现对岩石进行钻进，并且在钻进前实现对岩石进行扫描，判断钻进的岩石是否是想要获取的岩芯结构，并且可以实现防护，防止产生大量的飞尘和碎石飞溅，对人员造成伤害，在水下钻进时，可以实现防止由于钻进影响附近的水流的运动改变。

23、2.本发明提供了一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置，可以实现在对岩石钻进取芯前对岩石的表面进行打磨清除处理，保证取芯后岩石的纯度，便于后续的研究，并且在打磨清除时实现了进行防护，防止产生大量的飞尘和碎石飞溅，对人员造成伤害。

24、3.本发明提供了一种具有岩芯扫描功能的岩芯钻进装置，可以实现在钻进时进行固定，防止在钻进时产生晃动，并且实现了水陆两栖的工作，增加作业的范围。