一种无人钻机

本发明涉及钻探设备，特别是涉及一种无人钻机。

背景技术：

1、在地质勘探、深海钻探、冰山极地及灾害救援与检测等领域，经常需要开展钻探及取心作业，但是由于其特殊复杂的环境，作业安全性差，同时，作业人员难以到达指定区域进行作业，施工成本高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种无人钻机，以解决上述现有技术存在的问题，能够自动化作业，减少施工成本，避免人员进入危险区域作业，提高钻探作业的安全性和经济性。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种无人钻机，包括底座、转动连接于所述底座上的竖梁、设置于所述竖梁上的高度调节装置、设置于所述高度调节装置输出端的横梁、设置于所述高度调节装置输出端的动力头以及滑动连接于所述横梁上的机械手，所述底座上设置有能够对钻具进行夹紧的下夹持器以及固定设置于所述下夹持器上方的上夹持器，所述底座上绕所述竖梁周向均匀布设有多个能够放置所述钻具的安装孔，所述机械手能够将钻具从所述安装孔中取出并将其放置于所述上夹持器和下夹持器中，所述钻具能够螺纹连接于所述动力头上，所述动力头能够带动所述钻具进行回转或冲击。

4、优选的，还包括能够穿过所述底座并伸入至地面中的地锚，所述地锚顶部设置有外六方，所述动力头上设置有内六方，所述内六方能够卡接于所述外六方中。

5、优选的，所述地锚包括锚杆以及固定设置于锚杆上的螺旋叶。

6、优选的，所述底座上固定设置有支撑座，所述竖梁转动连接于所述支撑座上，一竖梁驱动装置能够驱动所述竖梁在所述支撑座上绕自身轴线转动。

7、优选的，所述竖梁上开设有导向槽，所述横梁滑动连接于所述导向槽中，所述动力头固定设置于所述横梁的端部。

8、优选的，所述高度调节装置包括转动连接于所述竖梁上的竖向丝杆以及与所述竖向丝杆传动连接的竖向传动电机，所述竖向丝杆与所述导向槽延伸方向相平行，所述横梁螺纹连接于所述竖向丝杆上，所述竖向传动电机能够驱动所述竖向丝杆转动以带动所述横梁在所述导向槽中上下往复运动。

9、优选的，所述横梁上开设有导轨，所述导轨中滑动连接有一滑块，所述横梁上转动连接有一横向丝杆，所述横向丝杆能够穿过所述滑块并与所述滑块螺纹连接，所述横梁上固定设置有一横向传动电机，所述横向传动电机与所述横向丝杆传动连接，所述机械爪固定设置于所述滑块上。

10、优选的，所述机械爪包括固定设置于所述所述滑块上的驱动电机以及与所述驱动电机传动连接的夹爪。

11、优选的，所述上夹持器和所述下夹持器均包括夹持座、滑动连接于所述夹持座中的夹持块以及与所述夹持块传动连接的电缸，所述夹持座上开设有能够放置所述钻具的通孔，所述电缸能够推动所述夹持块并将所述钻具夹紧于所述夹持座上。

12、优选的，所述动力头包括固定设置于所述横梁上的传动箱体、与所述传动箱体传动连接的回转电机和冲击电机以及固定设置于所述传动箱体输出端的主轴，所述主轴上设置有所述内六方，所述主轴能够与所述钻具螺纹连接。

13、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

14、本发明提供的无人钻机，通过转动竖梁、调节横梁高度以及滑动机械手，能够使机械手位置发生移动，从而将钻具从安装孔中取出并放置于上夹持器和下夹持器中，通过动力头能够带动钻具回转或冲击以完成钻探作业，完成钻探作业后，提钻过程按上述步骤逆向操作即可，最后提离的取心钻具单独放置在底座定位孔中，然后连接新的取心钻具进行新回次的取心作业，装置结构简单，施工成本低，无需人员进入危险区域作业，提高了钻探作业的安全性和经济性。

技术特征：

1.一种无人钻机，其特征在于：包括：底座、转动连接于所述底座上的竖梁、设置于所述竖梁上的高度调节装置、设置于所述高度调节装置输出端的横梁、设置于所述高度调节装置输出端的动力头以及滑动连接于所述横梁上的机械手，所述底座上设置有能够对钻具进行夹紧的下夹持器以及固定设置于所述下夹持器上方的上夹持器，所述底座上绕所述竖梁周向均匀布设有多个能够放置所述钻具的安装孔，所述机械手能够将钻具从所述安装孔中取出并将其放置于所述上夹持器和下夹持器中，所述钻具能够螺纹连接于所述动力头上，所述动力头能够带动所述钻具进行回转或冲击。

2.根据权利要求1所述的无人钻机，其特征在于：还包括能够穿过所述底座并伸入至地面中的地锚，所述地锚顶部设置有外六方，所述动力头上设置有内六方，所述内六方能够卡接于所述外六方中。

3.根据权利要求2所述的无人钻机，其特征在于：所述地锚包括锚杆以及固定设置于锚杆上的螺旋叶。

4.根据权利要求1所述的无人钻机，其特征在于：所述底座上固定设置有支撑座，所述竖梁转动连接于所述支撑座上，一竖梁驱动装置能够驱动所述竖梁在所述支撑座上绕自身轴线转动。

5.根据权利要求4所述的无人钻机，其特征在于：所述竖梁上开设有导向槽，所述横梁滑动连接于所述导向槽中，所述动力头固定设置于所述横梁的端部。

6.根据权利要求5所述的无人钻机，其特征在于：所述高度调节装置包括转动连接于所述竖梁上的竖向丝杆以及与所述竖向丝杆传动连接的竖向传动电机，所述竖向丝杆与所述导向槽延伸方向相平行，所述横梁螺纹连接于所述竖向丝杆上，所述竖向传动电机能够驱动所述竖向丝杆转动以带动所述横梁在所述导向槽中上下往复运动。

7.根据权利要求6所述的无人钻机，其特征在于：所述横梁上开设有导轨，所述导轨中滑动连接有一滑块，所述横梁上转动连接有一横向丝杆，所述横向丝杆能够穿过所述滑块并与所述滑块螺纹连接，所述横梁上固定设置有一横向传动电机，所述横向传动电机与所述横向丝杆传动连接，所述机械爪固定设置于所述滑块上。

8.根据权利要求7所述的无人钻机，其特征在于：所述机械爪包括固定设置于所述所述滑块上的驱动电机以及与所述驱动电机传动连接的夹爪。

9.根据权利要求1所述的无人钻机，其特征在于：所述上夹持器和所述下夹持器均包括夹持座、滑动连接于所述夹持座中的夹持块以及与所述夹持块传动连接的电缸，所述夹持座上开设有能够放置所述钻具的通孔，所述电缸能够推动所述夹持块并将所述钻具夹紧于所述夹持座上。

10.根据权利要求2所述的无人钻机，其特征在于：所述动力头包括固定设置于所述横梁上的传动箱体、与所述传动箱体传动连接的回转电机和冲击电机以及固定设置于所述传动箱体输出端的主轴，所述主轴上设置有所述内六方，所述主轴能够与所述钻具螺纹连接。

技术总结本发明公开了一种无人钻机，涉及钻探设备技术领域，包括底座、转动连接于底座上的竖梁、设置于竖梁上的高度调节装置、设置于高度调节装置输出端的横梁、设置于高度调节装置输出端的动力头以及滑动连接于横梁上的机械手，底座上设置有能够对钻具进行夹紧的下夹持器以及固定设置于下夹持器上方的上夹持器，底座上绕竖梁周向均匀布设有多个能够放置钻具的安装孔，机械手能够将钻具从安装孔中取出并将其放置于上夹持器和下夹持器中，钻具能够螺纹连接于动力头上，动力头能够带动钻具进行回转或冲击。本发明提供的无人钻机能够自动化作业，减少施工成本，避免人员进入危险区域作业，提高钻探作业的安全性和经济性。技术研发人员：陈浩文,王艳丽,李文秀,许本冲,王嘉瑞,高洁云受保护的技术使用者：中国地质科学院勘探技术研究所技术研发日：技术公布日：2024/12/2