技术领域

本发明涉及一种用于石油勘探的钻孔装置。

背景技术

石油勘探是指为了寻找和查明油气资源，而利用各种勘探手段了解地下的地质状况，认识生油、储油、油气运移、聚集、保存等条件，综合评价含油气远景，确定油气聚集的有利地区，找到储油气的圈闭，并探明油气田面积，搞清油气层情况和产出能力的过程。石油勘探为国家增加原油储备及相关油气产品。

在石油勘探的过程中，需要钻孔装置对该区域进行勘探。但是由于装置需要长时间进行钻孔，这样对于钻头的紧固的要求很高，而由于现有的钻孔装置对于钻头的紧固措施不到位，容易在钻孔的过程中，使得钻头发生松动，从而影响了钻孔的进度，降低了装置的可靠性；不仅如此，石油勘探的地域范围较广，特别是在一些高海拔的地区，由于该地区的气候环境比较恶劣，温度极低，而装置内部的工作电源电路中的元器件的工作温度范围一般都设定在常温状态下，这样就限制了装置的适用范围，降低了其实用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于石油勘探的钻孔装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于石油勘探的钻孔装置，包括底座、立柱、横梁和钻孔机构，所述立柱设置在底座的一侧，所述横梁设置在立柱的顶端，所述钻孔机构设置在横梁的下方；

所述钻孔机构包括高度调节组件和钻孔组件，所述高度调节组件设置在横梁的下方且与钻孔组件传动连接，所述高度调节组件包括升降板和高度调节单元，所述高度调节单元与升降板传动连接；

所述钻孔组件包括第一电机、钻头和紧固组件，所述第一电机设置在升降板的上方且与钻头传动连接，所述紧固组件包括限位套和两个分别设置在限位套两侧的紧固单元，所述紧固单元包括支座、固定板、第一连接杆、第二连接杆、夹套和驱动单元，所述支座设置在限位套的下方，所述固定板设置在限位套的一侧，所述夹套设置在钻头上，所述第二连接杆的两端分别与固定板和夹套铰接，所述第一连接杆的两端分别与支座和第二连接杆的中部铰接；

所述限位套的两侧均设有条形齿，所述驱动单元包括第二电机和驱动齿轮，所述第二电机与驱动齿轮传动连接，所述条形齿与驱动齿轮啮合；

所述立柱上设有中控机构，所述中控机构中设有中央控制模块，所述中央控制模块包括中央控制系统、与中央控制系统连接的气缸控制模块、电机控制模块、无线通讯模块、显示控制模块、按键控制模块和工作电源模块，所述第一电机和第二电机均均电机控制模块电连接，所述气缸与气缸控制模块电连接；

所述工作电源模块包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第一电感、第二电感和二极管，所述集成电路的型号为MAX732，所述集成电路的关断端与集成电路的电源端连接，所述集成电路的电源端分别通过第一电容和第二电容接地，所述集成电路的电源端通过第一电感与集成电路的内部场效应管的漏极连接端连接，所述集成电路的内部场效应管的漏极连接端与二极管的阳极连接且通过二极管、第二电感和第八电容组成的串联电路接地，所述第三电容的一端接地，所述第三电容的另一端与二极管的阴极连接，所述集成电路的电源输出端通过第三电容接地且通过第四电容和第五电容组成的串联电路接地，所述集成电路的补偿电容连接端分别与第四电容和第五电容连接，所述集成电路的接地端接地，所述集成电路的软启动端通过第六电容接地，所述集成电路的基准端通过第七电容接地。

具体的，所述升降板的一侧设有导向套管，所述导向套管套设在立柱的外周，所述升降板通过导向套管与立柱连接，所述导向套管的内部设有若干限位槽，所述立柱与限位槽对应的位置设有与限位槽匹配的导向块，所述导向块竖向设置。

其中，在升降板上下移动的时候，通过导向套管内部的导向槽与导向块匹配，从而实现升降板按照指定的轨迹移动，同时由于导向块均竖向设置，从而提高了升降板升降的稳定性和可靠性。

具体的，所述高度调节单元包括气缸和活塞杆，所述气缸通过活塞杆与升降板传动连接，所述气缸设置在横梁的上方。

其中，气缸通过活塞杆来实现对升降板的高度的调节。

具体的，所述第一电机和第二电机均为伺服电机。

其中，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出；从而保证了装置工作的可靠性。

具体的，所述中控机构包括壳体、设置在壳体上的显示界面和若干控制按键，所述显示界面与显示控制模块电连接，所述控制按键与按键控制模块电连接。

具体的，所述显示界面为液晶显示屏。

具体的，所述控制按键为轻触按键。

具体的，所述壳体的内部设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池，所述蓄电池与工作电源模块电连接。

具体的，所述无线通讯模块包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

具体的，所述固定板和升降板之间设有支撑杆。

其中，在对钻头进行紧固的时候，会产生反向作用力，从而使得固定板发生形变，为了提高了固定板的使用寿命，加入了支撑杆，通过三角形固定的原理，提高了固定板的紧固性，提高了其使用寿命。

本发明的有益效果是，该用于石油勘探的钻孔装置中，第二电机控制驱动齿轮转动，限位套能够向上移动，第二连接杆的一端与固定板铰接，而且垂直方向上的位移不变，第二连接杆的另一端就会拉动夹套，两个夹套就会加紧钻头，提高了装置的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，该集成电路的型号为MAX732，其工作范围是在-65℃到160℃，能够提高装置的工作范围，提高了其实用价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于石油勘探的钻孔装置的结构示意图；

图2是本发明的用于石油勘探的钻孔装置的紧固组件的结构示意图；

图3是本发明的用于石油勘探的钻孔装置的导向套管的结构示意图；

图4是本发明的用于石油勘探的钻孔装置的系统原理图；

图5是本发明的用于石油勘探的钻孔装置的工作电源电路的电路原理图；

图中：1.横梁，2.立柱，3.底座，4.壳体，5.控制按键，6.显示界面，7.气缸，8.活塞杆，9.升降板，10.第一电机，11.钻头，12.紧固组件，13.导向套管，14.支撑杆，15.限位套，16.条形齿，17.第二电机，18.驱动齿轮，19.支座，20.第一连接杆，21.第二连接杆，22.夹套，23.固定板，24.限位槽，25.中央控制系统，26.气缸控制模块，27.电机控制模块，28.无线通讯模块，29.显示控制模块，30.按键控制模块，31.工作电源模块，32.蓄电池，U1.集成电路，C1.第一电容，C2.第二电容，C3.第三电容，C4.第四电容，C5.第五电容，C6.第六电容，C7.第七电容，C8.第八电容，L1.第一电感，L2.第二电感，D1.二极管。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-图5所示，一种用于石油勘探的钻孔装置，包括底座3、立柱2、横梁1和钻孔机构，所述立柱2设置在底座3的一侧，所述横梁1设置在立柱2的顶端，所述钻孔机构设置在横梁1的下方；

所述钻孔机构包括高度调节组件和钻孔组件，所述高度调节组件设置在横梁1的下方且与钻孔组件传动连接，所述高度调节组件包括升降板9和高度调节单元，所述高度调节单元与升降板9传动连接；

所述钻孔组件包括第一电机10、钻头11和紧固组件12，所述第一电机10设置在升降板9的上方且与钻头11传动连接，所述紧固组件12包括限位套15和两个分别设置在限位套15两侧的紧固单元，所述紧固单元包括支座19、固定板23、第一连接杆20、第二连接杆21、夹套22和驱动单元，所述支座19设置在限位套15的下方，所述固定板23设置在限位套15的一侧，所述夹套22设置在钻头11上，所述第二连接杆21的两端分别与固定板23和夹套22铰接，所述第一连接杆20的两端分别与支座19和第二连接杆21的中部铰接；

所述限位套15的两侧均设有条形齿16，所述驱动单元包括第二电机17和驱动齿轮18，所述第二电机17与驱动齿轮18传动连接，所述条形齿16与驱动齿轮18啮合；

所述立柱2上设有中控机构，所述中控机构中设有中央控制模块，所述中央控制模块包括中央控制系统25、与中央控制系统25连接的气缸控制模块26、电机控制模块27、无线通讯模块28、显示控制模块29、按键控制模块30和工作电源模块31，所述第一电机10和第二电机17均均电机控制模块27电连接，所述气缸7与气缸控制模块26电连接；

所述工作电源模块31包括工作电源电路，所述工作电源电路包括集成电路U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第一电感L1、第二电感L2和二极管D1，所述集成电路U1的型号为MAX732，所述集成电路U1的关断端与集成电路U1的电源端连接，所述集成电路U1的电源端分别通过第一电容C1和第二电容C2接地，所述集成电路U1的电源端通过第一电感L1与集成电路U1的内部场效应管的漏极连接端连接，所述集成电路U1的内部场效应管的漏极连接端与二极管D1的阳极连接且通过二极管D1、第二电感L2和第八电容C8组成的串联电路接地，所述第三电容C3的一端接地，所述第三电容C3的另一端与二极管D1的阴极连接，所述集成电路U1的电源输出端通过第三电容C3接地且通过第四电容C4和第五电容C5组成的串联电路接地，所述集成电路U1的补偿电容连接端分别与第四电容C4和第五电容C5连接，所述集成电路U1的接地端接地，所述集成电路U1的软启动端通过第六电容C6接地，所述集成电路U1的基准端通过第七电容C7接地。

具体的，所述升降板9的一侧设有导向套管13，所述导向套管13套设在立柱2的外周，所述升降板9通过导向套管13与立柱2连接，所述导向套管13的内部设有若干限位槽24，所述立柱2与限位槽24对应的位置设有与限位槽24匹配的导向块，所述导向块竖向设置。

其中，在升降板9上下移动的时候，通过导向套管13内部的导向槽与导向块匹配，从而实现升降板9按照指定的轨迹移动，同时由于导向块均竖向设置，从而提高了升降板9升降的稳定性和可靠性。

具体的，所述高度调节单元包括气缸7和活塞杆8，所述气缸7通过活塞杆8与升降板9传动连接，所述气缸7设置在横梁1的上方。

其中，气缸7通过活塞杆8来实现对升降板9的高度的调节。

具体的，所述第一电机10和第二电机17均为伺服电机。

其中，伺服电机可使控制速度，位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出；从而保证了装置工作的可靠性。

具体的，所述中控机构包括壳体4、设置在壳体4上的显示界面6和若干控制按键5，所述显示界面6与显示控制模块29电连接，所述控制按键5与按键控制模块30电连接。

具体的，所述显示界面6为液晶显示屏。

具体的，所述控制按键5为轻触按键。

具体的，所述壳体4的内部设有蓄电池32，所述蓄电池32为三氟锂电池，所述蓄电池32与工作电源模块31电连接。

具体的，所述无线通讯模块28包括蓝牙，所述蓝牙通过蓝牙4.0通讯协议与外部通讯终端无线连接。

具体的，所述固定板23和升降板9之间设有支撑杆14。

其中，在对钻头11进行紧固的时候，会产生反向作用力，从而使得固定板23发生形变，为了提高了固定板23的使用寿命，加入了支撑杆14，通过三角形固定的原理，提高了固定板23的紧固性，提高了其使用寿命。

该用于石油勘探的钻孔装置中，第一电机10通过控制钻头11的转动，来实现对该区域的钻孔。同时为了保证钻头11的紧固性，此时就会通过第二电机17控制驱动齿轮18转动，使得驱动齿轮18与条形齿16发生啮合，使得限位套15能够向上移动，则限位套15上的支座19就会通过第一连接杆20拉动第二连接杆21，由于第二连接杆21的一端与固定板23铰接，而且该端的垂直方向上的位移不变，则第二连接杆21的另一端就会拉动夹套22，两个夹套22就会加紧钻头11，提高了装置的可靠性。

该用于石油勘探的钻孔装置中，立柱2上设有中控机构，用来对装置进行智能化控制。其中，中央控制系统25，用来控制各个模块，从而提高了装置的智能化；气缸控制模块26，用来控制气缸7的工作，从而实现了钻头11的升降，提高了钻孔的实用性；电机控制模块27，用来控制第一电机10和第二电机17的工作，能够实现钻孔和对钻头11的夹紧；无线通讯模块28，实现了工作人员对装置进行远程监控；显示控制模块29，用来控制显示界面6显示设备相关的工作信息；按键控制模块30，用来对控制按键5的操控信息进行检测；工作电源模块31，用来提供设备稳定的工作电压，提高了装置工作的可靠性和实用性。

该用于石油勘探的钻孔装置中，在工作电源电路中，集成电路U1的型号为MAX732，通过集成电路U1的关断端能够对输入电压进行监控，从而能够起到保护作用，通过集成电路U1的内部场效应管的漏极连接端来控制输出电压的大小，提高了输出电压的稳定性，同时通过第二电感L2和第八电容C8组成的低通滤波电路来对输出电压进行过滤，进一步提高了输出电压的稳定性。该集成电路U1的型号为MAX732，其工作范围是在-65℃到160℃，能够提高装置的工作范围，提高了其实用价值。

与现有技术相比，该用于石油勘探的钻孔装置中，第二电机17控制驱动齿轮18转动，限位套15能够向上移动，第二连接杆21的一端与固定板23铰接，而且垂直方向上的位移不变，第二连接杆21的另一端就会拉动夹套22，两个夹套22就会加紧钻头11，提高了装置的可靠性；不仅如此，在工作电源电路中，该集成电路U1的型号为MAX732，其工作范围是在-65℃到160℃，能够提高装置的工作范围，提高了其实用价值。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。