[发明专利]一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换装置

说明书

技术领域：

本发明属于岩石试验取样设备领域，特别涉及一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换 装置，适用于全自动多功能取芯机不同尺寸钻头的自动更换。

技术背景：

在工程建设中，地下岩样采样分析是整个工程建设的关键性步奏。在岩样研究分析过程 中，先通过取样机将地下深处的岩石岩样采集，因地下岩样取样机所取岩样粗糙且大小不符 合室内实验要求，一般情况下，在此基础上通过取芯机再次提取岩样样品来满足实验所需岩 样尺寸的大小。而现有的取芯机中大多自动化程度低，钻头的更换工作需人工完成，在钻取多 个不同尺寸岩心的工况下，对取芯机的操作就显得更为复杂，无形中增加了科研人员的工作 量，降低了工作效率。因此实现取芯机电磁钻头的自动安装与更换，提高取芯机的自动化程 度，在室内岩石试验研究过程中具有重要的现实意义。基于此目的发明了一种用于全自动多 功能取芯机的钻头转换装置，该钻头转换装置可通过环形电机驱动转盘转动切换钻头，配合 电磁力自动安装卸下取芯钻头。

发明内容：

本发明的目的是设一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换装置。针对钻头转换装置功 能需求，本设计提出以下方案：通过设计电磁钻头转盘，转盘上开设有电磁钻头卡槽，作为 电磁钻头的置放位置，可将不同规格尺寸的电磁钻头分别卡于转盘卡槽之上；转盘由环形电 机驱动转动，可使电磁钻头自动拆卸后能自动置放回原位；设计传动盒，由电机、齿轮、轴 承等主要部件组成，可驱动电磁钻头转盘多向定位；设计竖向螺杆，并由传动盒中竖向驱动 电机通过齿轮驱动，定位电磁钻头转盘竖向位置；设计传动架，通过直线导轨导引传动盒直 线定向移动；设计局部具有高磁性材料的电磁钻头，配合机架钻头夹头上电磁电圈，依靠电 磁力装夹更换电磁钻头。本设计发明能提高取芯机的自动化与智能化水平，并提高研究人员 的工作效率，同时可提高岩样取芯的精度。

一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换装置的设计包括传动盒、电磁钻头转盘与电磁 钻头三大部分组成。传动盒放置于导向槽中，电磁钻头转盘安装于竖向螺杆之上，而竖向螺 杆通过螺纹与传动盒相连。

传动盒设计安装于导向槽中，导向槽一侧设计安装有横向驱动电机可用于驱动横向螺杆 转动，横向螺杆与传动盒中内螺纹配合。在传动盒底部导轨的导引下，横向螺杆转动带动传 动盒于左右移动。传动盒外部竖向驱动电机驱动内部的竖向驱动齿轮，再由竖向驱动齿轮带 动内螺纹齿轮旋转。内螺纹齿轮与竖向螺杆通过螺纹相配合，实现竖向螺杆的上下移动。内 螺纹齿轮的上下两面均设计安装有一个用于减少齿轮与传动盒摩擦的轴向轴承。

电磁钻头转盘设计安装于竖向螺杆底部，由底部轴向轴承支撑，并由两者中间的超声波 电机驱动。轴向轴承用于减少电磁钻头转盘与竖向螺杆间摩擦力。转盘外侧设计有六个卡槽， 卡槽可用作电磁钻头的固定架。卡槽的两侧设计有弹性片，弹性片用于电磁钻头的固定。

电磁钻头顶端部分设计为一个六棱柱，可与机架钻头夹头的六棱柱孔槽相配合。六棱柱 下方处设计有高磁性环形环，当机架钻头夹头的电磁铁通电时，电磁铁与电磁钻头上的磁性 环之间产生的磁力将钻头吸住，并通过六棱柱固定于机架钻头夹头上，钻取岩样过程中电磁 铁保持通电状态。电磁钻头卸下过程中，电磁铁断电，电磁钻头依靠自身重力作用脱落，自 动置放回电磁钻头转盘的卡槽中。

本发明具有以下优点：

1、本发明为一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换装置，可以自动装取电磁钻头， 无需人工操作，提高工作人员工作效率。

2、本发明为一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换装置，可安装扩展多个电磁钻 头，增加了取芯机的实用性。

3、本发明为一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换装置，结构紧凑，占用空间小。

4、本发明为一种用于全自动多功能取芯机的钻头转换装置，操作简单，使用方便。

附图说明

图1：取芯机整体三维视图

图2：传动盒电磁钻头转盘装配剖视图

图3：竖向驱动结构三维视图

图4：传动盒竖向驱动外部结构三维视图

图5：电磁钻头转盘三维视图

图6：电磁钻头三维视图

图7：传动盒外部结构三维视图

图8：传动盒内部结构三维视图

1-机架；2-横向驱动电机；3-滑动槽架；4-横向螺杆；5-电磁钻头夹头；