[发明专利]一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂及其实施方法

权利要求书

1.一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，包括底板（1），所述底板（1）的四个拐角处均开设有安装孔（11），所述底板（1）通过螺栓穿过安装孔（11）安装在钻孔取样台上，所述底板（1）的上表面安装有固定台（2），所述固定台（2）上安装有弧形座（21），所述弧形座（21）上安装有驱动电机A（211），所述驱动电机A（211）的输出轴通过花键安装有支臂A（3），所述支臂A（3）的另一端外侧面安装有驱动电机B（31），所述驱动电机B（31）的输出轴通过花键安装有支臂B（4），所述支臂B（4）的前端安装有连接座（41），所述连接座（41）上安装有自动钻孔机构（5）。

2.如权利要求1所述的一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，所述自动钻孔机构（5）包括液压缸A（51）、驱动电机C（52）和钻孔取样器（53），所述液压缸A（51）安装在连接座（41）上，所述液压缸A（51）的活塞杆连接有驱动电机C（52），所述驱动电机C（52）的输出轴通过联轴器安装有钻孔取样器（53）。

3.如权利要求2所述的一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，所述驱动电机C（52）通过连接机构（6）与液压缸A（51）连接，所述连接机构（6）包括环形固定套（61）、方形固定套（62）、呈L形状的外导向杆（63）、呈L形状的内导向柱（64）和连接器（65），所述外导向杆（63）的一端通过连接器（65）安装在方形固定套（62）上，所述方形固定套（62）安装在液压缸A（51）上，所述外导向杆（63）的另一端安装在内导向柱（64）的外侧，所述内导向柱（64）远离外导向杆（63）的一端通过连接器（65）安装在环形固定套（61）上，所述环形固定套（61）安装在驱动电机C（52）上。

4.如权利要求3所述的一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，所述外导向杆（63）上开设有供内导向柱（64）插入的条形导向槽，所述内导向柱（64）通过液压缸A（51）驱动在外导向杆（63）内升降。

5.如权利要求2所述的一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，所述钻孔取样器（53）包括上端的取样内筒（531）、中端的取样外筒（532）和下端的钻孔头（533），所述取样内筒（531）螺纹连接在取样外筒（532）上，所述取样外筒（532）的下端面安装有钻孔头（533），所述钻孔头（533）上设置有进样口。

6.如权利要求5所述的一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，所述取样外筒（532）的内壁安装有引流罩（7），所述引流罩（7）的下端设置有排样口（71），所述排样口（71）通过封堵机构（8）密封，所述封堵机构（8）安装在取样内筒（531）的内侧。

7.如权利要求6所述的一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，所述封堵机构（8）包括弧形安装板（81）、液压缸B（82）、连接件（83）、支撑杆（84）和呈倒圆台状的封堵座（85），所述弧形安装板（81）安装在取样内筒（531）的内侧，所述弧形安装板（81）上安装有液压缸B（82），所述液压缸B（82）的活塞杆安装有连接件（83），所述连接件（83）的一端安装有支撑杆（84），所述支撑杆（84）的下端安装有封堵座（85），所述封堵座（85）密封排样口（71）。

8.如权利要求6所述的一种岩心分析用自动钻孔取样机械臂，其特征在于，所述引流罩（7）的开口方向朝上且呈中空喇叭状，所述封堵座（85）与引流罩（7）下端开设的排样口（71）适配。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的岩心分析用自动钻孔取样机械臂的实施方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：驱动电机A（211）启动并驱动支臂A（3）在弧形座（21）上旋转至一定的角度，与此同时，驱动电机B（31）启动并驱动支臂B（4）在支臂A（3）上旋转至一定的角度，直至自动钻孔机构（5）旋转至合适的自动钻孔取样位置处；

S2：液压缸A（51）驱动驱动电机C（52）在相互配合的外导向杆（63）和内导向柱（64）的导向作用下竖直下移，驱动电机C（52）在下移的过程中可带动钻孔取样器（53）也随之下移，钻孔取样器（53）在下移的同时，驱动电机C（52）启动并驱动钻孔取样器（53）在旋转的同时下移钻孔；

S3：钻孔取样器（53）在钻孔的过程中，岩石通过进样口进入钻孔头（533）内，随着进入钻孔头（533）内大量岩石的堆积，使岩石渐渐的进入取样外筒（532）上安装的引流罩（7）内；

S4：岩石进入取样外筒（532）上安装的引流罩（7）内后，液压缸B（82）驱动连接件（83）、支撑杆（84）和呈倒圆台状的封堵座（85）同步下移，使封堵座（85）将排样口（71）密封住，使岩石不会从取样外筒（532）内脱落；

S5：排样口（71）密封住后，液压缸A（51）驱动钻孔取样器（53）上移，使钻孔取样器（53）离开岩石层后，液压缸B（82）驱动连接件（83）、支撑杆（84）和呈倒圆台状的封堵座（85）同步上移，使封堵座（85）也随之上移并不再密封排样口（71），使岩石在引流罩（7）的引流作用下下落并通过排样口（71）排出。