[发明专利]智能防断裂钻孔取芯机及其使用方法

摘要

本发明公开智能防断裂钻孔取芯机及其使用方法，涉及岩石室内加工工具领域，能够保护岩样在钻进过程中不易断裂并实现自动退样防卡的目的；能够根据预设的钻削深度，实现智能化控制；对实时钻削深度进行显示，便于工作且效率高。技术方案为：钻杆，钻头，水管，单片机，支撑立柱，传动丝杆，显示器，输入设备，支撑座，电动机；钻杆内设有弹簧，转动轴，压力传感器，平动转轴，连接轴；输入待钻削深度S；打开开关，将钻头置于待钻削岩石处；随着钻头钻削深入，压力传感器测得弹簧所受压力值，并将其传给单片机；计算实时钻削深度S1，并将其传给显示器，当S1＝S时，开关自动断开并抬升钻头，弹簧回弹使岩样退出钻杆。本发明主要用于室内岩石制样的钻削中。

主权项

智能防断裂钻孔取芯机，其特征在于，包括：钻杆(1)，所述钻杆(1)下端连接钻头(2)，所述钻杆(1)上端连接转动轴(12)中间连接水管(3)，所述钻杆(1)横向固定于设备平台(10)，所述设备平台(10)咬合连接于传动丝杆(92)并在中间部位穿越平滑立柱(5)，所述平滑立柱(5)的上端固定小电机及传动齿轮(6)并与传动丝杆(92)连接用于提供钻杆上下移动的动力，所述平滑立柱(5)的下端连接于支撑座(8)，所述设备平台(10)固定有单片机(4)，所述单片机(4)分别与所述输入设备和显示器(7)及所述压力传感器(13)连接，所述设备平台(10)的另一端固定有工作电动机(9)用于提供工作动力，所述电动机(9)上设有开关组(91)；所述钻杆(1)内部前端设有弹簧(11)，所述弹簧(11)的上端与转动轴(12)连接下端自由并与钻头(2)端头齐平，所述转动轴(12)分别设有压力传感器(13)和平动转轴(14)，所述压力传感器(13)和所述平动转轴(14)之间设有连接轴(15)，压力传感器(13)与单片机(4)连接。智能防断裂钻孔取芯机使用方法，其特征在于，包括：通过输入设备(7)输入待钻削深度S，以便在完成所述待钻削深度时自动停止钻削；打开开关组(91)中的工作电机开关，开启工作电动机(9)，所述电动机(9)带动转动轴(12)高速转动，所述转动轴(12)带动钻头(2)高速转动，将钻头(2)置于待钻削岩石处，打开开关组(91)中的小电机下行开关，开启小电机和传动齿轮(6)通过传动丝杆(92)驱动设备平台(10)带动钻头(2)向下移动，对待钻削岩石进行钻削；随着所述钻头(2)的钻削切入岩石内部，弹簧(11)受到岩样向上的压缩形变产生压力，压力传感器(13)测得所述弹簧(11)所受的实时压力值，并将其传送给单片机(4)；所述单片机(4)获取所述压力值，根据胡克定律：S＝F/k，计算实时钻削深度S1，并将所述钻削深度S1传送给显示器(7)，以便随时显示当前钻削深度；其中F为实时压力值，k为弹簧的劲度系数；当S1＝S时，即实时钻削深度达到所述待钻削深度时，所述单片机(4)控制所述工作电动机(9)的开关组(91)的停止开关，自动断开工作电机，同时启动小电机的上行开关，通过传动齿轮和传动丝杆(92)上升钻杆(1)，同时弹簧(11)将切削好的岩样自动挤出钻杆(1)，完成此次钻削。