[發明專利]一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換裝置

在審

• 申請號: 201510827468.2
• 申請日: 2015-11-16
• 公開（公告）號: CN105547741A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 李子豪
• 申請（專利權）人: 廣州外國語學校
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于巖石試驗取樣設備領域，特別涉及一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換 裝置，適用于全自動多功能取芯機不同尺寸鉆頭的自動更換。

技術背景：

在工程建設中，地下巖樣采樣分析是整個工程建設的關鍵性步奏。在巖樣研究分析過程 中，先通過取樣機將地下深處的巖石巖樣采集，因地下巖樣取樣機所取巖樣粗糙且大小不符 合室內實驗要求，一般情況下，在此基礎上通過取芯機再次提取巖樣樣品來滿足實驗所需巖 樣尺寸的大小。而現有的取芯機中大多自動化程度低，鉆頭的更換工作需人工完成，在鉆取多 個不同尺寸巖心的工況下，對取芯機的操作就顯得更為復雜，無形中增加了科研人員的工作 量，降低了工作效率。因此實現取芯機電磁鉆頭的自動安裝與更換，提高取芯機的自動化程 度，在室內巖石試驗研究過程中具有重要的現實意義。基于此目的發明了一種用于全自動多 功能取芯機的鉆頭轉換裝置，該鉆頭轉換裝置可通過環形電機驅動轉盤轉動切換鉆頭，配合 電磁力自動安裝卸下取芯鉆頭。

發明內容：

本發明的目的是設一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換裝置。針對鉆頭轉換裝置功 能需求，本設計提出以下方案：通過設計電磁鉆頭轉盤，轉盤上開設有電磁鉆頭卡槽，作為 電磁鉆頭的置放位置，可將不同規格尺寸的電磁鉆頭分別卡于轉盤卡槽之上；轉盤由環形電 機驅動轉動，可使電磁鉆頭自動拆卸后能自動置放回原位；設計傳動盒，由電機、齒輪、軸 承等主要部件組成，可驅動電磁鉆頭轉盤多向定位；設計豎向螺桿，并由傳動盒中豎向驅動 電機通過齒輪驅動，定位電磁鉆頭轉盤豎向位置；設計傳動架，通過直線導軌導引傳動盒直 線定向移動；設計局部具有高磁性材料的電磁鉆頭，配合機架鉆頭夾頭上電磁電圈，依靠電 磁力裝夾更換電磁鉆頭。本設計發明能提高取芯機的自動化與智能化水平，并提高研究人員 的工作效率，同時可提高巖樣取芯的精度。

一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換裝置的設計包括傳動盒、電磁鉆頭轉盤與電磁 鉆頭三大部分組成。傳動盒放置于導向槽中，電磁鉆頭轉盤安裝于豎向螺桿之上，而豎向螺 桿通過螺紋與傳動盒相連。

傳動盒設計安裝于導向槽中，導向槽一側設計安裝有橫向驅動電機可用于驅動橫向螺桿 轉動，橫向螺桿與傳動盒中內螺紋配合。在傳動盒底部導軌的導引下，橫向螺桿轉動帶動傳 動盒于左右移動。傳動盒外部豎向驅動電機驅動內部的豎向驅動齒輪，再由豎向驅動齒輪帶 動內螺紋齒輪旋轉。內螺紋齒輪與豎向螺桿通過螺紋相配合，實現豎向螺桿的上下移動。內 螺紋齒輪的上下兩面均設計安裝有一個用于減少齒輪與傳動盒摩擦的軸向軸承。

電磁鉆頭轉盤設計安裝于豎向螺桿底部，由底部軸向軸承支撐，并由兩者中間的超聲波 電機驅動。軸向軸承用于減少電磁鉆頭轉盤與豎向螺桿間摩擦力。轉盤外側設計有六個卡槽， 卡槽可用作電磁鉆頭的固定架。卡槽的兩側設計有彈性片，彈性片用于電磁鉆頭的固定。

電磁鉆頭頂端部分設計為一個六棱柱，可與機架鉆頭夾頭的六棱柱孔槽相配合。六棱柱 下方處設計有高磁性環形環，當機架鉆頭夾頭的電磁鐵通電時，電磁鐵與電磁鉆頭上的磁性 環之間產生的磁力將鉆頭吸住，并通過六棱柱固定于機架鉆頭夾頭上，鉆取巖樣過程中電磁 鐵保持通電狀態。電磁鉆頭卸下過程中，電磁鐵斷電，電磁鉆頭依靠自身重力作用脫落，自 動置放回電磁鉆頭轉盤的卡槽中。

本發明具有以下優點：

1、本發明為一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換裝置，可以自動裝取電磁鉆頭， 無需人工操作，提高工作人員工作效率。

2、本發明為一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換裝置，可安裝擴展多個電磁鉆 頭，增加了取芯機的實用性。

3、本發明為一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換裝置，結構緊湊，占用空間小。

4、本發明為一種用于全自動多功能取芯機的鉆頭轉換裝置，操作簡單，使用方便。

附圖說明

圖1：取芯機整體三維視圖

圖2：傳動盒電磁鉆頭轉盤裝配剖視圖

圖3：豎向驅動結構三維視圖

圖4：傳動盒豎向驅動外部結構三維視圖

圖5：電磁鉆頭轉盤三維視圖

圖6：電磁鉆頭三維視圖

圖7：傳動盒外部結構三維視圖

圖8：傳動盒內部結構三維視圖

1-機架；2-橫向驅動電機；3-滑動槽架；4-橫向螺桿；5-電磁鉆頭夾頭；