CN106368600B - 一种用于石油勘探的智能凿岩装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于石油勘探的智能凿岩装置，包括基座、设置在基座上的驱动机构和设置在驱动机构下方的凿岩机构；所述凿岩机构与基座之间设有缓冲机构，所述缓冲机构包括两个位于驱动机构两侧的缓冲组件，该用于石油勘探的智能凿岩装置中，在凿岩机构震动时，凿岩机构推动导向杆在基座上移动，同时经过缓冲弹簧固定固定块和基座，实现了对凿岩机构震动的缓冲，从而减少了凿岩装置因为震动而带来的损伤，提高了凿岩装置的可靠性；不仅如此，在温度测量电路中，运算放大器的型号为LM358，则具有电源电压范围很宽的特点，从而在面对装置电源跌落的情况下，也能可靠运行，从而保证了装置的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于石油勘探的智能凿岩装置。
背景技术
所谓石油勘探，就是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，为国家增加原油储备及相关油气产品。
在进行石油勘探时，需要进行地质勘探，首先就要通过凿岩装置对岩石进行开凿，在凿岩装置进行开凿的过程中，会因为强烈的震动而影响凿岩装置内部的机械的损伤，降低了凿岩装置的可靠性；不仅如此，在凿岩装置工作过程中，需要对温度进行实时测量，由于凿岩装置在工作时容易发生电源电压的跌落的情况，而温度测量电路的工作范围小，从而容易造成凿岩装置温度测量不精确，降低了凿岩装置的可靠性。
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智能凿岩装置。
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智能凿岩装置，包括基座、设置在基座上的驱动机构和设置在驱动机构下方的凿岩机构；
所述凿岩机构与基座之间设有缓冲机构，所述缓冲机构包括两个位于驱动机构两侧的缓冲组件，所述缓冲组件包括导向杆、固定块和缓冲弹簧，所述导向杆的一端与凿岩机构固定连接，所述导向杆的另一端穿过基座且与固定块固定连接，所述缓冲弹簧套设在导向杆上且位于基座和固定块之间，所述缓冲弹簧的两端分别与基座和固定块固定连接；
所述凿岩机构包括驱动杆、水平设置的导通套管和两根驱动套管，所述驱动杆位于导通套管的中心处，两根所述驱动套管均与导通套管连通，所述驱动套管与导通套管之间连通有导通阀门，两个所述驱动套管的开口均靠近导通套管的竖向中心轴线，所述驱动套管的内部设有凿岩组件；
所述凿岩组件包括限位块、复位弹簧、滑动块和钻头，所述限位块固定在驱动套管的内部，所述限位块通过复位弹簧与滑动块连接，所述滑动块位于驱动套管的内部，所述钻头位于驱动套管的开口处且与滑动块固定连接；
所述驱动机构的内部设有温度测量模块，所述温度测量模块包括温度测量电路，所述温度测量电路包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、铂热电阻和二极管，所述运算放大器的型号为LM358，所述运算放大器的反相输入端通过第五电阻分别与第二电阻和铂热电阻连接，所述运算放大器的反相输入端通过第七电阻与运算放大器的输出端连接，所述运算放大器的输出端与第九电阻连接，所述运算放大器的同相输入端通过第六电阻分别与第三电阻和第四电阻连接，所述运算放大器的同相输入端通过第八电阻与二极管的阳极连接，所述二极管的阴极通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述第二电阻和铂热电阻组成的串联电路的一端通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述第二电阻和铂热电阻组成的串联电路的另一端与二极管的阳极连接，所述第三电阻和第四电阻组成的串联电路的一端通过第一电阻外接5V直流电压电源，所述第三电阻和第四电阻组成的串联电路的另一端与二极管的阳极连接。
作为优选，为了保证缓冲组件能够按照正常的轨道进行上下缓冲，防止发生偏移，从而损坏装置，所述驱动机构的两侧设有导向滑块，所述驱动机构通过导向滑块与导向杆滑动连接。
作为优选，为了提高装置的实用性，所述驱动机构上设有显示界面和若干控制按键。
作为优选，液晶显示屏的显示内容多样化，从而提高了装置的是需要，所述显示界面为液晶显示屏。
作为优选，轻触按键的灵敏度高，从而提高了装置的可操作性，所述控制按键为轻触按键。
作为优选，所述驱动机构的内部设有气缸，所述气缸与驱动杆传动连接。
作为优选，为了提高装置的可持续工作能力，所述驱动机构的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
作为优选，为了增加装置的无线通讯功能，保证工作人员对装置进行远程监控，所述驱动机构的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙。
作为优选，为了保证温度的精确检测，所述铂热电阻的型号为PT100。
本发明的有益效果是，该用于石油勘探的智能凿岩装置中，在凿岩机构震动时，凿岩机构推动导向杆在基座上移动，同时经过缓冲弹簧固定块和基座，实现了对凿岩机构震动的缓冲，从而减少了凿岩装置因为震动而带来的损伤，提高了凿岩装置的可靠性；不仅如此，在温度测量电路中，运算放大器的型号为LM358，则具有电源电压范围很宽的特点，从而在面对装置电源跌落的情况下，也能可靠运行，从而保证了装置的可靠性。
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智能凿岩装置的结构示意图；
图2是本发明的用于石油勘探的智能凿岩装置的凿岩机构的结构示意图；
图3是本发明的用于石油勘探的智能凿岩装置的温度测量电路的电路原理图；
图中：1.驱动机构，2.显示界面，3.控制按键，4.固定块，5.缓冲弹簧，6.导向杆，7.导向滑块，8.基座，9.凿岩机构，10.驱动杆，11.导通套管，12.驱动套管，13.导通阀门，14.限位块，15.复位弹簧，16.滑动块，17.钻头，U1.运算放大器，R1.第一电阻，R2.第二电阻，R3.第三电阻，R4.第四电阻，R5.第五电阻，R6.第六电阻，R7.第七电阻，R8.第八电阻，R9.第九电阻，RT.铂热电阻，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3所示，一种用于石油勘探的智能凿岩装置，包括基座8、设置在基座8上的驱动机构1和设置在驱动机构1下方的凿岩机构9；
所述凿岩机构9与基座8之间设有缓冲机构，所述缓冲机构包括两个位于驱动机构1两侧的缓冲组件，所述缓冲组件包括导向杆6、固定块4和缓冲弹簧5，所述导向杆6的一端与凿岩机构9固定连接，所述导向杆6的另一端穿过基座8且与固定块4固定连接，所述缓冲弹簧5套设在导向杆6上且位于基座8和固定块4之间，所述缓冲弹簧5的两端分别与基座8和固定块4固定连接；
所述凿岩机构9包括驱动杆10、水平设置的导通套管11和两根驱动套管12，所述驱动杆10位于导通套管11的中心处，两根所述驱动套管12均与导通套管11连通，所述驱动套管12与导通套管11之间连通有导通阀门13，两个所述驱动套管12的开口均靠近导通套管11的竖向中心轴线，所述驱动套管12的内部设有凿岩组件；
所述凿岩组件包括限位块14、复位弹簧15、滑动块16和钻头17，所述限位块14固定在驱动套管12的内部，所述限位块14通过复位弹簧15与滑动块16连接，所述滑动块16位于驱动套管12的内部，所述钻头17位于驱动套管12的开口处且与滑动块16固定连接；
所述驱动机构1的内部设有温度测量模块，所述温度测量模块包括温度测量电路，
所述温度测量电路包括运算放大器U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、铂热电阻RT和二极管D1，所述运算放大器U1的型号为LM358，所述运算放大器U1的反相输入端通过第五电阻R5分别与第二电阻R2和铂热电阻RT连接，所述运算放大器U1的反相输入端通过第七电阻R7与运算放大器U1的输出端连接，所述运算放大器U1的输出端与第九电阻R9连接，所述运算放大器U1的同相输入端通过第六电阻R6分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接，所述运算放大器U1的同相输入端通过第八电阻R8与二极管D1的阳极连接，所述二极管D1的阴极通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述第二电阻R2和铂热电阻RT组成的串联电路的一端通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述第二电阻R2和铂热电阻RT组成的串联电路的另一端与二极管D1的阳极连接，所述第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路的一端通过第一电阻R1外接5V直流电压电源，所述第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路的另一端与二极管D1的阳极连接。
作为优选，为了保证缓冲组件能够按照正常的轨道进行上下缓冲，防止发生偏移，从而损坏装置，所述驱动机构1的两侧设有导向滑块7，所述驱动机构1通过导向滑块7与导向杆6滑动连接。
作为优选，为了提高装置的实用性，所述驱动机构1上设有显示界面2和若干控制按键3。
作为优选，液晶显示屏的显示内容多样化，从而提高了装置的是需要，所述显示界面2为液晶显示屏。
作为优选，轻触按键的灵敏度高，从而提高了装置的可操作性，所述控制按键3为轻触按键。
作为优选，所述驱动机构1的内部设有气缸，所述气缸与驱动杆10传动连接。
作为优选，为了提高装置的可持续工作能力，所述驱动机构1的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
作为优选，为了增加装置的无线通讯功能，保证工作人员对装置进行远程监控，所述驱动机构1的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙。
作为优选，为了保证温度的精确检测，所述铂热电阻RT的型号为PT100。
该用于石油勘探的智能凿岩装置中，基座8用来保证装置安放在地面上，随后就通过驱动机构1来控制凿岩机构9进行工作，提高了装置的可靠凿岩。
该用于石油勘探的智能凿岩装置的缓冲机构中，在凿岩机构9进行凿岩时，会不断发生震动，此时凿岩机构9推动导向杆6在基座8上移动，同时经过缓冲弹簧5固定块4和基座8，实现了对凿岩机构9震动的缓冲，从而减少了凿岩装置因为震动而带来的损伤，提高了凿岩装置的可靠性。
该用于石油勘探的智能凿岩装置的凿岩机构9中，驱动杆10受到气缸的驱动，同时，导通套管11通过两根驱动套管12连通，则通过向导向套管11内部加入高压气体，通过导通阀门13来控制驱动套管12的导通，则驱动套管12内部的滑动块16就会被推动，将钻头17推向岩石，就可以实现对岩石的开凿。通过限位块14和复位弹簧15能够保证对滑动块16的复位，保证了对岩石的周期性开凿。
该用于石油勘探的智能凿岩装置的温度测量模块中，温度测量模块用来对驱动机构1内部的温度进行实时监测，从而保证了装置的安全工作。在温度测量电路中，第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和铂热电阻RT组成了H桥，通过以运算放大器U1为主的放大电路对测量进行可靠放大，从而保证了对温度的精确检测。同时，在温度测量电路中，运算放大器U1的型号为LM358，则具有电源电压范围很宽的特点，从而在面对装置电源跌落的情况下，也能可靠运行，从而保证了装置的可靠性。
与现有技术相比，该用于石油勘探的智能凿岩装置中，在凿岩机构9震动时，凿岩机构9推动导向杆6在基座8上移动，同时经过缓冲弹簧5固定固定块4和基座8，实现了对凿岩机构9震动的缓冲，从而减少了凿岩装置因为震动而带来的损伤，提高了凿岩装置的可靠性；不仅如此，在温度测量电路中，运算放大器U1的型号为LM358，则具有电源电压范围很宽的特点，从而在面对装置电源跌落的情况下，也能可靠运行，从而保证了装置的可靠性。
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。
Claims (9)
1.一种用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，包括基座(8)、设置在基座(8)上的驱动机构(1)和设置在驱动机构(1)下方的凿岩机构(9)；
所述凿岩机构(9)与基座(8)之间设有缓冲机构，所述缓冲机构包括两个位于驱动机构(1)两侧的缓冲组件，所述缓冲组件包括导向杆(6)、固定块(4)和缓冲弹簧(5)，所述导向杆(6)的一端与凿岩机构(9)固定连接，所述导向杆(6)的另一端穿过基座(8)且与固定块(4)固定连接，所述缓冲弹簧(5)套设在导向杆(6)上且位于基座(8)和固定块(4)之间，所述缓冲弹簧(5)的两端分别与基座(8)和固定块(4)固定连接；
所述凿岩机构(9)包括驱动杆(10)、水平设置的导通套管(11)和两根驱动套管(12)，所述驱动杆(10)位于导通套管(11)的中心处，两根所述驱动套管(12)均与导通套管(11)连通，所述驱动套管(12)与导通套管(11)之间连通有导通阀门(13)，两个所述驱动套管(12)的开口均靠近导通套管(11)的竖向中心轴线，所述驱动套管(12)的内部设有凿岩组件；
所述凿岩组件包括限位块(14)、复位弹簧(15)、滑动块(16)和钻头(17)，所述限位块(14)固定在驱动套管(12)的内部，所述限位块(14)通过复位弹簧(15)与滑动块(16)连接，所述滑动块(16)位于驱动套管(12)的内部，所述钻头(17)位于驱动套管(12)的开口处且与滑动块(16)固定连接；
所述驱动机构(1)的内部设有温度测量模块，所述温度测量模块包括温度测量电路，所述温度测量电路包括运算放大器(U1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第九电阻(R9)、铂热电阻(RT)和二极管(D1)，所述运算放大器(U1)的型号为LM358，所述运算放大器(U1)的反相输入端通过第五电阻(R5)分别与第二电阻(R2)和铂热电阻(RT)连接，所述运算放大器(U1)的反相输入端通过第七电阻(R7)与运算放大器(U1)的输出端连接，所述运算放大器(U1)的输出端与第九电阻(R9)连接，所述运算放大器(U1)的同相输入端通过第六电阻(R6)分别与第三电阻(R3)和第四电阻(R4)连接，所述运算放大器(U1)的同相输入端通过第八电阻(R8)与二极管(D1)的阳极连接，所述二极管(D1)的阴极通过第一电阻(R1)外接5V直流电压电源，所述第二电阻(R2)和铂热电阻(RT)组成的串联电路的一端通过第一电阻(R1)外接5V直流电压电源，所述第二电阻(R2)和铂热电阻(RT)组成的串联电路的另一端与二极管(D1)的阳极连接，所述第三电阻(R3)和第四电阻(R4)组成的串联电路的一端通过第一电阻(R1)外接5V直流电压电源，所述第三电阻(R3)和第四电阻(R4)组成的串联电路的另一端与二极管(D1)的阳极连接。
2.如权利要求1所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述驱动机构(1)的两侧设有导向滑块(7)，所述驱动机构(1)通过导向滑块(7)与导向杆(6)滑动连接。
3.如权利要求1所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述驱动机构(1)上设有显示界面(2)和若干控制按键(3)。
4.如权利要求3所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述显示界面(2)为液晶显示屏。
5.如权利要求3所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述控制按键(3)为轻触按键。
6.如权利要求1所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述驱动机构(1)的内部设有气缸，所述气缸与驱动杆(10)传动连接。
7.如权利要求1所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述驱动机构(1)的内部还设有蓄电池，所述蓄电池为三氟锂电池。
8.如权利要求1所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述驱动机构(1)的内部还设有无线通讯模块，所述无线通讯模块包括蓝牙。
9.如权利要求1所述的用于石油勘探的智能凿岩装置，其特征在于，所述铂热电阻(RT)的型号为PT100。
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