專利名稱：一種高效、便攜式的汽油冰川鉆的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種高效、便捷的汽油冰川花桿鉆，是冰川物質平衡野觀測作業(yè)點布設中使用的器械，屬于機械領域。
背景技術：
目前，在山地冰川上多使用產(chǎn)生高壓水蒸氣的蒸汽鉆鉆取花桿孔，在實際操作過程中需要攜帶燃料、灶頭、水及蒸汽鍋爐等配件，儀器自身較重。往往需要3-4名工作人員才能操作，且銜接環(huán)節(jié)較多，出錯的幾率較高。同時，高寒山區(qū)，氣壓較平原有所不同，操作的過程中對于氣壓的控制需要有一定經(jīng)驗，還存在一定的危險性。如中國實用新型專利《冰川鉆探用熱水鉆》(專利號:94231252.X)披露的高壓水蒸氣鍋爐屬于高壓容器，在實際野外操作中曾發(fā)生蒸汽鍋爐爆炸傷人的事件。同時，野外采水的不潔，容易造成蒸汽鉆水循環(huán)系統(tǒng)的堵塞，且燃料的不完全燃燒產(chǎn)生的小顆粒物也易造成動力系統(tǒng)堵塞。此外，還有手工的各種冰鉆，這些冰鉆均屬于手工鉆適合在河冰上打孔，在冰川這種高寒、高海拔、缺氧的特殊惡劣工作環(huán)境下，手工鉆孔作業(yè)強度大，工作人員體力消耗嚴重，打孔效率不高，冰體內(nèi)與大氣的溫差易造成鉆取過程中產(chǎn)生的液態(tài)水冰凍而導致鉆頭無法正常工作。且打孔深度很難超過1.5m。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種高效、便攜式的汽油冰川鉆，是用于布置花桿觀測網(wǎng)的鉆孔器械。該鉆機由汽油機提供動力，有快、中、慢三種轉速和對應力量可供選擇；配有不同長度的多根鉆桿可根據(jù)實地需求有針對性的選擇；鉆桿和鉆頭的更換方便、該鉆機具有高效、便捷、輕便等特點；特別適于較為密集冰川花桿網(wǎng)陣的集中布設。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種高效、便攜式的汽油冰川鉆，主要包括汽油機、變速裝置、變速控制器、環(huán)形把手、油箱、拉線開關、鉆桿和鉆頭。汽油機與變速裝置連接，環(huán)形把手與連接板連接，連接板固接汽油機和變速裝置，變速控制器設置在環(huán)形把手上，與變速裝置連接；油箱位于汽油機下部，與汽油機連接，汽油機上置有拉線開關，鉆桿的一端穿過連接板，在鉆桿與變速裝置銜接處通過鉆桿與變速裝置連接銷子孔中插入銷子緊固，鉆桿的另一端通過鉆桿卡口孔，當鉆桿與鉆頭連接處銷子孔與鉆頭與鉆桿連接處銷子孔重合時，插入銷子固定；鉆頭嵌口處焊有雙錐形刀片，刀片錐度為25° -30°。與現(xiàn)有技術相比本實用新型具有的優(yōu)點是:1、汽油機做動力，避免動力源不足，且動力強勁，工作效率高，設有變速裝置用以調節(jié)快、中、慢的三種速度和力量；可依據(jù)實際情況調整，平均鉆深速率可達0.05米/秒，大大降低了時間投入，減少工作人員的體力消耗。2、重量輕，效率高。便于高寒山區(qū)攜帶使用。該鉆總重輕為5.8kg，(鉆機、鉆桿及鉆頭重量之和)，而現(xiàn)今常用的蒸汽花桿鉆僅鍋爐及鉆頭重量就超過15kg，所有配件之和約19kg;鉆機動力源為汽油，避免了高寒山區(qū)長時間在冰川作業(yè)時幾乎不存在不同點位移動工作時的能量衰減。3、鉆頭與鉆桿之間、鉆桿與變速裝置連接處，采用銷鎖緊固，裝拆方便。4、鉆桿整體為螺旋曲線型，便于鉆深時的力量分解及抽鉆時的冰屑導出，鉆桿內(nèi)空，減重以便攜帶和保證動力用以實際鉆取。一套汽油冰川鉆配以3根鉆桿(lm，1.5m，3m)，用以不同條件不同需求下的鉆深，鉆孔深度可達3m，可高效快捷的布置花桿觀測網(wǎng)。5.操作人員2名，有效改善了人員和資金投入；鉆機以人力拉線啟動，避免了開關在高寒山區(qū)的開啟難的問題。6.制作成本低。對于蒸汽鉆而言大大降低了成本，對于其他形式的鉆機而言，避免了能源衰減的不足。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的主視圖。圖3是圖2的后視圖。圖4是圖1的側視圖。圖5是圖1鉆桿的示意圖。圖6是圖5 —端的放大圖。圖7是圖1鉆頭的放大圖。圖8是圖6與圖7的連接示意圖。圖中:1、汽油機；2、變速裝置；3變速控制器；4、環(huán)形把手；5鉆桿與變速裝置銜接處；6、油箱；7連接板；8、拉線開關；9、鉆桿；10、鉆桿與變速裝置連接處銷子孔；11、鉆桿卡口孔；12、鉆桿與鉆頭連接處銷子孔；13、鉆頭；14、鉆頭與鉆桿連接處銷子孔；15、鉆頭雙錐形刀片。
具體實施方式
下面，結合附圖，對本實用新型的技術方案再作進一步的說明:如圖1-8所示，一種高效、便攜式的汽油冰川鉆，主要包括汽油機1、變速裝置2、變速控制器3、環(huán)形把手4、油箱6、拉線開關8、鉆桿9、鉆頭13。汽油機I與變速裝置2連接，環(huán)形把手4與連接板7連接，連接板7固接汽油機I與變速裝置2，變速控制器3設置在環(huán)形把手4上，與變速裝置2連接；油箱6位于汽油機I下部，與汽油機I連接；汽油機I上置有拉線開關8，鉆桿9的一端穿過連接板7，在鉆桿與變速裝置銜接處5通過鉆桿與變速裝置連接銷子孔10插入銷子緊固，鉆桿9的另一端通過鉆桿卡口孔11，當鉆桿與鉆頭連接處銷子孔12與鉆頭與鉆桿連接處銷子孔14重合時，用銷子固定，將鉆桿9與鉆頭13連接。鉆頭13采用高硬質輕軌合金制成，嵌口處焊有雙錐形刀片15，刀片錐度為27°。汽油機I與鉆桿9及鉆頭13連接完成后，雙手握緊環(huán)形把手4，穩(wěn)定冰鉆，鉆頭9的雙錐形刀片垂直位于鉆取著地點，增強鉆機的在平滑冰面的扒地能力、平穩(wěn)性和鉆深性。用手拉動拉線開關8，啟動汽油機1，根據(jù)冰體內(nèi)的冰磧物雜質及冰體的溫度和鉆冰深度，變速控制器3調節(jié)鉆頭13轉速，轉速為0.5m/s,當鉆頭13鉆取到指定深度后，保持轉速，提升環(huán)形把手4，冰屑物通過鉆桿9的螺旋曲線被導出冰面，再通過變速控制器2使鉆機停止工作，進行拆卸，鉆機移動下一鉆取地點布設開鉆。
權利要求1.一種高效、便攜式的汽油冰川鉆，主要包括汽油機(I)、變速裝置(2)、變速控制器(3)、環(huán)形把手(4)、油箱(6)、拉線開關(8)、鉆桿(9)、鉆頭(13)，其特征是:汽油機(I)與變速裝置(2 )連接，環(huán)形把手(4)與連接板(7 )連接，連接板(7 )固接汽油機(I)和變速裝置(2 )，變速控制器(3 )設置在環(huán)形把手(4)上，與變速裝置(2 )連接；油箱(6 )位于汽油機(I)下部，與汽油機(I)連接；汽油機(I)上置有拉線開關(8)，鉆桿(9)的一端穿過連接板(7)，在鉆桿與變速裝置銜接處(5)，通過鉆桿與變速裝置連接銷子孔(10)插入銷子緊固；鉆桿(9)的另一端通過鉆桿卡口孔(11)，當鉆桿與鉆頭連接處銷子孔(12)與鉆頭與鉆桿連接處銷子孔(14)重合時用銷子固定；鉆頭(13)嵌口處焊有雙錐形刀片(15)，刀片錐度為25。-30。。
專利摘要本實用新型涉及一種高效、便攜式的汽油冰川鉆，其特征是汽油機與變速裝置連接，環(huán)形把手與連接板連接，連接板固接汽油機與變速裝置，變速控制器設置在環(huán)形把手上，與變速裝置連接；油箱位于汽油機下部，與汽油機連接，汽油機上置有拉線開關，鉆桿的一端穿過連接板，在鉆桿與變速裝置銜接處通過鉆桿與變速裝置連接銷子孔中插入銷子緊固，鉆桿的另一端通過鉆桿卡口孔，當鉆桿與鉆頭連接處銷子孔與鉆頭與鉆桿連接處銷子孔重合時，插入銷子固定；鉆頭嵌口處焊有雙錐形刀片。本實用新型自重輕。裝拆方便，鉆機動力源為汽油，避免了高寒山區(qū)的鉆機的能源衰減，節(jié)省了人力物力，適用于高寒、高海拔地區(qū)的冰雪的鉆探。
文檔編號E21B7/00GK203022623SQ20122074532
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月29日 優(yōu)先權日2012年12月29日
發(fā)明者杜文濤, 秦翔, 劉宇碩, 朱榮, 孫維君, 趙尚學 申請人:中國科學院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所