本發(fā)明涉及一種用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

石油勘探是指為了尋找和查明油氣資源，而利用各種勘探手段了解地下的地質(zhì)狀況，認(rèn)識(shí)生油、儲(chǔ)油、油氣運(yùn)移、聚集、保存等條件，綜合評(píng)價(jià)含油氣遠(yuǎn)景，確定油氣聚集的有利地區(qū)，找到儲(chǔ)油氣的圈閉，并探明油氣田面積，搞清油氣層情況和產(chǎn)出能力的過(guò)程。

在現(xiàn)有的石油勘探的鉆探設(shè)備中，在鉆探的過(guò)程中，需要對(duì)鉆頭不斷的來(lái)回控制，從而能夠?qū)崿F(xiàn)鉆探，但是由于設(shè)備的長(zhǎng)期工作，設(shè)備中的傳動(dòng)桿等會(huì)發(fā)生偏移，這樣就容易使得機(jī)械間的摩擦變大，從而降低了設(shè)備的可靠性，而且，在設(shè)備工作的時(shí)候，往往會(huì)因?yàn)閮?nèi)部的電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候，造成電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，而由于設(shè)備中的工作電源電路都是采用了簡(jiǎn)單的穩(wěn)壓管來(lái)進(jìn)行穩(wěn)壓，缺少很好的反饋檢測(cè)調(diào)節(jié)功能，此時(shí)就會(huì)使得設(shè)備中工作電源的不穩(wěn)定，降低了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種用于石油勘探的鉆探設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉆探機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉆探機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接；

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)輪、傳動(dòng)輪、皮帶和從動(dòng)輪，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與驅(qū)動(dòng)輪傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)皮帶與傳動(dòng)輪傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)輪與從動(dòng)輪傳動(dòng)連接；

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接桿、傳動(dòng)桿和支撐架，所述連接桿的一端與從動(dòng)輪鉸接，所述連接桿的另一端與傳動(dòng)桿的一端鉸接，所述連接桿與從動(dòng)輪鉸接的位置遠(yuǎn)離從動(dòng)輪的圓心，所述傳動(dòng)桿的另一端與鉆探機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)桿的中部與支撐架鉸接，所述支撐架上設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌和設(shè)置在傳動(dòng)桿上的導(dǎo)向組件，所述導(dǎo)軌的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向組件包括固定桿、導(dǎo)向塊和若干緩沖組件，所述傳動(dòng)桿通過(guò)固定桿與導(dǎo)向塊連接，所述導(dǎo)向塊與導(dǎo)向槽匹配，所述緩沖組件周向均勻設(shè)置在導(dǎo)向塊的外周；

所述鉆探機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)桿、滑動(dòng)塊、鉆頭和兩根限位桿，所述限位桿豎向設(shè)置，所述滑動(dòng)塊設(shè)置在兩根限位桿之間，所述驅(qū)動(dòng)桿的一端與傳動(dòng)桿鉸接，所述驅(qū)動(dòng)桿的另一端與滑動(dòng)塊鉸接，所述鉆頭固定在滑動(dòng)塊的下方。

具體的，所述支撐架上設(shè)有中控機(jī)構(gòu)，所述中控機(jī)構(gòu)包括本體、顯示界面和若干控制按鍵，所述顯示界面和控制按鍵均設(shè)置在本體上，所述顯示界面為液晶顯示屏，所述控制按鍵為輕觸按鍵。

其中，中控機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)工作人員對(duì)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)操控；顯示界面，用來(lái)顯示設(shè)備在工作的時(shí)候的相關(guān)工作信息，能夠?qū)崿F(xiàn)工作人員對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其中顯示界面為液晶顯示屏，能夠提高顯示內(nèi)容的多樣化，提高了設(shè)備的實(shí)用性；控制按鍵，用來(lái)實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)設(shè)備的操控，提高了設(shè)備的可操作性。

具體的，所述緩沖組件包括鋼珠、外殼和彈簧，所述外殼的內(nèi)部設(shè)有凹槽，所述鋼珠設(shè)置在凹槽的槽口，所述鋼珠通過(guò)彈簧與凹槽的底部連接。

其中，當(dāng)導(dǎo)向塊在導(dǎo)向槽的內(nèi)部滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)因?yàn)闄C(jī)械的輕微震動(dòng)，使得導(dǎo)向塊與導(dǎo)向槽之間發(fā)生碰撞，此時(shí)通過(guò)鋼珠壓迫彈簧能夠?qū)崿F(xiàn)減震緩沖，提高了設(shè)備的可靠性。

具體的，所述驅(qū)動(dòng)輪的下方設(shè)有支座，所述驅(qū)動(dòng)輪設(shè)置在支座上。

具體的，所述導(dǎo)軌的形狀為圓環(huán)，所述導(dǎo)軌的圓心與傳動(dòng)桿和支撐架的連接處重合。

其中，傳動(dòng)桿繞著傳動(dòng)桿與支撐架的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)，為了能夠使得導(dǎo)向塊與導(dǎo)向槽更好的銜接，導(dǎo)軌的形狀需要和導(dǎo)向塊的軌跡相同，所以導(dǎo)軌為圓環(huán)狀。

具體的，所述支撐架的內(nèi)部設(shè)有蓄電池。

一種如上所述的用于石油勘探的鉆探設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括中央控制模塊、與中央控制模塊連接的電機(jī)控制模塊、無(wú)線通訊模塊、顯示控制模塊、按鍵控制模塊和工作電源模塊，所述中央控制模塊為PLC；

所述工作電源模塊包括工作電源電路，所述工作電源電路包括集成電路、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻、第二電阻和電感，所述集成電路的型號(hào)為L(zhǎng)T1585，所述集成電路的輸入端通過(guò)第一電容接地，所述集成電路的可調(diào)端通過(guò)第二電容接地，所述集成電路的可調(diào)端通過(guò)第二電阻接地，所述集成電路的可調(diào)端通過(guò)第一電阻與集成電路的輸出端連接，所述集成電路的輸出端與電感連接，所述電感的兩端分別通過(guò)第三電容和第四電容接地。

具體的，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電機(jī)控制模塊電連接，所述顯示界面與顯示控制模塊電連接，所述控制按鍵與按鍵控制模塊電連接，所述蓄電池與工作電源模塊電連接。

具體的，無(wú)線通訊模塊包括藍(lán)牙。

本發(fā)明的有益效果是，該用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)中，傳動(dòng)桿上的導(dǎo)向塊會(huì)在導(dǎo)軌內(nèi)部的導(dǎo)向槽內(nèi)部滑動(dòng)，則就起到了對(duì)傳動(dòng)桿的移動(dòng)方向進(jìn)行限位的作用，提高了設(shè)備的可靠性；不僅如此，在工作電源電路中，集成電路的可調(diào)端對(duì)第一電阻和第二電阻的分壓進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)的中控機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)的緩沖單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)的系統(tǒng)原理圖；

圖6是本發(fā)明的用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)的工作電源電路的電路原理圖；

圖中：1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)，2.驅(qū)動(dòng)輪，3.皮帶，4.支座，5.從動(dòng)輪，6.傳動(dòng)輪，7.連接桿，8.傳動(dòng)桿，9.支撐架，10.中控機(jī)構(gòu)，11.導(dǎo)軌，12.導(dǎo)向槽，13.驅(qū)動(dòng)桿，14.滑動(dòng)塊，15.限位桿，16.鉆頭，17.本體，18.顯示界面，19.控制按鍵，20.導(dǎo)向塊，21.固定桿，22.緩沖組件，23.外殼，24.鋼珠，25.彈簧，26.中央控制模塊，27.電機(jī)控制模塊，28.無(wú)線通訊模塊，29.顯示控制模塊，30.按鍵控制模塊，31.工作電源模塊，32.蓄電池，U1.集成電路，C1.第一電容，C2.第二電容，C3.第三電容，C4.第四電容，R1.第一電阻，R2.第二電阻，L1.電感。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。

如圖1-圖6所示，一種用于石油勘探的鉆探設(shè)備，包括驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和鉆探機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與鉆探機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接；

所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)1、驅(qū)動(dòng)輪2、傳動(dòng)輪6、皮帶3和從動(dòng)輪5，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)1與驅(qū)動(dòng)輪2傳動(dòng)連接，所述驅(qū)動(dòng)輪2通過(guò)皮帶3與傳動(dòng)輪6傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)輪6與從動(dòng)輪5傳動(dòng)連接；

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括連接桿7、傳動(dòng)桿8和支撐架9，所述連接桿7的一端與從動(dòng)輪5鉸接，所述連接桿7的另一端與傳動(dòng)桿8的一端鉸接，所述連接桿7與從動(dòng)輪5鉸接的位置遠(yuǎn)離從動(dòng)輪5的圓心，所述傳動(dòng)桿8的另一端與鉆探機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述傳動(dòng)桿8的中部與支撐架9鉸接，所述支撐架9上設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)軌11和設(shè)置在傳動(dòng)桿8上的導(dǎo)向組件，所述導(dǎo)軌11的內(nèi)部設(shè)有導(dǎo)向槽12，所述導(dǎo)向組件包括固定桿21、導(dǎo)向塊20和若干緩沖組件22，所述傳動(dòng)桿8通過(guò)固定桿21與導(dǎo)向塊20連接，所述導(dǎo)向塊20與導(dǎo)向槽12匹配，所述緩沖組件22周向均勻設(shè)置在導(dǎo)向塊20的外周；

所述鉆探機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)桿13、滑動(dòng)塊14、鉆頭16和兩根限位桿15，所述限位桿15豎向設(shè)置，所述滑動(dòng)塊14設(shè)置在兩根限位桿15之間，所述驅(qū)動(dòng)桿13的一端與傳動(dòng)桿8鉸接，所述驅(qū)動(dòng)桿13的另一端與滑動(dòng)塊14鉸接，所述鉆頭16固定在滑動(dòng)塊14的下方。

其中，在鉆探的過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)控制鉆探機(jī)構(gòu)工作，從而實(shí)現(xiàn)了石油勘探。

在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)1使得驅(qū)動(dòng)輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，則驅(qū)動(dòng)輪2就會(huì)通過(guò)皮帶3帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，隨后傳動(dòng)輪6就會(huì)帶動(dòng)從動(dòng)輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)。

在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，從動(dòng)輪5的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)連接桿7的一端繞著從動(dòng)輪5的圓心周向運(yùn)動(dòng)，則連接桿7的另一端就會(huì)拉動(dòng)傳動(dòng)桿8在支撐架9上來(lái)回上下移動(dòng)，就能夠?qū)崿F(xiàn)鉆探機(jī)構(gòu)的來(lái)回鉆探。

在鉆探機(jī)構(gòu)中，傳動(dòng)桿8的來(lái)回上下移動(dòng)，則就使得驅(qū)動(dòng)桿13能夠使得滑動(dòng)塊14上兩根限位桿15之間來(lái)回上下移動(dòng)，則鉆頭16就能夠?qū)χ付ǖ奈恢眠M(jìn)行來(lái)回重復(fù)的鉆探，保證了鉆探的可靠性。

其中，在傳動(dòng)桿8轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，為了提高傳動(dòng)桿8移動(dòng)的可靠性。在傳動(dòng)桿8上設(shè)有導(dǎo)向組件，支撐架9上設(shè)有導(dǎo)軌11，則導(dǎo)向組件中的導(dǎo)向塊20就會(huì)在導(dǎo)軌11內(nèi)部的導(dǎo)向槽12內(nèi)部滑動(dòng)，則就起到了對(duì)傳動(dòng)桿8的移動(dòng)方向進(jìn)行限位的作用，提高了設(shè)備的可靠性。

具體的，所述支撐架9上設(shè)有中控機(jī)構(gòu)10，所述中控機(jī)構(gòu)10包括本體17、顯示界面18和若干控制按鍵19，所述顯示界面18和控制按鍵19均設(shè)置在本體17上，所述顯示界面18為液晶顯示屏，所述控制按鍵19為輕觸按鍵。

其中，中控機(jī)構(gòu)10能夠?qū)崿F(xiàn)工作人員對(duì)設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)操控；顯示界面18，用來(lái)顯示設(shè)備在工作的時(shí)候的相關(guān)工作信息，能夠?qū)崿F(xiàn)工作人員對(duì)設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，其中顯示界面18為液晶顯示屏，能夠提高顯示內(nèi)容的多樣化，提高了設(shè)備的實(shí)用性；控制按鍵19，用來(lái)實(shí)現(xiàn)工作人員對(duì)設(shè)備的操控，提高了設(shè)備的可操作性。

具體的，所述緩沖組件22包括鋼珠24、外殼23和彈簧25，所述外殼23的內(nèi)部設(shè)有凹槽，所述鋼珠24設(shè)置在凹槽的槽口，所述鋼珠24通過(guò)彈簧25與凹槽的底部連接。

其中，當(dāng)導(dǎo)向塊20在導(dǎo)向槽12的內(nèi)部滑動(dòng)的時(shí)候，會(huì)因?yàn)闄C(jī)械的輕微震動(dòng)，使得導(dǎo)向塊20與導(dǎo)向槽12之間發(fā)生碰撞，此時(shí)通過(guò)鋼珠24壓迫彈簧25能夠?qū)崿F(xiàn)減震緩沖，提高了設(shè)備的可靠性。

具體的，所述驅(qū)動(dòng)輪2的下方設(shè)有支座4，所述驅(qū)動(dòng)輪2設(shè)置在支座4上。

具體的，所述導(dǎo)軌11的形狀為圓環(huán)，所述導(dǎo)軌11的圓心與傳動(dòng)桿8和支撐架9的連接處重合。

其中，傳動(dòng)桿8繞著傳動(dòng)桿8與支撐架9的連接處轉(zhuǎn)動(dòng)，為了能夠使得導(dǎo)向塊20與導(dǎo)向槽12更好的銜接，導(dǎo)軌11的形狀需要和導(dǎo)向塊20的軌跡相同，所以導(dǎo)軌11為圓環(huán)狀。

具體的，所述支撐架9的內(nèi)部設(shè)有蓄電池32。

一種如上所述的用于石油勘探的鉆探設(shè)備的控制系統(tǒng)，包括中央控制模塊26、與中央控制模塊26連接的電機(jī)控制模塊27、無(wú)線通訊模塊28、顯示控制模塊29、按鍵控制模塊30和工作電源模塊31，所述中央控制模塊26為PLC；

所述工作電源模塊31包括工作電源電路，所述工作電源電路包括集成電路U1、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一電阻R1、第二電阻R2和電感L1，所述集成電路U1的型號(hào)為L(zhǎng)T1585，所述集成電路U1的輸入端通過(guò)第一電容C1接地，所述集成電路U1的可調(diào)端通過(guò)第二電容C2接地，所述集成電路U1的可調(diào)端通過(guò)第二電阻R2接地，所述集成電路U1的可調(diào)端通過(guò)第一電阻R1與集成電路U1的輸出端連接，所述集成電路U1的輸出端與電感L1連接，所述電感L1的兩端分別通過(guò)第三電容C3和第四電容C4接地。

具體的，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)1與電機(jī)控制模塊27電連接，所述顯示界面18與顯示控制模塊29電連接，所述控制按鍵19與按鍵控制模塊30電連接，所述蓄電池32與工作電源模塊31電連接。

具體的，無(wú)線通訊模塊28包括藍(lán)牙。

其中，中央控制模塊26，中央控制模塊26為PLC，也可以是單片機(jī)，是用來(lái)對(duì)設(shè)備內(nèi)的各個(gè)模塊進(jìn)行智能化控制，從而實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能化控制；電機(jī)控制模塊27，是用來(lái)控制電機(jī)工作的模塊，在這里，用來(lái)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)1的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠最終實(shí)現(xiàn)鉆頭16的上下鉆探；無(wú)線通訊模塊28，是用來(lái)進(jìn)行無(wú)線通訊的模塊，這里，工作人員通過(guò)無(wú)線通訊終端，能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而實(shí)現(xiàn)了工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控；顯示控制模塊29，是用來(lái)控制顯示界面15顯示設(shè)備的相關(guān)工作信息的模塊，在這里，通過(guò)控制顯示界面15來(lái)顯示設(shè)備的工作信息，從而提高了設(shè)備的實(shí)用性；按鍵控制模塊30，是用來(lái)對(duì)控制按鍵19的指令進(jìn)行檢測(cè)的模塊，在這里，用來(lái)實(shí)現(xiàn)了工作人員對(duì)設(shè)備能夠可靠操控；工作電源模塊31，是用來(lái)給設(shè)備提供穩(wěn)定工作電壓的模塊，在這里通過(guò)工作電源電路，能夠提高裝置工作的穩(wěn)定性。

在工作電源電路中，集成電路U1的型號(hào)為L(zhǎng)T1585，集成電路U1的輸入端通過(guò)第一電容C1對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾，集成電路U1的輸出端通過(guò)第三電容C3對(duì)輸出電壓進(jìn)行儲(chǔ)能，同時(shí)通過(guò)電感L1和第四電容C4組成的低通濾波電路對(duì)輸出電壓進(jìn)行過(guò)濾，從而提高了輸出電壓的穩(wěn)定性；而且，通過(guò)集成電路U1的可調(diào)端對(duì)第一電阻R1和第二電阻R2的分壓進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該用于石油勘探的鉆探設(shè)備及其控制系統(tǒng)中，傳動(dòng)桿8上的導(dǎo)向塊20會(huì)在導(dǎo)軌11內(nèi)部的導(dǎo)向槽12內(nèi)部滑動(dòng)，則就起到了對(duì)傳動(dòng)桿8的移動(dòng)方向進(jìn)行限位的作用，提高了設(shè)備的可靠性；不僅如此，在工作電源電路中，集成電路U1的可調(diào)端對(duì)第一電阻R1和第二電阻R2的分壓進(jìn)行檢測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋調(diào)節(jié)，提高了輸出電壓的穩(wěn)定性，提高了設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。