阅读说明：本技术 粮仓粮层处理一体化钻杆设备 (Integrated drill rod equipment for processing grain layer of granary ) 是由 刘长飞 王云鹤 于 2020-07-03 设计创作，主要内容包括：一种粮仓粮层处理一体化钻杆设备,包括钻头、钻杆；钻头为光滑的圆锥形状包括钻尖和钻头尾端,钻杆由多根活结钻杆连接而成；活结钻杆包括钻头钻杆、取样钻杆、测温湿度钻杆、通风钻杆或施药钻杆；钻头钻杆与取样钻杆、测温湿度钻杆、通风钻杆或施药钻杆中的一种或多种组合连接使用；各活结钻杆首尾相互连接,钻头钻杆位于首段,通风钻杆或施药钻杆位于最末段即尾端；钻杆有钻杆机架支撑,机架上设置竖置的导向筒,钻杆套入导向筒内,最末段的活结钻杆上的金属吊环上连接牵引绳；机架侧面固定定滑轮组,牵引绳经过所述定滑轮组施以钻杆向下的牵引力,进入粮层深部进行处理,或施以钻杆向上的牵引力拔出粮层复位。一机多用,一步处理到位。(An integrated drill rod device for processing grain layers of a granary comprises a drill bit and a drill rod; the drill bit is smooth and conical and comprises a drill tip and a drill bit tail end, and the drill rod is formed by connecting a plurality of slipknot drill rods; the slipknot drill rod comprises a drill bit drill rod, a sampling drill rod, a temperature and humidity measuring drill rod, a ventilation drill rod or a pesticide application drill rod; the drill bit drill rod is connected with one or more of a sampling drill rod, a temperature and humidity measuring drill rod, a ventilation drill rod or a pesticide application drill rod; the slipknot drill rods are connected end to end, the drill bit drill rod is positioned at the head section, and the ventilation drill rod or the pesticide application drill rod is positioned at the tail end; the drill rod is supported by a drill rod rack, a vertically arranged guide cylinder is arranged on the rack, the drill rod is sleeved in the guide cylinder, and a metal lifting ring on the slipknot drill rod at the last section is connected with a traction rope; the side surface of the frame is fixed with a fixed pulley block, and the traction rope applies downward traction force to the drill rod through the fixed pulley block to enter the deep part of the grain layer for treatment or applies upward traction force to the drill rod to pull out the grain layer for resetting. The machine has multiple functions and can be processed in place in one step.)

粮仓粮层处理一体化钻杆设备

技术领域

本发明涉及一种粮仓粮层处理一体化钻杆设备，属于粮食机械领域。

背景技术

浅圆仓、立筒仓、砖圆仓、钢板仓等是目前世界粮食行业普遍应用的仓型，具有机械化、自动化程度高，散粮全部或部分可自流出仓，常用于大型港口、粮食加工厂、物流行业，粮食储备等。主要特点是占地面积小，对于土地资金比较稀缺的地区具有很大的优势。但作为粮食储备的仓型，也有其致命的弱点，就是粮层特别高，从20米到50米都有不同高度的筒仓。粮层特别高，筒仓向空中伸展面也大，受到的太阳幅射热也强，上层的危险区别可达10米左右，中国南方地区会更深，粮食受热后很容易发热，而且一旦粮食出现深层发热现象，如果通风降温处理不好，最终都是倒仓为最终结局，给企业和社会带来巨大的损失。

现有的粮仓便携式通风降温设备，主要由金属通风管、手持式压管机、通风风机、配电箱等组成。通过手持压管机，把金属通风管每节1米左右压入到粮堆里面，通过对接的方式，把通风管压入到粮堆5-6米左右的深度，然后通过通风风机，给粮堆深部降温。这种设备存在的问题：手持压管机，是以强力螺旋的方式在粮食堆中推进，前部的螺旋钻头，会破坏粮食。还有，这种设备，通风管最深，只能到达粮堆深部的5-6米，对于粮层高度20米左右的粮堆，下部起不到通风降温的作用。

现有的粮食扦样设备如抽样取样器，对于深度4米以上的粮堆，很难取样，特别是20米左右的深层粮堆，没有办法取样。

现有的粮堆深层施药装置，最深的，也只能深入到粮堆2-3米左右，对于深度4米以上的粮堆，很难施药，特别是20米左右的深层粮堆，没有办法施药。

目前国内还没有便携式粮堆深部温度、湿度检测设备。

我国是粮食生产大国，也是粮食消费大国，做好粮食储藏，意义重大，关系国家安全，社会稳定。目前没有一种便携式的设备，能够完成粮堆深层取样、深层通风降温、深层测量温度湿度、深层施药的功能。基于以上存在的诸多问题，亟需发明一种各项功能集于一体的多功能处理便携式装置。

发明内容

本发明公开了一种粮仓粮层处理一体化钻杆设备。其目的在于解决现有技术存在的设备功能单一、伸入粮食深度不够、推进强力螺旋装置毁坏粮食的诸多技术问题。

本发明是通过以下的技术方案实现的：

一种粮仓粮层处理一体化钻杆设备，包括钻头、钻杆；所述钻头为光滑的圆锥形状包括钻尖和钻头尾端，所述钻杆由多根活结钻杆连接而成；所述活结钻杆包括钻头钻杆、取样钻杆、测温湿度钻杆、通风钻杆或施药钻杆；所述钻头钻杆与所述取样钻杆、测温湿度钻杆、通风钻杆或施药钻杆中的一种或多种组合连接使用；各所述活结钻杆首尾相互连接，所述钻头钻杆位于首段，所述通风钻杆或施药钻杆位于最末段即尾端；

所述钻头钻杆包括所述钻头和套管一，所述钻头的尾端固定在所述套管一首端，所述钻头钻尖朝外；所述套管一首端、尾端封闭；

所述取样钻杆包括套管二，所述套管二的管壁上设置取样孔、取样门，所述取样孔为多个；所述套管二首端、尾端封闭；

所述测温湿度钻杆包括套管三，所述套管三的管壁上设置多个透气孔、管壁内固定温湿度探测器，所述套管三首端、尾端封闭；

所述通风钻杆包括套管四，所述套管四的管壁上设置通风孔、所述通风口均匀布满所述套管四管壁，所述套管四首端封闭、尾端开口，鼓风机进风管连接所述套管四尾端送风；

所述施药钻杆包括套管五，所述套管五的管壁上设置喷药孔，所述喷药孔均匀布满所述套管五管壁，所述套管五首端、尾端封闭，管内加入固体药剂，或者尾端开口连接施药泵，所述施药泵输送高压药液从所述喷药孔喷出雾状药液；

所述套管一、套管二、套管三和套管四为空心套管。

所述钻头钻杆还包括电机，所述钻头尾端设置一体结构的轴头，所述轴头通过联轴器连接电机的输出轴，所述电机固定在所述套管一内壁上，所述套管一首端设置轴孔，所述轴头从所述轴孔伸入所述套管一内，所述轴头与所述轴孔之间转动连接并设置密封圈。

所述电机为直流无刷电机、步进电机或伺服电机。

所述钻头、活结钻杆为金属材料，所述钻头后部焊接所述套管一；所述钻头钻杆内设置透气孔、管壁内固定温湿度探测器。

所述钻杆设备设置钻杆机架支撑，所述机架上设置竖置的导向筒，所述钻杆套入所述导向筒内，所述钻杆竖置，钻尖朝下扎在粮层上、尾端朝上；所述活结钻杆的两端固定有金属吊环，最末段的所述活结钻杆上的所述金属吊环上连接牵引绳；所述机架侧面固定定滑轮组，所述牵引绳经过所述定滑轮组施以所述钻杆向下的牵引力，使得所述钻杆沿着所述导向筒钻入粮仓内的粮层深处处理；所述定滑轮组至少包括两个定滑轮一高一低设置，所述牵引绳从底部绕过低处的定滑轮一后，再从上部绕过高处的定滑轮二后连接卷绳设备的绳轮，所述卷绳设备为电动绞盘、电动卷扬机或电动葫芦，低处的所述定滑轮一(8)至少不高于所述粮层顶部。

所述钻杆钻入所述粮层后，最末段的所述活结钻杆的所述金属吊环上连接上提牵引绳；在高于所述导向筒最上端处，固定定滑轮三，所述上提牵引绳经过所述定滑轮三施以所述钻杆向上的牵引力，使得所述钻杆从所述粮仓内的粮层深处拔出沿所述导向筒上行；所述上提牵引绳绕过定滑轮三顶部后连接卷绳设备的绳轮，所述卷绳设备为电动绞盘、电动卷扬机或电动葫芦。

所述导向筒一侧设置竖向的牵引绳导向滑道，所述导向滑道为所述套筒上的竖向缺口，所述缺口两端为圆弧翻边，所述的导向套为对应所述钻杆的圆柱套，且两侧面设置多个镂空窗口。

所述活结钻杆首尾之间的连接选用螺纹连接、卡口快接或套管固定销连接。

所述套管固定销连接为设置多个套管管箍，所述套管管箍两侧套入相邻两个所述活结钻杆的首端和尾端，所述活结钻杆的首端和尾端上对应所述套管管箍上的径向销钉孔设置螺纹孔，通过多根销钉穿入所述套管管箍上的销钉孔螺接所述活结钻杆的螺纹孔连接。

所述活结钻杆的长度在0.5米–2米之间；外径在30mm--150mm之间，相互连接的多根活结钻杆由相同结构的多根活结钻杆与不同结构的活结钻杆组合使用。

发明的效果

本发明设备功能全面、随意组合，满足高层粮层深度要求、光滑锥形钻头推进不会毁坏粮食，行进阻力小，一机多功能、多用途，一机一步处理到位，工作效率高，成本低，分体式钻杆携带方便。

附图说明

图1为本发明的钻杆设备实施例一的结构示意图；

图2为本发明的钻杆设备实施例二的结构示意图；

图3为本发明的钻杆设备使用状态的结构示意图；

图4为本发明的钻杆设备导向筒的结构示意图；

图5为图4的俯视示意图。

附图编号说明：

钻头1、钻尖101、钻头尾端102、轴头103、联轴器104；钻杆2、钻头钻杆21、套管一211，轴孔212，取样钻杆22、套管二221、取样孔222、取样门223，测温湿度钻杆23、套管三231，测温湿度探测器232，透气孔233，通风钻杆24、套管四241、通风孔242，施药钻杆25、套管五251、喷药孔252，电机3，钻杆机架4，导向筒5，导向滑道51，圆弧翻边52，镂空窗口53，金属吊环6，牵引绳7，上提牵引绳71、定滑轮一8，定滑轮二9，电动绞盘10，定滑轮三11，管箍12、销钉121。

具体实施方式

参见图1所示，本发明的一种粮仓粮层处理一体化钻杆设备，包括钻头1、钻杆2；所述钻头为光滑的圆锥形状包括钻尖101和钻头尾端102，所述钻杆2由多根活结钻杆连接而成；所述活结钻杆包括钻头钻杆21、取样钻杆22、测温湿度钻杆23、通风钻杆24或施药钻杆25；所述钻头钻杆与所述取样钻杆、测温湿度钻杆、通风钻杆或施药钻杆中的一种或多种组合连接使用，也可以其中一种多节重复使用，如通风钻杆24或施药钻杆25，如取样钻杆、测温湿度钻杆都可以重复连接多根以适合在不同粮层深度进行处理、及各种处理操作；各所述活结钻杆首尾相互连接，所述钻头钻杆位于首段，所述通风钻杆或施药钻杆位于最末段即尾端；钻头为光滑的圆锥形状不破坏粮食还可以减少进入的阻力。

所述钻头钻杆21包括所述钻头1和套管一211，所述钻头的尾端固定在所述套管一首端，所述钻头钻尖朝外；所述套管一首端、尾端封闭；

所述取样钻杆22包括套管二221，所述套管二的管壁上设置取样孔222、取样门223，所述取样孔为多个；所述套管二首端、尾端封闭；取样门223可以用传统方法铰接在套管二管壁上，并设置传统方法常用的卡扣固定。

所述测温湿度钻杆23包括套管三231，所述套管三的管壁上设置多个透气孔233、管壁内固定温湿度探测器232，所述套管三首端、尾端封闭；

所述通风钻杆24包括套管四241，所述套管四的管壁上设置通风孔242、所述通风口均匀布满所述套管四管壁，所述套管四首端封闭、尾端开口，鼓风机进风管连接所述套管四尾端送风；通风钻杆24可以选取多根接长，深入到要处理的深度。

所述施药钻杆25包括套管五251，所述套管五的管壁上设置喷药孔252，所述喷药孔均匀布满所述套管五管壁，所述套管五首端、尾端封闭，管内加入固体药剂，或者尾端开口连接施药泵，所述施药泵输送高压药液从所述喷药孔喷出雾状药液；

所述套管一、套管二、套管三和套管四为空心套管。

参见图2所示，本发明的一种粮仓粮层处理一体化钻杆设备，所述钻头钻杆还包括电机3，所述钻头1尾端设置一体结构的轴头103，所述轴头通过联轴器104连接电机的输出轴，所述电机固定在所述套管一内壁上，所述套管一首端设置轴孔，所述轴头从所述轴孔212伸入所述套管一内，所述轴头与所述轴孔之间转动连接并设置密封圈。各活结钻杆可以按需要组合，按需要配置上下位置。

所述电机为直流无刷电机、步进电机或伺服电机。

所述钻头、活结钻杆为金属材料，图1中无电机的，所述钻头后部焊接所述套管一；所述钻头钻杆21内也可设置透气孔233、管壁内固定温湿度探测器232。

见图3所示，本发明钻杆设备设置钻杆机架4支撑，所述机架上设置竖置的导向筒5，所述钻杆2套入所述导向筒内，所述钻杆2竖置，钻尖朝下扎在粮层上、尾端朝上；所述活结钻杆的两端固定有金属吊环6，最末段的所述活结钻杆上的所述金属吊环上连接牵引绳7；所述机架侧面固定定滑轮组，所述牵引绳经过所述定滑轮组施以所述钻杆2向下的牵引力，使得所述钻杆2沿着所述导向筒钻入粮仓内的粮层深处处理；所述定滑轮组至少包括两个定滑轮一高一低设置，所述牵引绳从底部绕过低处的定滑轮一8后，再从上部绕过高处的定滑轮二9后连接卷绳设备的绳轮，所述卷绳设备为电动绞盘10、电动卷扬机或电动葫芦。低处的所述定滑轮一(8)至少不高于所述粮层顶部。

见图3，所述钻杆2钻入所述粮层后，最末段的所述活结钻杆的所述金属吊环上连接上提牵引绳71；在高于所述导向筒最上端处，固定定滑轮三11，所述上提牵引绳71经过所述定滑轮三施以所述钻杆2向上的牵引力，使得所述钻杆2从所述粮仓内的粮层深处拔出沿所述导向筒上行；所述上提牵引绳71绕过定滑轮三顶部后连接卷绳设备的绳轮，卷绳设备为电动绞盘、电动卷扬机或电动葫芦。

见图4，所述导向筒一侧设置竖向的牵引绳导向滑道51，所述导向滑道为所述套筒上的竖向缺口，所述缺口两端为圆弧翻边52，所述的导向套为对应所述钻杆2的圆柱套，且两侧面设置多个镂空窗口53。

所述测温湿度探测器232、电机等有控制线时可以选择在所述导向筒5、或导向滑道51、镂空窗口53内布设操作。也可以选择无线连接控制。

所述活结钻杆首尾之间的连接可以选用螺纹连接、卡口快接或套管固定销连接。

所述套管固定销连接为设置多个套管管箍12，所述套管管箍两侧套入相邻两个所述活结钻杆的首端和尾端，所述活结钻杆的首端和尾端上对应所述套管管箍上的径向销钉孔设置螺纹孔，通过多根销钉121穿入所述套管管箍上的销钉孔螺接所述活结钻杆的螺纹孔连接。

所述活结钻杆的长度在0.5米–2米之间；外径在30mm--150mm之间。

对本发明进一步解释如下：

本发明装置主要由以下几个主要部分组成：

1、钻头钻杆部分：

钻头钻杆部分包括两种形式：

1)、配有直流无刷电机的钻头钻杆，钻头的形状是锥形，直流电机放置在钻头后面的金属套管里面；直流电机包括：无炭刷电机、步进电机、伺服电机。

2)、不配电机的钻头钻杆，金属锥形钻头，后部焊接金属套管。

2、所述测温湿度钻杆：

内部安置有温度、湿度探测器的金属套管。金属套管壁上，开有大量透气的小气孔。

3、取样钻杆：

取样器外部为金属套管，两边接近管口处封死。金属套管的中间部位，有机械开关部分，通过外力，可以打开。粮食取样器可以组合连接，在粮堆不同深度取样。

4、施药钻杆：

施药器外部为金属套管，底部接近管口处封死。金属套管壁上，开有大量的透气小孔。施药器里面，可以加入固体药剂，也可以通过喷雾的方式，通入到施药器内部。

5、通风钻杆：

外部为金属套管，底部接近管口处封死。金属套管壁上，开有大量的透气小孔通风降温。

6、金属套管：

金属套管的两端，装有固定金属吊环。金属套管的长度：0.5米–2米之间。金属套管之间可以螺纹连接、卡口快接、套管固定销连接等方式连接。以上金属套管的外径：30mm--150mm之间。金属套管的材质包括：不锈钢、高强度铝合金、铁制品等。

7、按压、提升钻杆设备装置：

由电动绞盘、电动卷扬机、电动葫芦这一类机械设备，提供向下按压和向上提升的动力。电动绞盘，可以选用380V、220V高压交流电机，也可以选用12V或24V低压直流电机。电动卷扬机和电动葫芦，选用380V、220V高压交流电机；向下按压金属套管的基本原理：开启绞盘，绞盘拉动绳索；绳索经过定滑轮改变力的方向；使绳索拉动钻杆顶部的吊挂环上，使之产生向下的拉力。钻杆随着拉力向下走，由于上下都有导向筒限位口，所以钻杆只能向下推进；

反之，提升同理。

8、鼓风机：

功率1kw-2.5kw,电压220v或380v。

9、控制系统：

包括前部钻头无刷电机控制系统；温度、湿度计控制及显示系统；鼓风机控制系统；电动绞盘(电动卷扬机、电动葫芦)控制系统；这些控制系统选用传统控制系统，由中央控制器控制。

10、电源：

配电箱一台组。

本发明工作原理：

本发明钻杆机架4可以使用粮仓现有框架作为机架，也可以单独设置钻杆机架与粮仓框架连接，将导向筒5固定在钻杆机架上后，分段连接活结钻杆构成钻杆2，活结钻杆根据需要连接组合，如图3中，由钻头钻杆21、取样钻杆22、通风钻杆24相互连接构成，钻头钻杆21不安装电机，但是套管一内设置了测温湿度探测器232，透气孔233。

工作时，钻尖扎进粮层，启动电动绞盘10，牵引绳向下拉动钻杆2下降直至全部扎进粮层中计划的深度后，通过温度、湿度计控制及显示系统先进行温湿度检测，再启动鼓风机控制系统输送新风通风降温。

工作完成后，启动提升电动绞盘或电葫芦，牵引绳向上拖动钻杆2从粮层中拔出复位，工作人员从取样钻杆22中取样。一道工序一台钻杆设备完成了温湿度检测、取样、通风降温三项工作，简单快捷，可以根据需要增设钻杆活结，增加功能或增加钻杆长度，完成更多功能的粮层处理操作。