CN104316361B - 一种纵向沙层采样机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种纵向沙层采样机，包括采样机本体，采样机本体为圆锥体结构，包括采样机前段、采样机中段、采样机末段、电机、转轴和螺旋桨，采样机前段设有钻头、探头和杂质分散机，采样机中段设有采样机外壳，采样机内腔和第一感应器，采样机末段设有分流机和连接装置。本发明通过设置样本采集装置，设置多个贮料室，并通过电子阀门和感应器的配合，实现了自动吸料的同时，也完成了对不同深度的沙层进行样本采集，实现了采集数据的多元化，提高了样本采集的质量和效率，降低了样本采集的成本。

Description

一种纵向沙层采样机

技术领域

本发明涉及钻探技术领域，尤其涉及一种纵向沙层采样机。

背景技术

目前，采沙船主要用于河道采沙，采沙船能进入使用的沙场或水库，江河湖泊，其工作原理是利用减速机带动挖沙斗，使之进行开采水下的沙子，采沙船操作简便，效率高，适用于河道，水库，内陆湖泊，流动或不流动的河水下的沙子源等。一般对采沙而言,按其沙质用途不同,采挖形式也不同。细沙多用吸沙船,粗沙则多用链斗式或吊抓式采沙船。其中链斗式采沙船工作时的位置相对比较固定,移动范围小,而且移动速度也慢,吸沙式采沙船工作时分定位和自航吸沙式,前者较为稳定,后者活动范围大、上下移动快,左右摆动大。吊抓式与吸沙式基本相同,但活动采沙时稍比吸沙式慢一点,且范围稍小一点。

通常情况下，都是用挖沙斗进行沙场的探测，这种探测的方法，对于在长江等深水中无法实现，即使采用长杆支撑，也无法实现多层次的采样，因此设计一种可同时采集多个沙层样本的采样机是目前现有技术急需解决的问题。

发明内容

为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种纵向沙层采样机，通过探测不同深度的沙层，随后进行不同深度沙层的采样，实现了同时对不同沙层的采样，大大提高了探测的效率和质量，降低了劳动强度和检测成本。

本发明提出的一种纵向沙层采样机，包括采样机本体，所述采样机本体为圆锥体结构，包括采样机前段、采样机中段、采样机末段、电机、转轴和螺旋桨，其中：

采样机前段设有钻头、探头和杂质分散机，杂质分散机上设有螺旋翼板，所述钻头和螺旋翼板通过转轴与电机连接，探头焊接于钻头与杂质分散机之间并与电机串联；通过探头的探测，实现了采样机的自动钻取，有效提高了采样机的采样效率，大大降低了采样机的能耗，且在杂质分散机的作用下，实现了对杂质的分离，大大提高了样本的质量，同时也提高了采样的效率。

采样机中段设有采样机外壳，采样机内腔和第一感应器，第一感应器焊接于采样机外壳的外壁用于感应沙层，采样机内腔内靠近杂质分散机处设有电机，采样机内腔靠近采样机末段一侧设有螺旋桨，螺旋桨通过转轴与电机连接；通过采样机外壳外壁上的第一感应器实现对沙层的感应，从而实现了沙层的自动采集，有效提高了采样的效率，降低了劳动强度的同时，也提高了劳动效率。

采样机末段设有分流机和连接装置，分流机上设有螺旋喷板，分流机位于螺旋桨靠近采样机末端的位置，且由螺旋桨转动产生的流体带动，从而实现分散水流和沙流。通过分流机实现对水流和沙流的分流，大大降低了水的阻力和沙流的阻力，同时也避免了沙流的内灌，有效保证了采样机的正常运行，避免了因沙流倒灌卡住螺旋桨而造成机器烧损等事故的发生。

优选地，采样机内腔靠近电机一侧设有样本采集装置。

优选地，样本采集装置包括空气压缩机、输气管、贮料室、第二感应器、进料管、第一电子阀、第三感应器、第二电子阀，空气压缩机与输气管连通，输气管与贮料室之间通过连通管连通，连通管内设有第二电子阀，贮料室与连通管之间设有第三感应器，贮料室靠近采样机外壳的一侧设有第二感应器，贮料室与外界通过进料管连通，进料管内设有第一电子阀。

优选地，所述贮料室设有多个，且紧密安装于采样机内腔内。通过在采样机内腔内紧密安装多个贮料室，实现了对不同深度的沙层进行样本采集，大大提高了采样数据的多样性和可靠性，大大提高了采样的效率，降低了劳动强度，减少了采样的成本。

优选地，第一电子阀通过第二感应器控制，第二电子阀通过第三感应器控制。通过第二感应器控制第一电子阀，第二电子阀通过第三感应器控制，实现了自动化的采样，降低了劳动强度，提高了采样的效率。

优选地，第二感应器和第三感应器均受第一感应器控制。

优选地，连接装置包括固定支杆、铅体柱、衔接块和缆绳，固定支杆将铅体柱固定于采样机外壳上，铅体柱通过衔接块与缆绳固定连接。

本发明通过设置样本采集装置，设置多个贮料室，并通过电子阀门和感应器的配合，实现了自动吸料的同时，也完成了对不同深度的沙层进行样本采集，实现了采集数据的多元化，提高了样本采集的质量和效率，降低了样本采集的成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种纵向沙层采样机的结构示意图；

图2为本发明提出的一种纵向沙层采样机的底视图；

图3为本发明提出的一种纵向沙层采样机的俯视图；

图4为图1中A处的局部放大示意图；

图5为图1中B处的局部放大示意图。

具体实施方式

如图1-5所示，图1为本发明提出的一种纵向沙层采样机的结构示意图；图2为本发明提出的一种纵向沙层采样机的底视图；图3为本发明提出的一种纵向沙层采样机的俯视图；图4为图1中A处的局部放大示意图；图5为本1中B处的局部放大示意图。

参照图1和图2，本发明提出一种纵向沙层采样机，包括采样机本体1，采样机本体1为圆锥体结构，包括采样机前段2、采样机中段3、采样机末段4、电机5、转轴9和螺旋桨10，其中：

采样机前段2设有钻头21、探头22和杂质分散机23，杂质分散机23上设有螺旋翼板19，钻头21和螺旋翼板19通过转轴9与电机5连接，探头22焊接于钻头21与杂质分散机23之间并与电机5串联；

采样机中段3设有采样机外壳33，采样机内腔32和第一感应器31，第一感应器31焊接于采样机外壳33的外壁用于感应沙层，采样机内腔32内靠近杂质分散机23处设有电机5，采样机内腔32靠近采样机末段4一侧设有螺旋桨10，螺旋桨10通过转轴9与电机5连接；

采样机末段4设有分流机41和连接装置42，分流机41上设有螺旋喷板18，分流机41位于螺旋桨10靠近采样机末端的位置，且由螺旋桨10转动产生的流体带动，从而实现分散水流和沙流。采样机内腔32靠近电机5一侧设有样本采集装置7。

参照图1、图4和图5，样本采集装置包括空气压缩机8、输气管6、贮料室11、第二感应器12、进料管13、第一电子阀14、第三感应器15、第二电子阀16，空气压缩机8与输气管6连通，输气管6与贮料室11之间通过连通管17连通，连通管17内设有第二电子阀16，贮料室11与连通管17之间设有第三感应器15，贮料室11靠近采样机外壳33的一侧设有第二感应器12，贮料室11与外界通过进料管13连通，进料管13内设有第一电子阀14。贮料室11设有多个，且紧密安装于采样机内腔32内。第一电子阀14通过第二感应器12控制，第二电子阀16通过第三感应器15控制。第二感应器12和第三感应器15均受第一感应器31控制。

参照图1和图3，连接装置42包括固定支杆421、铅体柱422、衔接块423和缆绳424，固定支杆421将铅体柱422固定于采样机外壳33上，铅体柱422通过衔接块423与缆绳424固定连接。通过在采样机外壳33上固定安装一铅体柱422，使得采样机本体1的密度更大，大大提高了采样机的下沉速度，减少了水体的浮力对采样机下沉的影响。

当本发明投入使用，首先通过缆绳424将采样机本体1放入水中，开动电机5，通过电机5使螺旋桨10转动，从而推动采样机下沉，当螺旋桨10转动时，螺旋桨10带动水流的转动，从而带动螺旋喷板18的转动，通过螺旋喷板18进一步的降低了水流的阻力，实现了进一步的水流推动，当采样机本体1到达水底后，首先通过探头22进行探测，当探头22探测到水底时，此时探头22将信号传递给电机5，电机5通过转轴9实现对钻头21的转动，在钻头32的带动下，使采样机本体1进入沙层内，当第一感应器31感应到沙层时，此时第一感应器31将信号传递给第二感应器12和第三感应器15，随后由第二感应器12将第一电子阀14打开，由第三感应器15将第二电子阀12打开，此时，空气压缩机8通过输气管6实现对贮料室11进行抽空，从而实现了对沙层的自动细料，贮料室11安装有多个，采样机本体1在钻头的带动下不断下沉，由此完成了对不同深度的沙层进行采集，当贮料室11填满以后，第二感应器12将第一电子阀14关闭，第三感应器15将第二电子阀16关闭，从而完成了对不同深度沙层采样的整个过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种纵向沙层采样机，其特征在于，包括采样机本体(1)，所述采样机本体(1)为圆锥体结构，包括采样机前段(2)、采样机中段(3)、采样机末段(4)、电机(5)、转轴(9)和螺旋桨(10)，其中：

采样机前段(2)设有钻头(21)、探头(22)和杂质分散机(23)，杂质分散机(23)上设有螺旋翼板(19)，所述钻头(21)和螺旋翼板(19)通过转轴(9)与电机(5)连接，探头(22)焊接于钻头(21)与杂质分散机(23)之间并与电机(5)串联；

采样机中段(3)设有采样机外壳(33)，采样机内腔(32)和第一感应器(31)，第一感应器(31)焊接于采样机外壳(33)的外壁用于感应沙层，采样机内腔(32)内靠近杂质分散机(23)处设有电机(5)，采样机内腔(32)靠近采样机末段(4)一侧设有螺旋桨(10)，螺旋桨(10)通过转轴(9)与电机(5)连接；

采样机末段(4)设有分流机(41)和连接装置(42)，分流机(41)上设有螺旋喷板(18)，分流机(41)位于螺旋桨(10)靠近采样机末端的位置，且由螺旋桨(10)转动产生的流体带动，实现对水流和沙流的分散。

2.根据权利要求1所述的纵向沙层采样机，其特征在于，采样机内腔(32)靠近电机(5)一侧设有样本采集装置(7)。

3.根据权利要求2所述的纵向沙层采样机，其特征在于，样本采集装置包括空气压缩机(8)、输气管(6)、贮料室(11)、第二感应器(12)、进料管(13)、第一电子阀(14)、第三感应器(15)、第二电子阀(16)，空气压缩机(8)与输气管(6)连通，输气管(6)与贮料室(11)之间通过连通管(17)连通，连通管(17)内设有第二电子阀(16)，贮料室(11)与连通管(17)之间设有第三感应器(15)，贮料室(11)靠近采样机外壳(33)的一侧设有第二感应器(12)，贮料室(11)与外界通过进料管(13)连通，进料管(13)内设有第一电子阀(14)。

4.根据权利要求3所述的纵向沙层采样机，其特征在于，所述贮料室(11)设有多个，且紧密安装于采样机内腔(32)内。

5.根据权利要求3所述的纵向沙层采样机，其特征在于，第一电子阀(14)通过第二感应器(12)控制，第二电子阀(16)通过第三感应器(15)控制。

6.根据权利要求3所述的一种纵向沙层采样机，其特征在于，第二感应器(12)和第三感应器(15)均受第一感应器(31)控制。

7.根据权利要求1所述的纵向沙层采样机，其特征在于，连接装置(42)包括固定支杆(421)、铅体柱(422)、衔接块(423)和缆绳(424)，固定支杆(421)将铅体柱(422)固定于采样机外壳(33)上，铅体柱(422)通过衔接块(423)与缆绳(424)固定连接。