CN106323681A - 一种易于钻取的地质样品取样设备 - Google Patents

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Abstract

一种易于钻取的地质样品取样设备，包括用以对地质体（1）中的狭缝（10）内的样品进行钻取的动力螺旋钻头装置（5）以及用以固定安装于所述地质体（1）上的固定机架（2），其中，所述动力螺旋钻头装置（5）的上侧与升降驱动外螺纹件（44）的下端固连，所述升降驱动外螺纹件（44）的外周面设置有外螺纹用以与可转动地安装于所述固定机架（2）内且由驱动齿轮（43）驱动的齿轮螺纹件（41）中的内螺纹配合，所述升降驱动外螺纹件（44）内周面中设置有轴向延伸的滑槽（40）用以与能够穿过所述升降驱动外螺纹件（44）内腔的连接杆（34）的下端处所固连的径向延伸部（35）轴向能滑动且周向固定地配合。

Description

一种易于钻取的地质样品取样设备
技术领域
本发明涉及样品取样设备领域，具体为一种易于钻取的地质样品取样设备。
背景技术
一些地质样品的取样往往较困难，例如因为这些样品可能分布于不易达到的狭缝中或深凹处。由于这些样品具有的一定硬度给手动掘取造成困难。而一些现有的动力装置则由于难以伸入而难以开展钻取作业。
发明内容
本发明的目的在于提供一种易于钻取的地质样品取样设备，用于克服现有技术中的上述缺陷。
根据本发明的易于钻取的地质样品取样设备，包括用以对地质体中的狭缝内的样品进行钻取的动力螺旋钻头装置以及用以固定安装于所述地质体上的固定机架，其中，所述动力螺旋钻头装置的上侧与升降驱动外螺纹件的下端固连，所述升降驱动外螺纹件的外周面设置有外螺纹用以与可转动地安装于所述固定机架内且由驱动齿轮驱动的齿轮螺纹件中的内螺纹配合，所述升降驱动外螺纹件内周面中设置有轴向延伸的滑槽用以与能够穿过所述升降驱动外螺纹件内腔的连接杆的下端处所固连的径向延伸部轴向能滑动且周向固定地配合，驱动齿轮由安装于所述固定机架内的驱动电机驱动；所述固定机架的上侧壁上还固定设置有用以供复位弹簧定向伸缩的弹簧定位柱，所述弹簧定位柱的下端固定延伸有供所述连接杆的上端处所固连的导向盘滑动配合的两根导向杆，所述复位弹簧的下端固连于所述导向盘的上侧，所述两根导向杆能够穿过设置于所述升降驱动外螺纹件的上端壁中的通孔，其中，所述升降驱动外螺纹件的上端壁与所述连接杆的径向延伸部之间设置有顶压弹性元件，所述顶压弹性元件的上端与所述上端壁固定连接，下端能够与所述径向延伸部上侧处的锥形孔的底部可脱离地接合；由此，所述复位弹簧能够将所述连接杆复位而使得所述导向盘抵靠于所述弹簧定位柱；在所述连接杆处于复位状态的情形下，所述齿轮螺纹件能够驱动所述升降驱动外螺纹件向下运动直至所述升降驱动外螺纹件与所述齿轮螺纹件脱开螺纹配合，所述径向延伸部靠所述滑槽侧的端面上设有滚轮，所述滚轮为定向滚轮，所述滚轮沿所述滑槽滚动配合连接用以减少所述径向延伸部与所述滑槽长时间滑动配合造成磨损，提高使用寿命，所述径向延伸部底部中间位置处设有限位传感器，所述限位传感器为带弹性的接触式传感器，所述限位传感器与所述驱动电机电联，当所述升降驱动外螺纹件上升过程中触碰到所述限位传感器时发出信号并控制所述驱动电机停止转动，防止上升移动超程。
通过上述装置，由于能够使用升降装置而将动力钻取设备直接下降到要进行取样的地质体的狭缝底部，因此便于开展钻取作业。通过下压取样装置一定距离能够提供动力钻取装置的初始钻入力。使用位于螺纹套筒上端壁与连接杆下部的径向延伸部之间的弹性元件，能够避免驱动螺纹件与螺纹套筒的外周面逐渐脱离螺纹配合时受力状况恶劣的情形。能够使得由螺纹配合所承载的重力逐渐减小。因此避免了对于螺纹配合的损坏。整个设备使用方便，运行可靠，能够有效解决现有技术中的问题。
附图说明
图1是本发明的易于钻取的地质样品取样设备的结构示意图，此时连接杆处于复位状态，而弹性元件处于刚开始与锥形的孔的底部接合的状态。
图2是弹性元件处的放大示意图。
具体实施方式
下面结合图1-2对本发明进行详细说明。
根据本发明的实施例的易于钻取的地质样品取样设备，尤其地用于对较为松散的地质样品取样，例如对土质取样等；包括用以对地质体1中的狭缝10内的样品进行钻取的动力螺旋钻头装置5以及用以固定安装于所述地质体1上的固定机架2，其中，所述动力螺旋钻头装置5的上侧与升降驱动外螺纹件44的下端固连，所述升降驱动外螺纹件44的外周面设置有外螺纹用以与可转动地安装于所述固定机架2内且由驱动齿轮43驱动的齿轮螺纹件41中的内螺纹配合，所述升降驱动外螺纹件44内周面中设置有轴向延伸的滑槽40用以与能够穿过所述升降驱动外螺纹件44内腔的连接杆34的下端处所固连的径向延伸部35轴向能滑动且周向固定地配合，驱动齿轮43由安装于所述固定机架2内的驱动电机431驱动；所述固定机架2的上侧壁上还固定设置有用以供复位弹簧33定向伸缩的弹簧定位柱28，所述弹簧定位柱28的下端固定延伸有供所述连接杆34的上端处所固连的导向盘31滑动配合的两根导向杆32，所述复位弹簧33的下端固连于所述导向盘31的上侧，所述两根导向杆32能够穿过设置于所述升降驱动外螺纹件44的上端壁411中的通孔403，其中，所述升降驱动外螺纹件44的上端壁411与所述连接杆34的径向延伸部35之间设置有顶压弹性元件39，所述顶压弹性元件39的上端与所述上端壁411固定连接，下端能够与所述径向延伸部35上侧处的锥形孔38的底部可脱离地接合；由此，所述复位弹簧33能够将所述连接杆34复位而使得所述导向盘31抵靠于所述弹簧定位柱28；在所述连接杆34处于复位状态的情形下，所述齿轮螺纹件41能够驱动所述升降驱动外螺纹件44向下运动直至所述升降驱动外螺纹件44与所述齿轮螺纹件41脱开螺纹配合，所述径向延伸部35靠所述滑槽40侧的端面上设有滚轮401，所述滚轮401为定向滚轮，所述滚轮401沿所述滑槽40滚动配合连接用以减少所述径向延伸部35与所述滑槽40长时间滑动配合造成磨损，提高使用寿命，所述径向延伸部35底部中间位置处设有限位传感器351，所述限位传感器351为带弹性的接触式传感器，所述限位传感器351与所述驱动电机431电联，当所述升降驱动外螺纹件44上升过程中触碰到所述限位传感器351时发出信号并控制所述驱动电机431停止转动，防止上升移动超程。
有益地或示例性地，当所述连接杆34处于复位状态且所述下驱动螺纹件41开始将所述升降驱动外螺纹件44向下驱动时，所述下驱动螺纹件41与所述升降驱动外螺纹件44的螺纹配合轴向长度开始减小，而所述顶压弹性元件39的下端开始与所述锥形孔38的底部接合从而逐渐抵消由所述下驱动螺纹件41所承载的所述闸门升降板5重力；当所述下驱动螺纹件41与所述升降驱动外螺纹件44的螺纹配合完全脱开时，所述升降驱动外螺纹件44处于相对于所述下驱动螺纹件41的在下位置，此时所述动力螺旋钻头装置5连同所述升降驱动外螺纹件44的重力完全由所述顶压弹性元件39承载。
有益地或示例性地，其中，当所述下驱动螺纹件41与所述升降驱动外螺纹件44的螺纹配合完全脱开后，所述动力螺旋钻头装置5与所述地质体1中的狭缝10的底部接触并能够开始运转以进行样品的钻取，并且能够利用所述动力螺旋钻头装置5的螺旋前进作用而逐渐向下钻取期望的深度。
有益地或示例性地，其中，当结束钻取作业后，所述动力螺旋钻头装置5反向运转，并且在所述复位弹簧33的复位作用下，所述连接杆34能够回到复位状态；此时，所述下驱动螺纹件41能够驱动所述升降驱动外螺纹件44从所述在下位置上升，从而将所述动力螺旋钻头装置5上升至期望高度。
有益地或示例性地，其中，所述动力螺旋钻头装置5包括动力驱动部件以及螺旋钻头，并且所述螺旋钻头具有下端的用以形成下拉力的螺旋钻进部和上端的用以对周围地质体进行破碎的旋转破碎部。这可以通过现有的一些螺旋钻头实现。
由于能够使用升降装置而将动力钻取设备直接下降到要进行取样的地质体的狭缝底部，因此便于开展钻取作业。通过下压取样装置一定距离能够提供动力钻取装置的初始钻入力。使用位于螺纹套筒上端壁与连接杆下部的径向延伸部之间的弹性元件，能够避免驱动螺纹件与螺纹套筒的外周面逐渐脱离螺纹配合时受力状况恶劣的情形。能够使得由螺纹配合所承载的重力逐渐减小。因此避免了对于螺纹配合的损坏。
本领域的技术人员可以明确，在不脱离本发明的总体精神以及构思的情形下，可以做出对于以上实施例的各种变型。其均落入本发明的保护范围之内。本发明的保护方案以本发明所附的权利要求书为准。

Claims (5)

1.一种易于钻取的地质样品取样设备，包括用以对地质体（1）中的狭缝（10）内的样品进行钻取的动力螺旋钻头装置（5）以及用以固定安装于所述地质体（1）上的固定机架（2），其中，所述动力螺旋钻头装置（5）的上侧与升降驱动外螺纹件（44）的下端固连，所述升降驱动外螺纹件（44）的外周面设置有外螺纹用以与可转动地安装于所述固定机架（2）内且由驱动齿轮（43）驱动的齿轮螺纹件（41）中的内螺纹配合，所述升降驱动外螺纹件（44）内周面中设置有轴向延伸的滑槽（40）用以与能够穿过所述升降驱动外螺纹件（44）内腔的连接杆（34）的下端处所固连的径向延伸部（35）轴向能滑动且周向固定地配合，驱动齿轮（43）由安装于所述固定机架（2）内的驱动电机（431）驱动；所述固定机架（2）的上侧壁上还固定设置有用以供复位弹簧（33）定向伸缩的弹簧定位柱（28），所述弹簧定位柱（28）的下端固定延伸有供所述连接杆（34）的上端处所固连的导向盘（31）滑动配合的两根导向杆（32），所述复位弹簧（33）的下端固连于所述导向盘（31）的上侧，所述两根导向杆（32）能够穿过设置于所述升降驱动外螺纹件（44）的上端壁（411）中的通孔（403），其中，所述升降驱动外螺纹件（44）的上端壁（411）与所述连接杆（34）的径向延伸部（35）之间设置有顶压弹性元件（39），所述顶压弹性元件（39）的上端与所述上端壁（411）固定连接，下端能够与所述径向延伸部（35）上侧处的锥形孔（38）的底部可脱离地接合；由此，所述复位弹簧（33）能够将所述连接杆（34）复位而使得所述导向盘（31）抵靠于所述弹簧定位柱（28）；在所述连接杆（34）处于复位状态的情形下，所述齿轮螺纹件（41）能够驱动所述升降驱动外螺纹件（44）向下运动直至所述升降驱动外螺纹件（44）与所述齿轮螺纹件（41）脱开螺纹配合，所述径向延伸部（35）靠所述滑槽（40）侧的端面上设有滚轮（401），所述滚轮（401）为定向滚轮，所述滚轮（401）沿所述滑槽（40）滚动配合连接用以减少所述径向延伸部（35）与所述滑槽（40）长时间滑动配合造成磨损，提高使用寿命，所述径向延伸部（35）底部中间位置处设有限位传感器（351），所述限位传感器（351）为带弹性的接触式传感器，所述限位传感器（351）与所述驱动电机（431）电联，当所述升降驱动外螺纹件（44）上升过程中触碰到所述限位传感器（351）时发出信号并控制所述驱动电机（431）停止转动，防止上升移动超程。
2.如权利要求1所述的一种易于钻取的地质样品取样设备，当所述连接杆（34）处于复位状态且所述下驱动螺纹件（41）开始将所述升降驱动外螺纹件（44）向下驱动时，所述下驱动螺纹件（41）与所述升降驱动外螺纹件（44）的螺纹配合轴向长度开始减小，而所述顶压弹性元件（39）的下端开始与所述锥形孔（38）的底部接合从而逐渐抵消由所述下驱动螺纹件（41）所承载的所述闸门升降板（5）重力；当所述下驱动螺纹件（41）与所述升降驱动外螺纹件（44）的螺纹配合完全脱开时，所述升降驱动外螺纹件（44）处于相对于所述下驱动螺纹件（41）的在下位置，此时所述动力螺旋钻头装置（5）连同所述升降驱动外螺纹件（44）的重力完全由所述顶压弹性元件（39）承载。
3.如权利要求1或2所述的一种易于钻取的地质样品取样设备，其中，当所述下驱动螺纹件（41）与所述升降驱动外螺纹件（44）的螺纹配合完全脱开后，所述动力螺旋钻头装置（5）与所述地质体（1）中的狭缝（10）的底部接触并能够开始运转以进行样品的钻取，并且能够利用所述动力螺旋钻头装置（5）的螺旋前进作用而逐渐向下钻取期望的深度。
4.如权利要求1或2或3所述的一种易于钻取的地质样品取样设备，其中，当结束钻取作业后，所述动力螺旋钻头装置（5）反向运转，并且在所述复位弹簧（33）的复位作用下，所述连接杆（34）能够回到复位状态；此时，所述下驱动螺纹件（41）能够驱动所述升降驱动外螺纹件（44）从所述在下位置上升，从而将所述动力螺旋钻头装置（5）上升至期望高度。
5.权利要求1或2或3或4所述的一种易于钻取的地质样品取样设备，其中，所述动力螺旋钻头装置（5）包括动力驱动部件以及螺旋钻头，并且所述螺旋钻头具有下端的用以形成下拉力的螺旋钻进部和上端的用以对周围地质体进行破碎的旋转破碎部。
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