CN108362518A - 一种地质勘探用土层采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地质勘探用土层采样装置，包括机架，所述机架的中部设置有采样杆，采样杆的下侧外圈焊接设有螺旋刀片，机架的上侧设有轴承座，轴承座上安装有驱动机构，轴承座和机架之间设有多个弹簧，轴承座的两端铰接设有曲柄杆，两个曲柄杆的另一端对应铰接于机架的两端，采样杆的下端设有钻头，采样杆的下端内侧安装有采样总成，采样总成的内侧设有采样活塞，采样总成的上侧于采样杆内开设有限位腔，限位腔内配合滑动设有限位活塞，限位腔的上侧于采样杆内开设有缓冲腔。本发明使用时稳定性较高，可以减少装置所受到的弯曲扭力，提升装置的工作效率与使用寿命，采样效果好，可以为土层采样作业提供保障。

Description

一种地质勘探用土层采样装置

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，具体是一种地质勘探用土层采样装置。

背景技术

“地质勘探”即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。现有的地质勘探土层采样装置，使用时稳定性较差，装置所受到的弯曲扭力较大，影响装置的工作效率与使用寿命，采样效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质勘探用土层采样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种地质勘探用土层采样装置，包括把手、轴承座、驱动机构、机架、螺旋刀片和采样杆，所述机架的中部设置有采样杆，采样杆的下侧外圈焊接设有螺旋刀片，所述机架的上侧设有轴承座，轴承座上安装有能够驱动采样杆转动的驱动机构，所述采样杆和轴承座之间通过轴承转动连接，所述轴承座和机架之间设有多个弹簧，所述轴承座的两端铰接设有曲柄杆，两个曲柄杆的另一端对应铰接于机架的两端，所述机架的两端还设有把手，所述采样杆的下端设有钻头，所述采样杆的下端内侧安装有采样总成，采样总成的内部为采样腔，所述采样总成的中部内壁上设有采样齿，所述采样总成的内侧设有采样活塞，且采样活塞与采样总成的内侧顶部和底部圆柱形部分配合密封滑动，所述采样总成的上侧于采样杆内开设有限位腔，限位腔内配合滑动设有限位活塞，所述限位活塞和采样活塞之间通过外侧周向设置的多根连接杆连接固定，连接杆与采样总成的顶部为密封配合滑动连接，所述限位腔的上侧于采样杆内开设有缓冲腔，缓冲腔内设有球形活塞，球形活塞和限位活塞之间通过缓冲杆连接固定，所述缓冲杆和采样杆之间为密封滑动连接，缓冲腔内填充有阻尼液，所述轴承座和机架之间的采样杆上还设有调压孔，调压孔和限位腔之间通过采样杆内外侧周向开设的多条通气管道连通。

作为本发明进一步的方案：所述驱动机构上还设有水平仪。

作为本发明进一步的方案：所述把手上套设有防滑胶套，其中一个把手上还设有用于对驱动机构控制工作的控制开关。

作为本发明进一步的方案：所述采样总成的内侧顶部和底部均为圆柱形筒体，且结构尺寸相同，采样齿为波纹状结构，采样总成的外径大于限位腔的截面直径。

作为本发明进一步的方案：所述采样活塞的底部为中心弧形上凹结构。

作为本发明进一步的方案：所述缓冲腔和限位腔均为圆柱形状，采样杆、缓冲杆、缓冲腔、限位腔和采样总成共中轴线设置。

作为本发明进一步的方案：所述阻尼液为常温20℃下粘度值为1600厘泊的甘油、3200厘泊的蜂蜜、4800厘泊的洗发液或6400厘泊的凡士林。

作为本发明进一步的方案：所述阻尼液还可为剪切增稠液。

作为本发明进一步的方案：所述连接杆周向均匀设有至少三根，通气管道周向均匀开设有至少三条。

作为本发明进一步的方案：所述限位活塞与采样总成抵靠时，采样活塞位于采样总成的下端，球形活塞位于缓冲腔的下部；所述限位活塞与限位腔的顶部腔壁抵靠时，采样活塞位于采样总成的上端，球形活塞位于缓冲腔的上部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该地质勘探用土层采样装置，预先通过调压孔向限位腔鼓入高压气体，并密封，限位活塞与采样总成抵触，采样活塞位于采样总成的下端，当采样杆移动到待取样位置时，通过调压孔对限位腔进行泄压，土层即可对采样活塞推动并进入到采样总成内的采样腔中，通过采样齿的波纹状结构对土壤进行把持和采样活塞的底部弧形结构对土层进行负压吸附，可以提升土壤的稳固性，避免装置上提时土壤掉落，通过缓冲腔、阻尼液和球形活塞的设置，在对限位腔加压和泄压时，可避免限位活塞快速移动，平稳性较高，降低限位活塞的撞击磨损，延长寿命；通过控制开关控制驱动机构工作带动采样杆转动，通过螺旋刀片利于采样杆向地下深入，通过弹簧可起到减震的作用，并且通过曲柄杆对轴承座进行位置限定，可以减少弹簧所受到的扭力，提升装置的稳定性；此外，通过水平仪可指示采样钻孔的垂直度，使得土层取样深度准确。

综上所述，该装置使用时稳定性较高，可以减少装置所受到的弯曲扭力，提升装置的工作效率与使用寿命，采样效果好，可以为土层采样作业提供保障。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明采样前采样杆部分的剖视图。

图3为本发明采样后采样杆部分的剖视图。

图中：1-控制开关，2-防滑胶套，3-把手，4-曲柄杆，5-轴承座，6-调压孔，7-水平仪，8-驱动机构，9-弹簧，10-机架，11-螺旋刀片，12-采样杆，13-限位腔，14-限位活塞，15-缓冲杆，16-通气管道，17-球形活塞，18-缓冲腔，19-阻尼液，20-采样总成，21-采样齿，22-连接杆，23-钻头，24-采样活塞。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～3，本发明实施例中，一种地质勘探用土层采样装置，包括把手3、轴承座5、驱动机构8、机架10、螺旋刀片11和采样杆12，所述机架10的中部设置有采样杆12，机架10和采样杆12之间既能相对转动，采样杆12又能纵向移动，所述采样杆12的下侧外圈焊接设有螺旋刀片11，通过螺旋刀片11与采样杆12配合进行土层采样作业，所述机架10的上侧设有轴承座5，轴承座5上安装有能够驱动采样杆12转动的驱动机构8，所述驱动机构8上还设有水平仪7，通过水平仪7可指示采样钻孔的垂直度，所述采样杆12和轴承座5之间通过轴承转动连接，所述轴承座5和机架10之间设有多个弹簧9，通过弹簧9可对采样杆12采样作业时进行缓冲，所述轴承座5的两端铰接设有曲柄杆4，两个曲柄杆4的另一端对应铰接于机架10的两端，所述机架10的两端还设有把手3，把手3上套设有防滑胶套2，通过防滑胶套2增加手持时的摩擦力与舒适度，其中一个把手3上还设有用于对驱动机构8控制工作的控制开关1，通过控制开关1控制驱动机构8的运行与正反转。

所述采样杆12的下端设有钻头23，钻头23的结构采用现有的结构即可，所述采样杆12的下端内侧安装有采样总成20，采样总成20的内部为采样腔，采样总成20的内侧顶部和底部均为圆柱形筒体，且结构尺寸相同，所述采样总成20的中部内壁上设有采样齿21，采样齿21为波纹状结构，通过采样齿21便于土壤更好的留存于采样腔中，所述采样总成20的内侧设有采样活塞24，且采样活塞24与采样总成20的内侧顶部和底部圆柱形部分配合密封滑动，采样活塞24的底部为中心弧形上凹结构，所述采样总成20的上侧于采样杆12内开设有限位腔13，限位腔13内配合滑动设有限位活塞14，所述限位活塞14和采样活塞24之间通过外侧周向设置的多根连接杆22连接固定，连接杆22与采样总成20的顶部为密封配合滑动连接，所述限位腔13的上侧于采样杆12内开设有缓冲腔18，缓冲腔18内设有球形活塞17，球形活塞17和限位活塞14之间通过缓冲杆15连接固定，所述缓冲腔18和限位腔13均为圆柱形状，采样杆12、缓冲杆15、缓冲腔18、限位腔13和采样总成20共中轴线设置，所述缓冲杆15和采样杆12之间为密封滑动连接，缓冲腔18内填充有阻尼液19，避免阻尼液19流出到限位腔13内，所述阻尼液19为常温20℃下粘度值为1600厘泊的甘油、3200厘泊的蜂蜜、4800厘泊的洗发液或6400厘泊的凡士林，所述阻尼液19还可为剪切增稠液，剪切增稠液的特性为球形活塞17移动越快，其提供的阻力就越大，所述轴承座5和机架10之间的采样杆12上还设有调压孔6，调压孔6和限位腔13之间通过采样杆12内外侧周向开设的多条通气管道16连通，进一步的，所述连接杆22周向均匀设有至少三根，所述通气管道16周向均匀开设有至少三条，所述采样总成20的外径大于限位腔13的截面直径，提升采样总成20安装的稳定性。

本实施例中，如图2所示，所述限位活塞14与采样总成20抵靠时，采样活塞24位于采样总成20的下端，球形活塞17位于缓冲腔18的下部；如图3所示，所述限位活塞14与限位腔13的顶部腔壁抵靠时，采样活塞24位于采样总成20的上端，球形活塞17位于缓冲腔18的上部。

该地质勘探用土层采样装置，预先通过调压孔6向限位腔13鼓入高压气体，并密封，限位活塞14与采样总成20抵触，采样活塞24位于采样总成20的下端，当采样杆12移动到待取样位置时，通过调压孔6对限位腔13进行泄压，土层即可对采样活塞24推动并进入到采样总成20内的采样腔中，通过采样齿21的波纹状结构对土壤进行把持和采样活塞24的底部弧形结构对土层进行负压吸附，可以提升土壤的稳固性，避免装置上提时土壤掉落，通过缓冲腔18、阻尼液19和球形活塞17的设置，在对限位腔13加压和泄压时，可避免限位活塞14快速移动，平稳性较高，降低限位活塞14的撞击磨损，延长寿命；通过控制开关1控制驱动机构8工作带动采样杆12转动，通过螺旋刀片11利于采样杆12向地下深入，通过弹簧9可起到减震的作用，并且通过曲柄杆4对轴承座5进行位置限定，可以减少弹簧9所受到的扭力，提升装置的稳定性；此外，通过水平仪7可指示采样钻孔的垂直度，使得土层取样深度准确。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (10)

1.一种地质勘探用土层采样装置，包括把手(3)、轴承座(5)、驱动机构(8)、机架(10)、螺旋刀片(11)和采样杆(12)，其特征在于，所述机架(10)的中部设置有采样杆(12)，采样杆(12)的下侧外圈焊接设有螺旋刀片(11)，所述机架(10)的上侧设有轴承座(5)，轴承座(5)上安装有能够驱动采样杆(12)转动的驱动机构(8)，所述采样杆(12)和轴承座(5)之间通过轴承转动连接，所述轴承座(5)和机架(10)之间设有多个弹簧(9)，所述轴承座(5)的两端铰接设有曲柄杆(4)，两个曲柄杆(4)的另一端对应铰接于机架(10)的两端，所述机架(10)的两端还设有把手(3)，所述采样杆(12)的下端设有钻头(23)，所述采样杆(12)的下端内侧安装有采样总成(20)，采样总成(20)的内部为采样腔，所述采样总成(20)的中部内壁上设有采样齿(21)，所述采样总成(20)的内侧设有采样活塞(24)，且采样活塞(24)与采样总成(20)的内侧顶部和底部圆柱形部分配合密封滑动，所述采样总成(20)的上侧于采样杆(12)内开设有限位腔(13)，限位腔(13)内配合滑动设有限位活塞(14)，所述限位活塞(14)和采样活塞(24)之间通过外侧周向设置的多根连接杆(22)连接固定，连接杆(22)与采样总成(20)的顶部为密封配合滑动连接，所述限位腔(13)的上侧于采样杆(12)内开设有缓冲腔(18)，缓冲腔(18)内设有球形活塞(17)，球形活塞(17)和限位活塞(14)之间通过缓冲杆(15)连接固定，所述缓冲杆(15)和采样杆(12)之间为密封滑动连接，缓冲腔(18)内填充有阻尼液(19)，所述轴承座(5)和机架(10)之间的采样杆(12)上还设有调压孔(6)，调压孔(6)和限位腔(13)之间通过采样杆(12)内外侧周向开设的多条通气管道(16)连通。

2.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述驱动机构(8)上还设有水平仪(7)。

3.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述把手(3)上套设有防滑胶套(2)，其中一个把手(3)上还设有用于对驱动机构(8)控制工作的控制开关(1)。

4.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述采样总成(20)的内侧顶部和底部均为圆柱形筒体，且结构尺寸相同，采样齿(21)为波纹状结构，采样总成(20)的外径大于限位腔(13)的截面直径。

5.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述采样活塞(24)的底部为中心弧形上凹结构。

6.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述缓冲腔(18)和限位腔(13)均为圆柱形状，采样杆(12)、缓冲杆(15)、缓冲腔(18)、限位腔(13)和采样总成(20)共中轴线设置。

7.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述阻尼液(19)为常温20℃下粘度值为1600厘泊的甘油、3200厘泊的蜂蜜、4800厘泊的洗发液或6400厘泊的凡士林。

8.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述阻尼液(19)还可为剪切增稠液。

9.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述连接杆(22)周向均匀设有至少三根，通气管道(16)周向均匀开设有至少三条。

10.根据权利要求1所述的地质勘探用土层采样装置，其特征在于，所述限位活塞(14)与采样总成(20)抵靠时，采样活塞(24)位于采样总成(20)的下端，球形活塞(17)位于缓冲腔(18)的下部；所述限位活塞(14)与限位腔(13)的顶部腔壁抵靠时，采样活塞(24)位于采样总成(20)的上端，球形活塞(17)位于缓冲腔(18)的上部。