CN109959530A - 一种工程地质勘查取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工程地质勘查取样装置，其包括本体、行进机构和破碎机构；所述本体内设置有用于容纳所述破碎机构的空腔；所述破碎机构可升降地设置在所述本体的空腔内；所述破碎机构包括：破碎电机和钻头；所述行进机构用于带动所述破碎机构上下移动，向下时，所述钻头自所述空腔下端开口伸出，用于破碎土壤。本发明操作简便，便于携带和维护，能够大大节省人力，可更加方便地完成土壤采集工作。

Description

一种工程地质勘查取样装置

技术领域

本发明涉及工程地质勘查取样技术领域，尤其是涉及一种工程地质勘查取样装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，建筑工业和道路规划工业也在迅速的发展，工程建设对工程技术的各方面要求也越来越高，施工区域的工程地质状况，关系到工程选线的优良以及相应设计参数的选取，工程建设前，需要对建设地区的土质进行取样检测。但是现有的地质勘查取样采用的都是大型设备，进行一次地质勘查需要耗费大量的时间、精力以及资源，为了避免资源和时间的过度浪费，一般为人工初步勘查完毕后对初步勘查的结果进行才采用大型的设备进行深度勘查，但是初期勘查时一般采用人工用挖掘工具对矿山进行取样，劳动力度大且浪费时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程地质勘查取样装置，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种工程地质勘查取样装置，包括：本体、行进机构和破碎机构；

所述本体内设置有用于容纳所述破碎机构的空腔；

所述破碎机构可升降地设置在所述本体的空腔内；

所述破碎机构包括：破碎电机和钻头；

所述行进机构用于带动所述破碎机构上下移动，向下时，所述钻头自所述空腔下端开口伸出，用于破碎土壤。

进一步地，所述行进机构包括：行进电机和丝杠传动机构；丝杠传动机构包括：丝杠和传动螺母；所述传动螺母与所述破碎机构固定连接；所述丝杠可转动地设置在所述空腔内两侧，所述行进电机用于驱动所述丝杠转动，进而通过传动螺母推动所述破碎机构上下移动。

当然，行进机构的形式还可以为其他形式的伸缩机构，例如气缸、油缸或者电动伸缩杆等。

进一步地，所述行进机构左右对称设置，即两副所述行进电机和丝杠传动机构对称地设置在所述空腔内两侧。

进一步地，所述空腔内两侧沿高度方向设置有安置槽，所述行进机构设置在所述安置槽内。

进一步地，所述破碎机构还包括支撑板(即安置基板)，所述行进电机固定设置在所述支撑板上，行进电机的动力输出轴与所述钻头连接；所述支撑板的两侧分别与所述传动螺母固定连接。

更优选地，所述传动螺母与支撑板一体制成，即支撑板的两侧设置有伸入所述安装槽的伸入部，伸入部上设置有与丝杆传动配合的内螺纹孔。

进一步地，所述破碎机构还包括中间连接组件，所述中间连接组件包括：连接件、卡套螺母、卡接头；

所述连接件与所述破碎电机的动力输出轴下端固定连接，所述连接件下端设置有外螺纹，所述卡接头上端通过卡套方式与连接件下端对接，后利用卡套螺母紧固；

所述卡接头的下端与所述钻头卡接。

其中，卡接头为与钻头的钻杆卡接配合的现有技术，在此不再赘述。

通过设置卡接头，方便安装、维修以及更换钻头，大大提高了工作效率和维修成本。

进一步地，还包括土壤收集机构；所述钻头中空设置，内部设置有用于容纳所述土壤收集机构的滑槽；滑槽下端在所述钻头的顶部设置有开口；

所述土壤收集机构包括：伺服电机和滑杆；所述滑杆上端与所述伺服电机的动力输出轴连接；

所述滑杆的中段外圆周上设置有传动外螺纹，所述滑槽内侧壁的中部设置有与所述传动外螺纹相传动啮合的传动内螺纹；

所述滑杆的下端设置有夹取部，夹取部内部设置有用于容纳样品土壤的样品腔；

所述夹取部包括第一夹持部和第二夹持部；第一夹持部和第二夹持部上分别设置有第一凹槽和第二凹槽，第一夹持部和第二夹持部扣合在一起后，第一凹槽和第二凹槽合围成所述样品腔(样品腔优选地为封闭腔)；

所述第一夹持部和第二夹持部在两者自身弹力或者弹力件的作用下趋向于张开，进而在第一夹持部和第二夹持部之间以及样品腔下端形成连通样品腔内外的夹口；

所述伺服电机带动所述滑杆正转，通过传动外螺纹和传动内螺纹的配合，迫使滑杆的顶部伸出所述滑槽的下端开口，所述第一夹持部和第二夹持部之间的夹口张开；

所述伺服电机带动所述滑杆反转，通过传动外螺纹和传动内螺纹的配合，迫使滑杆的顶部自外退回所述滑槽，所述第一夹持部和第二夹持部被滑槽的下端口沿的挤压作用下而扣合在一起，夹口闭合。

通过伺服电机转动滑杆，滑杆在自身和滑槽之间的传动螺纹副的作用下伸出或退回滑槽下端开口，滑杆下端伸出滑槽时，第一夹持部和第二夹持部在自身弹力或者弹力件(例如压缩弹簧)的作用下自动张开，土壤可通过夹口进入样品腔；滑杆下端退回滑槽时，所述第一夹持部和第二夹持部被滑槽的下端口沿的挤压作用下而扣合在一起，夹口闭合，样品土壤被收纳在样品腔内，样品腔成为一个封闭腔室，提起钻头离开土壤后，再次正转滑杆，使得滑杆下端伸出，夹口张开后可自动将土壤倒出来，整个过程非常便捷，同时避免不同深度的土壤样品混合的风险，使得取样更加精准。

进一步地，还包括土壤收集机构；所述钻头中空设置，内部设置有用于容纳所述土壤收集机构的容纳腔；

所述土壤收集机构包括：伺服电机和滑杆；所述滑杆上端与所述伺服电机的动力输出轴连接；

所述滑杆的下端设置有用于容纳样品土壤的样品槽；所述钻头在样品槽对应高度的侧壁上设置有连通所述容纳腔内外的进土孔；

通过伺服电机转动滑杆，使得样品槽开口与所述进土孔相对，外部的样品土壤可通过进土孔进入所述样品槽内；通过伺服电机转动滑杆，使得样品槽的开口错开所述进土孔，滑杆的外圆侧壁将所述进土孔封盖住，防止外部土壤进入所述容纳腔内。

进一步地，还包括控制面板，所述控制面板设置在所述本体的顶面上；控制面板与所述伺服电机、所述破碎电机以及所述行进电机电控连接。

进一步地，还包括把手，至少两个所述把手对称地设置在所述本体的外围上部。

使用时，通过设置有破碎机构，钻头向下移动钻入取样点的土壤里，将取样点的土壤进行充分地破碎，这样有利于土壤的的收集，此时，所述第一夹持部和第二夹持部将滑槽的开口封堵住，避免土壤进入滑槽内部。

其中优选地，所述滑槽下端靠近开口口沿的内侧壁上设置有用于密封滑槽与所述第一夹持部和第二夹持部之间缝隙的密封件。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种工程地质勘查取样装置，操作简便，便于携带和维护，能够大大节省人力，可更加方便地完成土壤采集工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的工程地质勘查取样装置的剖视图；

图2为实施例中的间连接组件的分解图；

图3为滑杆退回滑槽时的剖视图；

图4为滑杆伸出滑槽时剖视图；

图5为实施例2中钻头的剖视图。

附图标记：

1-控制面板；2-把手；10-本体；11-空腔；11a-空腔下端开口； 20-行进机构；21-行进电机；22-丝杠；23-传动螺母；30-破碎机构；31-钻头；31a-滑槽；31b-传动内螺纹；31c-容纳腔；31d-进土孔；32-破碎电机；33-支撑板；40-中间连接组件；41-卡接头； 42-连接件；42a-外螺纹；43-卡套螺母；51-伺服电机；52-滑杆； 52a-传动外螺纹；52b-样品槽；60-夹取部；61-样品腔；62-第一夹持部；63-第二夹持部；64-夹口。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的一种工程地质勘查取样装置，包括：本体10、行进机构20和破碎机构30。

本体10内设置有用于容纳破碎机构30的空腔11；破碎机构 30可升降地设置在本体10的空腔11内；破碎机构30包括：破碎电机32和钻头31；行进机构20用于带动破碎机构30上下移动，向下时，钻头31自空腔下端开口11a伸出，用于破碎土壤。

行进机构20包括：行进电机21和丝杠传动机构；丝杠传动机构包括：丝杠22和传动螺母23；传动螺母23与破碎机构30固定连接；丝杠22可转动地设置在空腔内两侧，行进电机21用于驱动丝杠22转动，进而通过传动螺母23推动破碎机构30上下移动。

当然，行进机构20的形式还可以为其他形式的伸缩机构，例如气缸、油缸或者电动伸缩杆等。

行进机构20左右对称设置，即两副行进电机21和丝杠传动机构对称地设置在空腔内两侧。

空腔11内两侧沿高度方向设置有安置槽，行进机构20设置在安置槽内。

破碎机构30还包括支撑板33(即安置基板)，行进电机21固定设置在支撑板33上，行进电机21的动力输出轴与钻头31连接；支撑板33的两侧分别与传动螺母23固定连接。

更优选地，传动螺母23与支撑板33一体制成，即支撑板33 的两侧设置有伸入安装槽的伸入部，伸入部上设置有与丝杆传动配合的内螺纹孔。

破碎机构30还包括中间连接组件40，如图2所示，中间连接组件40包括：圆柱形式的连接件42、卡套螺母43、卡接头41；连接件42与破碎电机32的动力输出轴下端固定连接，连接件42下端设置有外螺纹42a，卡接头41上端通过卡套方式与连接件42下端对接(具体而言，连接件42下端设置有安装卡接孔，钻头上方插卡在该卡接孔内)，后利用卡套螺母43紧固；卡接头41的下端与钻头31卡接。其中，卡接头为与钻头31的钻杆卡接配合的现有技术，在此不再赘述。通过设置卡接头，方便安装、维修以及更换钻头31，大大提高了工作效率和维修成本。

本实施例还包括土壤收集机构；如图3和4所示，钻头31中空设置，内部设置有用于容纳土壤收集机构的滑槽31a；滑槽31a 下端在钻头31的顶部设置有开口；土壤收集机构包括：伺服电机 51和滑杆52；滑杆52上端与伺服电机51的动力输出轴连接；滑杆52的中段外圆周上设置有传动外螺纹52a，滑槽31a内侧壁的中部设置有与传动外螺纹相传动啮合的传动内螺纹31b；滑杆52的下端设置有夹取部60，夹取部60内部设置有用于容纳样品土壤的样品腔61。

夹取部60包括第一夹持部62和第二夹持部63；第一夹持部 62和第二夹持部63上分别设置有第一凹槽和第二凹槽，第一夹持部62和第二夹持部63扣合在一起后，第一凹槽和第二凹槽合围成样品腔61，合并后的样品腔61优选地为封闭腔，从而避免样品土壤掉落。

第一夹持部62和第二夹持部63在两者自身弹力或者弹力件的作用下趋向于张开，进而在第一夹持部62和第二夹持部63之间以及样品腔61下端形成连通样品腔61内外的夹口64。

伺服电机51带动滑杆52正转，通过传动外螺纹和传动内螺纹的配合，迫使滑杆52的下端顶部伸出滑槽31a的下端开口，第一夹持部62和第二夹持部63之间的夹口64张开；伺服电机51带动滑杆52反转，通过传动外螺纹和传动内螺纹的配合，迫使滑杆52 的下端顶部自外退回滑槽31a，第一夹持部62和第二夹持部63被滑槽31a的下端口沿的挤压作用下而扣合在一起，夹口64闭合。

通过伺服电机51转动滑杆52，滑杆52在自身和滑槽31a之间的传动螺纹副的作用下伸出或退回滑槽31a下端开口，滑杆52下端伸出滑槽31a时，第一夹持部62和第二夹持部63在自身弹力或者弹力件(例如压缩弹簧)的作用下自动张开，土壤可通过夹口64 进入样品腔61；滑杆52下端退回滑槽31a时，第一夹持部62和第二夹持部63被滑槽31a的下端口沿的挤压作用下而扣合在一起，夹口64闭合，样品土壤被收纳在样品腔61内，样品腔61成为一个封闭腔室，提起钻头31离开土壤后，再次正转滑杆52，使得滑杆52下端伸出，夹口64张开后可自动将土壤倒出来，整个过程非常便捷，同时避免不同深度的土壤样品混合的风险，使得取样更加精准。

传动内螺纹31b与传动外螺纹52a的配合不仅仅可用于传动，同时还可以起到滑杆移动导向的作用，当然滑杆与滑槽之间也可以设置用于导向的导向段，导向段优选地设置在滑槽的下端靠近口沿部位。

另外，为了顺利实现伺服电机驱动滑杆移动，伺服电机与滑槽内壁之间设置有用于限制伺服电机发生转动的限位和导向结构，最为简单的是，在滑槽内沿高度方向设置导向槽，伺服电机外壳上设置导向块，导向块伸入导向槽内，从而起到导向和限制转动的作用，从而与传动螺纹配合实现滑杆的移动。

其中优选地，滑槽31a下端靠近开口口沿的内侧壁上设置有用于密封滑槽31a与第一夹持部62和第二夹持部63之间缝隙的密封件。

滑杆52与夹取部60可以是一体制成，也可以是分体制成后，通过焊接或卡接方式固定在一起。

本体10优选地由筒状体和盖体制成，其中盖体可拆卸地设置在筒状体顶部，盖体内设置有控制电路，控制电路与外部电源连接。控制电路与伺服电机51、破碎电机32以及行进电机21电连接。本实施例还包括控制电路的控制面板1，控制面板1设置在盖体顶面上；控制面板1与伺服电机51、破碎电机32以及行进电机21电控连接。另外还包括把手2，至少两个把手2对称地设置在本体10 的外围上部。

使用时，通过设置有破碎机构30，钻头31向下移动钻入取样点的土壤里，将取样点的土壤进行充分地破碎，这样有利于土壤的的收集，此时，第一夹持部62和第二夹持部63将滑槽31a的开口封堵住，避免土壤进入滑槽31a内部。本发明操作简便，便于携带和维护，能够大大节省人力，可更加方便地完成土壤采集工作。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：

如图5所示，钻头31中空设置，内部设置有用于容纳所述土壤收集机构的容纳腔31c；所述土壤收集机构包括：伺服电机51 和滑杆52；所述滑杆52上端与所述伺服电机51的动力输出轴连接；所述滑杆52的下端设置有用于容纳样品土壤的样品槽52b；所述钻头在样品槽52b对应高度的侧壁上设置有连通所述容纳腔31c内外的进土孔31d；通过伺服电机51转动滑杆52，使得样品槽52b开口与所述进土孔31d相对，外部的样品土壤可通过进土孔31d进入所述样品槽52b内；通过伺服电机51转动滑杆52，使得样品槽52b 的开口错开所述进土孔31d，滑杆52的外圆侧壁将所述进土孔31d 封盖住，防止外部土壤进入所述容纳腔31c内。

为了更好地实现土壤进入样品槽内，进土孔为两个在周向上对称设置的倾斜孔，在高度上，两个进土孔一高一低错开设置，并且，倾斜孔的倾斜方向为径向上自外向内逐渐向下。从而可以保证样品槽内快速充满样品土壤。然后通过伺服电机转动滑杆设定方向，进土孔与样品槽的开口错开，利用滑杆外圆将进土孔封闭，将钻头从土壤内提出后，再转动滑杆设定方向，使得样品槽开口与进土孔相对，可以将土壤倒出。而倾斜设置的进土孔则可以避免在钻头倾倒前自内部自动溢出，造成样品土壤的浪费或者被污染。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种工程地质勘查取样装置，其特征在于，包括：本体、行进机构和破碎机构；

所述本体内设置有用于容纳所述破碎机构的空腔；

所述破碎机构可升降地设置在所述本体的空腔内；

所述破碎机构包括：破碎电机和钻头；

所述行进机构用于带动所述破碎机构上下移动，向下时，所述钻头自所述空腔下端开口伸出，用于破碎土壤。

2.根据权利要求1所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，所述行进机构包括：行进电机和丝杠传动机构；丝杠传动机构包括：丝杠和传动螺母；所述传动螺母与所述破碎机构固定连接；所述丝杠可转动地设置在所述空腔内两侧，所述行进电机用于驱动所述丝杠转动，进而通过传动螺母推动所述破碎机构上下移动。

3.根据权利要求1所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，所述行进机构左右对称设置，即两副所述行进电机和丝杠传动机构对称地设置在所述空腔内两侧。

4.根据权利要求3所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，所述空腔内两侧沿高度方向设置有安置槽，所述行进机构设置在所述安置槽内。

5.根据权利要求2所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，所述破碎机构还包括支撑板，所述行进电机固定设置在所述支撑板上，行进电机的动力输出轴与所述钻头连接；所述支撑板的两侧分别与所述传动螺母固定连接。

6.根据权利要求1所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，所述破碎机构还包括中间连接组件，所述中间连接组件包括：连接件、卡套螺母、卡接头；

所述连接件与所述破碎电机的动力输出轴下端固定连接，所述连接件下端设置有外螺纹，所述卡接头上端通过卡套方式与连接件下端对接，后利用卡套螺母紧固；

所述卡接头的下端与所述钻头卡接。

7.根据权利要求2所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，还包括土壤收集机构；所述钻头中空设置，内部设置有用于容纳所述土壤收集机构的滑槽；滑槽下端在所述钻头的顶部设置有开口；

所述土壤收集机构包括：伺服电机和滑杆；所述滑杆上端与所述伺服电机的动力输出轴连接；

所述滑杆的中段外圆周上设置有传动外螺纹，所述滑槽内侧壁的中部设置有与所述传动外螺纹相传动啮合的传动内螺纹；

所述滑杆的下端设置有夹取部，夹取部内部设置有用于容纳样品土壤的样品腔；

所述夹取部包括第一夹持部和第二夹持部；第一夹持部和第二夹持部上分别设置有第一凹槽和第二凹槽，第一夹持部和第二夹持部扣合在一起后，第一凹槽和第二凹槽合围成所述样品腔；

所述第一夹持部和第二夹持部在两者自身弹力或者弹力件的作用下趋向于张开，进而在第一夹持部和第二夹持部之间以及样品腔下端形成连通样品腔内外的夹口；

所述伺服电机带动所述滑杆正转，通过传动外螺纹和传动内螺纹的配合，迫使滑杆的顶部伸出所述滑槽的下端开口，所述第一夹持部和第二夹持部之间的夹口张开；

所述伺服电机带动所述滑杆反转，通过传动外螺纹和传动内螺纹的配合，迫使滑杆的顶部自外退回所述滑槽，所述第一夹持部和第二夹持部被滑槽的下端口沿的挤压作用下而扣合在一起，夹口闭合。

8.根据权利要求2所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，还包括土壤收集机构；所述钻头中空设置，内部设置有用于容纳所述土壤收集机构的容纳腔；

所述土壤收集机构包括：伺服电机和滑杆；所述滑杆上端与所述伺服电机的动力输出轴连接；

所述滑杆的下端设置有用于容纳样品土壤的样品槽；所述钻头在样品槽对应高度的侧壁上设置有连通所述容纳腔内外的进土孔；

通过伺服电机转动滑杆，使得样品槽开口与所述进土孔相对，外部的样品土壤可通过进土孔进入所述样品槽内；通过伺服电机转动滑杆，使得样品槽的开口错开所述进土孔，滑杆的外圆侧壁将所述进土孔封盖住，防止外部土壤进入所述容纳腔内。

9.根据权利要求7所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，所述滑槽下端靠近开口口沿的内侧壁上设置有用于密封滑槽与所述第一夹持部和第二夹持部之间缝隙的密封件。

10.根据权利要求7或8所述的工程地质勘查取样装置，其特征在于，还包括控制面板，所述控制面板设置在所述本体的顶面上；控制面板与所述伺服电机、所述破碎电机以及所述行进电机电控连接。