CN111238875A - 一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水利工程技术领域，具体是涉及一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，包括竖直机架，所述竖直机架的一侧设有升降组件，升降组件的一侧设有呈水平设置的水平移动组件，水平移动组件的一端与升降组件的工作端固定连接，水平移动组件包括水平移动的中空架，中空架的内部设有螺旋驱动组件，螺旋驱动组件包括能够升降的旋转钻杆，螺旋转杆呈竖直并且能够升降的设置在中空架上，螺旋转杆的为中空结构，螺旋转杆的内部设有取样组件，取料组件包括若干个沿着螺旋转杆内部下段自上而下均匀设置的承料治具，该设备能够同时将河床多层泥沙进行同步采集，提高了取样效率。

Description

一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体是涉及一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置。

背景技术

水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程，也称为水工程，水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要，只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要，专利授权公告号CN208420426U公开了一种水利工程用泥沙取样装置，该装置包括有底板，所述底板顶部的右侧固定连接有第一支撑柱，所述第一支撑柱的顶部固定连接有第一支撑板，所述第一支撑板顶部的左侧固定连接有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出轴上固定连接有第一旋转轴，所述第一旋转轴的底部贯穿第一支撑板且延伸至其外部固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有滑块，本发明通过进水口、滑杆、滑板、复位弹簧、半圆环、第二旋转电机、第二旋转轴、卷筒、滑轮和钢丝绳相互配合，起到了取样效果好的作用，可以精确对指定深度的泥沙样品进行取样，取出的样品具有代表性，给后续的研究分析工作提供了便利，该设备对河底泥沙取样的方式可以对河底不同深度的泥沙进行取样，但需要进行多次取样，不能同时对泥沙的不同深度进行取样，影响取样效率，因此，我们提出了一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，以便于解决上述提出的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，该设备能够同时将河床多层泥沙进行同步采集，提高了取样效率。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，包括竖直机架，所述竖直机架的一侧设有升降组件，升降组件的一侧设有呈水平设置的水平移动组件，水平移动组件的一端与升降组件的工作端固定连接，水平移动组件包括水平移动的中空架，中空架的内部设有螺旋驱动组件，螺旋驱动组件包括能够升降的旋转钻杆，螺旋转杆呈竖直并且能够升降的设置在中空架上，螺旋转杆的为中空结构，螺旋转杆的内部设有取样组件，取料组件包括若干个沿着螺旋转杆内部下段自上而下均匀设置的承料治具。

优选地，所述螺旋驱动组件还包括第一电机和两个涡轮，两个涡轮分别呈竖直设置在旋转钻杆的两侧，两个涡轮对称设置在中空架的内部，旋转转杆由上端杆和下端杆构成，上端杆上设有用于供每个涡轮螺纹连接的外螺纹，下端杆呈竖直固定安装在上端杆的底部，中空架的顶部与底部分别设有供旋转钻杆上端杆螺纹连接的螺纹套，第一电机呈水平固定安装在中空架的外壁上，每个涡轮的两侧分别通过转轴能够转动的插设于中空架的内壁并且向外延伸，第一电机的输出端与其中一个涡轮上的其中一个转轴的一端固定连接。

优选地，所述下端杆的底部设有呈竖直设置的钻头，该钻头为锥形体结构。

优选地，所述取样组件还包括第二电机和旋转杆，第二电机呈竖直固定安装在上端杆的顶部，所有承料治具自上而下均匀的设置在下端杆的内部，旋转杆呈竖直设置在上端杆的内圈，旋转杆的下端向下端杆的内圈延伸，旋转杆的下段设有与每个承料治具一一对应的圆柱体，每个圆柱体均呈竖直设置，每个圆柱体分别与旋转杆固定连接，每个圆柱体分别位于每个承料治具的上方，承料治具上设有用于避让旋转杆穿行的穿孔。

优选地，所述所有承料治具分别固定安装在下端杆的内壁上，每个承料治具均为中空结构，每个承料治具的一侧分别设有矩形切口，每个矩形切口的内部分别设有进料口，下端杆上设有与每个进料口一一对应的取样口，每个承料治具的矩形切口内分别设有能够在矩形切口内上下滑动的滑门，每个滑门的顶部分别向上延伸设置，每个滑门的延伸端不超过每个圆柱体的高度。

优选地，所述每个圆柱体的一圈分别设有椭圆环槽，椭圆环槽的轴线与圆柱的轴线倾斜相交，每个滑门靠近每个圆柱体的一面分别设有能够在每个椭圆环槽滑动的滑动柱。

优选地，每个所述滑门远离每个滑动柱的一端分别设有限位滑块，下端杆的内壁分别设有用于供每个限位滑块限位滑动的矩形滑槽，每个矩形滑槽均呈竖直设置。

优选地，所述水平移动组件还包括水平架、延伸板、双轴电机、两个步进齿轮和两个齿条，水平架呈水平设置在竖直机架的一侧，水平架的一端与升降组件的输出端固定连接，中空架设置在水平架的上方，延伸板呈水平设置在中空架的底部一端，延伸板的底部设有向水平架下方延伸的连接架，水平架上设有用于供连接架移动的移动避让口，双轴电机呈水平固定安装在连接架的底部，双轴电机的两个工作端分别向水平架的两侧方向延伸，每个步进齿轮分别呈竖直固定安装在双轴电机的每个输出端，每个齿条分别呈水平设置在每个步进齿轮的上方，每个齿条的顶部分别与水平架的底部固定连接，每个齿条分别与每个步进齿轮啮合设置。

优选地，所述中空架的两侧分别设有呈水平设置的导向杆，导向杆的两端分别设有固定座，每个固定座的底部分别与水平架的顶部固定连接，每个导向杆上分别设有能够在每个导向杆上滑动的滑动套，每个滑动套的一端分别与中空架的侧壁固定连接。

优选地，所述升降组件包括丝杆传动机，丝杆传动机呈竖直固定安装在竖直机架的侧壁上，丝杆传动机的输出端与水平架的一端固定连接。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，作业时，通过启动双轴电机，双轴电机带动每个步进齿轮沿着每个齿条进行水平移动，同时带动中空架和螺旋驱动组件沿着水平架进行水平移动，直至将螺旋驱动组件的工作端移动至需要的位置停止，在中空架移动时，设置的每个导向杆和每个导向套起到导向限位的作用，当螺旋驱动组件的工作端移动至需要的位置后，通过丝杆传动机的输出端带动水平架进行升降，同时水平架将螺栓驱动组件的工作端伸入水底，当旋转驱动组件的工作端伸入到水底后，启动第一电机，第一电机带动其中一个涡轮旋转，涡轮带动上端杆旋转，上端杆沿着每个螺纹套使上端杆向下旋转移动，同时带动下端杆和钻头向下旋转移动，通过钻头伸入到泥沙内，直至使下端杆容纳在泥沙内，每个圆柱体旋转时，通过每个圆柱体上的椭圆环槽分别带动每个滑动柱移动，同时带动每个滑门上的限位滑块分别沿着矩形滑槽向上移动，直至打开每个承料治具的进料口停止，通过下端杆上的每个取样口分别将不同层次的泥沙进行取料，取样后再通过第二电机以此方式将每个滑门关闭，该设备能够同时将河床多层泥沙进行同步采集，提高了取样效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图一；

图2为本发明的立体结构示意图二；

图3为本发明的侧视图；

图4为本发明的俯视图；

图5为本发明的沿图4中A-A处的剖视图；

图6为本发明的图5中B处放大图；

图7为本发明的图5中C处放大图；

图8为本发明的部分立体结构示意图；

图中标号为：1-竖直机架；2-升降组件；3-水平移动组件；4-中空架；5-螺旋驱动组件；6-旋转钻杆；7-取样组件；8-承料治具；9-第一电机；10-涡轮；11-上端杆；12-下端杆；13-螺纹套；14-钻头；15-第二电机；16-旋转杆；17-圆柱体；18-矩形切口；19-进料口；20-取样口；21-滑门；22-椭圆环槽；23-滑动柱；24-限位滑块；25-矩形滑槽；26-水平架；27-延伸板；28-双轴电机；29-步进齿轮；30-齿条；31-连接架；32-移动避让口；33-导向杆；34-固定座；35-滑动套；36-丝杆传动机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“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。

参照图1至8所示的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，包括竖直机架1，所述竖直机架1的一侧设有升降组件2，升降组件2的一侧设有呈水平设置的水平移动组件3，水平移动组件3的一端与升降组件2的工作端固定连接，水平移动组件3包括水平移动的中空架4，中空架4的内部设有螺旋驱动组件5，螺旋驱动组件5包括能够升降的旋转钻杆6，螺旋转杆16呈竖直并且能够升降的设置在中空架4上，螺旋转杆16的为中空结构，螺旋转杆16的内部设有取样组件7，取料组件包括若干个沿着螺旋转杆16内部下段自上而下均匀设置的承料治具8。

所述螺旋驱动组件5还包括第一电机9和两个涡轮10，两个涡轮10分别呈竖直设置在旋转钻杆6的两侧，两个涡轮10对称设置在中空架4的内部，旋转转杆由上端杆11和下端杆12构成，上端杆11上设有用于供每个涡轮10螺纹连接的外螺纹，下端杆12呈竖直固定安装在上端杆11的底部，中空架4的顶部与底部分别设有供旋转钻杆6上端杆11螺纹连接的螺纹套13，第一电机9呈水平固定安装在中空架4的外壁上，每个涡轮10的两侧分别通过转轴能够转动的插设于中空架4的内壁并且向外延伸，第一电机9的输出端与其中一个涡轮10上的其中一个转轴的一端固定连接。

所述下端杆12的底部设有呈竖直设置的钻头14，该钻头14为锥形体结构，当旋转驱动组件的工作端伸入到水底后，启动第一电机9，第一电机9带动其中一个涡轮10旋转，涡轮10带动上端杆11旋转，上端杆11沿着每个螺纹套13使上端杆11向下旋转移动，同时带动下端杆12和钻头14向下旋转移动，通过钻头14伸入到泥沙内，直至使下端杆12容纳在泥沙内。

所述取样组件7还包括第二电机15和旋转杆16，第二电机15呈竖直固定安装在上端杆11的顶部，所有承料治具8自上而下均匀的设置在下端杆12的内部，旋转杆16呈竖直设置在上端杆11的内圈，旋转杆16的下端向下端杆12的内圈延伸，旋转杆16的下段设有与每个承料治具8一一对应的圆柱体17，每个圆柱体17均呈竖直设置，每个圆柱体17分别与旋转杆16固定连接，每个圆柱体17分别位于每个承料治具8的上方，承料治具8上设有用于避让旋转杆16穿行的穿孔，当下端杆12伸入到泥沙内后，启动第二电机15，第二电机15带动旋转杆16旋转，旋转杆16带动每个圆柱体17旋转。

所述所有承料治具8分别固定安装在下端杆12的内壁上，每个承料治具8均为中空结构，每个承料治具8的一侧分别设有矩形切口18，每个矩形切口18的内部分别设有进料口19，下端杆12上设有与每个进料口19一一对应的取样口20，每个承料治具8的矩形切口18内分别设有能够在矩形切口18内上下滑动的滑门21，每个滑门21的顶部分别向上延伸设置，每个滑门21的延伸端不超过每个圆柱体17的高度。

所述每个圆柱体17的一圈分别设有椭圆环槽22，椭圆环槽22的轴线与圆柱的轴线倾斜相交，每个滑门21靠近每个圆柱体17的一面分别设有能够在每个椭圆环槽22滑动的滑动柱23。

每个所述滑门21远离每个滑动柱23的一端分别设有限位滑块24，下端杆12的内壁分别设有用于供每个限位滑块24限位滑动的矩形滑槽25，每个矩形滑槽25均呈竖直设置，每个圆柱体17旋转时，通过每个圆柱体17上的椭圆环槽22分别带动每个滑动柱23移动，同时带动每个滑门21上的限位滑块24分别沿着矩形滑槽25向上移动，直至打开每个承料治具8的进料口19停止，通过下端杆12上的每个取样口20分别将不同层次的泥沙进行取料，取样后再通过第二电机15以此方式将每个滑门21关闭。

所述水平移动组件3还包括水平架26、延伸板27、双轴电机28、两个步进齿轮29和两个齿条30，水平架26呈水平设置在竖直机架1的一侧，水平架26的一端与升降组件2的输出端固定连接，中空架4设置在水平架26的上方，延伸板27呈水平设置在中空架4的底部一端，延伸板27的底部设有向水平架26下方延伸的连接架31，水平架26上设有用于供连接架31移动的移动避让口32，双轴电机28呈水平固定安装在连接架31的底部，双轴电机28的两个工作端分别向水平架26的两侧方向延伸，每个步进齿轮29分别呈竖直固定安装在双轴电机28的每个输出端，每个齿条30分别呈水平设置在每个步进齿轮29的上方，每个齿条30的顶部分别与水平架26的底部固定连接，每个齿条30分别与每个步进齿轮29啮合设置。

所述中空架4的两侧分别设有呈水平设置的导向杆33，导向杆33的两端分别设有固定座34，每个固定座34的底部分别与水平架26的顶部固定连接，每个导向杆33上分别设有能够在每个导向杆33上滑动的滑动套35，每个滑动套35的一端分别与中空架4的侧壁固定连接，作业时，通过启动双轴电机28，双轴电机28带动每个步进齿轮29沿着每个齿条30进行水平移动，同时带动中空架4和螺旋驱动组件5沿着水平架26进行水平移动，直至将螺旋驱动组件5的工作端移动至需要的位置停止，在中空架4移动时，设置的每个导向杆33和每个导向套起到导向限位的作用。

所述升降组件2包括丝杆传动机36，丝杆传动机36呈竖直固定安装在竖直机架1的侧壁上，丝杆传动机36的输出端与水平架26的一端固定连接，当螺旋驱动组件5的工作端移动至需要的位置后，通过丝杆传动机36的输出端带动水平架26进行升降，同时水平架26将螺栓驱动组件的工作端伸入水底。

工作原理：作业时，通过启动双轴电机28，双轴电机28带动每个步进齿轮29沿着每个齿条30进行水平移动，同时带动中空架4和螺旋驱动组件5沿着水平架26进行水平移动，直至将螺旋驱动组件5的工作端移动至需要的位置停止，在中空架4移动时，设置的每个导向杆33和每个导向套起到导向限位的作用，当螺旋驱动组件5的工作端移动至需要的位置后，通过丝杆传动机36的输出端带动水平架26进行升降，同时水平架26将螺栓驱动组件的工作端伸入水底，当旋转驱动组件的工作端伸入到水底后，启动第一电机9，第一电机9带动其中一个涡轮10旋转，涡轮10带动上端杆11旋转，上端杆11沿着每个螺纹套13使上端杆11向下旋转移动，同时带动下端杆12和钻头14向下旋转移动，通过钻头14伸入到泥沙内，直至使下端杆12容纳在泥沙内，每个圆柱体17旋转时，通过每个圆柱体17上的椭圆环槽22分别带动每个滑动柱23移动，同时带动每个滑门21上的限位滑块24分别沿着矩形滑槽25向上移动，直至打开每个承料治具8的进料口19停止，通过下端杆12上的每个取样口20分别将不同层次的泥沙进行取料，取样后再通过第二电机15以此方式将每个滑门21关闭。

Claims (10)

1.一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，包括竖直机架（1），所述竖直机架（1）的一侧设有升降组件（2），升降组件（2）的一侧设有呈水平设置的水平移动组件（3），水平移动组件（3）的一端与升降组件（2）的工作端固定连接，水平移动组件（3）包括水平移动的中空架（4），中空架（4）的内部设有螺旋驱动组件（5），螺旋驱动组件（5）包括能够升降的旋转钻杆（6），螺旋转杆（16）呈竖直并且能够升降的设置在中空架（4）上，螺旋转杆（16）的为中空结构，螺旋转杆（16）的内部设有取样组件（7），取料组件包括若干个沿着螺旋转杆（16）内部下段自上而下均匀设置的承料治具（8）。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述螺旋驱动组件（5）还包括第一电机（9）和两个涡轮（10），两个涡轮（10）分别呈竖直设置在旋转钻杆（6）的两侧，两个涡轮（10）对称设置在中空架（4）的内部，旋转转杆由上端杆（11）和下端杆（12）构成，上端杆（11）上设有用于供每个涡轮（10）螺纹连接的外螺纹，下端杆（12）呈竖直固定安装在上端杆（11）的底部，中空架（4）的顶部与底部分别设有供旋转钻杆（6）上端杆（11）螺纹连接的螺纹套（13），第一电机（9）呈水平固定安装在中空架（4）的外壁上，每个涡轮（10）的两侧分别通过转轴能够转动的插设于中空架（4）的内壁并且向外延伸，第一电机（9）的输出端与其中一个涡轮（10）上的其中一个转轴的一端固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述下端杆（12）的底部设有呈竖直设置的钻头（14），该钻头（14）为锥形体结构。

4.根据权利要求3所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述取样组件（7）还包括第二电机（15）和旋转杆（16），第二电机（15）呈竖直固定安装在上端杆（11）的顶部，所有承料治具（8）自上而下均匀的设置在下端杆（12）的内部，旋转杆（16）呈竖直设置在上端杆（11）的内圈，旋转杆（16）的下端向下端杆（12）的内圈延伸，旋转杆（16）的下段设有与每个承料治具（8）一一对应的圆柱体（17），每个圆柱体（17）均呈竖直设置，每个圆柱体（17）分别与旋转杆（16）固定连接，每个圆柱体（17）分别位于每个承料治具（8）的上方，承料治具（8）上设有用于避让旋转杆（16）穿行的穿孔。

5.根据权利要求4所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述所有承料治具（8）分别固定安装在下端杆（12）的内壁上，每个承料治具（8）均为中空结构，每个承料治具（8）的一侧分别设有矩形切口（18），每个矩形切口（18）的内部分别设有进料口（19），下端杆（12）上设有与每个进料口（19）一一对应的取样口（20），每个承料治具（8）的矩形切口（18）内分别设有能够在矩形切口（18）内上下滑动的滑门（21），每个滑门（21）的顶部分别向上延伸设置，每个滑门（21）的延伸端不超过每个圆柱体（17）的高度。

6.根据权利要求5所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述每个圆柱体（17）的一圈分别设有椭圆环槽（22），椭圆环槽（22）的轴线与圆柱的轴线倾斜相交，每个滑门（21）靠近每个圆柱体（17）的一面分别设有能够在每个椭圆环槽（22）滑动的滑动柱（23）。

7.根据权利要求6所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，每个所述滑门（21）远离每个滑动柱（23）的一端分别设有限位滑块（24），下端杆（12）的内壁分别设有用于供每个限位滑块（24）限位滑动的矩形滑槽（25），每个矩形滑槽（25）均呈竖直设置。

8.根据权利要求7所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述水平移动组件（3）还包括水平架（26）、延伸板（27）、双轴电机（28）、两个步进齿轮（29）和两个齿条（30），水平架（26）呈水平设置在竖直机架（1）的一侧，水平架（26）的一端与升降组件（2）的输出端固定连接，中空架（4）设置在水平架（26）的上方，延伸板（27）呈水平设置在中空架（4）的底部一端，延伸板（27）的底部设有向水平架（26）下方延伸的连接架（31），水平架（26）上设有用于供连接架（31）移动的移动避让口（32），双轴电机（28）呈水平固定安装在连接架（31）的底部，双轴电机（28）的两个工作端分别向水平架（26）的两侧方向延伸，每个步进齿轮（29）分别呈竖直固定安装在双轴电机（28）的每个输出端，每个齿条（30）分别呈水平设置在每个步进齿轮（29）的上方，每个齿条（30）的顶部分别与水平架（26）的底部固定连接，每个齿条（30）分别与每个步进齿轮（29）啮合设置。

9.根据权利要求8所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述中空架（4）的两侧分别设有呈水平设置的导向杆（33），导向杆（33）的两端分别设有固定座（34），每个固定座（34）的底部分别与水平架（26）的顶部固定连接，每个导向杆（33）上分别设有能够在每个导向杆（33）上滑动的滑动套（35），每个滑动套（35）的一端分别与中空架（4）的侧壁固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种水利工程用河床多层泥沙同步采集装置，其特征在于，所述升降组件（2）包括丝杆传动机（36），丝杆传动机（36）呈竖直固定安装在竖直机架（1）的侧壁上，丝杆传动机（36）的输出端与水平架（26）的一端固定连接。

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