CN111350500A - 一种用于地质勘探的土样采集器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地质勘探的土样采集器，涉及地质勘探领域，其主要解决了在对地下土壤取样时，不方便对某一个深度取土的问题，此装置主要包括支撑架，支撑架一侧设有取样机构、控制机构、深度调整机构、采样机构，在取样时，通过三相异步电动机的转动，带动升降螺杆上升和下降，对地面进行钻孔，并通过多个延伸螺杆的连接，可对地下任一深度进行取样，并且通过刻度线可便于观察取样的深度，通过取样盒可对某一个深度的土层进行取样，并通过多个升降杆将取样盒取出。本发明的有益效果是，便于对地下的多深度进行取样，并且方便取出。

Description

一种用于地质勘探的土样采集器

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，特别是一种用于地质勘探的土样采集器。

背景技术

土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术，需要在地面上开孔后，对土壤进行取样，便于勘探地质。

现有技术中，例如专利号为CN201610518648，专利名称为一种便携式麻花钻土样采集器的专利，在麻花钻正转钻进过程中，弹片卡扣在周围土体压力作用下保持 闭合，从而使土样采集盒杏仁状进土口旋转板始终保持闭合状态；当到达预定深度后逆 时针旋转取出时，弹片卡扣在周围土体阻碍作用下自然翘起，杏仁状进土口旋转板旋转180度取土后再次由卡槽卡住并闭合，从而进行取样。

但是其在使用时存在一些问题，其在取样时，麻花钻需要上下移动，存在安全隐患，并且钻孔的深度有限，并且在取出土样时，需要将整个装置从地面取出，使用不方便。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于地质勘探的土样采集器，具备可对地下任一深度进行取样、通过延伸螺杆可增加取样深度、在取样时电机不需要上下移动、取土方便、使用更加安全的优点，解决了一般的装置电机需要移动、取土深度有限、不方便将样本取出的缺点。

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于地质勘探的土样采集器。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于地质勘探的土样采集器，包括支撑架，所述支撑架一侧设有取样机构、控制机构，所述支撑架上设有深度调整机构，深度调整机构一侧安装有采样机构，

所述深度调整机构包括固定安装在支撑架上表面中心位置的空心套筒，空心套筒内设有内螺纹，支撑架上开有通孔，通孔与空心套筒同心对应，空心套筒内套装有升降螺杆，升降螺杆下端安装有钻头，升降螺杆上表面开有方形凹槽，升降螺杆上表面开有方形环状连接孔，方形环状连接孔位于方形凹槽外侧，方形环状连接孔上端外侧开有连接凹槽，连接凹槽内安装有金属连接块，升降螺杆上方设有多个延伸螺杆，延伸螺杆上开有与方形凹槽对应的贯穿孔，延伸螺杆上设有连接机构，升降螺杆和延伸螺杆外侧均设有外螺纹，外螺纹与内螺纹通过螺纹进行连接，支撑架上表面一侧安装有固定台，固定台上表面安装有三相异步电动机，三相异步电动机旋转端安装有螺旋齿轮，螺旋齿轮与外螺纹啮合。

所述升降螺杆加钻头和延伸螺杆的长度均为一米，升降螺杆和延伸螺杆外侧设有刻度线。

所述连接机构包括固定安装在延伸螺杆下端的方形环状连接管，方形环状连接管外侧上端安装有环状永磁体，延伸螺杆上表面开有阶梯状连接孔，阶梯状连接孔上端安装有金属连接板。

所述采样机构包括位于升降螺杆下端一侧的取样口，取样口外侧安装有环形防护板，环形防护板长度与外螺纹宽度对应，取样口上下端开有弧形缺口，取样口一侧设有取样盒，取样盒外侧安装有弧形挡板，弧形挡板与弧形缺口对应，取样盒后侧表面两端安装有伸缩弹簧，伸缩弹簧末端安装有支撑轮，伸缩弹簧之间上方安装有固定板，固定板上开有长条开口，长条开口内设有连接杆，连接杆下端安装有两个支撑板，两个支撑板分别位于长条开口上下方，连接杆上端一侧安装有固定杆。

所述取样机构包括固定安装在方形凹槽和贯穿孔内一侧表面安装有多个固定环，固定环一侧开有方形缺口，固定环之间设有多个升降杆，最下方的升降杆下表面与固定杆末端固定连接，升降杆通过安装机构进行连接。

所述安装机构包括固定安装在升降杆上表面的连接螺母，升降杆下表面安装有连接螺杆，最上方的升降杆上方设有连接螺柱，连接螺柱上表面安装有限位板，最下方的升降杆下表面不安装连接螺杆。

所述控制机构包括固定安装在支撑架上表面一侧的太阳能发电装置，三相异步电动机下端一侧安装有控制板，控制板上安装有正反转开关。

所述深度调整机构调整机构位于支撑架上下方，采样机构位于深度调整机构内的升降螺杆内，取样机构位于取样机构内的升降螺杆和延伸螺杆内，控制机构位于深度调整机构内的三相异步电动机一侧。

利用本发明的技术方案制作的用于地质勘探的土样采集器，电机安装在支撑架一侧，通过电机的转动可电动升降螺杆进行钻孔，并且通过将多个延伸螺杆安装在升降螺杆上，增大了钻孔的深度，并且根据刻度线，可便于得知所取土样的深度，在钻孔时，电机不需要上下移动，使用更加安全，通过电机的正反转可将升降螺杆进行钻孔或取出，在土壤取样完毕后，通过升降杆可将取样盒从下方取出，无需将升降螺杆和延伸螺杆从地面下方取出后，在重新钻孔取样，使用方便，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明所述用于地质勘探的土样采集器的结构示意图；

图2是本发明所述采样机构的局部放大图；

图3是本发明所述深度调整机构的局部放大图；

图4是本发明所述连接机构的局部放大图；

图5是本发明所述取样机构的局部示意大图；

图中，1、支撑架；2、空心套筒；3、内螺纹；4、通孔；5、升降螺杆；6、钻头；7、方形凹槽；8、方形环状连接孔；9、连接凹槽；10、金属连接块；11、延伸螺杆；12、贯穿孔；13、外螺纹；14、固定台；15、三相异步电动机；16、螺旋齿轮；17、方形环状连接管；18、环状永磁体；19、阶梯状连接孔；20、金属连接板；21、取样口；22、环形防护板；23、弧形缺口；24、取样盒；25、弧形挡板；26、伸缩弹簧；27、支撑轮；28、固定板；29、长条开口；30、连接杆；31、支撑板；32、固定杆；33、固定环；34、方形缺口；35、升降杆；36、连接螺母；37、连接螺杆；38、连接螺柱；39、限位板；40、太阳能发电装置；41、控制板；42、正反转开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示。

在本实施方案中，三相异步电动机15的型号为Y80M1，通过太阳能发电装置40进行发电，并通过连接导线将三相异步电动机15、太阳能发电装置40、正反转开关42进行连接，并通过正反转开关控制三相异步电动机15的正反转。

本申请的创造点在于深度调整机构的结构设计，在本装置中结合附图1和附图3，深度调整机构包括固定安装在支撑架1上表面中心位置的空心套筒2，空心套筒2内设有内螺纹3，支撑架1上开有通孔4，通孔4与空心套筒2同心对应，空心套筒2内套装有升降螺杆5，升降螺杆5下端安装有钻头6，升降螺杆5上表面开有方形凹槽7，升降螺杆5上表面开有方形环状连接孔8，方形环状连接孔8位于方形凹槽7外侧，方形环状连接孔8上端外侧开有连接凹槽9，连接凹槽9内安装有金属连接块10，升降螺杆5上方设有多个延伸螺杆11，延伸螺杆11上开有与方形凹槽7对应的贯穿孔12，延伸螺杆11上设有连接机构，升降螺杆5和延伸螺杆11外侧均设有外螺纹13，外螺纹13与内螺纹3通过螺纹进行连接，支撑架1上表面一侧安装有固定台14，固定台14上表面安装有三相异步电动机15，三相异步电动机15旋转端安装有螺旋齿轮16，螺旋齿轮16与外螺纹13啮合，其主要解决的问题为：通过三相异步电动机15带动螺旋齿轮16转动，并通过螺旋齿轮16与升降螺杆5上的外螺纹13连接，带动升降螺杆5向下方移动且转动，进行钻孔，通过将延伸螺杆11安装在升降螺杆5内，可增加钻孔深度，

本申请的创造点还在于采样机构的结构设计，在本装置中结合附图2，采样机构包括位于升降螺杆5下端一侧的取样口21，取样口21外侧安装有环形防护板22，环形防护板22长度与外螺纹13宽度对应，取样口21上下端开有弧形缺口23，取样口21一侧设有取样盒24，取样盒24外侧安装有弧形挡板25，弧形挡板25与弧形缺口23对应，取样盒24后侧表面两端安装有伸缩弹簧26，伸缩弹簧26末端安装有支撑轮27，伸缩弹簧26之间上方安装有固定板28，固定板28上开有长条开口29，长条开口29内设有连接杆30，连接杆30下端安装有两个支撑板31，两个支撑板31分别位于长条开口29上下方，连接杆30上端一侧安装有固定杆32，其主要解决的问题为：达到指定深度后，按将取样盒24向下方移动，打开取样口21，并通过升降螺杆5的转动，进行取样，

本申请内还设有取样机构、控制机构，通过取样机构内的升降杆35将取样盒24连接，在采样结束后，将取样盒24移动出来，无需将升降螺杆5取出，使用方便，通过控制机构内的太阳能发电装置40进行发电，通过正反转开关42控制三相异步电动机15正反转，从而将升降螺杆5和延伸螺杆11取出，其具体工作步骤如下：

第一步、钻孔：将支撑架1放置在地面上并固定，按下正反转开关42，启动三相异步电动机15正转，并带动螺旋齿轮16转动，通过螺旋齿轮16与升降螺杆5外侧的外螺纹13啮合，使得升降螺杆5转动，在升降螺杆5转动时，通过升降螺杆5上的外螺纹13与空心套筒2的内螺纹3的螺纹连接，使得升降螺杆5向下方移动，在向下方转动且移动时，带动钻头6转动，并对地面进行打孔，在此过程中，在升降螺杆5钻孔时，三相异步电动机15不需要上下移动，使用更加安全，

第二步、延长：将升降杆35下端的连接螺杆37与升降杆35上端的连接螺母36通过螺纹进行连接，升降杆35位于固定环33内，防止掉落，将延伸螺杆11下方的方形环装连接管17插入升降螺杆5上方的方形环装连接孔8内，环状永磁体18落入连接凹槽9内，并通过磁力与金属连接块10连接，将其余的延伸螺杆11下端插入下方的延伸螺杆11上端的阶梯状连接孔19内，并通过环装永磁体18与金属连接板20进行连接，并通过三相异步电动机15与延伸螺杆11外侧的外螺纹13啮合，使其升降，在此过程中，增大了钻孔的深度，并且根据刻度线可得知钻孔的深度，

第三步、采样：在转动时，伸缩弹簧26将弧形挡板25推向取样口21，防止土壤进入，达到指定深度后，关闭三相异步电动机15，由工作人员将连接螺柱38取下，将升降杆35向下方压动，伸缩弹簧26压缩，弧形挡板25向弧形缺口23下方滑动，取样盒24会向下方和后侧移动，连接杆30在长条开口29内，不会妨碍取样盒24移动，并将取样口21打开，将取样盒24移动到取样口21下方，将连接螺柱38安装在连接螺母36上，并将限位板39置于固定环33下方，防止取样盒24回弹，启动三相异步电动机15正转，通过环形防护板22与土壤的相对运动，将土壤移动到取样盒24内，取样完毕后，关闭三相异步电动机15，将连接螺柱38取下，向上方拉伸升降杆35，固定杆32通过方形缺口34向上方移动，并带动连接杆30移动，支撑板31可使得取样盒24一起移动，从而将取样盒24取出，将样本收集，在此过程中，无需将整个装置从地面下方取出，即可将样本收集，提高了工作效率。

第四步、取出：取样完毕后，启动三相异步电动机15反转，将延伸螺杆11取下并从升降螺杆5上拆掉，将整个装置从地面下方取出。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于地质勘探的土样采集器，包括支撑架（1），所述支撑架（1）一侧设有取样机构、控制机构，其特征在于，所述支撑架（1）上设有深度调整机构，深度调整机构一侧安装有采样机构，

所述深度调整机构包括固定安装在支撑架（1）上表面中心位置的空心套筒（2），空心套筒（2）内设有内螺纹（3），支撑架（1）上开有通孔（4），通孔（4）与空心套筒（2）同心对应，空心套筒（2）内套装有升降螺杆（5），升降螺杆（5）下端安装有钻头（6），升降螺杆（5）上表面开有方形凹槽（7），升降螺杆（5）上表面开有方形环状连接孔（8），方形环状连接孔（8）位于方形凹槽（7）外侧，方形环状连接孔（8）上端外侧开有连接凹槽（9），连接凹槽（9）内安装有金属连接块（10），升降螺杆（5）上方设有多个延伸螺杆（11），延伸螺杆（11）上开有与方形凹槽（7）对应的贯穿孔（12），延伸螺杆（11）上设有连接机构，升降螺杆（5）和延伸螺杆（11）外侧均设有外螺纹（13），外螺纹（13）与内螺纹（3）通过螺纹进行连接，支撑架（1）上表面一侧安装有固定台（14），固定台（14）上表面安装有三相异步电动机（15），三相异步电动机（15）旋转端安装有螺旋齿轮（16），螺旋齿轮（16）与外螺纹（13）啮合。

2.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的土样采集器，其特征在于，所述升降螺杆（5）加钻头（6）和延伸螺杆（11）的长度均为一米，升降螺杆（5）和延伸螺杆（11）外侧设有刻度线。

3.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的土样采集器，其特征在于，所述连接机构包括固定安装在延伸螺杆（11）下端的方形环状连接管（17），方形环状连接管（17）外侧上端安装有环状永磁体（18），延伸螺杆（11）上表面开有阶梯状连接孔（19），阶梯状连接孔（19）上端安装有金属连接板（20）。

4.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的土样采集器，其特征在于，所述采样机构包括位于升降螺杆（5）下端一侧的取样口（21），取样口（21）外侧安装有环形防护板（22），环形防护板（22）长度与外螺纹（13）宽度对应，取样口（21）上下端开有弧形缺口（23），取样口（21）一侧设有取样盒（24），取样盒（24）外侧安装有弧形挡板（25），弧形挡板（25）与弧形缺口（23）对应，取样盒（24）后侧表面两端安装有伸缩弹簧（26），伸缩弹簧（26）末端安装有支撑轮（27），伸缩弹簧（26）之间上方安装有固定板（28），固定板（28）上开有长条开口（29），长条开口（29）内设有连接杆（30），连接杆（30）下端安装有两个支撑板（31），两个支撑板（31）分别位于长条开口（29）上下方，连接杆（30）上端一侧安装有固定杆（32）。

5.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的土样采集器，其特征在于，所述取样机构包括固定安装在方形凹槽（7）和贯穿孔（12）内一侧表面安装有多个固定环（33），固定环（33）一侧开有方形缺口（34），固定环（33）之间设有多个升降杆（35），最下方的升降杆（35）下表面与固定杆（32）末端固定连接，升降杆（35）通过安装机构进行连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于地质勘探的土样采集器，其特征在于，所述安装机构包括固定安装在升降杆（35）上表面的连接螺母（36），升降杆（35）下表面安装有连接螺杆（37），最上方的升降杆（35）上方设有连接螺柱（38），连接螺柱（38）上表面安装有限位板（39），最下方的升降杆（35）下表面不安装连接螺杆（37）。

7.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的土样采集器，其特征在于，所述控制机构包括固定安装在支撑架（1）上表面一侧的太阳能发电装置（40），三相异步电动机（15）下端一侧安装有控制板（41），控制板（41）上安装有正反转开关（42）。

8.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的土样采集器，其特征在于，所述深度调整机构调整机构位于支撑架（1）上下方，采样机构位于深度调整机构内的升降螺杆（5）内，取样机构位于取样机构内的升降螺杆（5）和延伸螺杆（11）内，控制机构位于深度调整机构内的三相异步电动机（15）一侧。

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