CN111579287B - 一种可分层取样的铝土矿取样装置 - Google Patents

一种可分层取样的铝土矿取样装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可分层取样的铝土矿取样装置，包括移动取样架、竖向位移驱动组件、钻孔组件、导向组件以及取样杆，其中，所述移动取样架上设置有所述竖向位移驱动组件，所述竖向位移驱动组件能够驱动钻孔电机进行上下位移，所述钻孔电机能够带动所述钻孔组件进行转动；所述移动取样架上还固定有导向组件，所述导向组件能够将钻孔组件的旋转运行转化为直线进给运动，以便钻孔的深入；所述钻孔组件的顶部固定有冲压机，所述冲压机的输出端采用冲压轴贯穿钻孔组件与冲击钻头相连，所述冲击钻头能够随着钻孔组件进行旋转和进给运动，所述钻孔组件的外部还设置有能够随着钻孔电机进行竖向移动的取样杆，用于分层取样。

Description

一种可分层取样的铝土矿取样装置
技术领域
本发明涉及铝土矿取样领域，具体是一种可分层取样的铝土矿取样装置。
背景技术
对于铝土矿的取样分析是各种工程施工前较为重要的步骤，通过分层取样，了解其地下的实际构造以及各基层的性质，从而便于开展后续工作。
目前，现有的取样装置，往往是利用钻杆进行钻进，在钻孔中直接进行取样，其取样容器设置在钻杆中，即钻杆每钻进一定的距离后停止钻进，切换至取样状态，这种取样动作不够连贯，不能够真实还原铝土矿原本的地质结构，并且，在钻进过程中，上方少量的岩土容易掉落混杂至下方，对于分层取样来说，较为致命，因此如何进行有效的分层取样成为关注的重点，另外，现有的取样装置，取样效率较低。
因此，本领域技术人员提供了一种可分层取样的铝土矿取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可分层取样的铝土矿取样装置，包括移动取样架、竖向位移驱动组件、钻孔组件、导向组件以及取样杆，其中，所述移动取样架上设置有所述竖向位移驱动组件，所述竖向位移驱动组件能够驱动钻孔电机进行上下位移，
所述钻孔电机的输出端固定有锥齿轮一，所述锥齿轮一与锥齿轮二相啮合，所述锥齿轮二同轴固定套设在所述钻孔组件的外部，从而通过钻孔电机带动所述钻孔组件进行转动；
所述移动取样架上还固定有导向组件，所述导向组件能够将钻孔组件的旋转运行转化为直线进给运动，以便钻孔的深入；
所述钻孔组件的顶部固定有冲压机，所述冲压机的输出端采用冲压轴贯穿钻孔组件与冲击钻头相连，所述冲击钻头能够随着钻孔组件进行旋转和进给运动，且，钻孔组件的旋转和进给运动为间歇运动，其歇停期间，所述冲压机能够带动冲击钻头进行竖向冲击；
所述钻孔组件的外部还设置有能够随着钻孔电机进行竖向移动的取样杆，用于分层取样。
进一步，作为优选，所述钻孔组件包括钻杆以及固定在钻杆底部的旋转钻头，其中，所述钻杆包括一体成型的光轴和螺纹杆，所述光轴、螺纹杆以及旋转钻头的中部开设有通孔，用于通过冲压机的冲压轴；
且，所述冲压轴与通孔之间构成进气通道，所述进气通道由进气组件进行供气。
进一步，作为优选，所述旋转钻头为空腔结构，该空腔与进气通道相连通，所述旋转钻头靠近冲击钻头的一侧绕着冲压轴圆周阵列有多个柱形凹槽；
所述旋转钻头的外表面均匀布设有多个与旋转钻头空腔相连通的喷气管。
进一步，作为优选，所述进气组件包括充气座、充气管以及气泵，其中，所述充气座同轴套设在光轴的外部，所述充气座采用连接臂固定在钻孔电机的下方，所述光轴可转动的穿过充气座，且所述光轴与充气座之间对称布设有两组密封圈，位于两组密封圈之间的光轴上还开设有进气口，所述充气座的径向方向开设有与进气口相对应的连接管，所述连接管通过充气管与气泵的出气端相连。
进一步，作为优选，钻孔时，所述气泵为持续性供气。
进一步，作为优选，所述连接管为阶梯状，其靠近进气口一侧的直径较大，从而构成缓存仓，所述缓存仓为弹性可伸缩材质。
进一步，作为优选，所述光轴的外圆周上对称固定有密封限位环，用于分别卡设在充气座的上下表面，所述充气座的底部还螺纹连接有取样杆。
进一步，作为优选，所述导向组件包括固定环座、螺纹环座以及弹性环座，其中所述固定环座固定在除尘座上，所述固定环座的内壁上采用弹性环座连接有螺纹环座，所述螺纹环座与螺纹杆螺纹相连，所述取样杆滑动穿过弹性环座。
进一步，作为优选，所述竖向位移驱动组件包括轨道座以及驱动器，其中，所述驱动器包括导向座和驱动电机，所述导向座滑动套设在轨道座上，所述导向座上固定有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条相啮合，所述齿条沿着竖直设置的轨道座的长度方向铺设在轨道座上。
进一步，作为优选，所述除尘座固定嵌入在移动取样架中，所述除尘座为空腔结构，且其中部开设有通孔，用于螺纹杆通过其中，且通孔内壁布设有高压出水孔，所述高压出水孔与除尘座的空腔相连通，除尘座采用进水管与水箱相连，且收回钻杆时，水箱中的高压水泵控制高压出水孔进行喷水除尘。
与现有技术相比，本发明提供了一种可分层取样的铝土矿取样装置，具备以下有益效果：
本装置在旋转钻头进行旋转钻进时，喷气管进行喷气，从而辅助冲击旋转钻头四周的岩土，使其蓬松，便于取样杆的取样，而取样杆是在钻孔一侧较为松软的地方进行取样，仅以通过取样杆的深入，便可实现分层取样，高度还原了原矿的地质结构和成分组成；另外，本装置的钻孔组件的旋转和进给运动为间歇运动，其歇停期间，所述冲压机能够带动冲击钻头进行竖向冲击，解决掉较硬材质的岩土，提高整体的钻孔效率。
附图说明
图1为一种可分层取样的铝土矿取样装置整体结构示意图；
图2为一种可分层取样的铝土矿取样装置的上半部分结构示意图；
图3为一种可分层取样的铝土矿取样装置的下半部分结构示意图；
图中：1、移动取样架；2、轨道座；3、驱动器；4、钻孔电机；5、锥齿轮一；6、锥齿轮二；7、钻杆；8、导向组件；9、冲击钻头；10、除尘座；11、取样杆；12、旋转钻头；13、进水管；14、充气座；15、充气管；16、水箱；17、气泵；18、冲压机；19、连接臂；20、导向座；21、驱动电机；22、齿条；23、光轴；24、密封限位环；25、进气口；26、进气通道；27、连接管；28、螺纹杆；29、限位插条；30、喷气管；81、固定环座；82、螺纹环座；83、弹性连接环。
具体实施方式
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种可分层取样的铝土矿取样装置，包括移动取样架1、竖向位移驱动组件、钻孔组件、导向组件8以及取样杆11，其中，所述移动取样架1上设置有所述竖向位移驱动组件，所述竖向位移驱动组件能够驱动钻孔电机4进行上下位移，
所述钻孔电机4的输出端固定有锥齿轮一5，所述锥齿轮一5与锥齿轮二6相啮合，所述锥齿轮二6同轴固定套设在所述钻孔组件的外部，从而通过钻孔电机4带动所述钻孔组件进行转动；
所述移动取样架1上还固定有导向组件8，所述导向组件8能够将钻孔组件的旋转运行转化为直线进给运动，以便钻孔的深入；
所述钻孔组件的顶部固定有冲压机18，所述冲压机18的输出端采用冲压轴贯穿钻孔组件与冲击钻头9相连，所述冲击钻头9能够随着钻孔组件进行旋转和进给运动，且，钻孔组件的旋转和进给运动为间歇运动，其歇停期间，所述冲压机18能够带动冲击钻头9进行竖向冲击，也就是说，在钻孔组件旋转钻孔的间歇期间，冲击钻头进行冲击钻孔，解决掉较硬材质的岩土，提高整体的钻孔效率；
所述钻孔组件的外部还设置有能够随着钻孔电机4进行竖向移动的取样杆11，用于分层取样。
本实施例中，所述钻孔组件包括钻杆7以及固定在钻杆7底部的旋转钻头12，其中，所述钻杆7包括一体成型的光轴23和螺纹杆28，所述光轴23、螺纹杆28以及旋转钻头12的中部开设有通孔，用于通过冲压机18的冲压轴；
且，所述冲压轴与通孔之间构成进气通道26，所述进气通道26由进气组件进行供气。
作为较佳的实施例，所述旋转钻头12为空腔结构，该空腔与进气通道26相连通，所述旋转钻头12靠近冲击钻头9的一侧绕着冲压轴圆周阵列有多个柱形凹槽，而冲击钻头上设置有与柱形凹槽相对应限位插条29；
所述旋转钻头12的外表面均匀布设有多个与旋转钻头12空腔相连通的喷气管30，具体的，当旋转钻头12进行旋转钻进时，喷气管进行喷气，从而辅助冲击旋转钻头12四周的岩土，使其蓬松，便于取样杆的取样。
本实施例中，如图2，所述进气组件包括充气座14、充气管15以及气泵17，其中，所述充气座14同轴套设在光轴23的外部，所述充气座14采用连接臂19固定在钻孔电机4的下方，所述光轴23可转动的穿过充气座14，且所述光轴23与充气座14之间对称布设有两组密封圈，位于两组密封圈之间的光轴23上还开设有进气口25，所述充气座14的径向方向开设有与进气口25相对应的连接管27，所述连接管27通过充气管15与气泵17的出气端相连。
作为较佳的实施例，钻孔时，所述气泵17为持续性供气。
作为更佳的实施例，所述连接管27为阶梯状，其靠近进气口25一侧的直径较大，从而构成缓存仓，所述缓存仓为弹性可伸缩材质，每次钻孔组件歇停时，进气口25与连接管相对齐，便于供气的持续进行，而设置的缓存仓，能够提高容错率，防止钻孔组件歇停时，进气口未与连接管相对齐，造成气路不畅，从而引起设备的损坏。
本实施例中，所述光轴23的外圆周上对称固定有密封限位环24，用于分别卡设在充气座14的上下表面，所述充气座14的底部还螺纹连接有取样杆11。
本实施例中，如图3，所述导向组件8包括固定环座81、螺纹环座82以及弹性环座83，其中所述固定环座81固定在除尘座10上，所述固定环座81的内壁上采用弹性环座83连接有螺纹环座82，所述螺纹环座82与螺纹杆螺纹相连，所述取样杆11滑动穿过弹性环座83，当钻孔电机4带动锥齿轮一5转动时，螺纹杆随之转动，而螺纹杆与螺纹环座82螺纹相连，因此螺纹杆还会在竖向上移动，而竖向位移驱动组件能够带动钻孔电机4进行竖向上移动，保证了驱动的连贯性。
本实施例中，所述竖向位移驱动组件包括轨道座2以及驱动器3，其中，所述驱动器3包括导向座20和驱动电机21，所述导向座20滑动套设在轨道座2上，所述导向座20上固定有驱动电机21，所述驱动电机21的输出端固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条22相啮合，所述齿条22沿着竖直设置的轨道座2的长度方向铺设在轨道座2上。
本实施例中，所述除尘座10固定嵌入在移动取样架1中，所述除尘座10为空腔结构，且其中部开设有通孔，用于螺纹杆28通过其中，且通孔内壁布设有高压出水孔，所述高压出水孔与除尘座10的空腔相连通，除尘座10采用进水管13与水箱16相连，且收回钻杆7时，水箱16中的高压水泵控制高压出水孔进行喷水除尘。
在对铝土矿进行分层取样时，将移动取样架1移动至指定位置，钻孔电机4带动锥齿轮一5转动时，螺纹杆随之转动，而螺纹杆与螺纹环座82螺纹相连，因此螺纹杆还会在竖向上移动，而竖向位移驱动组件能够带动钻孔电机4进行竖向上移动，保证了驱动的连贯性，便于钻孔的持续进行，而钻孔组件的外部还设置有能够随着钻孔电机4进行竖向移动的取样杆11，用于分层取样；
另外，当旋转钻头12进行旋转钻进时，喷气管进行喷气，从而辅助冲击旋转钻头12四周的岩土，使其蓬松，便于取样杆的取样；
当旋转钻头12歇停期间，冲击钻头进行冲击钻孔，解决掉较硬材质的岩土，提高整体的钻孔效率，分层取样结束后，进行回收，其中，回收钻杆7时，水箱16中的高压水泵控制高压出水孔进行喷水除尘，而取样杆直接拆下送至检验室。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种可分层取样的铝土矿取样装置，包括移动取样架(1)、竖向位移驱动组件、钻孔组件、导向组件(8)以及取样杆(11)，其中，所述移动取样架(1)上设置有所述竖向位移驱动组件，所述竖向位移驱动组件能够驱动钻孔电机(4)进行上下位移，其特征在于：
所述钻孔电机(4)的输出端固定有锥齿轮一(5)，所述锥齿轮一(5)与锥齿轮二(6)相啮合，所述锥齿轮二(6)同轴固定套设在所述钻孔组件的外部，从而通过钻孔电机(4)带动所述钻孔组件进行转动；
所述移动取样架(1)上还固定有导向组件(8)，所述导向组件(8)能够将钻孔组件的旋转运行转化为直线进给运动，以便钻孔的深入；
所述钻孔组件的顶部固定有冲压机(18)，所述冲压机(18)的输出端采用冲压轴贯穿钻孔组件与冲击钻头(9)相连，所述冲击钻头(9)能够随着钻孔组件进行旋转和进给运动，且，钻孔组件的旋转和进给运动为间歇运动，其歇停期间，所述冲压机(18)能够带动冲击钻头(9)进行竖向冲击；
所述钻孔组件的外部还设置有能够随着钻孔电机(4)进行竖向移动的取样杆(11)，用于分层取样；
所述钻孔组件包括钻杆(7)以及固定在钻杆(7)底部的旋转钻头(12)，其中，所述钻杆(7)包括一体成型的光轴(23)和螺纹杆(28)，所述光轴(23)、螺纹杆(28)以及旋转钻头(12)的中部开设有通孔，用于通过冲压机(18)的冲压轴；
且，所述冲压轴与通孔之间构成进气通道(26)，所述进气通道(26)由进气组件进行供气；
所述旋转钻头(12)为空腔结构，该空腔与进气通道(26)相连通，所述旋转钻头(12)靠近冲击钻头(9)的一侧绕着冲压轴圆周阵列有多个柱形凹槽，所述冲击钻头上设置有与柱形凹槽相对应限位插条；
所述旋转钻头(12)的外表面均匀布设有多个与旋转钻头(12)空腔相连通的喷气管(30)。
2.根据权利要求1所述一种可分层取样的铝土矿取样装置，其特征在于：所述进气组件包括充气座(14)、充气管(15)以及气泵(17)，其中，所述充气座(14)同轴套设在光轴(23)的外部，所述充气座(14)采用连接臂(19)固定在钻孔电机(4)的下方，所述光轴(23)可转动的穿过充气座(14)，且所述光轴(23)与充气座(14)之间对称布设有两组密封圈，位于两组密封圈之间的光轴(23)上还开设有进气口(25)，所述充气座(14)的径向方向开设有与进气口(25)相对应的连接管(27)，所述连接管(27)通过充气管(15)与气泵(17)的出气端相连。
3.根据权利要求2所述一种可分层取样的铝土矿取样装置，其特征在于：钻孔时，所述气泵(17)为持续性供气。
4.根据权利要求2所述一种可分层取样的铝土矿取样装置，其特征在于：所述连接管(27)为阶梯状，其靠近进气口(25)一侧的直径较大，从而构成缓存仓，所述缓存仓为弹性可伸缩材质。
5.根据权利要求2所述一种可分层取样的铝土矿取样装置，其特征在于：所述光轴(23)的外圆周上对称固定有密封限位环(24)，用于分别卡设在充气座(14)的上下表面，所述充气座(14)的底部还螺纹连接有取样杆(11)。
6.根据权利要求1所述一种可分层取样的铝土矿取样装置，其特征在于：所述导向组件(8)包括固定环座(81)、螺纹环座(82)以及弹性环座(83)，其中所述固定环座(81)固定在除尘座(10)上，所述固定环座(81)的内壁上采用弹性环座(83)连接有螺纹环座(82)，所述螺纹环座(82)与螺纹杆螺纹相连，所述取样杆(11)滑动穿过弹性环座(83)。
7.根据权利要求6所述一种可分层取样的铝土矿取样装置，其特征在于：所述竖向位移驱动组件包括轨道座(2)以及驱动器(3)，其中，所述驱动器(3)包括导向座(20)和驱动电机(21)，所述导向座(20)滑动套设在轨道座(2)上，所述导向座(20)上固定有驱动电机(21)，所述驱动电机(21)的输出端固定有驱动齿轮，所述驱动齿轮与齿条(22)相啮合，所述齿条(22)沿着竖直设置的轨道座(2)的长度方向铺设在轨道座(2)上。
8.根据权利要求7所述一种可分层取样的铝土矿取样装置，其特征在于：所述除尘座(10)固定嵌入在移动取样架(1)中，所述除尘座(10)为空腔结构，且其中部开设有通孔，用于螺纹杆(28)通过其中，且通孔内壁布设有高压出水孔，所述高压出水孔与除尘座(10)的空腔相连通，除尘座(10)采用进水管(13)与水箱(16)相连，且收回钻杆(7)时，水箱(16)中的高压水泵控制高压出水孔进行喷水除尘。
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