CN112234517A - 一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，包括车体，车体上设置卡线匣，卡线匣中设置水平线槽及卡钉槽，导线穿设在水平线槽中，卡钉槽设置若干卡钉；卡钉的下端与导线接触，上端与伸缩杆的下端接触；伸缩杆竖向设置在凸轮机构的下方，凸轮机构的输入端与变速机构的输出端连接，变速机构的输入端与驱动电机的输出端连接；本发明通过凸轮机构驱动伸缩杆的竖向升降，凸轮机构通过驱动电机及变速机构输入动力，实现了凸轮机构的变速运动，带动伸缩杆的变速升降；通过伸缩杆的变速升降，在车体移动过程，实现对卡钉埋入地下间距的调整，结构简单；仅需控制输入动力的变速控制即可实现变电极距的排线，排线精度及工作效率较高。

Description

一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置

技术领域

本发明属于物理地球勘探技术领域，特别涉及一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置。

背景技术

复杂地质条件是解决地质问题的难点，物理勘察技术是一项辅助了解地下地质情况的方法，得到广泛的利用；高密度电阻率法是一种阵列勘探方法，其以岩、土导电性的差异为基础，研究人工施加稳定电流场的作用下地中传导电流分布规律；野外测量时，需将几十至上百根电极全部置于观测剖面的各测点上，然后利用程控电极转换装置和微机工程电测仪便可实现数据的快速和自动采集；当将测量结果送入微机工程电测仪后，还可对数据进行处理并给出关于地电断面分布的各种图示结果。

高密度电阻率法与常规电阻率法相比具有稳定性高、电断面结构特征的地质特征丰富、野外采集数据自动化、成本低及效率高的特点；以上所述优点是在高密度点法装置布置完成的前提下实现的，而在具体的野外测量工作中，装置的连接和电极的布置往往花费大量时间，通常在布设的勘测线较长的情况下，布线时间比数据采集时间还长，而且电极和导线本身重量较大，往往需要多人配合反复搬运才能完成测线的布置，费时费力，使得工作效率大大降低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，以解决现有勘测线布设过程中布线工作量较大、费时费力及工作效率低的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，包括车体及安装在车体中的第一驱动电机、变速机构、凸轮机构、伸缩杆、卡线匣及线圈；第一驱动电机的输出端与变速机构的输入端连接，变速机构的输出端与凸轮机构的输入端连接；伸缩杆竖向设置在凸轮机构的下方，凸轮机构用于驱动伸缩杆竖向上下移动；

卡线匣包括线匣本体，线匣本体底部设置有水平线槽，水平线槽的末端上方设置有卡钉槽，卡钉槽中竖向装有若干卡钉；线圈上缠绕有导线，导线的一端与线圈连接，另一端水平贯穿在水平线槽中；卡钉的下端与导线连接，上端与伸缩杆的下端接触。

进一步的，线匣本体的一端设置有装钉孔，装钉孔靠近卡钉槽的前端设置；装钉孔的上端延伸至线匣本体的顶端，装钉孔的下端与卡钉槽贯通；

线匣本体的另一端设置有伸缩杆贯穿孔，伸缩杆贯穿孔靠近卡钉槽的末端设置；伸缩杆贯穿孔的上端延伸至线匣本体的顶端，下端与卡钉槽贯通，伸缩杆的下端竖向穿设在伸缩杆贯穿孔中；

线匣本体的下端设置有出钉孔，出钉孔与伸缩杆贯穿孔同轴设置，出钉孔的上端与卡钉槽贯通，出钉孔的下端贯穿水平线槽后，延伸至线匣本体的底端。

进一步的，卡线匣还包括助推器，助推器水平设置在水平线槽的上方，助推器的一端与线匣本体的端部固定连接，另一端滑动设置在卡钉槽中，并与卡钉槽中的卡钉紧密接触；

助推器包括第一推板、压缩弹簧及第二推板，第一推板竖向固定在线匣本体的前端，第二推板水平滑动设置在卡钉槽中，压缩弹簧水平设置在第一推板及第二推板之间。

进一步的，卡线匣还包括变向导轮，变向导轮设置在水平线槽的前端，导线通过变向导轮变向后穿设在水平线槽中。

进一步的，变速机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、四个咬合齿轮、换挡杆及齿轮横轴；

第一驱动电机的输出轴水平设置，第一齿轮及第二齿轮间隔套设在第一驱动电机的输出轴上；第三齿轮设置在第一齿轮的上方，第三齿轮与第一齿轮相互啮合；第四齿轮设置在第二齿轮的上方，第四齿轮与第二齿轮相互啮合；第三齿轮及第四齿轮转动套设在齿轮横轴上，齿轮横轴与第一驱动电机的输出轴平行设置；

四个咬合齿轮依次设置在第三齿轮及第四齿轮之间，其中，第一个咬合齿轮和第四个咬合齿轮转动套设在齿轮横轴，第二个咬合齿轮及第三个咬合齿轮均水平滑动套设在齿轮横轴上；第一个咬合齿轮与第三齿轮的侧面固定连接，第四个咬合齿轮与第四齿轮的侧面固定连接；换挡杆设置在第二个咬合齿轮及第三个咬合齿轮之间，换挡杆的一端活动套设在齿轮横轴上，另一端为自由端；齿轮横轴的端部与凸轮机构的输入端连接。

进一步的，凸轮机构包括凸轮本体及凸轮轴，凸轮轴水平设置，且与变速机构的输出端固定连接；凸轮本体固定套设在凸轮轴上；凸轮机构与伸缩杆之间还设置有升降台，升降台包括载轮平台及两个凸轮挡板，载轮平台水平设置在凸轮本体的下方，载轮平台的上表面与凸轮本体的下端紧密接触，下表面与伸缩杆的上端紧密接触；两个凸轮挡板对称设置在凸轮本体的两侧，凸轮挡板的下端与载轮平台固定连接，凸轮挡板中部开设竖向导槽，凸轮轴的端部滑动设置在凸轮挡板的竖向导槽中。

进一步的，伸缩杆包括杆体及弹簧，杆体竖向设置在载轮平台的下方，杆体的上端与载轮平台的下表面固定连接，下端与卡钉的上端接触；弹簧套设在杆体上，弹簧的上端与载轮平台固定连接，下端与卡线匣固定连接。

进一步的，卡钉包括卡钉本体及钉槽，钉槽设置在卡钉本体的下端，导线卡设在钉槽中。

进一步的，导线包括铜线及绝缘软皮，绝缘软皮包裹在铜线外侧；导线上间隔设置有裸线环口，卡钉的下端与导线的螺线环口连接。

进一步的，还包括操作系统，操作系统设置在车体的外侧；操作系统包括操作台、操作终端及电路行架，操作台通过电路行架固定设置在车体侧边，操作终端安装在操作台上，操作终端通过控制电路与第一驱动电机及导线连接，控制电路穿设在电路行架中。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供了一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，通过在车体上设置卡线匣，卡线匣中设置水平线槽及卡钉槽，导线穿设在水平线槽中，卡钉槽中设置若干卡钉，并使卡钉的下端与导线接触；通过在卡钉的上端设置伸缩杆，利用伸缩杆的竖向上下移动，推动卡钉及导线向下移动，将卡钉及导线埋入地下；伸缩杆通过凸轮机构驱动竖向上下移动，凸轮机构通过驱动电机及变速机构输入动力，实现了凸轮机构的变速运动，带动伸缩杆的变速升降；通过伸缩杆的变速升降，在车体移动过程，实现对卡钉埋入地下间距的调整，结构简单，仅需控制输入动力的变速控制即可实现变电极距的排线，排线精度及工作效率较高。

进一步的，通过在线匣本体上设置装钉孔、伸缩杆贯穿孔及出钉孔，确保了卡钉能够准确装入卡线槽中，并在伸缩杆的上下移动过程，推动卡钉埋入地下；装钉过程简单，出钉过程准确度较高，确保了装置的稳定运行。

进一步的，通过在卡线匣中设置助推器，利用助推器推动卡钉移动，确保卡钉能够准确定位在伸缩杆的正下方，利用伸缩杆的竖向升降，实现将卡钉精准埋设在地下，确保了排线装置的稳定运行，有效保证了排线精度。

进一步的，通过设置变向导轮，利用变向导轮实现了导线在线圈与水平线槽之间方向的改变，有效减小了导线的磨损，确保导线的完整性，有利于导线的移动传输。

进一步的，变速机构采用第一齿轮和第三齿轮的啮合及第二齿轮和第四齿轮的啮合，形成两组差速齿轮，通过在齿轮横轴上设置四个咬合齿轮及换挡杆，利用换挡杆水平推动对应咬合齿轮的咬合连接，实现两组差速齿轮对第一驱动电机输出动力的变速调节，实现了对伸缩杆竖向升降周期的调节，进而改变卡钉的钉埋间距，实现不同布线间距的效果，满足测量需求。

进一步的，通过将凸轮轴与变速机构输出端连接，利用凸轮轴向凸轮本体输入动力，凸轮本体变速转动及凸轮本体的变径结构，凸轮本体的转动使得横向转动力变为周期竖直向下力，实现了伸缩杆周期变速升降的功能；通过将凸轮本体设置在两个凸轮挡板之间，确保了凸轮转动过程的稳定性，提高了动力的有效传递。

进一步的，伸缩杆采用杆体及弹簧组合，杆体竖向上下移动过程，利用弹簧实现杆体及升降台的复位，结构简单，稳定性较好。

进一步的，通过在卡钉本体的下端设置钉槽，钉槽起到连接导线的作用，确保了导线的准确埋入；通过调整卡钉间距，使钉槽与导线卡扣连接，形成连通电路，确保了导线与卡钉的有效连接。

进一步的，通过在导线上间隔设置有裸线环口，利用卡钉与导线的螺线环口连接，起到连接导线的作用，利用卡钉埋入地下的过程中，导线与卡钉形成连通电路。

进一步的，通过设置操作系统，利用操作终端实现了对装置的启闭控制，同时能够实现对导线检测数据的采集和后处理工作。

综上，本发明所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，对比现有的高密度电法现场人工排线方式，通过在车体中设置驱动电机、变速机构、凸轮机构、伸缩杆、卡线匣、线圈、操作系统及推杆，单人便可完成排线和数据采集工作，可以很好的节约人力和时间成本；利用驱动电机、变速机构、凸轮机构、伸缩杆、卡线匣及线圈的组合很好的实现了勘测线的自动布设；本发明通过变速机构改变凸轮机构的动力输入，实现了对电极距的改变，满足各种密度电极的自动布置；与目前的人工布线方法相比，本发明在提高工作效率和工作精度上取得较好的使用效果。

附图说明

图1为本发明所述的变电极距排线装置的整体结构示意图；

图2为本发明所述的变电极距排线装置的内部立体结构示意图

图3为本发明所述的变电极距排线装置的内部正视图；

图4为本发明所述的变电极距排线装置中的变速机构结构示意图；

图5为本发明所述的变电极距排线装置中的升降台与弹簧杆连接结构示意图；

图6为本发明所述的变电极距拍线装置中的卡线匣结构示意图；

图7为本发明所述的变电极距排线装置中的卡钉结构示意图。

其中，1车体，2第一驱动电机，3变速机构，4凸轮机构，5升降台，6伸缩杆，7卡线匣，8线圈，9第二驱动电机，10卡钉，11操作系统，12推杆，13导线；101车厢，102车轮；301第一齿轮，302第二齿轮，303第三齿轮，304第四齿轮，305咬合齿轮，306换挡杆，307齿轮横轴；401凸轮本体，402凸轮轴；501载轮平台，502凸轮挡板；601杆体，602弹簧；701线匣本体，702水平线槽，703卡钉槽，704装钉孔，705出钉孔，706变向导轮，707助推器；1001卡钉本体，1002钉槽；1101操作台，1102操作终端，1103电路行架。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。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。

如附图1-7所示，本发明提供了一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，包括车体1、第一驱动电机2、变速机构3、凸轮机构4、升降台5、伸缩杆6、卡线匣7、线圈8、第二驱动电机9、若干卡钉10、操作系统11及推杆12；第一驱动电机2、变速机构3、凸轮机构4、凸轮基座5、伸缩杆6、卡线匣7、线圈8、第二驱动电机9、若干卡钉10、操作系统11及推杆12均安装在车体1上。

车体1包括车厢101及车轮102，车轮102安装在车厢101的两侧，车厢101上设置有车体动力机构，车体动力机构的输出端与车轮102连接；第一驱动电机2、变速机构3、凸轮机构4、凸轮基座5、伸缩杆6、卡线匣7、线圈8及第二驱动电机9均设置在车厢101中，操作系统11设置在车厢101的端部。

第一驱动电机2的输出端与变速机构3的输入端连接，变速机构3的输出端与凸轮机构4的输入端连接，伸缩杆6竖向设置在凸轮机构4的下方，升降台5设置在凸轮机构4及伸缩杆6之间，通过凸轮机构4的转动，带动升降台5竖向升降，进而实现凸轮机构4驱动伸缩杆6竖向上下移动；通过在第一驱动电机2与凸轮机构4之间设置变速机构3，实现了凸轮机构4的变速转动，实现了伸缩杆周期变速竖向升降。

变速机构3包括第一齿轮301、第二齿轮302、第三齿轮303、第四齿轮304、四个咬合齿轮305、换挡杆306及齿轮横轴307；第一驱动电机2的输出轴水平设置，第一齿轮301及第二齿轮302间隔套设在第一驱动电机2的输出轴上，第一齿轮301与第二齿轮302竖向平行设置；第三齿轮303设置在第一齿轮301的上方，第三齿轮303与第一齿轮301相互啮合；第四齿轮304设置在第二齿轮302的上方，第四齿轮304与第二齿轮302相互啮合；其中，第一齿轮301的直径小于第二齿轮302的直径，第一齿轮301的直径小于第三齿轮303的直径，第四齿轮304的直径小于第二齿轮302的直径；第一齿轮301和第三齿轮303的啮合及第二齿轮302和第四齿轮304的啮合，形成两组差速齿轮；

第三齿轮303及第四齿轮304转动套设在齿轮横轴307上，齿轮横轴307水平平行设置在第一驱动电机2的输出轴上方，第三齿轮303及第四齿轮304能够在齿轮横轴307发生竖向转动，且第三齿轮303及第四齿轮304在齿轮横轴307上不产生轴向移动；四个咬合齿轮305依次设置在第三齿轮303及第四齿轮304之间，其中，第一个咬合齿轮和第四个咬合齿轮转动套设在齿轮横轴307，第二个咬合齿轮及第三个咬合齿轮均水平滑动套设在齿轮横轴307上；第一个咬合齿轮与第三齿轮303的侧面固定连接，第四个咬合齿轮与第四齿轮304的侧面固定连接；第一个咬合齿轮与第二个咬合齿轮的侧面接触时咬合连接，第三个咬合齿轮与第四个咬合齿轮的侧面接触时咬合连接；换挡杆306设置在第二个咬合齿轮及第三个咬合齿轮之间，换挡杆306的一端活动套设在齿轮横轴307上，另一端为自由端，并伸出车厢101外侧；齿轮横轴307的端部与凸轮机构4的输入端连接。

通过调节换挡杆306沿齿轮横轴307轴线移动时，当换挡杆306带动第二咬合齿轮向靠近第一咬合齿轮侧面移动，第一个咬合齿轮与第二个咬合齿轮的侧面接触时，其两者咬合连接，此时，第一驱动电机2的输出动力通过第一齿轮301、第三齿轮303、第一咬合齿轮、第二咬合齿轮及齿轮横轴307后，传递至凸轮机构4；当换挡杆306带动第二咬合齿轮向远离第一咬合齿轮侧面移动时，第一个咬合齿轮与第二个咬合齿轮的侧面分离时，其两者不连接，此时第一驱动电机2的输出动力无法通过第一齿轮301及第三齿轮303传递至凸轮机构4。

换挡杆306带动第三咬合齿轮向靠近或远离第四咬合齿轮侧面移动时，当第三个咬合齿轮与第四个咬合齿轮的侧面接触时咬合连接，第一驱动电机2的输出动力通过第二齿轮302、第四齿轮304、第三咬合齿轮、第四咬合齿轮及齿轮横轴307后，传递至凸轮机构4；当第三咬合齿轮与第四咬合齿轮的侧面分离时，第一驱动电机2的输出动力无法通过第二齿轮302及第四齿轮304传递至凸轮机构4。

变速机构3采用两组差速齿轮及换挡机构组合，通过换挡杆驱动两个咬合齿轮咬合连接时，两组差速齿轮的配合，实现了利用第一驱动电机2输出不同的转动速度，改变了伸缩杆6竖向升降的改变，进而改变卡钉10的钉埋间距，实现不同布线间距的效果，满足测量需求。

凸轮机构4包括凸轮本体401及凸轮轴402，凸轮轴402水平设置，且与齿轮横轴307的同轴固定连接，优选的，采用将凸轮轴402与齿轮横轴307制作为一体式结构；凸轮本体401固定套设在凸轮轴402上；凸轮机构4与伸缩杆6之间还设置有升降台5，升降台5包括载轮平台501及两个凸轮挡板502，载轮平台501水平设置在凸轮本体401的下方，载轮平台501的上表面与凸轮本体401的下端紧密接触，下表面与伸缩杆6的上端紧密接触；两个凸轮挡板502对称设置在凸轮本体401的两侧，凸轮挡板502的下端与载轮平台501固定连接，凸轮挡板502中部开设竖向导槽，凸轮轴402的端部滑动设置在凸轮挡板502的竖向导槽中。

伸缩杆6包括杆体601及弹簧602，杆体601竖向设置在载轮平台501的下方，杆体601的上端与载轮平台501的下表面固定连接，下端与卡钉10的上端接触；弹簧602套设在杆体601上，弹簧602的上端与载轮平台501固定连接，下端与卡线匣7固定连接。

卡线匣7包括线匣本体701、变向导轮706及助推器707，线匣本体701底部设置有水平线槽702，水平线槽702水平贯通线匣本体701设置；本发明中，水平线槽702的进线端为前端，水平线槽702的出线端为末端；水平线槽702的末端上方设置有卡钉槽703，卡钉槽703中竖向装有若干卡钉10；线圈8与车体1转动连接，线圈8固定套设在第二驱动电机9的输出端上；线圈8上缠绕有导线13，导线13的一端与线圈8连接，另一端水平贯穿在水平线槽702中，并通过出钉孔705穿出后埋入地下；卡钉10的下端与导线13连接，上端与伸缩杆6的下端接触。

线匣本体701的一端设置有装钉孔704，装钉孔704靠近卡钉槽703的前端设置；装钉孔704的上端延伸至线匣本体701的顶端，装钉孔704的下端与卡钉槽703贯通；线匣本体701的另一端设置有伸缩杆贯穿孔，伸缩杆贯穿孔靠近卡钉槽703的末端设置；伸缩杆贯穿孔的上端延伸至线匣本体701的顶端，下端与卡钉槽703贯通，伸缩杆6的下端竖向穿设在伸缩杆贯穿孔中；线匣本体701的下端设置有出钉孔705，出钉孔705与伸缩杆贯穿孔同轴设置，出钉孔705的上端与卡钉槽703贯通，出钉孔705的下端贯穿水平线槽702后，延伸至线匣本体701的底端。

变向导轮706设置在水平线槽702的前端，导线13通过变向导轮706变向后穿设在水平线槽702中；优选的，变向导轮706采用定滑轮，通过在导线13的移动路径上设置定滑轮，使其发生变向，避免了对导线13的磨损，确保了导线的完整性；助推器707水平安装在水平线槽702的上方，助推器707的一端与线匣本体701的端部固定连接，另一端卡钉槽703水平滑动连接，并与卡钉槽703中的卡钉10紧密接触；助推器707包括第一推板、压缩弹簧及第二推板，第一推板竖向固定在线匣本体701的前端，第二推板水平滑动设置在卡钉槽703中，压缩弹簧水平设置在第一推板及第二推板之间。

卡钉10包括卡钉本体1001及钉槽1002，钉槽1002设置在卡钉本体1001的下端，导线13固定卡设在钉槽1002中；通过在卡钉本体1001的下端设置钉槽1002，钉槽1002起到连接导线的作用，确保了导线的准确埋入；通过调整间距，钉槽1002与导线卡扣连接，形成联通电路。

操作系统11设置在车体1的侧边；操作系统11包括操作台1101、操作终端1102及电路行架1103，操作台1101通过电路行架1103固定设置在车厢101侧边，操作终端1102安装在操作台1101上，操作终端1102通过控制电路与第一驱动电机2、第二驱动电机、车体及导线13连接；电路行架1103采用中空圆柱筒，电路行架1103的内部中空结构设置内部线路通道，其本身起到承载操作台的作用，控制电路穿设在电路行架1103中；推杆12固定设置在车厢101的端部，且位于操作台1101的正后方。

导线13包括铜线及绝缘软皮，绝缘软皮包裹在铜线外侧；导线13上间隔设置有裸线环口，卡钉10的钉槽与导线13的螺线环口连接。

工作原理及使用方法

本发明所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，使用时，通过操作终端启动装置，按照测量任务选择布线形式及车体的匀速速度；根据电极间距选择预设挡位，推动车体按照设定路线行进，车体行进过程，利用卡钉将导线埋入地下；之后通过操作终端采集导线数据，并进行图像处理。

利用卡钉将导线埋入地下的过程具体为：车体行进过程，利用第一驱动电机向变速机构中的两组差速齿轮传输动力，通过两个咬合齿轮将差速齿轮与齿轮横轴连接，实现将动力变速传输至凸轮机构，凸轮机构中的凸轮本体转动时，因其变径结构能将轴转动动力，转换为竖直向下的周期力；伸缩杆上的弹簧保证升降台在周期向下运动后还原至原来位置；伸缩杆在竖直向下运动中推动卡钉带动导线埋入地中，伸缩杆向上运动过程中，卡线匣中的助推器的推动卡钉槽前端的卡钉向出钉孔的正上方移动；随着车体匀速前进，伸缩杆的周期升降使得卡钉按固定的间距排列；凸轮机构通过咬合齿轮与不同的差速齿轮组连接，从而获得不同的角速度，进而改伸缩杆竖向升降运动周期，便可以实现变间距排线功能。

实施例

本实施例提供了一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，包括车体及排线机组，排线机组安装在车体上；车体中的电路行架连接车厢和操作台及推杆，操作台上设置操作终端，内部通过内设电路与排线机组和操作终端连接；

车体包括车厢及车轮，车轮安装在车厢的两侧；第一驱动电机、变速机构、凸轮机构、凸轮基座、伸缩杆、卡线匣、线圈及第二驱动电机均设置在车厢中，操作系统及推杆设置在车厢的侧边；本实施例中，车厢的尺寸为0.7×0.7×1m，材料为铝合金；电路行架采用中空圆柱筒，中空圆柱筒的半径0.04m，壁厚0.004m，材料为铝合金。

排线机组包括第一驱动电机、变速机构、凸轮机构、升降台、伸缩杆、卡线匣、线圈、第二驱动电机及若干卡钉；变速机构采用两组差速齿轮及换挡机构，差速齿轮通过第一驱动电机提供动力；换挡机构包括四个咬合齿轮及换挡杆，利用换挡杆驱动咬合齿轮移动，实现咬合齿轮与差速齿轮的连接，通过换挡机构实现不同差速齿轮组的连接，进而实现变速；其中，换挡杆及咬合齿轮均采用碳素钢材料制作。

凸轮机构包括凸轮本体及凸轮轴，凸轮轴水平设置，且与齿轮横轴的同轴固定连接，优选的，采用将凸轮轴与齿轮横轴制作为一体式结构；凸轮本体固定套设在凸轮轴上；凸轮机构与伸缩杆之间还设置有升降台，升降台包括载轮平台及两个凸轮挡板，载轮平台水平设置在凸轮本体的下方，载轮平台的上表面与凸轮本体的下端紧密接触，下表面与伸缩杆的上端紧密接触；两个凸轮挡板对称设置在凸轮本体的两侧，凸轮挡板的下端与载轮平台固定连接，凸轮挡板中部开设竖向导槽，凸轮轴的端部滑动设置在凸轮挡板的竖向导槽中；优选的，凸轮机构及升降台均采用碳素钢材料制作。

卡线匣包括线匣本体、变向导轮及助推器，线匣本体底部设置有水平线槽；水平线槽的末端上方设置有卡钉槽，卡钉槽中竖向装有若干卡钉；线圈与车体转动连接，线圈固定套设在第二驱动电机的输出端上；线圈上缠绕有导线，导线的一端与线圈连接，另一端水平贯穿在水平线槽中；卡钉的下端与导线连接，上端与伸缩杆的下端接触；其中，卡线匣本体采用铝合金材料制作

线匣本体的一端设置有装钉孔，装钉孔靠近卡钉槽的前端设置；装钉孔的上端延伸至线匣本体的顶端，装钉孔的下端与卡钉槽贯通；线匣本体的另一端设置有伸缩杆贯穿孔，伸缩杆贯穿孔靠近卡钉槽的末端设置；伸缩杆贯穿孔的上端延伸至线匣本体的顶端，下端与卡钉槽贯通，伸缩杆的下端竖向穿设在伸缩杆贯穿孔中；线匣本体的下端设置有出钉孔，出钉孔与伸缩杆贯穿孔同轴设置，出钉孔的上端与卡钉槽贯通，出钉孔的下端贯穿水平线槽后，延伸至线匣本体的底端。

变向导轮设置在水平线槽的前端，导线通过变向导轮变向后穿设在水平线槽中；优选的，变向导轮采用定滑轮，通过在导线的移动路径上设置定滑轮，使其发生变向，避免了对导线的磨损，确保了导线的完整性；助推器水平安装在水平线槽的上方，助推器的一端与线匣本体的端部固定连接，另一端卡钉槽水平滑动连接，并与卡钉槽中的卡钉紧密接触。

助推器包括第一推板、压缩弹簧及第二推板，第一推板竖向固定在线匣本体的前端，第二推板水平滑动设置在卡钉槽中，压缩弹簧水平设置在第一推板及第二推板之间。

卡钉包括卡钉本体及钉槽，钉槽设置在卡钉本体的下端，导线固定卡设在钉槽中；通过在卡钉本体的下端设置钉槽，钉槽起到连接导线的作用，确保了导线的准确埋入；通过调整间距，钉槽与导线卡扣连接，形成联通电路；卡钉的材料为碳素钢，卡钉的半径0.005m，长0.3m。

导线材料采用软圆铜单线，软圆铜单线包括半径为0.01m铜线和0.002m绝缘软皮，导线每隔一米设置一个裸线环口。

本实施例所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，使用时，首先通过装钉孔把卡钉装入卡线匣的卡钉槽中；打开操作终端，设置高密度电法装置类型，并确定电极距；之后通过勘探任务设定的电极距，将换挡器调为对应挡位；其次，通过推杆推动车体沿勘察线前进，卡钉作为电极棒与导线的螺线环口连接，并按照设定好的步距，通过伸缩杆将卡钉及导线推向并埋入地中；操作控制终端，收集数据；最后，回收卡钉，控制操作终端控制线圈上的电动机回收导线。

本发明所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，通过凸轮机构带动伸缩杆竖向升降将卡钉竖向向下推动，卡钉竖向向下推动过程，卡钉本体端部的钉槽拉动导线向下，钉槽通过裸线环口与导线连接；通过换挡器改变凸轮机构与变速机构的连接方式改变伸缩杆的升降速度，以改变电极距。

上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，包括车体(1)及安装在车体中的第一驱动电机(2)、变速机构(3)、凸轮机构(4)、伸缩杆(6)、卡线匣(7)及线圈(8)；第一驱动电机(2)的输出端与变速机构(3)的输入端连接，变速机构(3)的输出端与凸轮机构(4)的输入端连接；伸缩杆(6)竖向设置在凸轮机构(4)的下方，凸轮机构(4)用于驱动伸缩杆(6)竖向上下移动；

卡线匣(7)包括线匣本体(701)，线匣本体(701)底部设置有水平线槽(702)，水平线槽(702)的末端上方设置有卡钉槽(703)，卡钉槽(703)中竖向装有若干卡钉(10)；线圈(8)上缠绕有导线(13)，导线(13)的一端与线圈(8)连接，另一端水平贯穿在水平线槽(702)中；卡钉(10)的下端与导线(13)连接，上端与伸缩杆(6)的下端接触。

2.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，线匣本体(701)的一端设置有装钉孔(704)，装钉孔(704)靠近卡钉槽(703)的前端设置；装钉孔(704)的上端延伸至线匣本体(701)的顶端，装钉孔(704)的下端与卡钉槽(703)贯通；

线匣本体(701)的另一端设置有伸缩杆贯穿孔，伸缩杆贯穿孔靠近卡钉槽(703)的末端设置；伸缩杆贯穿孔的上端延伸至线匣本体(701)的顶端，下端与卡钉槽(703)贯通，伸缩杆(6)的下端竖向穿设在伸缩杆贯穿孔中；

线匣本体(701)的下端设置有出钉孔(705)，出钉孔(705)与伸缩杆贯穿孔同轴设置，出钉孔(705)的上端与卡钉槽(703)贯通，出钉孔(705)的下端贯穿水平线槽(702)后，延伸至线匣本体(701)的底端。

3.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，卡线匣(7)还包括助推器(707)，助推器(707)水平设置在水平线槽(702)的上方，助推器(707)的一端与线匣本体(701)的端部固定连接，另一端滑动设置在卡钉槽(703)中，并与卡钉槽(703)中的卡钉(10)紧密接触；

助推器(707)包括第一推板、压缩弹簧及第二推板，第一推板竖向固定在线匣本体(701)的前端，第二推板水平滑动设置在卡钉槽(703)中，压缩弹簧水平设置在第一推板及第二推板之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，卡线匣(7)还包括变向导轮(706)，变向导轮(706)设置在水平线槽(702)的前端，导线(13)通过变向导轮(706)变向后穿设在水平线槽(702)中。

5.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，变速机构(3)包括第一齿轮(301)、第二齿轮(302)、第三齿轮(303)、第四齿轮(304)、四个咬合齿轮(305)、换挡杆(306)及齿轮横轴(307)；

第一驱动电机(2)的输出轴水平设置，第一齿轮(301)及第二齿轮(302)间隔套设在第一驱动电机(2)的输出轴上；第三齿轮(303)设置在第一齿轮(301)的上方，第三齿轮(303)与第一齿轮(301)相互啮合；第四齿轮(304)设置在第二齿轮(302)的上方，第四齿轮(304)与第二齿轮(302)相互啮合；第三齿轮(303)及第四齿轮(304)转动套设在齿轮横轴(307)上，齿轮横轴(307)与第一驱动电机(2)的输出轴平行设置；

四个咬合齿轮(305)依次设置在第三齿轮(303)及第四齿轮(304)之间，其中，第一个咬合齿轮和第四个咬合齿轮转动套设在齿轮横轴(307)，第二个咬合齿轮及第三个咬合齿轮均水平滑动套设在齿轮横轴(307)上；第一个咬合齿轮与第三齿轮(303)的侧面固定连接，第四个咬合齿轮与第四齿轮(304)的侧面固定连接；换挡杆(306)设置在第二个咬合齿轮及第三个咬合齿轮之间，换挡杆(306)的一端活动套设在齿轮横轴(307)上，另一端为自由端；齿轮横轴(307)的端部与凸轮机构(4)的输入端连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，凸轮机构(4)包括凸轮本体(401)及凸轮轴(402)，凸轮轴(402)水平设置，且与变速机构(3)的输出端固定连接；凸轮本体(401)固定套设在凸轮轴(402)上；凸轮机构(4)与伸缩杆(6)之间还设置有升降台(5)，升降台(5)包括载轮平台(501)及两个凸轮挡板(502)，载轮平台(501)水平设置在凸轮本体(401)的下方，载轮平台(501)的上表面与凸轮本体(401)的下端紧密接触，下表面与伸缩杆(6)的上端紧密接触；两个凸轮挡板(502)对称设置在凸轮本体(401)的两侧，凸轮挡板(502)的下端与载轮平台(501)固定连接，凸轮挡板(502)中部开设竖向导槽，凸轮轴(402)的端部滑动设置在凸轮挡板(502)的竖向导槽中。

7.根据权利要求6所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，伸缩杆(6)包括杆体(601)及弹簧(602)，杆体(601)竖向设置在载轮平台(501)的下方，杆体(601)的上端与载轮平台(501)的下表面固定连接，下端与卡钉(10)的上端接触；弹簧(602)套设在杆体(601)上，弹簧(602)的上端与载轮平台(501)固定连接，下端与卡线匣(7)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，卡钉(10)包括卡钉本体(1001)及钉槽(1002)，钉槽(1002)设置在卡钉本体(1001)的下端，导线(13)卡设在钉槽(1002)中。

9.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，导线(13)包括铜线及绝缘软皮，绝缘软皮包裹在铜线外侧；导线(13)上间隔设置有裸线环口，卡钉(10)的下端与导线(13)的螺线环口连接。

10.根据权利要求1所述的一种用于高密度电阻率法的变电极距排线装置，其特征在于，还包括操作系统(11)，操作系统(11)设置在车体(1)的外侧；操作系统(11)包括操作台(1101)、操作终端(1102)及电路行架(1103)，操作台(1101)通过电路行架(1103)固定设置在车体(1)侧边，操作终端(1102)安装在操作台(1101)上，操作终端(1102)通过控制电路与第一驱动电机(2)及导线(13)连接，控制电路穿设在电路行架(1103)中。

Images