CN112304684B - 一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构，包括底座，底座的底部通过压簧连接有探测板，底座的内部且位于导柱的上方滑动插接有升降环，垂杆的底部固定连接有磁块一，滚轮的外侧固定嵌接有磁块二，滚轮的外侧设置有均匀分布的从动板，导柱的外侧设置有与从动板对应的驱动板。钻杆下移到取样深度后上移，这个过程中，探测板底部受到的土壤压力逐渐变小，压簧推动导柱下移，并带动滚轮回转，使得磁块一与磁块二对齐，将升降环向上顶起，磁板二与导磁卡座接触并将其磁化，在同性斥力作用下推动支撑环偏转，支撑环带动内筒旋转，使得缺口与取样口对齐，外部的土壤进入内筒的内部，完成对该位置处的土壤取样。

Description

一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构

技术领域

本发明属于工程勘测取样技术领域，尤其涉及一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构。

背景技术

在进行楼房、桥梁和基地等建筑工程时，为了查明建筑区域内的地质环境特征及其他与工程建设相关的自然条件，需要进行实地勘察和测绘工作，这些工作统称为工程勘测，工程勘测中的一些内容，就是对建筑区域内的土壤进行取样和分析，为后续的施工确定基础要求。

为了取得确切的分析结果，在进行土壤取样时，既要对表层土壤进行取样分析，也要对地下的土壤进行取样分析，目前的地下土壤取样方法为先通过钻杆进行钻孔打洞，在钻到指定深度后，再将取样装置放下去，进行土壤收集取样，操作复杂，费时费力。

于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构，以期达到更具有更加实用价值性的目的。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构，由以下具体技术手段所达成：

一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构，包括底座，所述底座的顶部固定连接有外筒，外筒的侧壁上开设有取样口，底座的顶部且位于外筒的内部转动连接有内筒，内筒的侧壁上开设有缺口，内筒通过支撑环安装在底座上，底座的底部通过压簧连接有探测板，探测板的外侧包覆有与底座相连接的弹性保护层，探测板的顶部固定连接有插入底座内部的导柱，底座的内部且位于导柱的上方滑动插接有升降环，升降环的底部固定连接有均匀分布的垂杆，垂杆的底部固定连接有磁块一，底座的内部且位于垂杆的下方转动连接有滚轮，滚轮的外侧固定嵌接有磁块二，滚轮的底部设置有配重块，滚轮的外侧设置有均匀分布的从动板，导柱的外侧设置有与从动板对应的驱动板，导柱的外侧且位于驱动板的上方固定连接有压板，支撑环的内壁上固定连接有磁板一，底座的内部固定连接有与磁板一对应的导磁卡座，升降环的外侧且位于导磁卡座的下方固定连接有磁板二。

进一步的，所述底座安装在取样机的钻杆上。

进一步的，所述缺口与取样口相对应，通过内筒封堵住取样口，当缺口与取样口对齐后，外侧的泥土可进入内筒的内部。

进一步的，所述底座的内部开设有与导柱对应的导向槽，且导向槽的顶端设置有与升降环对应的台阶，

进一步的，所述升降环的内径大于导柱的外径，且底座的内部设置有与升降环对应的支撑台阶，用来支撑住升降环，导柱上下移动时，不会直接与升降环接触。

进一步的，所述磁块二与磁块一相错开，且二者相对面的一侧磁性相同，当磁块二与磁块一上下对齐时，会在同性斥力作用下推动升降环上移。

进一步的，所述导磁卡座与磁板二上下错开，且导磁卡座的内部开设有与磁板二对应的卡槽，当磁板二上移至卡槽内时，会将导磁卡座磁化。

进一步的，所述磁板二与磁板一相对面的一侧磁性相同，使得导磁卡座被磁板二磁化后，导磁卡座与磁板一相对面的一侧磁性相同。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.在取样机的钻头和钻杆钻入土中进行土壤取样时，该装置随着钻杆下移，探测板和导柱受土壤的挤压向上移动，导柱通过驱动板和从动板带动滚轮偏转，滚轮偏转的过程中，磁块一先是与磁块二对齐，然后再与磁块二错开，在钻杆下降钻孔时，外筒始终处于被封闭的状态，避免外部的土壤进入内筒内部。

2.钻杆下移到取样深度后上移，在这个过程中，探测板底部受到的土壤压力逐渐变小，压簧推动导柱下移，并带动滚轮回转，使得磁块一与磁块二对齐，将升降环向上顶起，磁板二与导磁卡座接触并将其磁化，在同性斥力作用下推动支撑环偏转，支撑环带动内筒旋转，使得缺口与取样口对齐，外部的土壤进入内筒的内部，完成对该位置处的土壤自动取样，该装置在钻杆工作的同时就完成了自动取样工作，结构简单，使用方便。

3.钻杆继续上移后，探测板的底部不再受到土壤的挤压，导柱向下移动至顶点，并通过压板下移固定住滚轮，保证磁块一与磁块二错开，升降环下降，磁板二与导磁卡座上下错开，支撑环复位并带动内筒回转，缺口与取样口错开，外筒重新被封住，完成了取样后的自动封闭保护工作。

4.通过设置滚轮、驱动板、从动板和升降环，即使钻杆在钻孔的过程中不断震荡，也不会使得缺口与取样口对齐，保证了取样前的密封可靠性。

附图说明

图1是本发明正面剖视图；

图2是本发明图1中A部分放大图；

图3是本发明外筒与内筒连接结构仰视剖视图；

图4是本发明支撑环与转环配合结构仰视示意图。

图中：1、底座；2、外筒；201、取样口；3、内筒；301、缺口；4、支撑环；5、压簧；6、探测板；7、弹性保护层；8、导柱；9、升降环；10、垂杆；11、磁块一；12、滚轮；13、磁块二；14、配重块；15、从动板；16、驱动板；17、压板；18、磁板一；19、导磁卡座；20、磁板二。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式以及附图说明，进一步阐述本发明的优选实施方案。

实施例：

如附图1至附图4所示：

本发明提供一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构，包括底座1，底座1的顶部固定连接有外筒2，外筒2的侧壁上开设有取样口201，底座1的顶部且位于外筒2的内部转动连接有内筒3，内筒3的侧壁上开设有缺口301，内筒3通过支撑环4安装在底座1上，底座1的底部通过压簧5连接有探测板6，探测板6的外侧包覆有与底座1相连接的弹性保护层7，探测板6的顶部固定连接有插入底座1内部的导柱8，底座1的内部且位于导柱8的上方滑动插接有升降环9，升降环9的底部固定连接有均匀分布的垂杆10，垂杆10的底部固定连接有磁块一11，底座1的内部且位于垂杆10的下方转动连接有滚轮12，滚轮12的外侧固定嵌接有磁块二13，滚轮12的底部设置有配重块14，滚轮12的外侧设置有均匀分布的从动板15，导柱8的外侧设置有与从动板15对应的驱动板16，导柱8的外侧且位于驱动板16的上方固定连接有压板17，支撑环4的内壁上固定连接有磁板一18，底座1的内部固定连接有与磁板一18对应的导磁卡座19，升降环9的外侧且位于导磁卡座19的下方固定连接有磁板二20。

其中，底座1安装在取样机的钻杆上。

其中，缺口301与取样口201相错开，通过内筒3封堵住取样口201，当缺口301与取样口201对齐后，外侧的泥土可进入内筒3的内部。

其中，底座1的内部开设有与导柱8对应的导向槽，且导向槽的顶端设置有与升降环9对应的台阶，

其中，升降环9的内径大于导柱8的外径，且底座1的内部设置有与升降环9对应的支撑台阶，用来支撑住升降环9，导柱8上下移动时，不会直接与升降环9接触。

其中，磁块二13与磁块一11相对应，且二者相对面的一侧磁性相同，当磁块二13与磁块一11上下对齐时，会在同性斥力作用下推动升降环9上移。

其中，导磁卡座19与磁板二20上下错开，且导磁卡座19的内部开设有与磁板二20对应的卡槽，当磁板二20上移至卡槽内时，会将导磁卡座19磁化。

其中，磁板二20与磁板一18相对面的一侧磁性相同，使得导磁卡座19被磁板二20磁化后，导磁卡座19与磁板一18相对面的一侧磁性相同。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，初始状态下，探测板6在压簧5的推动下固定住，升降环9在重力作用下停靠在底座1内部的支撑台阶上，滚轮12在配重块14的作用下保持稳定，磁块一11与磁块二13相互错开；导磁卡座19与磁板二20上下错开，支撑环4在磁板一18与导磁卡座19之间的吸力作用下固定住，此时缺口301与取样口201错开，外筒2被内筒3封住，如图2所示。

在取样机的钻头和钻杆钻入土中进行土壤取样时，该装置随着钻杆下移，探测板6和导柱8受土壤的挤压向上移动，导柱8通过驱动板16和从动板15带动滚轮12偏转，滚轮12偏转的过程中，磁块一11先是与磁块二13对齐，然后再与磁块二13错开，通过内筒3封堵住取样口201，避免外部的土壤进入内筒3内部，由于钻杆的速度较快，因此，磁块一11与磁块二13对齐的时间很短，通过对钻杆和底座1的安装位置进行设计，可使得磁块一11与磁块二13的对齐发生在底座1进入地下之前，保证在钻杆下降钻孔时，外筒2始终处于被封闭的状态；

当钻头和钻杆向下到达要取样的深度时，钻头和钻杆先是停止下钻，然后上移复位，在钻杆和探测板6刚开始上移的过程中，探测板6底部受到的土壤压力逐渐变小，探测板6和导柱8在压簧5的推动作用下向下移动，并通过驱动板16和从动板15带动滚轮12回转，使得磁块一11与磁块二13对齐，磁块一11与磁块二13的同性斥力将升降环9向上顶起，升降环9上移后，磁板二20与导磁卡座19接触并将其磁化，磁化后的导磁卡座19与磁板一18相对面的一侧磁性相同，在同性斥力作用下推动支撑环4偏转，支撑环4带动内筒3旋转，使得缺口301与取样口201对齐，外部的土壤进入内筒3的内部，完成对该位置处的土壤取样；根据钻孔工作的常识，这个时间段较长，因此，缺口301与取样口201对齐的时间也较长，保证了取样的时间，进而确保了取样效果。

然后钻杆继续上移，探测板6的底部不再受到土壤的挤压，导柱8向下移动至顶点，并通过压板17下移固定住滚轮12，保证磁块一11与磁块二13错开，升降环9下降，磁板二20与导磁卡座19上下错开，支撑环4复位并带动内筒3回转，缺口301与取样口201错开，外筒2重新被封住，完成了取样后的自动封闭保护工作。

利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于磁力控制的工程勘测用土壤自动取样机构，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部固定连接有外筒(2)，外筒(2)的侧壁上开设有取样口(201)，底座(1)的顶部且位于外筒(2)的内部转动连接有内筒(3)，内筒(3)的侧壁上开设有缺口(301)，内筒(3)通过支撑环(4)安装在底座(1)上，底座(1)的底部通过压簧(5)连接有探测板(6)，探测板(6)的外侧包覆有与底座(1)相连接的弹性保护层(7)，探测板(6)的顶部固定连接有插入底座(1)内部的导柱(8)，底座(1)的内部且位于导柱(8)的上方滑动插接有升降环(9)，升降环(9)的底部固定连接有均匀分布的垂杆(10)，垂杆(10)的底部固定连接有磁块一(11)，底座(1)的内部且位于垂杆(10)的下方转动连接有滚轮(12)，滚轮(12)的外侧固定嵌接有磁块二(13)，滚轮(12)的底部设置有配重块(14)，滚轮(12)的外侧设置有均匀分布的从动板(15)，导柱(8)的外侧设置有与从动板(15)对应的驱动板(16)，导柱(8)的外侧且位于驱动板(16)的上方固定连接有压板(17)，支撑环(4)的内壁上固定连接有磁板一(18)，底座(1)的内部固定连接有与磁板一(18)对应的导磁卡座(19)，升降环(9)的外侧且位于导磁卡座(19)的下方固定连接有磁板二(20)；

所述底座(1)安装在取样机的钻杆上；所述缺口(301)与取样口(201)相对应；

所述底座(1)的内部开设有与导柱(8)对应的导向槽，且导向槽的顶端设置有与升降环(9)对应的台阶；

所述升降环(9)的内径大于导柱(8)的外径，且底座(1)的内部设置有与升降环(9)对应的支撑台阶；

所述磁块二(13)与磁块一(11)相错开，且二者相对面的一侧磁性相同；

所述导磁卡座(19)与磁板二(20)上下错开，且导磁卡座(19)的内部开设有与磁板二(20)对应的卡槽；

所述磁板二(20)与磁板一(18)相对面的一侧磁性相同；

初始状态下，探测板6在压簧5的推动下固定住，升降环9在重力作用下停靠在底座1内部的支撑台阶上，滚轮12在配重块14的作用下保持稳定，磁块一11与磁块二13相互错开；导磁卡座19与磁板二20上下错开，支撑环4在磁板一18与导磁卡座19之间的吸力作用下固定住，此时缺口301与取样口201错开，外筒2被内筒3封住；

在取样机的钻头和钻杆钻入土中进行土壤取样时，该装置随着钻杆下移，探测板6和导柱8受土壤的挤压向上移动，导柱8通过驱动板16和从动板15带动滚轮12偏转，滚轮12偏转的过程中，磁块一11先是与磁块二13对齐，然后再与磁块二13错开，通过内筒3封堵住取样口201，避免外部的土壤进入内筒3内部，由于钻杆的速度较快，因此，磁块一11与磁块二13对齐的时间很短，通过对钻杆和底座1的安装位置进行设计，可使得磁块一11与磁块二13的对齐发生在底座1进入地下之前，保证在钻杆下降钻孔时，外筒2始终处于被封闭的状态；

当钻头和钻杆向下到达要取样的深度时，钻头和钻杆先是停止下钻，然后上移复位，在钻杆和探测板6刚开始上移的过程中，探测板6底部受到的土壤压力逐渐变小，探测板6和导柱8在压簧5的推动作用下向下移动，并通过驱动板16和从动板15带动滚轮12回转，使得磁块一11与磁块二13对齐，磁块一11与磁块二13的同性斥力将升降环9向上顶起，升降环9上移后，磁板二20与导磁卡座19接触并将其磁化，磁化后的导磁卡座19与磁板一18相对面的一侧磁性相同，在同性斥力作用下推动支撑环4偏转，支撑环4带动内筒3旋转，使得缺口301与取样口201对齐，外部的土壤进入内筒3的内部，完成对该位置处的土壤取样；根据钻孔工作的常识，这个时间段较长，因此，缺口301与取样口201对齐的时间也较长，保证了取样的时间，进而确保了取样效果；

然后钻杆继续上移，探测板6的底部不再受到土壤的挤压，导柱8向下移动至顶点，并通过压板17下移固定住滚轮12，保证磁块一11与磁块二13错开，升降环9下降，磁板二20与导磁卡座19上下错开，支撑环4复位并带动内筒3回转，缺口301与取样口201错开，外筒2重新被封住，完成了取样后的自动封闭保护工作。

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