CN112943232B - 一种矿井水文地质条件探测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井水文地质条件探测装置，包括主体、万向轮、把手、控制器、定位气缸、右步进电机、取样盘、支撑架、取样部分、收集部分，所述主体底端四角分别安装有一竖直的万向轮，所述主体左部顶端固定有一竖直的把手，所述主体左部顶端固定有一水平的控制器。本发明能够针对不同质地的样本选择适宜大小的调节孔，从而能够保证样本的有效收集，而能够对样品进行粉碎运输和分类储存的功能，大大方便了后续的检测分析，而能够自动钻探和折断的功能，极大的提高了样本提取的速度，降低了取样的繁琐程度，从而提高了地质探测的工作效率，而过滤网的使用在保证抽吸效果的同时，也能够防止对抽吸管的堵塞。

Description

一种矿井水文地质条件探测装置

技术领域

本发明涉及一种探测装置，尤其涉及一种矿井水文地质条件探测装置。

背景技术

水文地质学是研究地下水的科学。它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等。随着科学的发展和生产建设的需要，水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科。

在进行矿产开采前，必须由专业人员对开采地及其开采地附近的地质条件进行探测，只有当地质条件满足一定的开采施工标准时才能够进行矿产的开采，而水文地质条件就是需要探测的地质条件中重要的一部分，而现有的水文地质条件探测往往需要对矿物进行取样分析，而传统的水文地质条件探测装置往往只能进行单一的取样工作，在对样本进行收集和储存时依然需要人工完成，从而降低了工作效率，突出了传统水文地质条件探测装置的不足之处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿井水文地质条件探测装置，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种矿井水文地质条件探测装置，包括主体、万向轮、把手、控制器、定位气缸、右步进电机、取样盘、支撑架、取样部分、收集部分，所述主体底端四角分别安装有一竖直的万向轮，所述主体左部顶端固定有一竖直的把手，所述主体左部顶端固定有一水平的控制器，所述主体顶端右部对称固定有两竖直的定位气缸，两所述定位气缸的活塞杆贯穿于主体右部，所述主体右部底端固定有一竖直的右步进电机，所述右步进电机的转轴贯穿于主体右部，所述右步进电机的转轴顶端固定有一水平的取样盘，所述主体左部顶端固定有一竖直的支撑架，所述取样盘顶端安装有一取样部分，所述支撑架上安装有一收集部分。

在上述技术方案基础上，所述取样部分包括抽吸筒、导向筒、传动槽、加长筒、取样筒、一号步进电机、二号步进电机、小齿轮、小气缸、折断楔形块、大气缸、空气压缩机、气压传动组件箱、抽吸管，所述取样盘顶端左部固定有一竖直的抽吸筒，所述取样盘顶端右部固定有一竖直的导向筒，所述导向筒左部和抽吸筒右部分别贯穿有一竖直的传动槽，所述抽吸筒内滑动连接有一竖直的加长筒，所述导向筒内滑动连接有一竖直的取样筒，所述加长筒右部外壁和取样筒左部外壁分别设有多个水平的齿牙，所述取样盘顶端左部固定有一水平的一号步进电机，所述取样盘顶端右部固定有一水平的二号步进电机，所述一号步进电机和二号步进电机的转轴末端分别固定有一竖直的小齿轮，所述取样盘顶端前部固定有两竖直的小气缸，两所述小气缸的活塞杆底端分别固定有一竖直的折断楔形块，所述取样盘顶端右部固定有一竖直的大气缸，所述大气缸的活塞杆位于取样筒的正上方，所述取样盘顶端中部固定有一竖直的空气压缩机，所述空气压缩机顶端固定有一水平的气压传动组件箱，所述气压传动组件箱顶端固定有一竖直的抽吸管。

在上述技术方案基础上，所述收集部分包括上步进电机、调节盘、调节孔、暂存筒、过滤网、粉碎桶、粉碎电机、粉碎刀片、小型皮带机、排料口、收集漏斗、清洁刷、支撑座、左步进电机、支撑盘，所述支撑架上部底端固定有一竖直的上步进电机，所述上步进电机的转轴贯穿于支撑架上部，所述上步进电机的转轴顶端固定有一竖直的调节盘，所述调节盘竖直方向上贯穿有多个大小不同的调节孔，所述调节盘顶端固定有多个竖直的暂存筒，各所述暂存筒分别处于各调节孔的上方，各所述暂存筒顶端分别固定有一水平的过滤网，所述支撑架左部底端固定有一竖直的粉碎桶，所述粉碎桶底端固定有一竖直的粉碎电机，所述粉碎电机的转轴贯穿于粉碎筒底部，所述粉碎电机的转轴上固定有多个粉碎刀片，所述粉碎桶底端右部固定有一水平的小型皮带机，所述粉碎桶右部底端贯穿有一水平的排料口，所述小型皮带机右部底端固定有一竖直的收集漏斗，所述收集漏斗左部固定有一水平的清洁刷，所述小型皮带机底端固定有一竖直的支撑座，所述支撑座底部顶端固定有一竖直的左步进电机，所述左步进电机的转轴贯穿于支撑座底部，所述左步进电机的转轴底端固定有一水平的支撑盘。

在上述技术方案基础上，所述支撑盘上活动插接有多个竖直的收集桶，所述主体顶端右部贯穿有一竖直的取样孔，所述大气缸内安装有压力传感器，所述抽吸筒和导向筒能够与取样孔相对接，两所述小齿轮分别与加长筒和取样筒上的齿牙相啮合，所述抽吸管能够与各暂存筒相对接，各所述收集桶能够分别与收集漏斗底部相对接，所述控制器、右步进电机、一号步进电机、二号步进电机、空气压缩机、气压传动组件箱、上步进电机、粉碎电机、小型皮带机和左步进电机通过电线电性连接，所述定位气缸、小气缸、大气缸、空气压缩机和气压传动组件箱通过气压管连接。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明能够针对不同质地的样本选择适宜大小的调节孔，从而能够保证样本的有效收集，而能够对样品进行粉碎运输和分类储存的功能，大大方便了后续的检测分析，而能够自动钻探和折断的功能，极大的提高了样本提取的速度，降低了取样的繁琐程度，从而提高了地质探测的工作效率，而过滤网的使用在保证抽吸效果的同时，也能够防止对抽吸管的堵塞，而清洁刷的使用能够对小型皮带机的表面进行持续的清理，从而能够防止样品粉末的残留，继而防止了对不同样本的污染。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明主体的结构示意图。

图3为本发明加长筒和取样筒的安装示意图。

图4为本发明抽吸筒的剖视结构示意图。

图5为本发明调节盘的结构示意图。

图6为本发明收集桶的安装示意图。

图7为本发明粉碎电机的结构示意图。

图8为本发明左步进电机的安装示意图。

图中：1、主体，2、万向轮，3、把手，4、控制器，5、定位气缸，6、右步进电机，7、取样盘，8、支撑架，9、取样部分，10、收集部分，11、抽吸筒，12、导向筒，13、传动槽，14、加长筒，15、取样筒，16、一号步进电机，17、二号步进电机，18、小齿轮，19、小气缸，20、折断楔形块，21、大气缸，22、空气压缩机，23、气压传动组件箱，24、抽吸管，25、上步进电机，26、调节盘，27、调节孔，28、暂存筒，29、过滤网，30、粉碎桶，31、粉碎电机，32、粉碎刀片，33、小型皮带机，34、排料口，35、收集漏斗，36、清洁刷，37、支撑座，38、左步进电机，39、支撑盘，40、收集桶，41、取样孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1-8所示，一种矿井水文地质条件探测装置，包括主体1、万向轮2、把手3、控制器4、定位气缸5、右步进电机6、取样盘7、支撑架8、取样部分9、收集部分10，所述主体1底端四角分别安装有一竖直的万向轮2，所述主体1左部顶端固定有一竖直的把手3，所述主体1左部顶端固定有一水平的控制器4，所述主体1顶端右部对称固定有两竖直的定位气缸5，两所述定位气缸5的活塞杆贯穿于主体1右部，所述主体1右部底端固定有一竖直的右步进电机6，所述右步进电机6的转轴贯穿于主体1右部，所述右步进电机6的转轴顶端固定有一水平的取样盘7，所述主体1左部顶端固定有一竖直的支撑架8，所述取样盘7顶端安装有一取样部分9，所述支撑架8上安装有一收集部分10。

所述取样部分9包括抽吸筒11、导向筒12、传动槽13、加长筒14、取样筒15、一号步进电机16、二号步进电机17、小齿轮18、小气缸19、折断楔形块20、大气缸21、空气压缩机22、气压传动组件箱23、抽吸管24，所述取样盘7顶端左部固定有一竖直的抽吸筒11，所述取样盘7顶端右部固定有一竖直的导向筒12，所述导向筒12左部和抽吸筒11右部分别贯穿有一竖直的传动槽13，所述抽吸筒11内滑动连接有一竖直的加长筒14，所述导向筒12内滑动连接有一竖直的取样筒15，所述加长筒14右部外壁和取样筒15左部外壁分别设有多个水平的齿牙，所述取样盘7顶端左部固定有一水平的一号步进电机16，所述取样盘7顶端右部固定有一水平的二号步进电机17，所述一号步进电机16和二号步进电机17的转轴末端分别固定有一竖直的小齿轮18，所述取样盘7顶端前部固定有两竖直的小气缸19，两所述小气缸19的活塞杆底端分别固定有一竖直的折断楔形块20，所述取样盘7顶端右部固定有一竖直的大气缸21，所述大气缸21的活塞杆位于取样筒15的正上方，所述取样盘7顶端中部固定有一竖直的空气压缩机22，所述空气压缩机22顶端固定有一水平的气压传动组件箱23，所述气压传动组件箱23顶端固定有一竖直的抽吸管24。

所述收集部分10包括上步进电机25、调节盘26、调节孔27、暂存筒28、过滤网29、粉碎桶30、粉碎电机31、粉碎刀片32、小型皮带机33、排料口34、收集漏斗35、清洁刷36、支撑座37、左步进电机38、支撑盘39，所述支撑架8上部底端固定有一竖直的上步进电机25，所述上步进电机25的转轴贯穿于支撑架8上部，所述上步进电机25的转轴顶端固定有一竖直的调节盘26，所述调节盘26竖直方向上贯穿有多个大小不同的调节孔27，所述调节盘26顶端固定有多个竖直的暂存筒28，各所述暂存筒28分别处于各调节孔27的上方，各所述暂存筒28顶端分别固定有一水平的过滤网29，所述支撑架8左部底端固定有一竖直的粉碎桶30，所述粉碎桶30底端固定有一竖直的粉碎电机31，所述粉碎电机31的转轴贯穿于粉碎筒底部，所述粉碎电机31的转轴上固定有多个粉碎刀片32，所述粉碎桶30底端右部固定有一水平的小型皮带机33，所述粉碎桶30右部底端贯穿有一水平的排料口34，所述小型皮带机33右部底端固定有一竖直的收集漏斗35，所述收集漏斗35左部固定有一水平的清洁刷36，所述小型皮带机33底端固定有一竖直的支撑座37，所述支撑座37底部顶端固定有一竖直的左步进电机38，所述左步进电机38的转轴贯穿于支撑座37底部，所述左步进电机38的转轴底端固定有一水平的支撑盘39。

所述支撑盘39上活动插接有多个竖直的收集桶40，所述主体1顶端右部贯穿有一竖直的取样孔41，所述大气缸21内安装有压力传感器，所述抽吸筒11和导向筒12能够与取样孔41相对接，两所述小齿轮18分别与加长筒14和取样筒15上的齿牙相啮合，所述抽吸管24能够与各暂存筒28相对接，各所述收集桶40能够分别与收集漏斗35底部相对接，所述控制器4、右步进电机6、一号步进电机16、二号步进电机17、空气压缩机22、气压传动组件箱23、上步进电机25、粉碎电机31、小型皮带机33和左步进电机38通过电线电性连接，所述定位气缸5、小气缸19、大气缸21、空气压缩机22和气压传动组件箱23通过气压管连接。

本发明的工作原理：将本装置移动到待取样地点，然后通过控制器4控制两定位气缸5工作，从而使得定位气缸5内的活塞杆插入地面，从而起到一定的定位作用，然后控制右步进电机6动作，使得导向筒12对准取样孔41，然后大气缸21频繁往复动作，从而将取样筒15插入地面，而大气缸21的活塞杆在往复动作的过程中通过其内部安装的压力传感器能够对所取样本的松软程度进行一定的感知和判断，然后二号步进电机17动作，从而使得取样筒15复位，然后右步进电机6动作，使得两小气缸19处于取样孔41上方，然后控制两小气缸19交替往复动作一次，从而使得两折断楔形块20交替着对将要完成剥离的样本进行挤压，从而能够将样本折断，继而实现样本与地基的完全脱离，然后控制右步进电机6动作，从而实现抽吸筒11与取样孔41的对接，然后一号步进电机16开始动作，从而能够将加长筒14对准样本，此时上步进电机25开始动作，并根据压力传感器所测得的压力差值来选择适宜大小的调节孔27与抽吸筒11对接，例如质地松软的样本采用小孔径的调节孔27，质地坚硬的样本则采用大孔径的调节孔27，然后对抽吸管24进行抽吸处理，从而能够通过暂存筒28和适宜的调节孔27对样本进行良好的抽吸处理，而过滤网29的使用在保证抽吸效果的同时，也能够防止对抽吸管24的堵塞，然后上步进电机25开始动作，将暂存在暂存筒28内的样本送入粉碎桶30内进行粉碎，与此同时，一号电机反向动作，使得加长筒14恢复原位，随后右步进电机6再次动作，使得取样盘7恢复原位，此时可以控制定位气缸5反向动作，从而能够将装置进行移动到下一取样地点，而送入粉碎桶30的样本在粉碎电机31的粉碎下通过排料口34排出到小型皮带机33上，而在粉碎样本之前，左步进电机38进行动作，从而将空的收集桶40对准收集漏斗35，继而方便对粉碎好的样本进行收集保存，而清洁刷36的使用能够对小型皮带机33的表面进行持续的清理，从而能够防止样品粉末的残留，继而防止了对不同样本的污染，至此完成一整套的取样、粉碎和分类保存的工作，从而大大提高了探测取样的效率。

以上所述为本发明较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种矿井水文地质条件探测装置，包括主体（1）、万向轮（2）、把手（3）、控制器（4）、定位气缸（5）、右步进电机（6）、取样盘（7）、支撑架（8）、取样部分（9）、收集部分（10），其特征在于：所述主体（1）底端四角分别安装有一竖直的万向轮（2），所述主体（1）左部顶端固定有一竖直的把手（3），所述主体（1）左部顶端固定有一水平的控制器（4），所述主体（1）顶端右部对称固定有两竖直的定位气缸（5），两所述定位气缸（5）的活塞杆贯穿于主体（1）右部，所述主体（1）右部底端固定有一竖直的右步进电机（6），所述右步进电机（6）的转轴贯穿于主体（1）右部，所述右步进电机（6）的转轴顶端固定有一水平的取样盘（7），所述主体（1）左部顶端固定有一竖直的支撑架（8），所述取样盘（7）顶端安装有一取样部分（9），所述支撑架（8）上安装有一收集部分（10）；

所述取样部分（9）包括抽吸筒（11）、导向筒（12）、传动槽（13）、加长筒（14）、取样筒（15）、一号步进电机（16）、二号步进电机（17）、小齿轮（18）、小气缸（19）、折断楔形块（20）、大气缸（21）、空气压缩机（22）、气压传动组件箱（23）、抽吸管（24），所述取样盘（7）顶端左部固定有一竖直的抽吸筒（11），所述取样盘（7）顶端右部固定有一竖直的导向筒（12），所述导向筒（12）左部和抽吸筒（11）右部分别贯穿有一竖直的传动槽（13），所述抽吸筒（11）内滑动连接有一竖直的加长筒（14），所述导向筒（12）内滑动连接有一竖直的取样筒（15），所述加长筒（14）右部外壁和取样筒（15）左部外壁分别设有多个水平的齿牙，所述取样盘（7）顶端左部固定有一水平的一号步进电机（16），所述取样盘（7）顶端右部固定有一水平的二号步进电机（17），所述一号步进电机（16）和二号步进电机（17）的转轴末端分别固定有一竖直的小齿轮（18），所述取样盘（7）顶端前部固定有两竖直的小气缸（19），两所述小气缸（19）的活塞杆底端分别固定有一竖直的折断楔形块（20），所述取样盘（7）顶端右部固定有一竖直的大气缸（21），所述大气缸（21）的活塞杆位于取样筒（15）的正上方，所述取样盘（7）顶端中部固定有一竖直的空气压缩机（22），所述空气压缩机（22）顶端固定有一水平的气压传动组件箱（23），所述气压传动组件箱（23）顶端固定有一竖直的抽吸管（24）；

所述收集部分（10）包括上步进电机（25）、调节盘（26）、调节孔（27）、暂存筒（28）、过滤网（29）、粉碎桶（30）、粉碎电机（31）、粉碎刀片（32）、小型皮带机（33）、排料口（34）、收集漏斗（35）、清洁刷（36）、支撑座（37）、左步进电机（38）、支撑盘（39），所述支撑架（8）上部底端固定有一竖直的上步进电机（25），所述上步进电机（25）的转轴贯穿于支撑架（8）上部，所述上步进电机（25）的转轴顶端固定有一竖直的调节盘（26），所述调节盘（26）竖直方向上贯穿有多个大小不同的调节孔（27），所述调节盘（26）顶端固定有多个竖直的暂存筒（28），各所述暂存筒（28）分别处于各调节孔（27）的上方，各所述暂存筒（28）顶端分别固定有一水平的过滤网（29），所述支撑架（8）左部底端固定有一竖直的粉碎桶（30），所述粉碎桶（30）底端固定有一竖直的粉碎电机（31），所述粉碎电机（31）的转轴贯穿于粉碎筒底部，所述粉碎电机（31）的转轴上固定有多个粉碎刀片（32），所述粉碎桶（30）底端右部固定有一水平的小型皮带机（33），所述粉碎桶（30）右部底端贯穿有一水平的排料口（34），所述小型皮带机（33）右部底端固定有一竖直的收集漏斗（35），所述收集漏斗（35）左部固定有一水平的清洁刷（36），所述小型皮带机（33）底端固定有一竖直的支撑座（37），所述支撑座（37）底部顶端固定有一竖直的左步进电机（38），所述左步进电机（38）的转轴贯穿于支撑座（37）底部，所述左步进电机（38）的转轴底端固定有一水平的支撑盘（39）。

2.根据权利要求1所述的一种矿井水文地质条件探测装置，其特征在于：所述支撑盘（39）上活动插接有多个竖直的收集桶（40），所述主体（1）顶端右部贯穿有一竖直的取样孔（41），所述大气缸（21）内安装有压力传感器，所述抽吸筒（11）和导向筒（12）能够与取样孔（41）相对接，两所述小齿轮（18）分别与加长筒（14）和取样筒（15）上的齿牙相啮合，所述抽吸管（24）能够与各暂存筒（28）相对接，各所述收集桶（40）能够分别与收集漏斗（35）底部相对接，所述控制器（4）、右步进电机（6）、一号步进电机（16）、二号步进电机（17）、空气压缩机（22）、气压传动组件箱（23）、上步进电机（25）、粉碎电机（31）、小型皮带机（33）和左步进电机（38）通过电线电性连接，所述定位气缸（5）、小气缸（19）、大气缸（21）、空气压缩机（22）和气压传动组件箱（23）通过气压管连接。

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