CN113653487A - 一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，包括用于和外界设备连接的固定架，固定架的底部固接有固定板，固定板和固定架之间安装有可调节高度的活动板，活动板上安装第二电机，第二电机的输出轴驱动联接有钻杆，固定架上安装有调节组件、以调节活动板的高度，钻杆的底部固定有钻头，钻头包括由上至下依次串接固定的连接段、过渡段、安装段以及钻土段，其中，连接段和钻杆的底端固接，过渡段的外径小于连接段和安装段的外径，钻土段为空心的锥形钻头结构，且过渡段和安装段同样为空心结构，钻土段和安装段之间可拆卸连接。本发明能够在地质勘探时对土壤中指定深度的土壤进行取样，并且采样深度可调，操作简单方便。
Description
技术领域
本申请涉及地质勘探技术领域，具体而言，涉及一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置。
背景技术
目前，地质勘探即是通过各种手段、方法对地质进行勘查和探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动，是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文和地貌等地质情况进行调查研究工作，在进行石油勘探过程中，需要使用钻孔设备对土地进行钻孔，以便取出土样进行检测分析。
目前现有的勘探装置只能够在钻土时固定钻土深度，无法调节钻土过程中的深度，很难挖取到指定深度地质中的土壤，因此无法对地质进行精确的勘探，为此，需设计一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置以解决上述问题。
发明内容
本申请提供一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，以改善上述问题。
本发明具体是这样的：
一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，包括用于和外界设备连接的固定架，所述固定架的底部固接有固定板，固定板和固定架之间安装有可调节高度的活动板，所述活动板上安装第二电机，所述第二电机的输出轴驱动联接有钻杆，固定架上安装有调节组件、以调节活动板的高度。
所述钻杆的底部固定有钻头，所述钻头包括由上至下依次串接固定的连接段、过渡段、安装段以及钻土段，其中，连接段和钻杆的底端固接，过渡段的外径小于连接段和安装段的外径，钻土段为空心的锥形钻头结构，且过渡段和安装段同样为空心结构，钻土段和安装段之间可拆卸连接。
所述连接段内偏心设置两根从动转轴，所述连接段的壳体上开设两个穿孔，从动转轴上固定有刮刀，所述刮刀能够旋转收纳于穿孔内，且刮刀转动至一定位置时，其外端伸出穿孔，所述连接段内还设置驱动机构、以驱动两根从动转轴旋转。
所述安装段连接于过渡段的一侧端面上开设有收集孔、以用于接收刮刀所刮下的土壤。
进一步的，所述刮刀的末端具有弯曲状的刮头，所述刮刀、刮头为一体成型的不锈钢金属制品。
进一步的，所述驱动机构包括主动转轴、主动齿轮以及从动齿轮，其中，主动转轴贯穿过渡段和安装段，位于过渡段内的主动转轴上固定有主动齿轮，两个从动齿轮分别套接于两根主动转轴上，且两个从动齿轮均和主动齿轮啮合传动连接，安装段内固定有第三电机，第三电机的输出轴驱动联接于主动转轴。
进一步的，所述安装段内设置有轴承座、以转动配合联接于转轴。
进一步的，所述钻土段的外壁具有凹槽，凹槽内底面开设连通于钻土段内部的取样孔，取样孔内螺旋连接有封堵螺栓，所述封堵螺栓的冒头完全收容于凹槽内。
进一步的，所述安装段靠近连接段的一侧壳体开设插孔，所述插孔内滑动插设有挡板，安装段内安装有调节机构，且所述挡板的内端和安装段内的调节机构连接，若干块挡板伸出插孔、并位于过渡段外壁的四周，若干块挡板合围形成圆筒结构、以避免钻土时，土壤残留在过渡段的外壁四周。
进一步的，所述调节机构包括开设于安装段内壁的导向槽，导向槽内开设滑槽，滑槽内安装有弹簧，且滑槽内还滑动连接有与挡板固定的顶板，顶板下方的安装段内转动连接有凸轮，安装段内还设有驱动凸轮旋转的调节电机，凸轮的外环面与顶板的侧面抵触。
进一步的，所述安装段内还转动设置有圆形的收集盒，所述收集盒靠近收集孔的一侧阵列分布若干个储存孔，每个储存孔的底部端口处均可拆卸连接有堵板，且安装段内还安装有驱动收集盒间歇转动的驱动单元，所述顶板相对凸轮的一侧固定有倾斜设置的导料板，以将通过收集孔的土壤引导入收集盒上的储存孔内，所述安装段连接于过渡段的一侧端面对称分布有两个收集孔。
进一步的，所述驱动单元包括第三电机、驱动齿轮、转筒、齿圈，其中，第三电机固定在安装段内，驱动齿轮安装于第三电机的输出装轴，转筒同轴固定于收集盒，齿圈固定套接在转筒的外侧、并与驱动齿轮啮合传动。
进一步的，所述钻土段和安装段的连接端相互套接、并通过若干个锁紧螺钉固定。
本发明的有益效果是：
本发明设置了固定架，通过固定架上的调节组件工作，能够带动丝杆转动调节活动板的高度，从而达到调节钻杆高度的目的，以方便钻杆深入到不同深度的土壤层中，以便于后期对土壤的精准、多深度采样；
本发明具体采集土样时，钻头以及钻杆达到指定深度的土壤层中后，调节电机驱动凸轮旋转，顶板在弹簧的回复力作用下，逐渐远离收集孔，带动挡板慢慢收容于安装段内，此后通过第三电机工作，驱动主动转轴旋转，以驱使主动齿轮带动两侧的从动齿轮旋转，从而带动两根从动转轴转动，逐渐带动对应的刮刀旋转至其末端伸出对应的穿孔，当刮刀转动至其末端的刮头和钻洞内壁接触，继续旋转刮刀成功将该深度的钻洞四周的土壤刮除、刮下的土壤掉落到安装段的端面上、并从对应位置的收集孔进入到钻头段内，从而成功取样指定深度的土壤，操作简单方便，拔出钻杆，拆卸下钻土端即可取出土样，以便于对土样进行检测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请提供的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置的整体结构示意图；
图2为本申请提供的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置的图1的部分结构示意图；
图3为本申请提供的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置的图2的局部放大图；
图4为本申请提供的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置的图3中的A处放大图；
图5为本申请提供的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置实施例2中的局部结构示意图；
图6为本申请提供的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置的实施例2中过渡段的横截面结构示意图；
图7为本申请提供的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置的实施例1中过渡段的横截面结构示意图。
图标：固定架1、第一电机2、活动板3、第二电机4、丝杆5、固定板6、钻杆7、连接段8、过渡段9、钻土段10、安装段11、凹槽12、封堵螺栓13、挡板14、穿孔15、从动转轴16、主动齿轮17、刮刀18、从动齿轮19、收集孔20、主动转轴21、轴承座22、第三电机23、滑槽24、弹簧25、导向槽26、导料板27、顶板28、凸轮29、第三电机30、驱动齿轮31、转筒33、齿圈34、收集盒35、储存孔36、堵板37、锁紧螺钉38、刮头39。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
实施例1：
请参照图1，一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，包括用于和外界设备连接的固定架1，所述固定架1的底部固接有固定板6，固定板6和固定架1之间安装有可调节高度的活动板3，所述活动板3上安装第二电机4，所述第二电机4的输出轴驱动联接有钻杆7，固定架1上安装有调节组件、以调节活动板3的高度。
请参照图1，其中，调节组件包括固定架1上安装的第一电机2，第一电机2的输出轴联接有丝杆5，丝杆5转动安装在固定架1和固定板6之间，固定架1和固定板6之间还安装有与丝杆5平行的导向杆，活动板3上开设有与丝杆5配合的螺纹孔以及和导向杆配合的导向孔。
请参照图1、图2以及图3，所述钻杆7的底部固定有钻头，所述钻头包括由上至下依次串接固定的连接段8、过渡段9、安装段11以及钻土段10，其中，连接段8和钻杆7的底端固接，过渡段9的外径小于连接段8和安装段11的外径，钻土段10为空心的锥形钻头结构，且过渡段9和安装段11同样为空心结构，钻土段10和安装段11之间可拆卸连接。
请参照图3、图7，所述连接段8内偏心设置两根从动转轴16，所述连接段8的壳体上开设两个穿孔15，从动转轴16上固定有刮刀18，所述刮刀18能够旋转收纳于穿孔15内，且刮刀18转动至一定位置时，其外端伸出穿孔15，所述连接段8内还设置驱动机构、以驱动两根从动转轴16旋转。
请参照图7，本发明中，所述安装段11连接于过渡段9的一侧端面上开设有收集孔20、以用于接收刮刀18所刮下的土壤。
请参照图7，在本发明中，为了更好的刮取钻杆7所钻取的孔洞四周的土壤，所述刮刀18的末端具有弯曲状的刮头39，所述刮刀18、刮头39为一体成型的不锈钢金属制品；采用上述方案使得本装置结构更加稳固，使用寿命更长。
请参照图3，在本发明中，作为优选的实施方式，所述驱动机构包括主动转轴21、主动齿轮17以及从动齿轮19，其中，主动转轴21贯穿过渡段9和安装段11，位于过渡段9内的主动转轴21上固定有主动齿轮17，两个从动齿轮19分别套接于两根主动转轴21上，且两个从动齿轮19均和主动齿轮17啮合传动连接，安装段11内固定有第三电机23，第三电机23的输出轴驱动联接于主动转轴21。
请参照图3，在本发明中，所述安装段11内设置有轴承座22、以转动配合联接于转轴21。
请参照图3，在本发明中，所述钻土段10的外壁具有凹槽12，凹槽12内底面开设连通于钻土段10内部的取样孔，取样孔内螺旋连接有封堵螺栓13，所述封堵螺栓13的冒头完全收容于凹槽12内。
请参照图3，在本发明中，所述安装段11靠近连接段8的一侧壳体开设插孔，所述插孔内滑动插设有挡板14，安装段11内安装有调节机构，且所述挡板14的内端和安装段11内的调节机构连接，若干块挡板14伸出插孔、并位于过渡段9外壁的四周，若干块挡板14合围形成圆筒结构、以避免钻土时，土壤残留在过渡段9的外壁四周；当钻杆7在往土壤内部钻洞时，调节机构能够使得挡板14上升，直至其顶端抵触与连接段8的端面，这样在钻杆7向土壤深处钻洞时，钻洞四周的土壤不会残留在过渡段9的四周，以方便后期利于刮刀18刮取对应深度孔洞四周的土壤，取样更加精准。
请参照图4，在本发明中，进一步的，所述调节机构包括开设于安装段11内壁的导向槽26，导向槽26内开设滑槽24，滑槽24内安装有弹簧25，且滑槽24内还滑动连接有与挡板14固定的顶板28，顶板28下方的安装段11内转动连接有凸轮29，安装段11内还设有驱动凸轮29旋转的调节电机，凸轮29的外环面与顶板28的侧面抵触。
请参照图5，进一步的，所述钻土段10和安装段11的连接端相互套接、并通过若干个锁紧螺钉38固定
实施例2：
请参照图5、图6，本实施例在实施例1为基础上做出进一步的改进，其中，在所述安装段11内还转动设置有圆形的收集盒35，所述收集盒35靠近收集孔20的一侧阵列分布若干个储存孔36，每个储存孔36的底部端口处均可拆卸连接有堵板37，且安装段11内还安装有驱动收集盒35间歇转动的驱动单元，所述顶板28相对凸轮29的一侧固定有倾斜设置的导料板27，以将通过收集孔20的土壤引导入收集盒35上的储存孔36内，所述安装段11连接于过渡段9的一侧端面对称分布有两个收集孔20。
请参照图5，本实施例中，进一步的，所述驱动单元包括第三电机30、驱动齿轮31、转筒33、齿圈34，其中，第三电机30固定在安装段11内，驱动齿轮31安装于第三电机30的输出装轴，转筒33同轴固定于收集盒35，齿圈34固定套接在转筒33的外侧、并与驱动齿轮31啮合传动。
在本实施例中，每当钻杆7钻入到一指定深度时，调节电机驱动凸轮29旋转，此时顶板28在弹簧25的回复力作用下，逐渐远离收集孔20，带动挡板14慢慢收容于安装段11内，此后通过第三电机23工作，驱动主动转轴21旋转，以驱使主动齿轮17带动两侧的从动齿轮19旋转，从而带动两根从动转轴16转动，逐渐带动对应的刮刀18旋转至其末端伸出对应的穿孔15，当刮刀18转动至其末端的刮头39和钻洞内壁接触，继续旋转刮刀18成功将该深度的钻洞四周的土壤刮除、刮下的土壤掉落到安装段11的端面上、并从对应位置的收集孔20进入到收集盒35内对应位置的储存孔36内；
钻杆7继续钻洞到另一深度后，第三电机30驱动齿圈34带动收集盒35旋转一定角度，使得其余的储存孔36处于接收土壤的位置，然后继续重复上述刮取土样的工作即可，从而能够取得不同深度的土壤样品，并且分开进行独立储存，以便于地质勘探的后期土样检测操作。
本装置的电性元件均电性连接外部控制器，外部控制器设置在固定架1上，方便操作，通过控制器控制各个电性元件工作，操作更加方便智能化，并且具体安装时，钻头内部的电性元件通过线缆和外界电源以及控制器连接，可在钻杆7内设置穿线孔，以方便布线安装，并且不影响正常钻土使用。
本发明在使用时，固定架上的调节组件工作，能够通过丝杆5转动调节活动板3的高度，从而达到调节钻杆7高度的目的，以方便钻杆7深入到不同深度的土壤层中，以便于后期对土壤的精准、多深度采样，具体工作为，第一电机2带动丝杆5转动，从而升降活动板3，第二电机4工作，带动钻杆7旋转，通过钻杆7末端的钻头逐渐插入土壤中；
本发明在钻头以及钻杆7达到指定深度的土壤层中后，调节电机驱动凸轮29旋转，此时顶板28在弹簧25的回复力作用下，逐渐远离收集孔20，带动挡板14慢慢收容于安装段11内，此后通过第三电机23工作，驱动主动转轴21旋转，以驱使主动齿轮17带动两侧的从动齿轮19旋转，从而带动两根从动转轴16转动，逐渐带动对应的刮刀18旋转至其末端伸出对应的穿孔15，当刮刀18转动至其末端的刮头39和钻洞内壁接触，继续旋转刮刀18成功将该深度的钻洞四周的土壤刮除、刮下的土壤掉落到安装段11的端面上、并从对应位置的收集孔20进入到钻头段10内，从而成功取样指定深度的土壤，操作简单方便，拔出钻杆7，拆卸下钻土端10即可取出土样，以便于对土样进行检测。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，包括用于和外界设备连接的固定架(1)，所述固定架(1)的底部固接有固定板(6)，固定板(6)和固定架(1)之间安装有可调节高度的活动板(3)，所述活动板(3)上安装第二电机(4)，所述第二电机(4)的输出轴驱动联接有钻杆(7)，固定架(1)上安装有调节组件、以调节活动板(3)的高度，其特征在于；所述钻杆(7)的底部固定有钻头，所述钻头包括由上至下依次串接固定的连接段(8)、过渡段(9)、安装段(11)以及钻土段(10)。
2.根据权利要求1所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，连接段(8)和钻杆(7)的底端固接，过渡段(9)的外径小于连接段(8)和安装段(11)的外径，钻土段(10)为空心的锥形钻头结构，且过渡段(9)和安装段(11)同样为空心结构，钻土段(10)和安装段(11)之间可拆卸连接；所述连接段(8)内偏心设置两根从动转轴(16)，所述连接段(8)的壳体上开设两个穿孔(15)，从动转轴(16)上固定有刮刀(18)，所述刮刀(18)能够旋转收纳于穿孔(15)内，且刮刀(18)转动至一定位置时，其外端伸出穿孔(15)，所述连接段(8)内还设置驱动机构、以驱动两根从动转轴(16)旋转；所述安装段(11)连接于过渡段(9)的一侧端面上开设有收集孔(20)、以用于接收刮刀(18)所刮下的土壤。
3.根据权利要求2所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述刮刀(18)的末端具有弯曲状的刮头(39)，所述刮刀(18)、刮头(39)为一体成型的不锈钢金属制品。
4.根据权利要求2所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述驱动机构包括主动转轴(21)、主动齿轮(17)以及从动齿轮(19)，其中，主动转轴(21)贯穿过渡段(9)和安装段(11)，位于过渡段(9)内的主动转轴(21)上固定有主动齿轮(17)，两个从动齿轮(19)分别套接于两根主动转轴(21)上，且两个从动齿轮(19)均和主动齿轮(17)啮合传动连接，安装段(11)内固定有第三电机(23)，第三电机(23)的输出轴驱动联接于主动转轴(21)。
5.根据权利要求4所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述安装段(11)内设置有轴承座(22)、以转动配合联接于转轴(21)。
6.根据权利要求2所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述钻土段(10)的外壁具有凹槽(12)，凹槽(12)内底面开设连通于钻土段(10)内部的取样孔，取样孔内螺旋连接有封堵螺栓(13)，所述封堵螺栓(13)的冒头完全收容于凹槽(12)内。
7.根据权利要求2所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述安装段(11)靠近连接段(8)的一侧壳体开设插孔，所述插孔内滑动插设有挡板(14)，安装段(11)内安装有调节机构，且所述挡板(14)的内端和安装段(11)内的调节机构连接，若干块挡板(14)伸出插孔、并位于过渡段(9)外壁的四周，若干块挡板(14)合围形成圆筒结构、以避免钻土时，土壤残留在过渡段(9)的外壁四周。
8.根据权利要求2所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述调节机构包括开设于安装段(11)内壁的导向槽(26)，导向槽(26)内开设滑槽(24)，滑槽(24)内安装有弹簧(25)，且滑槽(24)内还滑动连接有与挡板(14)固定的顶板(28)，顶板(28)下方的安装段(11)内转动连接有凸轮(29)，安装段(11)内还设有驱动凸轮(29)旋转的调节电机，凸轮(29)的外环面与顶板(28)的侧面抵触。
9.根据权利要求8所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述安装段(11)内还转动设置有圆形的收集盒(35)，所述收集盒(35)靠近收集孔(20)的一侧阵列分布若干个储存孔(36)，每个储存孔(36)的底部端口处均可拆卸连接有堵板(37)，且安装段(11)内还安装有驱动收集盒(35)间歇转动的驱动单元，所述顶板(28)相对凸轮(29)的一侧固定有倾斜设置的导料板(27)，以将通过收集孔(20)的土壤引导入收集盒(35)上的储存孔(36)内，所述安装段(11)连接于过渡段(9)的一侧端面对称分布有两个收集孔(20)。
10.根据权利要求9所述的一种用于地质勘探的具有调节功能的勘探装置，其特征在于，所述驱动单元包括第三电机(30)、驱动齿轮(31)、转筒(33)、齿圈(34)，其中，第三电机(30)固定在安装段(11)内，驱动齿轮(31)安装于第三电机(30)的输出装轴，转筒(33)同轴固定于收集盒(35)，齿圈(34)固定套接在转筒(33)的外侧、并与驱动齿轮(31)啮合传动；所述钻土段(10)和安装段(11)的连接端相互套接、并通过若干个锁紧螺钉(38)固定。
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