CN114112511A - 一种便携式地质勘探取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质勘探领域，特别涉及一种便携式地质勘探取样器，包括主支架，主支架为凹型结构，主支架的两端均开设有通槽，两个通槽内均插设有螺纹插杆，主支架的两侧均转动安装有调节螺母，两个螺纹插杆相互远离的一端均延伸出对应设置的通槽并与对应设置的调节螺母螺纹连接。现有的取芯装置大多体积较大且搬运不便，同时在使用之前一般都需要人工手动对取样器进行组装和固定，在使用完成后一般又需要人工手动拆除，取样过程费时费力且效率不高。本发明可以快速便捷的对取芯装置进行移动，且可以快速的对取芯装置进行组装便于使用，解决了现有取芯装置体积较大移动不便的问题。

Description

一种便携式地质勘探取样器

技术领域

本发明涉及地质勘探领域，特别涉及一种便携式地质勘探取样器。

背景技术

地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、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。

在地质勘探中经常会对岩石进行取样，再通过对岩石样本的分析来了解地质的组成和其他数据，目前在对野外的岩石进行取样时大都需要使用取芯装置在岩石上钻孔后并取出岩芯，然而现有的取芯装置大多体积较大且搬运不便，同时在使用之前一般都需要人工手动对取样器进行组装和固定，在使用完成后一般又需要人工手动拆除，取样过程费时费力且效率不高，降低了地质勘探时岩石取样的效率，同时常规的取芯装置在钻孔后岩芯与岩石仍处于连接状态，因此需要人工手动掰动岩芯使其脱落，但人工手动掰动岩芯较为费力且容易将岩芯掰断，这种情况给地质勘探中的岩石取样带来了不便。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种便携式地质勘探取样器。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种便携式地质勘探取样器，包括主支架，所述的主支架为凹型结构，所述主支架的两端均开设有通槽，两个所述通槽内均插设有螺纹插杆，所述主支架的两侧均转动安装有调节螺母，两个所述螺纹插杆相互远离的一端均延伸出对应设置的所述通槽并与对应设置的所述调节螺母螺纹连接，两个所述螺纹插杆相互靠近的一端均延伸出对应设置的所述通槽并转动安装有转轴，所述转轴远离对应设置的所述螺纹插杆的一端固定安装有夹板，所述夹板远离对应设置的所述转轴的一端为弧形结构；

两个所述夹板之间设置有圆柱形结构的固定架，所述固定架内固定安装有第一电机，所述第一电机的输出端贯穿所述固定架并固定安装有取芯钻头，所述固定架远离所述取芯钻头的一端固定安装有中空结构的外套筒，所述外套筒的外径与所述取芯钻头的外径相一致，所述外套筒的内壁设置有中空结构的内套筒，所述内套筒的内径与所述取芯钻头的内径相一致，所述内套筒的外壁上沿其周向固定安装有若干拉簧，所述拉簧远离所述内套筒的一端固定安装在所述外套筒的内壁上，所述内套筒的外壁顶部与所述外套筒的内壁顶部通过球铰链相连接，所述外套筒的内壁顶部开设有环形结构的移动槽，所述移动槽内滑动安装有电动滑块，所述电动滑块内固定安装有二号电机，所述二号电机的输出端贯穿所述电动滑块并固定安装有凸轮，所述凸轮分别与所述外套筒的内壁和所述内套筒的外壁相接触。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的主支架的外壁上并位于所述通槽的两侧均螺纹连接有螺栓，所述螺栓靠近所述螺纹插杆的一端延伸至对应设置的所述通槽内并转动安装有卡块，所述卡块远离所述螺栓的一侧呈线性分布固定安装有若干固定卡齿，所述螺纹插杆的外壁上开设有两个对称设置的线槽，所述线槽与所述卡块一一对应并滑动连接，所述线槽的内壁上开设有齿槽，所述固定卡齿与对应设置的所述齿槽相插接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的外套筒远离移动槽的一端固定安装有圆环状结构的弹力膜，所述弹力膜的内环壁与所述内套筒的外环壁固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的内套筒的内壁上沿其周向插设有若干弹簧卡齿，所述内套筒的底部沿其周向开设有若干插孔，若干所述插孔分别与对应设置的所述弹簧卡齿相连通，所述插孔内插设有压杆，所述压杆靠近对应设置的所述弹簧卡齿的一侧开设有凹槽，所述凹槽与对应设置的所述弹簧卡齿凹凸配合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的凸轮的两端均转动安装有滚轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的夹板的两侧均固定安装有L型结构的限位板，所述限位板为弧形结构，同一所述夹板上的两个所述限位板的安装位置相互交错分布，两个所述夹板上的所述限位板一一对应，所述固定架的外壁上开设有四个限位槽，所述限位槽两两对应设置，所述限位板靠近所述固定架的一侧固定安装有限位块，所述限位块与所述限位槽一一对应并凹凸配合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的主支架的外壁上铰接有L型结构的连接架，所述连接架远离所述主支架的一端固定安装有活动架，所述活动架靠近所述固定架的一侧开设有活动槽，所述活动槽内滑动连接有活动板，所述活动板靠近所述固定架的一侧固定安装有弧形结构的插板，所述插板与对应设置的所述限位板凹凸配合，所述插板的两侧均固定安装有卡条，所述限位板靠近所述插板的一侧开设有卡槽，所述卡条与所述卡槽对应设置并相插接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的活动板远离所述固定架的一侧固定安装有踏板，所述活动架远离所述固定架的一侧开设有升降槽，所述升降槽与所述活动槽相连通，所述升降槽的开设位置与所述踏板的安装位置相对应。

本发明的有益效果在于：1、本发明可以快速便捷的对取芯装置进行移动，且可以快速的对取芯装置进行组装便于使用，解决了现有取芯装置体积较大移动不便的问题，提高了地质勘探时岩石取样的效率，同时可以在钻孔后自动将岩芯掰断便于取出，且在掰断岩芯的过程中对岩芯起到保护避免其岩芯从其中部产生断裂。

2、本发明设计了固定架，通过转轴和夹板可以实现对固定架的快速固定，配合主支架可以实现快速使用的目的，解决了现有取芯装置体积较大移动不便的问题，提高了地质勘探时岩石取样的效率，同时在岩石开孔之后可以通过内套筒对岩芯进行支撑，此时通过电动滑块和凸轮的往复移动和转动可以推动套设在岩芯外侧的内套筒往复摇摆，通过内套筒的往复摇摆可以将岩芯掰断便于取出，且在内套筒的保护作用下可以避免岩芯从其中部产生断裂。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的立体结构示意图。

图2是本发明的图1的A处的局部放大结构示意图。

图3是本发明的主支架的局部结构示意图。

图4是本发明的螺纹插杆的剖视结构示意图。

图5是本发明的固定架的剖视结构示意图。

图6是本发明的外套筒和内套筒的立体剖切结构示意图。

图7是本发明的外套筒和内套筒剖视结构示意图。

图8是本发明的图7的B处的局部放大结构示意图。

图9是本发明的凸轮的剖视结构示意图。

图中：1、主支架；11、通槽；12、螺纹插杆；13、调节螺母；14、转轴；15、夹板；2、固定架；21、第一电机；22、取芯钻头；23、外套筒；24、内套筒；25、拉簧；26、移动槽；27、电动滑块；28、二号电机；29、凸轮；111、螺栓；112、卡块；113、固定卡齿；121、线槽；122、齿槽；231、弹力膜；241、弹簧卡齿；242、插孔；243、压杆；244、凹槽；291、滚轮；3、限位板；31、限位槽；32、限位块；4、连接架；41、活动架；42、活动槽；43、活动板；44、插板；45、卡条；46、卡槽；5、踏板；51、升降槽。

具体实施方式

为了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，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。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结合。

参阅图1和图4，一种便携式地质勘探取样器，包括主支架1，主支架1为凹型结构，主支架1的两端均开设有通槽11，两个通槽11内均插设有螺纹插杆12，主支架1的两侧均转动安装有调节螺母13，两个螺纹插杆12相互远离的一端均延伸出对应设置的通槽11并与对应设置的调节螺母13螺纹连接，两个螺纹插杆12相互靠近的一端均延伸出对应设置的通槽11并转动安装有转轴14，转轴14远离对应设置的螺纹插杆12的一端固定安装有夹板15，夹板15远离对应设置的转轴14的一端为弧形结构，主支架1用于起到支撑的作用，主支架1通过通槽11与螺纹插杆12相连接，调节螺母13通过转动可以带动螺纹插杆12在通槽11内进行伸缩移动，螺纹插杆12上的转轴14用于带动夹板15转动。

参阅图3和图4，主支架1的外壁上并位于通槽11的两侧均螺纹连接有螺栓111，螺栓111靠近螺纹插杆12的一端延伸至对应设置的通槽11内并转动安装有卡块112，卡块112远离螺栓111的一侧呈线性分布固定安装有若干固定卡齿113，螺纹插杆12的外壁上开设有两个对称设置的线槽121，线槽121与卡块112一一对应并滑动连接，线槽121的内壁上开设有齿槽122，固定卡齿113与对应设置的齿槽122相插接，卡块112配合线槽121可以避免螺纹插杆12跟随调节螺母13同步转动，当螺纹插杆12移动至指定位置后手动转动螺栓111可以推动卡块112上的固定卡齿113插入齿槽122内，通过固定卡齿113和齿槽122可以对螺纹插杆12进行定位。

参阅图1和图5，两个夹板15之间设置有圆柱形结构的固定架2，固定架2内固定安装有第一电机21，第一电机21的输出端贯穿固定架2并固定安装有取芯钻头22，当需要开孔取芯时先将固定架2放置在两个夹板15之间，通过调节螺母13调节螺纹插杆12移动，螺纹插杆12移动可以推动夹板15抵触在固定架2的外壁上对其进行夹持固定，固定架2中的第一电机21用于带动取芯钻头22转动，取芯钻头22通过转动可以在岩石上开孔并形成岩芯。

参阅图1、图6和图7，固定架2远离取芯钻头22的一端固定安装有中空结构的外套筒23，外套筒23的外径与取芯钻头22的外径相一致，外套筒23的内壁设置有中空结构的内套筒24，内套筒24的内径与取芯钻头22的内径相一致，内套筒24的外壁上沿其周向固定安装有若干拉簧25，拉簧25远离内套筒24的一端固定安装在外套筒23的内壁上，内套筒24的外壁顶部与外套筒23的内壁顶部通过球铰链相连接，外套筒23的内壁顶部开设有环形结构的移动槽26，移动槽26内滑动安装有电动滑块27，电动滑块27内固定安装有二号电机28，二号电机28的输出端贯穿电动滑块27并固定安装有凸轮29，凸轮29分别与外套筒23的内壁和内套筒24的外壁相接触，当取芯钻头22在岩石上钻孔并形成岩芯后将固定架2翻转，将固定架2上的外套筒23连同内套筒24同时插入岩石上开设的钻孔中，当内套筒24插入钻孔内时会自动套设在岩芯的外侧并对其起到包裹的作用，此时操作电动滑块27在移动槽26内移动，同时操作二号电机28带动凸轮29转动，凸轮29转动可以推动内套筒24向指定方向倾斜，倾斜状态下的内套筒24可以带动岩芯同步倾斜实现对岩芯的掰断，通过电动滑块27的往复移动可以带动凸轮29沿内套筒24的周向往复移动，凸轮29在移动的同时可以往复的推动内套筒24倾斜可以实现内套筒24的摇摆，通过内套筒24的摇摆可以带动岩芯完全脱离岩石便于取出。

参阅图7，外套筒23远离移动槽26的一端固定安装有圆环状结构的弹力膜231，弹力膜231的内环壁与内套筒24的外环壁固定连接，弹力膜231可以起到防尘的作用可以避免灰尘和碎屑进入外套筒23和内套筒24之间，同时弹力膜231可以配合内套筒24的往复摇摆进行往复的伸张。

参阅图8，内套筒24的内壁上沿其周向插设有若干弹簧卡齿241，内套筒24的底部沿其周向开设有若干插孔242，若干插孔242分别与对应设置的弹簧卡齿241相连通，插孔242内插设有压杆243，压杆243靠近对应设置的弹簧卡齿241的一侧开设有凹槽244，凹槽244与对应设置的弹簧卡齿241凹凸配合，当内套筒24在外套筒23的带动下插入钻孔时会带动压杆243的底部与钻孔的底部相接触，此时内套筒24继续插入钻孔可以推动压杆243插入插孔242内，当压杆243插入插孔242内时会带动凹槽244脱离对应设置的弹簧卡齿241，此时脱离了凹槽244的弹簧卡齿241在压杆243的挤压作用下会自动伸出抵触在岩芯上对其进行固定，当内套筒24往复摇摆时抵触在岩芯上的弹簧卡齿241可以对岩芯的断裂位置进行限定，便于取出完整的岩芯。

参阅图9，凸轮29的两端均转动安装有滚轮291，滚轮291可以提高凸轮29在转动和移动时的稳定性。

参阅图5，夹板15的两侧均固定安装有L型结构的限位板3，限位板3为弧形结构，同一夹板15上的两个限位板3的安装位置相互交错分布，两个夹板15上的限位板3一一对应，固定架2的外壁上开设有四个限位槽31，限位槽31两两对应设置，限位板3靠近固定架2的一侧固定安装有限位块32，限位块32与限位槽31一一对应并凹凸配合，限位板3用于配合夹板15对固定架2进行夹持固定，限位块32配合限位槽31可以提高固定架2被夹持时的稳定性。

参阅图1、图2和图6，主支架1的外壁上铰接有L型结构的连接架4，连接架4远离主支架1的一端固定安装有活动架41，活动架41靠近固定架2的一侧开设有活动槽42，活动槽42内滑动连接有活动板43，活动板43靠近固定架2的一侧固定安装有弧形结构的插板44，插板44与对应设置的限位板3凹凸配合，插板44的两侧均固定安装有卡条45，限位板3靠近插板44的一侧开设有卡槽46，卡条45与卡槽46对应设置并相插接，当固定架2翻转后可操作连接架4移动带动活动架41和活动板43移动至指定位置，此时手动操作活动板43下降可以带动插板44插入两个对应设置的L形限位板3之间，当插板44插入两个限位板3之间时会带动卡条45插入对应位置上的卡槽46内，通过卡条45和卡槽46可以使插板44与两个对应设置的限位板3相插接，通过插接后的插板44和限位板3可以对固定架2起到稳定作用避免固定架2产生晃动，可以提高打孔时的稳定性。

参阅图6，活动板43远离固定架2的一侧固定安装有踏板5，活动架41远离固定架2的一侧开设有升降槽51，升降槽51与活动槽42相连通，升降槽51的开设位置与踏板5的安装位置相对应，踏板5用于人工脚踩，在打孔时可以通过人工脚踩的方式进一步提高打孔的稳定性。

本发明使用的步骤如下：

1、当需要开孔取芯时先将固定架2放置在两个夹板15之间，通过调节螺母13调节螺纹插杆12移动，螺纹插杆12移动可以推动夹板15抵触在固定架2的外壁上对其进行夹持固定，操作连接架4移动带动活动架41和活动板43移动至指定位置，此时手动操作活动板43下降可以带动插板44插入两个对应设置的L形限位板3之间，当插板44插入两个限位板3之间时会带动卡条45插入对应位置上的卡槽46内，通过卡条45和卡槽46可以使插板44与两个对应设置的限位板3相插接，通过插接后的插板44和限位板3可以对固定架2起到稳定作用避免固定架2产生晃动，可以提高打孔时的稳定性，固定架2中的第一电机21带动取芯钻头22转动，取芯钻头22通过转动可以在岩石上开孔并形成岩芯；

2、当开孔完成后将取芯钻头22拔出，操作活动板43复位并脱离对应位置上的限位板3，此时通过人工翻转固定架2，当固定架2翻转后再次操作活动板43插入对应设置的限位板3之间对固定架2进行定位，通过人工手动推动外套筒23和内套筒24同步插入开设好的钻孔内，当内套筒24插入钻孔内时会自动套设在岩芯的外侧并对其起到包裹的作用，此时操作电动滑块27在移动槽26内移动，同时操作二号电机28带动凸轮29转动，凸轮29转动可以推动内套筒24向指定方向倾斜，倾斜状态下的内套筒24可以带动岩芯同步倾斜实现对岩芯的掰断，通过电动滑块27的往复移动可以带动凸轮29沿内套筒24的周向往复移动，凸轮29在移动的同时可以往复的推动内套筒24倾斜可以实现内套筒24的摇摆，通过内套筒24的摇摆可以带动岩芯完全脱离岩石便于取出。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种便携式地质勘探取样器，包括主支架(1)，其特征在于：所述的主支架(1)为凹型结构，所述主支架(1)的两端均开设有通槽(11)，两个所述通槽(11)内均插设有螺纹插杆(12)，所述主支架(1)的两侧均转动安装有调节螺母(13)，两个所述螺纹插杆(12)相互远离的一端均延伸出对应设置的所述通槽(11)并与对应设置的所述调节螺母(13)螺纹连接，两个所述螺纹插杆(12)相互靠近的一端均延伸出对应设置的所述通槽(11)并转动安装有转轴(14)，所述转轴(14)远离对应设置的所述螺纹插杆(12)的一端固定安装有夹板(15)，所述夹板(15)远离对应设置的所述转轴(14)的一端为弧形结构；

两个所述夹板(15)之间设置有圆柱形结构的固定架(2)，所述固定架(2)内固定安装有第一电机(21)，所述第一电机(21)的输出端贯穿所述固定架(2)并固定安装有取芯钻头(22)，所述固定架(2)远离所述取芯钻头(22)的一端固定安装有中空结构的外套筒(23)，所述外套筒(23)的外径与所述取芯钻头(22)的外径相一致，所述外套筒(23)的内壁设置有中空结构的内套筒(24)，所述内套筒(24)的内径与所述取芯钻头(22)的内径相一致，所述内套筒(24)的外壁上沿其周向固定安装有若干拉簧(25)，所述拉簧(25)远离所述内套筒(24)的一端固定安装在所述外套筒(23)的内壁上，所述内套筒(24)的外壁顶部与所述外套筒(23)的内壁顶部通过球铰链相连接，所述外套筒(23)的内壁顶部开设有环形结构的移动槽(26)，所述移动槽(26)内滑动安装有电动滑块(27)，所述电动滑块(27)内固定安装有二号电机(28)，所述二号电机(28)的输出端贯穿所述电动滑块(27)并固定安装有凸轮(29)，所述凸轮(29)分别与所述外套筒(23)的内壁和所述内套筒(24)的外壁相接触。

2.根据权利要求1所述的一种便携式地质勘探取样器，其特征在于：所述的主支架(1)的外壁上并位于所述通槽(11)的两侧均螺纹连接有螺栓(111)，所述螺栓(111)靠近所述螺纹插杆(12)的一端延伸至对应设置的所述通槽(11)内并转动安装有卡块(112)，所述卡块(112)远离所述螺栓(111)的一侧呈线性分布固定安装有若干固定卡齿(113)，所述螺纹插杆(12)的外壁上开设有两个对称设置的线槽(121)，所述线槽(121)与所述卡块(112)一一对应并滑动连接，所述线槽(121)的内壁上开设有齿槽(122)，所述固定卡齿(113)与对应设置的所述齿槽(122)相插接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式地质勘探取样器，其特征在于：所述的外套筒(23)远离移动槽(26)的一端固定安装有圆环状结构的弹力膜(231)，所述弹力膜(231)的内环壁与所述内套筒(24)的外环壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种便携式地质勘探取样器，其特征在于：所述的内套筒(24)的内壁上沿其周向插设有若干弹簧卡齿(241)，所述内套筒(24)的底部沿其周向开设有若干插孔(242)，若干所述插孔(242)分别与对应设置的所述弹簧卡齿(241)相连通，所述插孔(242)内插设有压杆(243)，所述压杆(243)靠近对应设置的所述弹簧卡齿(241)的一侧开设有凹槽(244)，所述凹槽(244)与对应设置的所述弹簧卡齿(241)凹凸配合。

5.根据权利要求1所述的一种便携式地质勘探取样器，其特征在于：所述的凸轮(29)的两端均转动安装有滚轮(291)。

6.根据权利要求1所述的一种便携式地质勘探取样器，其特征在于：所述的夹板(15)的两侧均固定安装有L型结构的限位板(3)，所述限位板(3)为弧形结构，同一所述夹板(15)上的两个所述限位板(3)的安装位置相互交错分布，两个所述夹板(15)上的所述限位板(3)一一对应，所述固定架(2)的外壁上开设有四个限位槽(31)，所述限位槽(31)两两对应设置，所述限位板(3)靠近所述固定架(2)的一侧固定安装有限位块(32)，所述限位块(32)与所述限位槽(31)一一对应并凹凸配合。

7.根据权利要求6所述的一种便携式地质勘探取样器，其特征在于：所述的主支架(1)的外壁上铰接有L型结构的连接架(4)，所述连接架(4)远离所述主支架(1)的一端固定安装有活动架(41)，所述活动架(41)靠近所述固定架(2)的一侧开设有活动槽(42)，所述活动槽(42)内滑动连接有活动板(43)，所述活动板(43)靠近所述固定架(2)的一侧固定安装有弧形结构的插板(44)，所述插板(44)与对应设置的所述限位板(3)凹凸配合，所述插板(44)的两侧均固定安装有卡条(45)，所述限位板(3)靠近所述插板(44)的一侧开设有卡槽(46)，所述卡条(45)与所述卡槽(46)对应设置并相插接。

8.根据权利要求7所述的一种便携式地质勘探取样器，其特征在于：所述的活动板(43)远离所述固定架(2)的一侧固定安装有踏板(5)，所述活动架(41)远离所述固定架(2)的一侧开设有升降槽(51)，所述升降槽(51)与所述活动槽(42)相连通，所述升降槽(51)的开设位置与所述踏板(5)的安装位置相对应。

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