CN114216719B - 一种地质勘探用旋转取样器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种地质勘探用旋转取样器，包括底板，底板的中部开设有钻孔，底板上圆周设置有多个支撑杆，多个支撑杆上设置有传动板，底板上圆周设置有多个支撑柱，多个支撑柱上设置有安装板，安装板上安装有取样机构，取样机构和传动板传动连接，取样机构包括动力组件和取样组件，动力组件和传动板传动连接，动力组件和取样组件传动连接，安装板上转动设置有支撑组件，用来解决，目前，在钻探并取样的过程中，一般是先采用钻孔器先进行钻孔，钻孔后再对孔洞中堆积的泥土进行取样，不仅操作较为繁琐，且容易造成取样不准确的问题。

Description

一种地质勘探用旋转取样器

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，尤其涉及一种地质勘探用旋转取样器。

背景技术

“地质勘探”即是通过各种手段、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，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、地貌等地质情况进行调查研究工作。

在地质勘探过程中，勘探人员为了了解地表下土壤或岩层的分布情况，需要对土壤进行钻探取样，对于深度要求不高的土壤取样，一般由勘探人员直接对土壤钻探并取样。目前，在钻探并取样的过程中，一般是先采用钻孔器先进行钻孔，钻孔后再对孔洞中堆积的泥土进行取样，不仅操作较为繁琐，且容易造成取样不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种地质勘探用旋转取样器，用来解决，目前，在钻探并取样的过程中，一般是先采用钻孔器先进行钻孔，钻孔后再对孔洞中堆积的泥土进行取样，不仅操作较为繁琐，且容易造成取样不准确的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种地质勘探用旋转取样器，包括底板，所述底板的中部开设有钻孔，所述底板上圆周设置有多个支撑杆，多个所述支撑杆上设置有传动板，所述底板上圆周设置有多个支撑柱，多个所述支撑柱上设置有安装板，所述安装板上安装有取样机构，所述取样机构和传动板传动连接，所述取样机构包括动力组件和取样组件，所述动力组件和传动板传动连接，所述动力组件和取样组件传动连接，所述安装板上转动设置有支撑组件。

进一步，所述动力组件包括电机、转动轴和转动管，所述电机设置在安装板上，所述电机与安装板之间设置有垫片，所述转动轴固定连接在电机的输出轴上，所述转动管套接在转动轴上，所述转动管的内壁上圆周开设有多个第一滑槽，所述转动轴上圆周设置有花键，所述花键位于第一滑槽内，所述转动管外壁上开设有外螺纹，所述传动板呈中空状，所述传动板的内壁上开设有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹螺接，所述转动管的顶部设置有限位环，这样设置，使电机工作时，能够带动转动管转动，同时能够下降。

进一步，所述取样组件包括第一钻头、连接套、第二钻头和连接件，所述第一钻头套设在转动管的底部，所述连接套的截面呈L形，所述连接套设置在第一钻头和转动管上，所述连接件设置在第一钻头内，所述第二钻头套设在第一钻头内，所述第一钻头的内壁上对称开设有第二滑槽，所述第二钻头上对称设置有滑块，所述滑块位于第二滑槽内，所述连接件和第二钻头传动连接，这样设置，通过第一钻头和第二钻头配合，钻孔更容易，同时，能够对指定深度位置进行取样。

进一步，所述连接件包括固定板、电动推杆、传动轴、轴承、定位套、连接座和缓冲件，所述固定板固定设置在第一钻头内，所述电动推杆固定设置在固定板上，所述传动轴的一端固定设置在电动推杆的输出轴上，所述缓冲件设置在第二钻头上，所述连接座固定设置在缓冲件上，所述传动轴的自由端穿设在连接座内，所述轴承设置在传动轴和连接座之间，所述定位套套设在传动轴上，并与连接座固定连接，这样设置，使第二钻头能够进入第一钻头内，从而在第一钻头工作时，对指定深度进行取样，且取样后，便于样品的收集。

进一步，所述缓冲件包括固定柱、减震弹簧、连接盘和固定套，所述固定柱圆周设置在第二钻头上，所述减震弹簧套设在固定柱上，所述连接盘设置在固定柱上，所述固定柱穿出连接盘，所述减震弹簧的一端与第二钻头固定连接，另一端与连接盘固定连接，所述固定套设置在固定柱的自由端，所述连接座固定设置在连接盘的中部，这样设置，减少钻孔过程中对电动推杆的损伤。

进一步，所述支撑组件包括转动座、支撑件和收纳件，所述转动座圆周、等角度设置在安装板底部，所述支撑件转动设置在转动座上，所述收纳件滑动设置安装板上，这样设置，一方面，能够将整个装置固定支撑在取样的地点，另一方面，在不使用时，便于支撑件的收纳。

进一步，所述支撑件包括至少三个结构相同的支撑件，所述支撑件包括第一支撑杆、第二支撑杆和支撑垫，所述第一支撑杆的一端铰接在转动座上，所述第一支撑杆上开设有第三滑槽，所述第一支撑杆上于第三滑槽的两侧开设有轨迹槽，所述第二支撑杆滑动安装在第三滑槽内，所述第二支撑杆上对称设置有限位块，所述限位块位于轨迹槽内，所述第一支撑杆的自由端设置有挡环，所述第二支撑杆的一端开设有盲孔，所述盲孔内安装有弹簧和卡珠，所述弹簧的一端与盲孔的底部固定连接，另一端与卡珠固定连接，所述第一支撑杆上开设有多个卡孔，所述卡珠卡设在卡孔内，所述支撑垫固定设置在第二支撑杆的自由端，这样设置，便于根据不同的取样位置，调节第二支撑杆与第一支撑杆的相对长度，从而将整个装置稳定支撑。

进一步，所述支撑垫上对称设置有卡块，所述底板上开设有卡槽，所述卡槽的两侧开设有限位槽，这样设置，能够将第二支撑杆稳定收纳在底板上。

进一步，所述收纳件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体设置在安装板上，所述第一壳体上对称开设有滑动槽，所述第一壳体于滑动槽处开设有第一连接槽和第二连接槽，所述第二壳体呈透明状，所述第二壳体的内壁上对称设置有固定块，所述第二壳体的外壁上设置有手柄，这样设置，使支撑件在不使用时，能够被第二壳体收纳，便于整个装置的搬运。

进一步，所述支撑垫的底部固定设置有第一锥头，所述底板上圆周设置有第二锥头，这样设置，进一步将整个装置稳定安装在取样地点，从而适应不同的地形。

本发明一种地质勘探用旋转取样器，具有如下优点：

1、通过底板、传动板、动力组件、取样组件和支撑组件的相互配合，能够将整个装置稳定安装在不同的地形上，便于取样，在取样时，能够根据不同的取样需要，针对不同深度的土壤层进行取样，方便、快捷，且取样后的样品便于收集；

2、动力组件包括电机、转动轴和转动管，通过电机、转动轴、转动管和传动板的相互配合，使电机在工作时，能够带动转动管旋转并下降，从而带动取样组件旋转下降，使钻孔和取样更方便，并减少动力源的使用，节约使用成本；

3、取样组件包括第一钻头、连接套、第二钻头和连接件，通过第一钻头、连接套、第二钻头和连接件的相互配合，使在钻孔时，减少对第二钻头和连接件的损伤，在取样时，通过连接件带动第二钻头进入第一钻头，形成取样空间，从而能够根据不同的需要，钻取不同的样品；

4、支撑组件包括转动座、支撑件和收纳件，支撑件包括第一支撑杆、第二支撑杆和支撑垫，一方面通过包括第一支撑杆、第二支撑杆、支撑垫和底板的相互配合，能够将整个装置稳定安装在不同的地形上，避免倾倒，也不需要手扶；另一方面通过第一支撑杆、第二支撑杆、支撑垫、底板和收纳件的相互配合，便于整个装置的搬运。

附图说明

图1是本发明一种地质勘探用旋转取样器的结构示意图；

图2是本发明一种地质勘探用旋转取样器的剖视结构示意图；

图3是图2中A处的放大结构示意图；

图4是图2中B处的放大结构示意图；

图5是本发明一种地质勘探用旋转取样器中第一安装架的安装结构示意图；

图6是本发明一种地质勘探用旋转取样器中套壳的拆分结构示意图；

图7是本发明一种地质勘探用旋转取样器中钻头钻探时的结构示意图；

其中，底板1、第二锥头11、支撑杆12、传动板13、内螺纹131、钻孔14、卡槽15、限位槽151、支撑柱2、安装板21、电机22、转动轴221、花键222、垫片23、第一壳体24、滑动槽241、第一连接槽242、第二连接槽243、转动管25、第一滑槽251、外螺纹252、限位环253、第二壳体3、手柄31、固定块32；

第一支撑杆4、转动座40、第三滑槽401、轨迹槽402、卡孔403、第二支撑杆41、限位块411、盲孔412、弹簧413、卡珠414、支撑垫42、卡块421、第一锥头422；

第一钻头5、连接套51、第二滑槽511、第二钻头52、固定柱521、减震弹簧522、连接盘523、固定套524、滑块525、连接座53、轴承531、定位套532、固定板54、电动推杆541、传动轴542。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

如图1-7所示，本发明的一种地质勘探用旋转取样器，包括底板1，底板1的中部开设有钻孔14。底板1上圆周设置有多个支撑杆12，多个支撑杆12上设置有传动板13。底板1上圆周设置有多个支撑柱2，多个支撑柱2上设置有安装板21，安装板21上安装有取样机构，能够根据不同的需要，对不同深度的土壤进行精准取样。取样机构和传动板13传动连接，使取样机构能够在传动板13上升降。取样机构包括动力组件和取样组件，动力组件和传动板13传动连接，动力组件和取样组件传动连接，通过动力组件、取样组件和传动板13的相互配合，能够根据不同的取样需要，针对不同深度的土壤层进行取样，方便、快捷，且取样后的样品便于收集。安装板21上转动设置有支撑组件，用于将整个装置稳定安装在不同的地形上。

动力组件包括电机22、转动轴221和转动管25，电机22设置在安装板21上，电机22与安装板21之间设置有垫片23，避免损伤电机22本体。转动轴221固定连接在电机22的输出轴上，转动管25套接在转动轴221上，转动管25的内壁上圆周开设有多个第一滑槽251，转动轴221上圆周设置有花键222，花键222位于第一滑槽251内，通过电机22的工作，能够带动转动管25转动。转动管25外壁上开设有外螺纹252，传动板13呈中空状，传动板13的内壁上开设有内螺纹131，外螺纹252和内螺纹131螺接，当转动管25转动时，通过外螺纹252和内螺纹131螺接，使转动管25能够下降，从而使转动管25能够旋转下降。转动管25的顶部设置有限位环253，避免转动轴221与转动管25脱离。

取样组件包括第一钻头5、连接套51、第二钻头52和连接件，第一钻头5套设在转动管25的底部，连接套51的截面呈L形，连接套51设置在第一钻头5和转动管25上，用于将第一钻头5和转动管25固定连接，从而使转动管25的旋转下降能够带动第一钻头5和第二钻头52旋转并下降。连接件设置在第一钻头5内，第二钻头52套设在第一钻头5内，第一钻头5的内壁上对称开设有第二滑槽511，第二钻头52上对称设置有滑块525，滑块525位于第二滑槽511内，一方面，使第一钻头5的转动能够带动第二钻头52转动，另一方面，使第二钻头52能够在第一钻头5内移动。连接件和第二钻头52传动连接，用于带动第二钻头52在第一钻头5内移动，从而能够形成取样空间，进而能够对指定深度位置进行取样。

连接件包括固定板54、电动推杆541、传动轴542、轴承531、定位套532、连接座53和缓冲件，固定板54固定设置在第一钻头5内，电动推杆541固定设置在固定板54上，将电动推杆541固定安装在第一钻头5内。传动轴542的一端固定设置在电动推杆541的输出轴上，缓冲件设置在第二钻头52上，连接座53固定设置在缓冲件上，传动轴542的自由端穿设在连接座53内，轴承531设置在传动轴542和连接座53之间，使传动轴542能够相对连接座53转动。定位套532套设在传动轴542上，并与连接座53固定连接，将传动轴542和连接座53的位置固定，进而将传动轴542和缓冲件固定连接，使电动推杆541工作时，能够带动第二钻头52进入第一钻头5，形成取样空间。

缓冲件包括固定柱521、减震弹簧522、连接盘523和固定套524，固定柱521圆周设置在第二钻头52上，减震弹簧522套设在固定柱521上，连接盘523设置在固定柱521上，且固定柱521穿出连接盘523，减震弹簧522的一端与第二钻头52固定连接，另一端与连接盘523固定连接，使第二钻头52工作时，减震弹簧522能够避免第二钻头52工作产生的震动传递到电动推杆541上，避免电动推杆541的损伤，同时，也能减少第二钻头52的损伤。固定套524固定设置在固定柱521的自由端，将连接盘523和第二钻头52连接成一个整体。连接座53固定设置在连接盘523的中部，进一步减少钻孔过程中对电动推杆541的损伤。

支撑组件包括转动座40、支撑件和收纳件，转动座40圆周、等角度固定设置在安装板21底部，并与支撑柱2错开，避免对收集样品造成阻挡。支撑件转动设置在转动座40上，收纳件滑动设置安装板21上，通过支撑件和收纳件的相互配合，一方面，能够将整个装置固定支撑在取样的地点，另一方面，在不使用时，便于支撑件的收纳，从而便于整个装置的搬运。

支撑件包括至少三个结构相同的支撑件，用于提供稳定的支撑。支撑件包括第一支撑杆4、第二支撑杆41和支撑垫42，第一支撑杆4的一端铰接在转动座40上，使第一支撑杆4和第二支撑杆41能够相对转动座40转动，便于调整支撑位置。第一支撑杆4上开设有第三滑槽401，第一支撑杆4上于第三滑槽401的两侧开设有轨迹槽402，第二支撑杆41滑动安装在第三滑槽401内，第二支撑杆41上对称设置有限位块411，限位块411位于轨迹槽402内，使第二支撑杆41能够在第一支撑杆4内稳定滑动，减少对第一支撑杆4的损伤。第一支撑杆4的自由端设置有挡环，避免第二支撑杆41与第一支撑杆4滑脱。第二支撑杆41的一端开设有盲孔412，盲孔412内安装有弹簧413和卡珠414，弹簧413的一端与盲孔412的底部固定连接，另一端与卡珠414固定连接，第一支撑杆4上开设有多个卡孔403，卡珠414卡设在卡孔403内，用于根据不同的地形，调整第二支撑杆41在第一支撑杆4上的位置，并将调整后的位置固定，使整个装置稳定安装。支撑垫42固定设置在第二支撑杆41的自由端，增大第二支撑杆41的支撑面积。支撑垫42的底部固定设置有第一锥头422，底板1上圆周设置有第二锥头11，通过第一锥头422和第二锥头11的相互配合，进一步将整个装置稳定安装在取样地点，进一步适应不同的地形。

收纳件包括第一壳体24和第二壳体3，第一壳体24固定设置在安装板21上，一方面，将电机22罩住，避免外界的杂质进入电机22内，影响电机22的使用寿命；另一方面，便于第二壳体3的使用。第一壳体24上对称开设有滑动槽241，第一壳体24于滑动槽241处开设有第一连接槽242和第二连接槽243，第二壳体3呈透明状，第二壳体3的内壁上对称设置有固定块32，当支撑件不使用时，通过将固定块32从第一连接槽242滑动卡入第二连接槽243，从而使第二壳体3将第一支撑杆4和第二支撑杆41的上部收纳，一方面，避免支撑件在搬运时，随意转动；另一方面，便于整个装置的搬运。第二壳体3的外壁上设置有手柄31，进一步便于整个装置的搬运。支撑垫42上对称设置有卡块421，底板1上开设有卡槽15，卡槽15的两侧开设有限位槽151，当支撑件不使用时，支撑垫42被收纳在卡槽15内，从而使卡块421安装在限位槽151内，能够将第二支撑杆41稳定收纳在底板1上，进一步避免第一支撑杆4和第二支撑杆41在搬运时转动。

本实施例的使用方法：使用时，通过手柄31转动第二壳体3，使第二壳体3从第二连接槽243卡入第一连接槽242，将第一支撑杆4暴露出来，根据不同的地形，调节第二支撑杆41在第一支撑杆4上的位置，并使卡珠414卡入相应的卡孔403，从而将调节后的第二支撑杆41的位置固定，将第一锥头422和第二锥头11插在地面，进一步将整个装置的位置固定，并使取样位置固定。

启动电机22，电机22工作时，带动转动轴221转动，转动轴221带动转动管25转动，转动管25转动时，外螺,252沿内螺纹131转动，从而使转动管25旋转并下降，在转动管25旋转下降的过程中，带动第一钻头5和第二钻头52旋转下降，使第一钻头5和第二钻头52穿过钻孔14，并对土壤进行钻孔，当第一钻头5和第二钻头52到达指定的取样深度时，启动电动推杆541，电动推杆541的输出轴带动传动轴542收缩，使第二钻头52进入第一钻头5内，形成取样空间，再次启动电机22，使第一钻头5继续旋转下降，从而使土壤进入取样空间，从而完成取样；取样完成后，启动电机22反转，使第一钻头5和第二钻头52退出土壤，并位于底板1上，再次启动电动推杆541，使第二钻头52复位，从而将取样空间的土壤样品推出取样空间，方便、快捷，能够根据不同的需要，对不同深度的土壤精准取样。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种地质勘探用旋转取样器，其特征在于：包括底板，所述底板的中部开设有钻孔，所述底板上圆周设置有多个支撑杆，多个所述支撑杆上设置有传动板，所述底板上圆周设置有多个支撑柱，多个所述支撑柱上设置有安装板，所述安装板上安装有取样机构，所述取样机构和传动板传动连接，所述取样机构包括动力组件和取样组件，所述动力组件和传动板传动连接，所述动力组件和取样组件传动连接，所述安装板上转动设置有支撑组件；

所述动力组件包括电机、转动轴和转动管，所述电机设置在安装板上，所述电机与安装板之间设置有垫片，所述转动轴固定连接在电机的输出轴上，所述转动管套接在转动轴上，所述转动管的内壁上圆周开设有多个第一滑槽，所述转动轴上圆周设置有花键，所述花键位于第一滑槽内，所述转动管外壁上开设有外螺纹，所述传动板呈中空状，所述传动板的内壁上开设有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹螺接，所述转动管的顶部设置有限位环；

所述取样组件包括第一钻头、连接套、第二钻头和连接件，所述第一钻头套设在转动管的底部，所述连接套的截面呈L形，所述连接套设置在第一钻头和转动管上，所述连接件设置在第一钻头内，所述第二钻头套设在第一钻头内，所述第一钻头的内壁上对称开设有第二滑槽，所述第二钻头上对称设置有滑块，所述滑块位于第二滑槽内，所述连接件和第二钻头传动连接；

所述连接件包括固定板、电动推杆、传动轴、轴承、定位套、连接座和缓冲件，所述固定板固定设置在第一钻头内，所述电动推杆固定设置在固定板上，所述传动轴的一端固定设置在电动推杆的输出轴上，所述缓冲件设置在第二钻头上，所述连接座固定设置在缓冲件上，所述传动轴的自由端穿设在连接座内，所述轴承设置在传动轴和连接座之间，所述定位套套设在传动轴上，并与连接座固定连接；

所述缓冲件包括固定柱、减震弹簧、连接盘和固定套，所述固定柱圆周设置在第二钻头上，所述减震弹簧套设在固定柱上，所述连接盘设置在固定柱上，所述固定柱穿出连接盘，所述减震弹簧的一端与第二钻头固定连接，另一端与连接盘固定连接，所述固定套设置在固定柱的自由端，所述连接座固定设置在连接盘的中部。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用旋转取样器，其特征在于：所述支撑组件包括转动座、支撑件和收纳件，所述转动座圆周、等角度设置在安装板底部，所述支撑件转动设置在转动座上，所述收纳件滑动设置安装板上。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探用旋转取样器，其特征在于：所述支撑件包括至少三个结构相同的支撑件，所述支撑件包括第一支撑杆、第二支撑杆和支撑垫，所述第一支撑杆的一端铰接在转动座上，所述第一支撑杆上开设有第三滑槽，所述第一支撑杆上于第三滑槽的两侧开设有轨迹槽，所述第二支撑杆滑动安装在第三滑槽内，所述第二支撑杆上对称设置有限位块，所述限位块位于轨迹槽内，所述第一支撑杆的自由端设置有挡环，所述第二支撑杆的一端开设有盲孔，所述盲孔内安装有弹簧和卡珠，所述弹簧的一端与盲孔的底部固定连接，另一端与卡珠固定连接，所述第一支撑杆上开设有多个卡孔，所述卡珠卡设在卡孔内，所述支撑垫固定设置在第二支撑杆的自由端。

4.根据权利要求3所述的一种地质勘探用旋转取样器，其特征在于：所述支撑垫上对称设置有卡块，所述底板上开设有卡槽，所述卡槽的两侧开设有限位槽。

5.根据权利要求4所述的一种地质勘探用旋转取样器，其特征在于：所述收纳件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体设置在安装板上，所述第一壳体上对称开设有滑动槽，所述第一壳体于滑动槽处开设有第一连接槽和第二连接槽，所述第二壳体呈透明状，所述第二壳体的内壁上对称设置有固定块，所述第二壳体的外壁上设置有手柄。

6.根据权利要求5所述的一种地质勘探用旋转取样器，其特征在于：所述支撑垫的底部固定设置有第一锥头，所述底板上圆周设置有第二锥头。

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