CN114279751A - 地质勘探取样设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种地质勘探取样设备，包括架体和柴油发动机，所述柴油发动机活动装配在架体上，所述柴油发动机的输出端装配有传动机构，所述传动机构的输出端装配有取样机构，所述取样机构包括取样管，所述取样管的外表面均匀开设有窗口，窗口内通过转轴活动连接有取样挖斗，所述取样挖斗的外形与窗口内壁吻合，且所述取样挖斗的外表面与取样管的外表面齐平，所述取样挖斗呈半圆管形，所述取样挖斗的一端呈锯齿状，所述取样管的底部通过螺纹连接有钻头。本发明具有多阶水平取样机构，取样范围大，取样精度高，提高取样效率。

Description

地质勘探取样设备

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种地质勘探取样设备。

背景技术

地质勘探时需要对土层进行取样，取样需要用到取样装置。

对此，公开号为CN109612774A的中国发明专利公开了一种地质勘探取样设备，包括有固定架、控制箱、启动开关、第一船型开关等；固定架的前侧连接有控制箱。该发明通过驱动电机转动，从而使得钻地管和钻齿转动，通过第一减速电机顺时针转动，使得钻地管和钻齿向下移动，如此使得钻地管钻入地面，从而通过收集长槽对泥土进行收集；通过电动推杆的伸缩杆伸长，使得第一挡板将收集长槽内的泥土挡住，防止泥土掉落；通过取样装置将不同深度的泥土取出，如此能够对不同位置的泥土进行检测。

然而其取样时存在一些问题，第一，其通过收集长槽对泥土进行收集，收集长槽是装在钻地管尾端的，不同土壤层的样品都会进入收集仓内，但是，土层都挤压在一起，这样就造成了收集不精确的问题；第二，其不能针对性的收集，影响收集效率；第三，其只能垂直收集，无法收集四周土壤层样品，收集范围小。

因此亟需设计一种地质勘探取样设备来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质勘探取样设备，以解决上述背景技术中提出的收集效率低，收集不够精确，收集范围小的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质勘探取样设备，包括架体和柴油发动机，所述柴油发动机活动装配在架体上，所述柴油发动机的输出端装配有传动机构，所述传动机构的输出端装配有取样机构，所述取样机构包括取样管，所述取样管的外表面均匀开设有窗口，窗口内通过转轴活动连接有取样挖斗，所述取样挖斗的外形与窗口内壁吻合，且所述取样挖斗的外表面与取样管的外表面齐平，所述取样挖斗呈半圆管形，所述取样挖斗的一端呈锯齿状，且所述取样挖斗的另一端固定有半圆齿轮，半圆齿轮与取样挖斗和窗口同轴连接，所述取样管的内部底端固定有托块，所述托块的中心处转动连接有驱动杆，所述驱动杆的外表面均匀套接有驱动齿轮，且所述驱动齿轮与半圆齿轮啮合，所述驱动杆的顶部与传动机构的输出端连接，所述取样管的底部通过螺纹连接有钻头。

优选的，所述架体包括底座，所述底座的表面两侧皆固定有导杆，所述导杆的顶部装配有加固组件。

优选的，所述加固组件包括中部支撑架，所述中部支撑架固定在导杆的顶端，所述中部支撑架的顶端两侧皆通过螺纹连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端固定有顶部支撑架，所述顶部支撑架的后端外表面装配有加强支撑组件，所述加强支撑组件由支撑管套和支撑内杆伸缩连接组成，所述支撑管套与支撑内杆相连的一端通过螺栓与螺母配合固定，且所述支撑管套与支撑内杆的另一端分别与顶部支撑架和底座通过螺栓固定连接，所述中部支撑架上装配有辅助升降组件。

优选的，所述辅助升降组件包括两根导辊，第一根所述导辊的两端分别与中部支撑架转动连接，且第一根所述导辊的一端固定有手轮，第二根所述导辊的两端与底座转动连接，两根所述导辊上套设有链条，所述导辊的两端皆套接有链轮，且所述链条的两端分别与两根导辊上的链轮啮合。

优选的，所述传动机构包括外壳，所述外壳的两端皆通过连接杆连接有套筒，套筒与导杆升降连接，且套筒固定在链条一边上。

优选的，所述外壳的内部设置有从动齿轮、衔接座、从动锥形齿轮、传动件和离合器，所述从动齿轮套接于驱动杆的顶端，所述传动件由两个传动齿轮和一根连接轴组成，两个传动齿轮分别转动连接在连接轴的两端，连接轴通过轴承和轴承套配合活动安装在外壳的内部，所述从动齿轮与其中一个传动齿轮啮合，所述柴油发动机的输出端固定有主动齿轮，主动齿轮与另一个传动齿轮啮合，所述衔接座通过螺纹固定于取样管的顶端，且所述衔接座通过轴承与外壳转动连接，所述衔接座的外表面啮合有从动锥形齿轮，且所述从动锥形齿轮通过轴承与轴承套配合活动安装在外壳的内部。

优选的，所述离合器包括离合件、第二连接座和第二电推杆，所述第二电推杆固定在外壳内，所述第二电推杆的输出端与第二连接座固定连接，所述离合件由传动轴、厚齿轮、薄齿轮和传动锥形齿轮组成，厚齿轮、薄齿轮和传动锥形齿轮分别套接在传动轴的上、中和下三处，厚齿轮与薄齿轮分别与传动件上下两端啮合，传动锥形齿轮与从动锥形齿轮啮合。

优选的，所述驱动杆上的多个驱动齿轮沿其轴线依次设置，所述驱动杆的底部与托块伸缩转动连接，所述外壳的内部设置有第一连接座和第一电推杆，所述驱动杆的顶部通过轴承与第一连接座转动连接，所述第一连接座的侧面与第一电推杆的输出端固定连接，所述第一电推杆固定在外壳内。

优选的，所述外壳的底部固定有注水套，所述注水套由圆管和导液管相固定组成，且所述取样管穿过圆管的中心处。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该地质勘探取样设备具有多阶水平取样机构，取样范围大，取样精度高，提高取样效率。

通过在取样管不同高度上活动安装有取样挖斗，并通过驱动杆与驱动齿轮配合可驱动取样挖斗张开，且不同高度的取样挖斗都可独立开启，在不同高度需要取样时，只需独立开启该位置的取样挖斗，即可将样品收入取样挖斗内保存，不同高度土壤层不会发生混乱，取完一层后，取样机构可继续向下钻孔，继续取样，无需返回重新取样，从而提高取样效率、精度以及范围。

附图说明

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明图1中取样挖斗的结构展开状态示意图；

图3为本发明图2中取样管和取样挖斗的结构局部剖视示意图；

图4为本发明图2中传动机构的结构正视剖视示意图；

图5为本发明图1中架体的结构正视示意图；

图6为本发明图3中驱动杆的结构局部正视示意图；

图7为本发明图1中架体的结构侧视示意图。

图中：1、架体；11、底座；12、导杆；13、加固组件；131、中部支撑架；132、支撑杆；133、顶部支撑架；14、加强支撑组件；141、支撑管套；142、支撑内杆；2、辅助升降组件；21、导辊；22、链条；23、手轮；3、柴油发动机；4、传动机构；41、外壳；42、第一连接座；43、第一电推杆；44、从动齿轮；45、衔接座；46、从动锥形齿轮；47、传动件；48、离合件；49、第二连接座；410、第二电推杆；5、注水套；6、取样机构；61、取样管；62、取样挖斗；63、驱动杆；64、驱动齿轮；65、托块；7、钻头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图7，本发明提供的实施例一：

一种地质勘探取样设备，包括架体1和柴油发动机3，柴油发动机3活动装配在架体1上，柴油发动机3的输出端装配有传动机构4，传动机构4的输出端装配有取样机构6，取样机构6包括取样管61，取样管61的外表面均匀开设有窗口，窗口内通过转轴活动连接有取样挖斗62，通过取样挖斗62在窗口内开合，即可将窗口周边的土壤样品收集到取样挖斗62内，取样挖斗62的外形与窗口内壁吻合，且取样挖斗62的外表面与取样管61的外表面齐平，这样，当取样挖斗62闭合在窗口内后，取样管61的整体表面呈圆管状，不影响开孔工作，取样挖斗62呈半圆管形，让土壤更好的收集在取样挖斗62内，取样挖斗62的一端呈锯齿状，方便插入土内取样，且取样挖斗62的另一端固定有半圆齿轮，半圆齿轮与取样挖斗62和窗口同轴连接，取样管61的内部底端固定有托块65，托块65的中心处转动连接有驱动杆63，驱动杆63的外表面均匀套接有驱动齿轮64，且驱动齿轮64与半圆齿轮啮合，驱动杆63的顶部与传动机构4的输出端连接，通过传动机构4驱动驱动杆63旋转，使驱动杆63通过驱动齿轮64带动半圆齿轮旋转，即可带动取样挖斗62在窗口内旋转开合，取样管61的底部通过螺纹连接有钻头7，取样管61带动钻头7旋转时，即可在土地上进行打孔。

进一步的，架体1包括底座11，底座11的表面两侧皆固定有导杆12，导杆12的顶部装配有可增加架体1整体支撑强度的加固组件13，加固组件13包括中部支撑架131，中部支撑架131固定在导杆12的顶端，中部支撑架131的顶端两侧皆通过螺纹连接有支撑杆132，支撑杆132的顶端固定有顶部支撑架133，顶部支撑架133的后端外表面装配有加强支撑组件14，加强支撑组件14、加固组件13以及底座11之间呈三角状排布，这样，底座11的支撑强度更高，加强支撑组件14由支撑管套141和支撑内杆142伸缩连接组成，支撑管套141与支撑内杆142相连的一端通过螺栓与螺母配合固定，方便支撑管套141与支撑内杆142之间的拆装，且支撑管套141与支撑内杆142的另一端分别与顶部支撑架133和底座11通过螺栓固定连接，方便加强支撑组件14在加固组件13和底座11上的拆装。

进一步的，如图1和图4所示，传动机构4包括外壳41，外壳41的两端皆通过连接杆连接有套筒，套筒与导杆12升降连接，且套筒固定在链条22一边上，使传动机构4可在架体1上升降。

进一步的，如图4所示，外壳41的内部设置有从动齿轮44、衔接座45、从动锥形齿轮46、传动件47和离合器，从动齿轮44套接于驱动杆63的顶端，传动件47由两个传动齿轮和一根连接轴组成，两个传动齿轮分别转动连接在连接轴的两端，连接轴通过轴承和轴承套配合活动安装在外壳41的内部，从动齿轮44与其中一个传动齿轮啮合，柴油发动机3的输出端固定有主动齿轮，主动齿轮与另一个传动齿轮啮合，柴油发动机3可通过主动齿轮驱动离合器，使离合器驱动传动件47带动从动齿轮44旋转，从而驱动驱动杆63旋转，衔接座45通过螺纹固定于取样管61的顶端，且衔接座45通过轴承与外壳41转动连接，衔接座45的外表面啮合有从动锥形齿轮46，且从动锥形齿轮46通过轴承与轴承套配合活动安装在外壳41的内部，从动锥形齿轮46可驱动衔接座45旋转，使衔接座45驱动取样管61旋转。

进一步的，如图1所示，中部支撑架131上装配有辅助升降组件2，辅助升降组件2包括两根导辊21，第一根导辊21的两端分别与中部支撑架131转动连接，且第一根导辊21的一端固定有手轮23，第二根导辊21的两端与底座11转动连接，两根导辊21上套设有链条22，导辊21的两端皆套接有链轮，且链条22的两端分别与两根导辊21上的链轮啮合，通过转动手轮23可带动导辊21旋转，从而带动链条22滚动，控制传动机构4上下升降。

进一步的，如图4所示，离合器包括离合件48、第二连接座49和第二电推杆410，第二电推杆410固定在外壳41内，第二电推杆410的输出端与第二连接座49固定连接，离合件48由传动轴、厚齿轮、薄齿轮和传动锥形齿轮组成，厚齿轮、薄齿轮和传动锥形齿轮分别套接在传动轴的上、中和下三处，厚齿轮与薄齿轮分别与传动件47上下两端啮合，传动锥形齿轮与从动锥形齿轮46啮合，第二电推杆410通过第二连接座49驱动离合件48上下调节高度，即可控制薄齿轮与传动件47底部啮合或者传动锥形齿轮与从动锥形齿轮46啮合。

进一步的，如图1-图2所示，外壳41的底部固定有注水套5，注水套5由圆管和导液管相固定组成，且取样管61穿过圆管的中心处，导液管用于外接水管，水注入圆管内，可冲洗取样机构6，一方面降低取样机构6钻孔温度，也可避免泥土大块粘结。

工作原理：在架体1方便操作的高度处安装有控制开关，控制开关可对第一电推杆43与第二电推杆410进行控制，也用于控制柴油发动机3的进油量，从而控制柴油发动机3的输出转速，控制方式及控制开关皆为已知公开技术，在此不做过多阐述。

使用时，将架体1平稳的放置在需取样的地上，使钻头7抵着地面，接着发动柴油发动机3，操作控制第二电推杆410的开关，使第二电推杆410驱动第二连接座49下降，带动离合件48底部与从动锥形齿轮46啮合，此时，柴油发动机3即可通过传动机构4带动取样管61旋转，使取样管61通过钻头7对地面进行钻孔。

到达取样高度，需要取样时，降低柴油发动机3的转速，通过控制第二电推杆410上升，使离合件48与传动件47的底部啮合，使驱动杆63可被驱动旋转，驱动杆63通过驱动齿轮64旋转，可带动取样挖斗62转动展开，将土壤挖到取样挖斗62内收集，通过柴油发动机3正反转，可将取样挖斗62再闭合到取样管61上，此时可以通过离合器切换，再继续驱动取样管61和钻头7进行钻孔。

柴油发动机3的转速控制以及第二电推杆410的触发自动回落都是现有技术，在此不做过多阐述。

实施例二：

在实施例一的基础上，实施例二的区别在于，驱动杆63上的多个驱动齿轮64沿其轴线依次设置，当最底部的驱动齿轮64与最底部的取样挖斗62上半圆齿轮啮合时，其他高度的驱动齿轮64可以与相应高度取样挖斗62上的半圆齿轮分开，驱动杆63的底部与托块65伸缩转动连接，外壳41的内部设置有第一连接座42和第一电推杆43，驱动杆63的顶部通过轴承与第一连接座42转动连接，第一连接座42的侧面与第一电推杆43的输出端固定连接，第一电推杆43固定在外壳41内，通过第一电推杆43驱动驱动杆63调整高度，可使不同高度的驱动齿轮64单独与相应高度的取样挖斗62上的半圆齿轮啮合，满足不同高度的取样挖斗62独立开合的要求，在取样挖斗62高度调节范围内，从动齿轮44是始终可以与传动件47底部啮合的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种地质勘探取样设备，包括架体（1）和柴油发动机（3），所述柴油发动机（3）活动装配在架体（1）上，其特征在于：所述柴油发动机（3）的输出端装配有传动机构（4），所述传动机构（4）的输出端装配有取样机构（6），所述取样机构（6）包括取样管（61），所述取样管（61）的外表面均匀开设有窗口，窗口内通过转轴活动连接有取样挖斗（62），所述取样挖斗（62）的外形与窗口内壁吻合，且所述取样挖斗（62）的外表面与取样管（61）的外表面齐平，所述取样挖斗（62）呈半圆管形，所述取样挖斗（62）的一端呈锯齿状，且所述取样挖斗（62）的另一端固定有半圆齿轮，半圆齿轮与取样挖斗（62）和窗口同轴连接，所述取样管（61）的内部底端固定有托块（65），所述托块（65）的中心处转动连接有驱动杆（63），所述驱动杆（63）的外表面均匀套接有驱动齿轮（64），且所述驱动齿轮（64）与半圆齿轮啮合，所述驱动杆（63）的顶部与传动机构（4）的输出端连接，所述取样管（61）的底部通过螺纹连接有钻头（7）。

2.根据权利要求1所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述架体（1）包括底座（11），所述底座（11）的表面两侧皆固定有导杆（12），所述导杆（12）的顶部装配有加固组件（13）。

3.根据权利要求2所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述加固组件（13）包括中部支撑架（131），所述中部支撑架（131）固定在导杆（12）的顶端，所述中部支撑架（131）的顶端两侧皆通过螺纹连接有支撑杆（132），所述支撑杆（132）的顶端固定有顶部支撑架（133），所述顶部支撑架（133）的后端外表面装配有加强支撑组件（14），所述加强支撑组件（14）由支撑管套（141）和支撑内杆（142）伸缩连接组成，所述支撑管套（141）与支撑内杆（142）相连的一端通过螺栓与螺母配合固定，且所述支撑管套（141）与支撑内杆（142）的另一端分别与顶部支撑架（133）和底座（11）通过螺栓固定连接，所述中部支撑架（131）上装配有辅助升降组件（2）。

4.根据权利要求3所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述辅助升降组件（2）包括两根导辊（21），第一根所述导辊（21）的两端分别与中部支撑架（131）转动连接，且第一根所述导辊（21）的一端固定有手轮（23），第二根所述导辊（21）的两端与底座（11）转动连接，两根所述导辊（21）上套设有链条（22），所述导辊（21）的两端皆套接有链轮，且所述链条（22）的两端分别与两根导辊（21）上的链轮啮合。

5.根据权利要求4所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述传动机构（4）包括外壳（41），所述外壳（41）的两端皆通过连接杆连接有套筒，套筒与导杆（12）升降连接，且套筒固定在链条（22）一边上。

6.根据权利要求5所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述外壳（41）的内部设置有从动齿轮（44）、衔接座（45）、从动锥形齿轮（46）、传动件（47）和离合器，所述从动齿轮（44）套接于驱动杆（63）的顶端，所述传动件（47）由两个传动齿轮和一根连接轴组成，两个传动齿轮分别转动连接在连接轴的两端，连接轴通过轴承和轴承套配合活动安装在外壳（41）的内部，所述从动齿轮（44）与其中一个传动齿轮啮合，所述柴油发动机（3）的输出端固定有主动齿轮，主动齿轮与另一个传动齿轮啮合，所述衔接座（45）通过螺纹固定于取样管（61）的顶端，且所述衔接座（45）通过轴承与外壳（41）转动连接，所述衔接座（45）的外表面啮合有从动锥形齿轮（46），且所述从动锥形齿轮（46）通过轴承与轴承套配合活动安装在外壳（41）的内部。

7.根据权利要求6所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述离合器包括离合件（48）、第二连接座（49）和第二电推杆（410），所述第二电推杆（410）固定在外壳（41）内，所述第二电推杆（410）的输出端与第二连接座（49）固定连接，所述离合件（48）由传动轴、厚齿轮、薄齿轮和传动锥形齿轮组成，厚齿轮、薄齿轮和传动锥形齿轮分别套接在传动轴的上、中和下三处，厚齿轮与薄齿轮分别与传动件（47）上下两端啮合，传动锥形齿轮与从动锥形齿轮（46）啮合。

8.根据权利要求6所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述驱动杆（63）上的多个驱动齿轮（64）沿其轴线依次设置，所述驱动杆（63）的底部与托块（65）伸缩转动连接，所述外壳（41）的内部设置有第一连接座（42）和第一电推杆（43），所述驱动杆（63）的顶部通过轴承与第一连接座（42）转动连接，所述第一连接座（42）的侧面与第一电推杆（43）的输出端固定连接，所述第一电推杆（43）固定在外壳（41）内。

9.根据权利要求6所述的地质勘探取样设备，其特征在于：所述外壳（41）的底部固定有注水套（5），所述注水套（5）由圆管和导液管相固定组成，且所述取样管（61）穿过圆管的中心处。

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