CN114659824A - 一种水陆两栖多用途车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种水陆两栖多用途车辆，其包括底盘、驾驶舱和采样装置，其中，底盘设有行走装置、封闭箱，行走装置用于底盘行走，封闭箱用于提供浮力；驾驶舱与底盘顶部连接；采样装置与封闭箱底部连接，采样装置包括伸缩驱动件、采样壳体、采样管、管塞、磁性转换件和弹性件；伸缩驱动件与采样壳体连接以驱动采样壳体升降；采样壳体内部设有管槽；采样管安装于管槽；管塞封闭采样管的管口，管塞具有磁性；磁性转换件安装于采样壳体，磁性转换件沿采样管的轴向方向与管塞位置对应，磁性转换件的正负极方向能够转换；弹性件连接管塞和磁性转换件。本申请能够深入沼泽中心内部区域并进行土壤采样。

Description

一种水陆两栖多用途车辆

技术领域

本发明涉及水陆两栖车辆技术领域，具体涉及一种水陆两栖多用途车辆。

背景技术

沼泽是陆地上潮湿积水、喜湿性植物大量生长并有泥炭堆积的地方，我国沼泽分布范围广、面积大，占全国陆地面积的1.15％，沼泽深度范围大致分布在1m～20m。除森林沼泽外，湖边、江畔、草地、泥潭区域的某些地方也会有较深的沼泽区域。沼泽勘测能够协助开发沼泽，使沼泽得到合理利用。

然而目前的沼泽车不适用于沼泽区域的中心深处，并不能深入沼泽内部中心区域，受环境限制较大，水陆两栖运输工具的结构也并不适用于沼泽区域，行进速度慢，容易陷入沼泽，因此，野外救援、道路地形勘测时可能会遇到无法通过的沼泽区域，让专业人员束手无策，无法展开工作。尤其是沼泽土壤勘测通常需要现场采样，然而，现有的土壤勘测设备都不能深入沼泽内部区域进行采样和勘测，尤其不适用于较深的沼泽区域，受环境限制较大。

因此，急需能够深入沼泽中心内部区域并进行土壤采样的沼泽勘测车辆。

发明内容

为解决上述背景技术中阐述的如何深入沼泽内部中心区域并进行土壤采样的技术问题，本申请的目的在于提出一种水陆两栖多用途车辆，其能够一次性实现沼泽区域的土壤采样，不用分多次采样，利用磁铁同性相斥、异性相吸的原理进行采样管的开盖和关盖。

为了达到上述目的，本申请采取了如下所述的技术方案：

一种水陆两栖多用途车辆，其包括底盘、驾驶舱和采样装置，其中，所述底盘设有行走装置、封闭箱，所述行走装置用于底盘行走，所述封闭箱用于提供浮力；所述驾驶舱与所述底盘顶部连接；所述采样装置与所述封闭箱底部连接，所述采样装置包括伸缩驱动件、采样壳体、采样管、管塞、磁性转换件和弹性件；所述伸缩驱动件与所述采样壳体连接以驱动所述采样壳体升降；所述采样壳体内部设有管槽；所述采样管安装于所述所述管槽；所述管塞封闭所述采样管的管口，所述管塞具有磁性；所述磁性转换件安装于所述采样壳体，所述磁性转换件沿所述采样管的轴向方向与所述管塞位置对应，所述磁性转换件的正负极方向能够转换；所述弹性件连接所述管塞和所述磁性转换件。

驾驶人员驾驶车辆驶入沼泽，驶入采样区域中后，启动伸缩驱动件，带动采样壳体伸入沼泽平面以下，此时磁性转换件与管塞为同性，两者之间具有相斥的磁力，管塞塞紧采样管的管口，监测到采样壳体到达指定采样深度后，转换磁性转换件的正负极方向，使得磁性转换件与管塞为异性，两者之间具有相吸的磁力，磁性转换件在采样壳体的位置是固定的，因此，管塞受到朝向磁性转换件方向的力，磁性转换件和管塞之间的弹簧受压缩，此时采样管的管口打开，沼泽中的浆料可以进入采样管，还可以利用伸缩驱动件带动采样壳体进行轴向方向的小位移辅助沼泽中的浆料灌入采样管，采样完毕后，再次转换磁性转换件的正负极方向，使得磁性转换件与管塞回到同性状态，两者之间具有相斥的磁力，管塞可以塞紧采样管的管口，以此完成一个采样点的采样，通过设置多个采样管，每个采样管对应一个或者多个磁性转换件，可以一次性完成多次采样，采样过程中车辆还可以继续前进或者后退，因此不仅可以完成不同深度的多点采样，还可以进行等深线的多点采样，采样装置下入沼泽一次即可完成所有采样点的采样。

所述磁性转换件缠绕设置导线，改变电流方向转换所述磁性转换件的正负极方向。增多导线的缠绕圈数可以增加磁力。

在密度较大的沼泽中采样时，采样装置难以冲破阻碍伸入沼泽中，并且不容易下潜，因此，水陆两栖多用途车辆还包括回转座、破碎刀片、旋转驱动件和回转轴承，所述回转座套设于所述采样壳体外壁，所述破碎刀片与所述回转座连接，所述旋转驱动件驱动所述回转座旋转，所述回转轴承设于所述采样壳体外壁与所述回转座之间。由此，破碎刀片高速旋转，可以减小采样装置伸入沼泽水平面以下和下潜的阻力，由于采样的目的不一，采样装置到达采样点附近时，可以选择破碎刀片继续旋转还是停止旋转，避免影响采样数据的真实性。

采样管可以为真空采样管，以此，采样管内部压强小于外部，为了避免出现管塞打不开的情况，所述采样管为真空采样管，所述采样壳体外壁设有与所述采样管轴向平行的升降部，所述回转轴承设有沿所述升降部移动的滑动件，所述回转座设有开塞辅助件，所述开塞辅助件沿所述采样管轴向向所述管塞的方向凸出，所述管塞设有抵接部，所述开塞辅助件能够与所述抵接部抵接。由此，通过旋转回转座，能够周向定位需要打开的真空采样管的位置，将开塞辅助件对准管塞，然后通过使滑动件在升降部上移动，可以使开塞辅助件与管塞抵接，从而辅助打开真空采样管。

所述采样壳体外壁开设移动槽，所述移动槽为所述升降部，所述滑动件与升降液压缸的液压轴端部连接。

车辆可能会遇到陷入沼泽的危险，为了紧急脱困自救，水陆两栖多用途车辆还包括动力辅助装置，所述动力辅助件位于所述封闭箱，所述动力辅助装置包括抽料泵、料仓、喷射件、喷射驱动件，所述抽料泵具有抽料管道和输料管道，所述抽料管道从所述封闭箱伸出，所述输料管道与所述料仓连通；所述喷射件安装于所述料仓，所述喷射件设有伸出所述料仓和所述封闭箱的喷射口，所述喷射口朝向所述底盘外侧；所述喷射驱动件设于所述料仓内，所述喷射驱动件驱动所述喷射件进行喷射。由此，利用沼泽自身的泥浆进行喷射脱困，不必携带喷射介质，还可以暂时减少车辆周围的泥浆。

所述动力辅助装置还包括辅助桨，所述辅助桨位于所述驾驶舱两侧，所述辅助桨的旋转平面与所述驾驶舱的驾驶方向平行设置，所述抽料管道从所述封闭箱顶部伸出，所述抽料管道的管口朝向所述辅助桨设置。由此辅助将转动时，一方面可以将沼泽泥浆打碎稀释，另一方面还可以向抽料管道的管口送料。

所述采样管的内壁设有管壁槽，所述管壁槽沿所述采样管的轴向延伸。泥浆可以顺管壁槽滑落，防止沼泽泥浆粘附在管壁上。

所述采样管管口的径向尺寸逐渐扩大。由此，对管塞脱离和塞进管口进行导向，方便管塞脱离和塞进采样管的管口。

所述驾驶舱在前进方向设有第一破碎件和/或所述底盘在前进方向设有第二破碎件。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的主视结构示意图；

图2是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的底盘的俯视的透视结构示意图；

图3是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的驾驶舱的俯视结构示意图

图4是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的部分结构示意图；

图5是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的采样装置的内部结构的主视结构示意图；

图6是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的采样装置忽略磁性转换件的俯视结构示意图；

图7是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的采样管的半剖结构示意图；

图8是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的采样装置的主视结构示意图；

图9是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的采样装置忽略磁性转换件和破碎刀片的俯视结构示意图；

图10是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例的底盘部分结构的俯视结构示意图

图11是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例中料仓的立体结构示意图

图12是一种水陆两栖多用途车辆一种示意性实施例中履带的立体结构示意图。

附图标记说明：

图3中的箭头所指方向为车辆前进时沼泽中泥浆的流动方向。

1.底盘；11.行走装置；111.辅助桨排；12.封闭箱；

2.驾驶舱；

3.采样装置；31.伸缩驱动件；32.采样壳体；321.管槽；322.升降部；323.滑动件；33.采样管；331.管壁槽；34.管塞；341.抵接部；35.磁性转换件；36.弹性件；

4.回转座；41.破碎刀片；42.旋转驱动件；43.回转轴承；44.开塞辅助件；

5.动力辅助装置；51.抽料泵；511.抽料管道；512.输料管道；52.料仓；521.主料仓；522.辅料仓；53.喷射件；54.喷射驱动件；55.辅助桨；

6.第一破碎件；

7.第二破碎件。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

参照图1～12，本申请提出一种水陆两栖多用途车辆，其可以包括底盘1、驾驶舱2和采样装置3，其中，底盘1设有行走装置11、封闭箱12，行走装置11用于底盘1行走，封闭箱12用于提供浮力；驾驶舱2与底盘1顶部连接；采样装置3与封闭箱12底部连接，采样装置3包括伸缩驱动件31、采样壳体32、采样管33、管塞34、磁性转换件35和弹性件36；伸缩驱动件31与采样壳体32连接以驱动采样壳体32升降；采样壳体32内部设有管槽321；采样管33安装于管槽321；管塞34封闭采样管33的管口，管塞34具有磁性；磁性转换件35安装于采样壳体32，磁性转换件35沿采样管33的轴向方向与管塞34位置对应，磁性转换件35的正负极方向能够转换；弹性件36连接管塞34和磁性转换件35。

本领域技术人员应当明白，行走装置11可以包括气球轮胎、履带等。车辆的浮力主要依靠封闭箱12，在一种具体的实施例中，封闭箱12内可以充入密度较小的气体，进一步增加浮力，防止车辆陷入沼泽，当行走装置11包括履带时，参照图12，履带表面可以设置数个凸出的辅助桨55排111，帮助车辆在沼泽中行走时排浆，为车辆提供辅助的浮力；当行走装置11包括气球轮胎时，在一种具体的实施例中，可以向气球轮胎内充入密度较小的气体，为车辆提供辅助的浮力。

驾驶人员驾驶车辆驶入沼泽，驶入采样区域中后，启动伸缩驱动件31，带动采样壳体32伸入沼泽平面以下，此时磁性转换件35与管塞34为同性，两者之间具有相斥的磁力，管塞34塞紧采样管33的管口，监测到采样壳体32到达指定采样深度后，转换磁性转换件35的正负极方向，使得磁性转换件35与管塞34为异性，两者之间具有相吸的磁力，磁性转换件35在采样壳体32的位置是固定的，因此，管塞34受到朝向磁性转换件35方向的力，磁性转换件35和管塞34之间的弹簧受压缩，此时采样管33的管口打开，沼泽中的浆料可以进入采样管33，还可以利用伸缩驱动件31带动采样壳体32进行轴向方向的小位移辅助沼泽中的浆料灌入采样管33，采样完毕后，再次转换磁性转换件35的正负极方向，使得磁性转换件35与管塞34回到同性状态，两者之间具有相斥的磁力，管塞34可以塞紧采样管33的管口，以此完成一个采样点的采样，通过设置多个采样管33，每个采样管33对应一个或者多个磁性转换件35，可以一次性完成多次采样，采样过程中车辆还可以继续前进或者后退，因此不仅可以完成不同深度的多点采样，还可以进行等深线的多点采样，采样装置3下入沼泽一次即可完成所有采样点的采样。

参照图5，作为一种具体的实施例，管槽321的槽口可以设置在采样壳体32的两个端部，采样管33在测样壳体的两端设置，可以增加采样管33的数量。由于可以使伸缩驱动件31进行上下小幅度的移动，能够辅助沼泽中的泥浆灌入采样管33，因此无论采样管33的管口朝上还是朝下，都可以顺利取样。

作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，磁性转换件35缠绕设置导线，改变电流方向转换磁性转换件35的正负极方向。增多导线的缠绕圈数可以增加磁力。

在密度较大的沼泽中采样时，采样装置3难以冲破阻碍伸入沼泽中，并且不容易下潜，作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，参照图8和图9，水陆两栖多用途车辆还可以包括回转座4、破碎刀片41、旋转驱动件42和回转轴承43，回转座4套设于采样壳体32外壁，破碎刀片41与回转座4连接，旋转驱动件42驱动回转座4旋转，回转轴承43设于采样壳体32外壁与回转座4之间。由此，破碎刀片41高速旋转，可以减小采样装置3伸入沼泽水平面以下和下潜的阻力，由于采样的目的不一，采样装置3到达采样点附近时，可以选择破碎刀片41继续旋转还是停止旋转，避免影响采样数据的真实性。在一种具体的实施例中，回转轴承43可以为外齿式回转轴承43。在一种具体的实施例中，旋转驱动件42为液压马达。

采样管33可以为真空采样管33，以此，采样管33内部压强小于外部，为了避免出现管塞34打不开的情况，作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，参照图8和图9，采样管33为真空采样管33，采样壳体32外壁设有与采样管33轴向平行的升降部322，回转轴承43设有沿升降部322移动的滑动件323，回转座4设有开塞辅助件44，开塞辅助件44沿采样管33轴向向管塞34的方向凸出，管塞34设有抵接部341，开塞辅助件44能够与抵接部341抵接。由此，通过旋转回转座4，能够周向定位需要打开的真空采样管33的位置，将开塞辅助件44对准管塞34，然后通过使滑动件323在升降部322上移动，可以使开塞辅助件44与管塞34抵接，从而辅助打开真空采样管33。在一种具体的实施例中，采样壳体32外壁可以设有一周活动壁，活动壁设有滑动件323，回转轴承43内圈与活动壁连接，旋转驱动件42与活动壁固定连接，可以随活动壁上下移动。

作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，参照图8，采样壳体32外壁开设移动槽，移动槽为升降部322，滑动件323与升降液压缸的液压轴端部连接，升降液压缸可以为多级液压缸，液压轴的行程大于缸体长度，可以减小结构尺寸。

车辆可能会遇到陷入沼泽的危险，为了紧急脱困自救，作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，参照图1、图2、图3、图4和图11，水陆两栖多用途车辆还包括动力辅助装置5，动力辅助件位于封闭箱12，动力辅助装置5包括抽料泵51、料仓52、喷射件53、喷射驱动件54，抽料泵51具有抽料管道511和输料管道512，抽料管道511从封闭箱12伸出，输料管道512与料仓52连通；喷射件53安装于料仓52，喷射件53设有伸出料仓52和封闭箱12的喷射口，喷射口朝向底盘1外侧；喷射驱动件54设于料仓52内，喷射驱动件54驱动喷射件53进行喷射。由此，利用沼泽自身的泥浆进行喷射脱困，不必携带喷射介质，还可以暂时减少车辆周围的泥浆。在一种具体的实施例中，射件为旋转式喷射件53，可以360°旋转，进行各个角度的喷射。抽料泵51位于封闭箱12的底板上。

作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，动力辅助装置5还包括辅助桨55，辅助桨55位于驾驶舱2两侧，辅助桨55的旋转平面与驾驶舱2的驾驶方向平行设置，抽料管道511从封闭箱12顶部伸出，抽料管道511的管口朝向辅助桨55设置。由此辅助将转动时，一方面可以将沼泽泥浆打碎稀释，另一方面还可以向抽料管道511的管口送料。

作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，采样管33的内壁设有管壁槽331，管壁槽331沿采样管33的轴向延伸。泥浆可以顺管壁槽331滑落，防止沼泽泥浆粘附在管壁上。

作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，采样管33管口的径向尺寸逐渐扩大。由此，对管塞34脱离和塞进管口进行导向，方便管塞34脱离和塞进采样管33的管口。

作为一种水陆两栖多用途车辆可选的实现方式，驾驶舱2在前进方向设有第一破碎件6和底盘1在前进方向设有第二破碎件7。作为一种具体的实施方式，第一破碎件6和第二破碎件7可以为破碎钻。

作为一种具体实施方式，料仓还可以设为主料仓521和辅料仓522，主料仓521用于容纳沼泽泥浆，辅料仓522容纳水，辅料仓522和主料仓521之间的连通处设有水阀，一方面方便清洁主料仓521，另一方面可以用于稀释主料仓521中的沼泽泥浆。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，包括：

底盘，所述底盘设有行走装置、封闭箱，所述行走装置用于底盘行走，所述封闭箱用于提供浮力；

驾驶舱，所述驾驶舱与所述底盘顶部连接；

采样装置，所述采样装置与所述封闭箱底部连接，所述采样装置包括伸缩驱动件、采样壳体、采样管、管塞、磁性转换件和弹性件；所述伸缩驱动件与所述采样壳体连接以驱动所述采样壳体升降；所述采样壳体内部设有管槽；所述采样管安装于所述所述管槽；所述管塞封闭所述采样管的管口，所述管塞具有磁性；所述磁性转换件安装于所述采样壳体，所述磁性转换件沿所述采样管的轴向方向与所述管塞位置对应，所述磁性转换件的正负极方向能够转换；所述弹性件连接所述管塞和所述磁性转换件。

2.根据权利要求1所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，所述磁性转换件缠绕设置导线，改变电流方向转换所述磁性转换件的正负极方向。

3.根据权利要求1所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，还包括回转座、破碎刀片、旋转驱动件和回转轴承，所述回转座套设于所述采样壳体外壁，所述破碎刀片与所述回转座连接，所述旋转驱动件驱动所述回转座旋转，所述回转轴承设于所述采样壳体外壁与所述回转座之间。

4.根据权利要求3所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，所述采样管为真空采样管，所述采样壳体外壁设有与所述采样管轴向平行的升降部，所述回转轴承设有沿所述升降部移动的滑动件，所述回转座设有开塞辅助件，所述开塞辅助件沿所述采样管轴向向所述管塞的方向凸出，所述管塞设有抵接部，所述开塞辅助件能够与所述抵接部抵接。

5.根据权利要求4所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，所述采样壳体外壁开设移动槽，所述移动槽为所述升降部，所述滑动件与升降液压缸的液压轴端部连接。

6.根据权利要求1所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，还包括动力辅助装置，所述动力辅助件位于所述封闭箱，所述动力辅助装置包括抽料泵、料仓、喷射件、喷射驱动件，所述抽料泵具有抽料管道和输料管道，所述抽料管道从所述封闭箱伸出，所述输料管道与所述料仓连通；所述喷射件安装于所述料仓，所述喷射件设有伸出所述料仓和所述封闭箱的喷射口，所述喷射口朝向所述底盘外侧；所述喷射驱动件设于所述料仓内，所述喷射驱动件驱动所述喷射件进行喷射。

7.根据权利要求6所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，所述动力辅助装置还包括辅助桨，所述辅助桨位于所述驾驶舱两侧，所述辅助桨的旋转平面与所述驾驶舱的驾驶方向平行设置，所述抽料管道从所述封闭箱顶部伸出，所述抽料管道的管口朝向所述辅助桨设置。

8.根据权利要求1所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，所述采样管的内壁设有管壁槽，所述管壁槽沿所述采样管的轴向延伸。

9.根据权利要求1所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，所述采样管管口的径向尺寸逐渐扩大。

10.根据权利要求1所述的一种水陆两栖多用途车辆，其特征在于，所述驾驶舱在前进方向设有第一破碎件和/或所述底盘在前进方向设有第二破碎件。

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