CN114894533A - 一种地质开采取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种地质开采取样装置，涉及取样装置技术领域，包括连接筒与转孔筒，所述连接筒内可拆卸连接有双层筒，所述双层筒由内筒和外筒构成且内筒的外侧壁和外筒的内侧壁形成外腔，所述内筒内设置内腔，所述双层筒的外腔设置有用于对样本夹持的夹持组件，所述双层筒的内腔内滑动连接有活塞，所述双层筒外围螺纹连接有螺纹套。本发明在转孔筒转动后会使外筒与双层筒深入土壤中，使土壤形成土壤柱，旋转后的转动爪会对双层筒内部的土壤柱抵紧，拉动连接环带动双层筒与其内部的土壤柱移出外筒，因取出的土壤为土壤柱，能够很好的观看每一层的结构，在取样的过程中没有导致土壤混乱，从而没有破坏土壤的结构，进而保证了地质取样结构的准确性。

Description

一种地质开采取样装置

技术领域

本发明涉及取样装置技术领域，具体而言，涉及一种地质开采取样装置。

背景技术

地质开采前需要先对周围的土壤取样，以便更好的观察土壤内金属含量，通常会使用取样装置对土壤取样，取样装置是指用于获取地质样品的工具。现有常用的有土钻、铁锹和铁铲。土钻由硬质材料制成的钻头和手柄组成。钻头常为绞龙旋转式，绞龙旋转式钻头顶端是一对可以旋转切入土壤的锐利刀口，随着手柄的旋转向下钻入土面，在绞龙旋转式钻头转动的情况下会把土壤输送至外部，收集后便完成取样的过程，此种方式因体积小具有很好的便携性，深受行业的推广使用。

但是在使用中也遇到了一些需要解决的问题，如，绞龙旋转式钻头转动对土壤产生大量的推动力，容易破坏土壤结构或出现样品取出后混乱，导致地质取样的结构准确性降低，为此我们推出一种地质开采取样装置，来解决上述中遇到的问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明要解决的技术问题是：如何尽可能避免样品取出后混乱的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种地质开采取样装置，包括连接筒与转孔筒，所述连接筒的下端表面固定连接转孔筒，所述连接筒内可拆卸连接有双层筒，所述双层筒由内筒和外筒构成且内筒的外侧壁和外筒的内侧壁形成外腔，所述内筒内设置内腔，所述双层筒的外腔设置有用于对样本夹持的夹持组件，所述双层筒的内腔内滑动连接有活塞，所述双层筒外围螺纹连接有螺纹套，所述双层筒的内腔壁设置有通槽,所述连接筒的外围固定连接有若干个限位球，所述连接筒的外围设置有复位组件。

作为优选的，所述转孔筒内设置有通孔，所述转孔筒与连接筒以及双层筒的外腔相互连通。

作为优选的，所述连接筒的外围固定连接有手柄，两个所述手柄以连接筒的中心对称。

作为优选的，所述连接筒的外围固定连接有弹簧，所述连接筒内穿入有销杆，所述弹簧的一端与销杆的拉动端固定连接，所述销杆的一端穿入双层筒内壁，所述双层筒的外围与连接筒的内壁抵紧。

作为优选的，所述夹持组件包括齿条、齿轮、抵紧块、转动爪；

所述齿条滑动连接于双层筒的外腔内，所述双层筒的外筒的内侧壁固定连接滑块，两个所述滑块之间滑动连接齿条；

所述齿条的一侧啮合连接齿轮，每个所述齿轮的外围固定连接抵紧块，所述抵紧块的一端表面与转动爪抵紧。

作为优选的，若干个所述齿条以双层筒的中心呈环形设置，每个所述齿条外围固定连接有弹片安装块，所述弹片安装块的下表面固定连接有弹力片，所述弹力片的下表面与双层筒上表面固定连接。

作为优选的，所述齿轮转动连接于齿轮安装杆的外围，所述齿轮安装杆的一端与双层筒的外腔壁固定连接。

作为优选的，所述转动爪转动连接于通槽内，所述双层筒的外腔壁固定连接固定块，所述固定块内转动连接连接销，所述连接销的外围固定连接曲形杆，所述曲形杆的一端与转动爪的一侧固定连接。

作为优选的，所述连接销的拉动端固定连接有扭簧，所述扭簧的一端固定连接固定块。

作为优选的，所述双层筒的上端延伸至连接筒外部，所述双层筒的外围通过螺栓可拆卸连接有连接环，所述连接环与双层筒的外围抵紧，所述连接环内螺纹连接螺栓，所述螺栓的一端与连接环的外围抵紧，所述连接环的外围固定连接有固定杆，所述固定杆内螺纹连接有螺杆，所述螺杆的一端穿过螺纹套，所述螺杆的一端与活塞固定连接。

作为优选的，所述复位组件包括第一支撑块、轴承、复位弹簧、第二支撑块、支撑架；

所述连接筒穿过第一支撑块与第二支撑块，所述第一支撑块的上表面转动连接轴承，所述轴承的内圈与连接筒固定连接，所述第一支撑块的下表面固定连接复位弹簧，所述复位弹簧的下端与第二支撑块固定连接，所述第二支撑块的外围固定连接有支撑架，所述第二支撑块的下表面与限位球抵紧。

作为优选的，所述第一支撑块的上表面固定连接有滚珠安装块，若干个所述滚珠安装块以第一支撑块的中心环形设置，每个所述滚珠安装块的外侧均通过滚珠安装销转动连接有滚珠，所述滚珠的上表面与轴承外圈内滚动连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明主要控制手柄使连接筒带动转孔筒转动，因转孔筒下表面设置有刀口，在转孔筒转动后会使连接筒与双层筒深入土壤中，主要为了提高转入的效率。之后土壤会形成圆柱体处于双层筒内腔中。接着拧动螺纹套使其向下移动，推动夹持组件中的若干个齿条向下移动，齿条向下移动后会使齿轮带动抵紧块转动，转动后的抵紧块会与转动爪接触，推动转动爪旋转，旋转后的转动爪会对双层筒内部的土壤柱抵紧，为后续提起土壤住增加牢固力，防止滑动。同时螺纹套牢牢的抵紧齿条的上端，用于限制齿条移动，使转动爪牢牢的对土壤柱抵紧；

微微的转动连接筒，或者拉动销杆使销杆与双层筒分离，便能转动连接筒或者双层筒，多次的转动连接筒或者双层筒，最终会使处于双层筒内部的土壤柱底部与地底连接处断开，增加取出土壤柱的成功率。然后可拉动连接环带动双层筒与其内部的土壤柱移出连接筒，因取出的土壤为土壤柱，能够很好的观看每一层的结构，在取样的过程中没有导致土壤混乱，从而没有破坏土壤的结构，进而保证了地质取样结构的准确性；

在双层筒带着土壤柱移出外筒之后，拧动螺纹套向上移动归位，齿条在弹力片反弹力的作用下会使齿条上移归位，从而使齿条通过带动齿轮转动使抵紧块不再对双层筒内部的土壤柱抵紧，之后通过拧动螺杆转动，使螺杆向下移动，螺杆向下移动使活塞在双层筒内推动，从而使活塞把双层筒内部的土壤柱推出，达到土壤柱便于取出的效果。

通过手柄带动连接筒与转孔筒转动后深入地下时候，会对复位组件上的复位弹簧压缩产生反作用力，需要拨出连接筒移出至地面时候，在复位弹簧反弹的作用力，会使工作人员拔起连接筒更加的省力，为取样提供辅助作用。

附图说明

图1为本发明一种地质开采取样装置的整体结构示意图。

图2为本发明一种地质开采取样装置的仰视结构示意图。

图3为本发明一种地质开采取样装置的双层筒与连接筒连接示意图。

图4为本发明一种地质开采取样装置的连接筒内部连接结构示意图。

图5为本发明一种地质开采取样装置的双层筒与活塞局部连接结构示意图。

图6为本发明一种地质开采取样装置的夹持组件结构示意图。

图7为本发明一种地质开采取样装置的夹持组件局部结构示意图。

图8为本发明一种地质开采取样装置的双层筒结构示意图。

图9为本发明一种地质开采取样装置的连接筒结构示意图。

图10为本发明一种地质开采取样装置的a处放大结构示意图。

图11为本发明一种地质开采取样装置的b处放大结构示意图。

图12为本发明一种地质开采取样装置的c处放大结构示意图。

图13为本发明一种地质开采取样装置的d处放大结构示意图。

图14为本发明一种地质开采取样装置的复位组件结构示意图。

图15为本发明一种地质开采取样装置的e处放大结构示意图。

图16为本发明一种地质开采取样装置的复位组件与连接筒局部连接结构示意图。

图中：1、连接筒；2、转孔筒；3、双层筒；4、螺纹套；5、夹持组件；501、齿条；502、齿轮；503、抵紧块；504、转动爪；505、扭簧；506、滑块；507、弹片安装块；508、齿轮安装杆；509、曲形杆；510、固定块；511、连接销；512、弹力片；6、活塞；7、螺杆；8、手柄；9、螺栓；10、连接环；11、固定杆；12、销杆；13、弹簧；14、通槽；15、限位球；16、复位组件；1601、第一支撑块；1602、复位弹簧；1603、第二支撑块；1604、支撑架；1605、滚珠安装块；1606、滚珠安装销；1607、滚珠；1608、轴承。

具体实施方式

下面对本发明作进一步详细说明。

实施例1，参见图1-16，包括连接筒1与转孔筒2，连接筒1的下端表面固定连接转孔筒2，连接筒1内可拆卸连接有双层筒3，双层筒3由内筒和外筒构成且内筒的外侧壁和外筒的内侧壁形成外腔，内筒内设置内腔，双层筒3的外腔设置有用于对样本夹持的夹持组件5，双层筒3的内腔内滑动连接有活塞6，双层筒3外围螺纹连接有螺纹套4，双层筒3的内腔壁设置有通槽14。

需要说明的是，因转孔筒2下表面设置有刀口，在转孔筒2转动后会使连接筒1与双层筒3深入土壤中，之后土壤会形成圆柱体处于双层筒3内腔中。接着拧动螺纹套4使其向下移动，推动夹持组件5对土壤柱夹持取出，最后通过活塞6移动推出土壤柱。

在本申请中，转孔筒2内设置有通孔，转孔筒2与连接筒1以及双层筒3的外腔相互连通。

需要说明的是，连接筒1内设置平台，用于安装双层筒3，主要为了使双层筒3内壁与连接筒1底部内壁平齐。

在本申请中，连接筒1的外围固定连接有手柄8，两个手柄8以连接筒1的中心对称。

需要说明的是，手柄8上设置有防护套，为橡胶制作，减少出汗滑动的情况。

在本申请中，连接筒1的外围固定连接有弹簧13，连接筒1内穿入有销杆12，弹簧13的一端与销杆12的拉动端固定连接，销杆12的一端穿入双层筒3内壁，双层筒3的外围与连接筒1的内壁抵紧。

需要说明的是，微拉动销杆12使销杆12与双层筒3分离，便能转动连接筒1或者双层筒3，拉动销杆12时候弹簧13产生反作用力，松开销杆12弹簧使销杆12归位，用于使连接筒1与双层筒3的锁定分离。

在本申请中，夹持组件5包括齿条501、齿轮502、抵紧块503、转动爪504；

齿条501滑动连接于双层筒3的外腔内，双层筒3的外筒的内侧壁固定连接滑块506，两个滑块506之间滑动连接齿条501；齿条501的一侧啮合连接齿轮502，每个齿轮502的外围固定连接抵紧块503，抵紧块503的一端表面与转动爪504抵紧。

需要说明的是，齿条501移动会使滑块506在齿条501两侧内滑动，主要用于保证齿条501移动的稳定性。

在本申请中，若干个齿条501以双层筒3的中心呈环形设置，每个齿条501外围固定连接有弹片安装块507，弹片安装块507的下表面固定连接有弹力片512，弹力片512的下表面与双层筒3上表面固定连接。

需要说明的是，齿条501移动使弹力片512产生反作用力，齿条501不受推动时候，在弹力片512反弹力的作用下会使齿条501上移归位，从而使齿条501通过带动齿轮502转动使抵紧块503不再对双层筒3内部的土壤柱抵紧，主要保证对土壤柱夹持松动自如。

在本申请中，齿轮502转动连接于齿轮安装杆508的外围，齿轮安装杆508的一端与双层筒3的外腔壁固定连接。

需要说明的是，齿轮安装杆508主要目的为了安装齿轮502，齿轮502在齿轮安装杆508上只能转动无法移动。

在本申请中，转动爪504转动连接于通槽14内，双层筒3的外腔壁固定连接固定块510，固定块510内转动连接连接销511，连接销511的外围固定连接曲形杆509，曲形杆509的一端与转动爪504的一侧固定连接。

需要说明的是，转动爪504转动会与通槽14内壁分离，初始状态时候转动爪504会与通槽14闭合，主要为了减少土壤进入双层筒3内。

在本申请中，连接销511的拉动端固定连接有扭簧505，扭簧505的一端固定连接固定块510。

需要说明的是，曲形杆509转动使连接销511转动，从而使扭簧505产生反作用力，转动爪504不被推动后，扭簧505主要为了使转动爪504快速的归位，控制手柄8使连接筒1带动转孔筒2转动，因转孔筒2下表面设置有刀口，在转孔筒2转动后会使连接筒1与双层筒3深入土壤中，之后土壤会形成圆柱体处于双层筒3内腔中。接着拧动螺纹套4使其向下移动，推动夹持组件5中的若干个齿条501向下移动，齿条501向下移动后会使齿轮502带动抵紧块503转动，转动后的抵紧块503会与转动爪504接触，推动转动爪504旋转，旋转后的转动爪504会对双层筒3内部的土壤柱抵紧，同时螺纹套4牢牢的抵紧齿条501的上端，用于限制齿条501移动，使转动爪504牢牢的对土壤柱抵紧；之后可微微的转动连接筒1，或者拉动销杆12使销杆12与双层筒3分离，便能转动连接筒1或者双层筒3，多次的转动连接筒1或者双层筒3，最终会使处于双层筒3内部的土壤柱底部与地底连接处断开。然后可拉动连接环10带动双层筒3与其内部的土壤柱移出连接筒1，因取出的土壤为土壤柱，能够很好的观看每一层的结构，在取样的过程中没有导致土壤混乱，从而没有破坏土壤的结构，进而保证了地质取样结构的准确性，转动爪504初始位置是处于通槽14内部的，其转动后会带动曲形杆509转动使连接销511转动，从而使扭簧505产生反作用力，待齿条501上移归位后，转动爪504在扭簧505的反作用力下，会自动归位再次处于通槽14内部。

在本申请中，双层筒3的上端延伸至连接筒1外部，双层筒3的外围通过螺栓9可拆卸连接有连接环10，连接环10与双层筒3的外围抵紧，连接环10内螺纹连接螺栓9，螺栓9的一端与连接环10的外围抵紧，连接环10的外围固定连接有固定杆11，固定杆11内螺纹连接有螺杆7，螺杆7的一端穿过螺纹套4，螺杆7的一端与活塞6固定连接。

需要说明的是，在双层筒3带着土壤柱移出连接筒1之后，拧动螺纹套4向上移动归位，齿条501在弹力片512反弹力的作用下会使齿条501上移归位，从而使齿条501通过带动齿轮502转动使抵紧块503不再对双层筒3内部的土壤柱抵紧，之后通过拧动螺杆7转动，使螺杆7向下移动，螺杆7向下移动使活塞6在双层筒3内推动，从而使活塞6把双层筒3内部的土壤柱推出，达到土壤柱便于取出的效果，螺杆7转动时候会带动活塞6转动的同时下移，活塞6采用橡胶制作，具有一定的柔韧性，活塞6的直径小于双层筒3内直径，不会与活塞6产生大量的摩擦，减少活塞6移动的阻力，在需要取下连接环10或者设置连接环10的初始位置时候，可通过拧动螺栓9与双层筒3分离便可取下连接环10，螺纹套4的内壁与双层筒3的外围均设置螺纹，用于安装螺纹套4，螺纹套4下移时候其顶壁会推动齿条501移动，螺纹套4的底部一部分是与双层筒3连接的，具有移动空间，弹力片512反弹力是在齿条501下移带动弹片安装块507压缩弹力片512产生的。

在本申请中，连接筒1的外围固定连接有若干个限位球15，连接筒1的外围设置有复位组件16；复位组件16包括第一支撑块1601、轴承1608、复位弹簧1602、第二支撑块1603、支撑架1604；连接筒1穿过第一支撑块1601与第二支撑块1603，第一支撑块1601的上表面转动连接轴承1608，轴承1608的内圈与连接筒1固定连接，第一支撑块1601的下表面固定连接复位弹簧1602，复位弹簧1602的下端与第二支撑块1603固定连接，第二支撑块1603的外围固定连接有支撑架1604，第二支撑块1603的下表面与限位球15抵紧。

需要说明的是，连接筒1转动时候会带动轴承1608内圈转动，主要为了保证连接筒1下移过程中能够灵活的转动，支撑架1604为了给连接筒1提供稳定的支撑，限位球15为了阻止第二支撑块1603过渡的下移脱离连接筒1。

在本申请中，第一支撑块1601的上表面固定连接有滚珠安装块1605，若干个滚珠安装块1605以第一支撑块1601的中心环形设置，每个滚珠安装块1605的外侧均通过滚珠安装销1606转动连接有滚珠1607，滚珠1607的上表面与轴承1608外圈内滚动连接。

需要说明的是，连接筒1转动下移带动轴承1608随之下移，会对复位弹簧1602压缩，同时连接筒1会在第二支撑块1603内滑动，轴承1608下移过程中，会受到连接筒1的转动产生一定的转动，轴承1608的外圈会在滚珠1607上滚动，避免轴承1608对复位弹簧1602产生扭动力。

一种地质开采取样装置的工作原理：

首先，本发明主要控制手柄8使连接筒1带动转孔筒2转动，因转孔筒2下表面设置有刀口，在转孔筒2转动后会使连接筒1与双层筒3深入土壤中，之后土壤会形成圆柱体处于双层筒3内腔中。接着拧动螺纹套4使其向下移动，推动夹持组件5中的若干个齿条501向下移动，齿条501向下移动后会使齿轮502带动抵紧块503转动，转动后的抵紧块503会与转动爪504接触，推动转动爪504旋转，旋转后的转动爪504会对双层筒3内部的土壤柱抵紧，同时螺纹套4牢牢的抵紧齿条501的上端，用于限制齿条501移动，使转动爪504牢牢的对土壤柱抵紧。

之后可微微的转动连接筒1，或者拉动销杆12使销杆12与双层筒3分离，便能转动连接筒1或者双层筒3，多次的转动连接筒1或者双层筒3，最终会使处于双层筒3内部的土壤柱底部与地底连接处断开。然后可拉动连接环10带动双层筒3与其内部的土壤柱移出连接筒1，因取出的土壤为土壤柱，能够很好的观看每一层的结构，在取样的过程中没有导致土壤混乱，从而没有破坏土壤的结构，进而保证了地质取样结构的准确性；

在双层筒3带着土壤柱移出连接筒1之后，拧动螺纹套4向上移动归位，齿条501在弹力片512反弹力的作用下会使齿条501上移归位，从而使齿条501通过带动齿轮502转动使抵紧块503不再对双层筒3内部的土壤柱抵紧，之后通过拧动螺杆7转动，使螺杆7向下移动，螺杆7向下移动使活塞6在双层筒3内推动，从而使活塞6把双层筒3内部的土壤柱推出，达到土壤柱便于取出的效果。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所做的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种地质开采取样装置，包括连接筒（1）与转孔筒（2），其特征在于：所述连接筒（1）的下端表面固定连接转孔筒（2），所述连接筒（1）内可拆卸连接有双层筒（3），所述双层筒（3）由内筒和外筒构成且内筒的外侧壁和外筒的内侧壁形成外腔，所述内筒内设置内腔，所述双层筒（3）的外腔设置有用于对样本夹持的夹持组件（5），所述双层筒（3）的内腔内滑动连接有活塞（6），所述双层筒（3）外围螺纹连接有螺纹套（4），所述双层筒（3）的内腔壁设置有通槽（14）。

2.根据权利要求1所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述转孔筒（2）内设置有通孔，所述转孔筒（2）与连接筒（1）以及双层筒（3）的外腔相互连通。

3.根据权利要求1所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述连接筒（1）的外围固定连接有手柄（8），两个所述手柄（8）以连接筒（1）的中心对称。

4.根据权利要求1所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述连接筒（1）的外围固定连接有弹簧（13），所述连接筒（1）内穿入有销杆（12），所述弹簧（13）的一端与销杆（12）的拉动端固定连接，所述销杆（12）的一端穿入双层筒（3）内壁，所述双层筒（3）的外围与连接筒（1）的内壁抵紧。

5.根据权利要求1所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述夹持组件（5）包括齿条（501）、齿轮（502）、抵紧块（503）、转动爪（504）；

所述齿条（501）滑动连接于双层筒（3）的外腔内，所述双层筒（3）的外筒的内侧壁固定连接滑块（506），两个所述滑块（506）之间滑动连接齿条（501）；

所述齿条（501）的一侧啮合连接齿轮（502），每个所述齿轮（502）的外围固定连接抵紧块（503），所述抵紧块（503）的一端表面与转动爪（504）抵紧。

6.根据权利要求5所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：若干个所述齿条（501）以双层筒（3）的中心呈环形设置，每个所述齿条（501）外围固定连接有弹片安装块（507），所述弹片安装块（507）的下表面固定连接有弹力片（512），所述弹力片（512）的下表面与双层筒（3）上表面固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述齿轮（502）转动连接于齿轮安装杆（508）的外围，所述齿轮安装杆（508）的一端与双层筒（3）的外腔壁固定连接。

8.根据权利要求5所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述转动爪（504）转动连接于通槽（14）内，所述双层筒（3）的外腔壁固定连接固定块（510），所述固定块（510）内转动连接连接销（511），所述连接销（511）的外围固定连接曲形杆（509），所述曲形杆（509）的一端与转动爪（504）的一侧固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述连接销（511）的拉动端固定连接有扭簧（505），所述扭簧（505）的一端固定连接固定块（510）。

10.根据权利要求1所述的一种地质开采取样装置，其特征在于：所述双层筒（3）的上端延伸至连接筒（1）外部，所述双层筒（3）的外围通过螺栓（9）可拆卸连接有连接环（10），所述连接环（10）与双层筒（3）的外围抵紧，所述连接环（10）内螺纹连接螺栓（9），所述螺栓（9）的一端与连接环（10）的外围抵紧，所述连接环（10）的外围固定连接有固定杆（11），所述固定杆（11）内螺纹连接有螺杆（7），所述螺杆（7）的一端穿过螺纹套（4），所述螺杆（7）的一端与活塞（6）固定连接。

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