CN114961612A - 一种用于地质勘探的取芯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的是地质勘探领域的一种用于地质勘探的取芯装置,包括底板以及位于底板上的取芯机构和稳固套筒,所述稳固套筒沿竖直方向穿过底板,并通过升降机构与底板相连,所述取芯机构的取芯筒可从上往下穿过稳固套筒,所述稳固套筒的侧壁上开设有进水口。本申请通过设置稳固套筒,使取芯筒穿过稳固套筒进行取芯操作,并通过稳固套筒上的进水口对取芯筒进行冷却,可防止取芯过程中冷却水飞溅出来影响工作人员,同时还能对粉尘等起到一定隔绝作用,提高取芯效果。

Description

一种用于地质勘探的取芯装置
技术领域
本发明涉及地质勘探领域,尤其涉及一种用于地质勘探的取芯装置。
背景技术
地质勘探指的是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。其目的是:运用测试手段和方法对建筑场地进行调查研究和分析判断,研究修建各种工程建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响;研究地基、基础及上部结构共同工作时,保证地基强度、稳定性以及使其不致有不容许变形的措施;提出地基的承载能力,提供基础设计和施工以及必要时进行地基加固所需用到的工程地址和岩土工程资料。勘察时需要对岩土进行取芯以方便进行检测,因此取芯装置在勘察过程中是必不可少的。
现有的取芯装置存在以下缺陷:
取芯装置在工作时,取芯筒与地面会产生大量的热量,从而使得整个机器发热,因此取芯装置在工作时要持续进行加水冷却,冷却降温,由于取芯筒处于高速旋转中,会导致冷却液飞溅,影响边上的工作人员。
取芯一般都在野外进行,由于野外的地质不平坦,因此在钻孔取芯时效果不是很好。
取芯筒在与地面接触时,会发生剧烈的晃动,为了保证取芯质量,而现有的取芯装置没有取芯筒限位装置,因此在取芯过程中需要工人用力按着取芯装置,增加了劳动强度。
发明内容
为克服现有取芯装置存在的上述问题,本发明所要解决的技术问题是:提供一种可防止冷却水飞溅的用于地质勘探的取芯装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种用于地质勘探的取芯装置,包括底板以及位于底板上的取芯机构和稳固套筒,所述稳固套筒沿竖直方向穿过底板,并通过升降机构与底板相连,所述取芯机构的取芯筒可从上往下穿过稳固套筒,所述稳固套筒的侧壁上开设有进水口。
进一步的是,所述稳固套筒为内部设有空腔的夹层结构,所述进水口设置在稳固套筒的外壁上并与夹层空腔连通,稳固套筒的内壁上设有多个与夹层空腔连通的喷水孔。
进一步的是,所述底板上还设有水箱,水箱内设有水泵,水泵的出水口通过管道与稳固套筒上的进水口相连。
进一步的是,所述升降机构包括至少两根旋转对称设置在稳固套筒侧面的支杆,支杆的端部螺纹连接有升降螺杆,所述升降螺杆的底部与底板转动连接,顶部设有升降手柄。
进一步的是,所述稳固套筒的侧壁上旋转对称设置有至少三个通孔,通孔内安装有套筒,套筒内设置有滚珠安装筒,所述滚珠安装筒内设有一端开口的滚珠安装腔,滚珠安装腔的开口内设有滚珠,且滚珠安装腔的内径与滚珠外径相当,开口小于滚珠外径,所述滚珠安装腔的底部与滚珠之间设有弹簧,所述滚珠可在弹簧作用下与穿过稳固套筒的取芯筒接触。
进一步的是,所述套筒上设有锁紧螺钉,所述滚珠安装筒可滑动的安装在套筒内,并通过锁紧螺钉与套筒固定。
进一步的是,所述取芯机构包括两根设置在底板上的竖向导杆,竖向导杆上滑动设置有滑动架,两根竖向导杆的顶部连接设置有横梁,所述横梁上转动设置有丝杠,丝杠与滑动架螺纹连接,所述丝杠顶部设有手轮,底部设有限位板,所述滑动架上设有取芯筒,以及带动取芯筒转动的驱动器。
进一步的是,所述取芯筒顶部与滑动架为可拆卸连接,取芯筒的底部开口处设有可拆卸的取芯钻头,所述取芯钻头为金刚石钻头。
进一步的是,所述底板的底部四周设有行走轮,顶部的一侧设有扶手。
进一步的是,所述底板的四个角上螺纹连接有调节螺杆,调节螺杆的顶部设有调节手柄,底部设有垫片,垫片底部设有防滑凸针。
本发明的有益效果是:通过设置稳固套筒,使取芯筒穿过稳固套筒进行取芯操作,并通过稳固套筒上的进水口对取芯筒进行冷却,可防止取芯过程中冷却水飞溅出来影响工作人员,同时还能对粉尘等起到一定隔绝作用,提高取芯效果。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明稳固套筒的结构示意图。
图3是本发明滚珠安装筒的结构示意图。
图4是本发明取芯筒的结构示意图。
图中标记为,1、底板;2、竖向导杆;3、滑动架;4、取芯筒;5、驱动器;6、横梁;7、丝杠;8、稳固套筒;9、支杆;10、升降螺杆;11、通孔;12、套筒;13、滚珠安装筒;14、锁紧螺钉;15、滚珠安装腔;16、弹簧;17、滚珠;18、进水口;19、喷水孔;20、水箱;21、出水口;22、行走轮;23、调节螺杆;24、垫片;25、防滑凸针;26、调节手柄;27、取芯钻头;28、限位板;29、手轮;30、升降手柄;31、扶手。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1所示,本发明的一种用于地质勘探的取芯装置,包括底板1以及位于底板1上的取芯机构和稳固套筒8,所述稳固套筒8沿竖直方向穿过底板1,并通过升降机构与底板1相连,所述取芯机构的取芯筒4可从上往下穿过稳固套筒8,所述稳固套筒8的侧壁上开设有进水口18。
本发明的使用过程是:首先将设备移动到需要取芯的位置,然后利用升降机构降下稳固套筒8,使稳固套筒8的底部与地面接触,然后通过水管将稳固套筒8上的进水口18与外部的供水系统相连,最后使取芯机构的取芯筒4穿过稳固套筒8,进行取芯操作,在取芯过程中,冷却水通过进水口18喷淋在取芯筒4上,对其进行冷却。相比现有方式,本申请的稳固套筒8能够对取芯过程中产生的粉尘起到一定隔绝作用,同时冷却水不会因取芯筒4的转动而飞溅出来,影响工作人员。
只通过一个进水口18对取芯筒4进行冷却不容易达到均匀的冷却效果,因此,为提高冷却的均匀性,优选方案如图2所示,所述稳固套筒8为内部设有空腔的夹层结构,所述进水口18设置在稳固套筒8的外壁上并与夹层空腔连通,稳固套筒8的内壁上设有多个与夹层空腔连通的喷水孔19。这样冷却水先通过进水口18进入夹层空腔,然后再均匀的从各个喷水孔19喷出,从而实现对取芯筒4的均匀冷却,提高冷却效果。
由于取芯操作一般在野外进行,不容易找到专门的冷却水源。因此,为提高设备的便利性,可在所述底板1上设置水箱20,水箱20内设置水泵,水泵的出水口21通过管道与稳固套筒8上的进水口18相连。
对于控制稳固套筒8移动的升降机构,可以有多种结构形式,比如液压杆、气压杆或直线电机等电动方式,但考虑到设备的便利性,最好还是采用手动调节。具体为,所述升降机构包括至少两根旋转对称设置在稳固套筒8侧面的支杆9,支杆9的端部螺纹连接有升降螺杆10,所述升降螺杆10的底部与底板1转动连接,顶部设有升降手柄30。调节时只需转动升降手柄30,即可使支杆9在升降螺杆10上上下移动,从而实现稳固套筒8的升降。
进一步的,由于取芯筒4一般较长,并且只有其上端与驱动装置连接,取芯筒4在刚与地面接触时,会发生剧烈的晃动,有可能导致设备损坏或偏离取样区域,因此需要操作人员施加较大的作用力来稳住取芯装置,从而增加了劳动强度。为了能对取芯筒4起到稳固作用,在所述稳固套筒8的侧壁上旋转对称设置有至少三个通孔11,通孔11内安装有套筒12,套筒12内设置有滚珠安装筒13,如图3所示,所述滚珠安装筒13内设有一端开口的滚珠安装腔15,滚珠安装腔15的开口内设有滚珠17,且滚珠安装腔15的内径与滚珠17外径相当,开口小于滚珠17外径,所述滚珠安装腔15的底部与滚珠17之间设有弹簧16,所述滚珠17可在弹簧16作用下与穿过稳固套筒8的取芯筒4接触。通过设置至少三个滚珠安装筒13,多个滚珠17在弹簧16作用下能对取芯筒4的下端起到限位和缓冲作用,但又不影响取芯筒4的转动,因此能够在很大程度上降低取芯筒4在与地面接触时发生晃动,保证了取芯质量,降低了工人的劳动强度。
由于取芯筒4一般具有多种型号可更换,因此为了能对不同的取芯筒4都能起到限位作用,在所述套筒12上设有锁紧螺钉14,所述滚珠安装筒13可滑动的安装在套筒12内,并通过锁紧螺钉14与套筒12固定。在取芯之前,可先松开锁紧螺钉14,然后根据取芯筒4的尺寸来调整滚珠安装筒13的位置,使其滚珠17刚好能抵在取芯筒4上时再拧紧锁紧螺钉14。
对于取芯机构,现有技术中有多种结构形式,本申请提供了一种实施例,如图1所示,所述取芯机构包括两根设置在底板1上的竖向导杆2,竖向导杆2上滑动设置有滑动架3,两根竖向导杆2的顶部连接设置有横梁6,所述横梁6上转动设置有丝杠7,丝杠7与滑动架3螺纹连接,所述丝杠7顶部设有手轮29,底部设有限位板28,所述滑动架3上设有取芯筒4,以及带动取芯筒4转动的驱动器5。取芯过程中驱动器5通过齿轮或皮带等来带动取芯筒4转动,然后操作人员通过转动手轮29来控制滑动架3及取芯筒4沿着竖向导杆2升降。
为了方便更换不同型号的取芯筒4,所述取芯筒4顶部与滑动架3采用可拆卸连接,具体可以是螺钉连接,卡扣连接或螺纹连接等。如图4所示,为了方便更换取芯钻头27,所述取芯筒4的底部开口处设有可拆卸的取芯钻头27,所述取芯钻头27为金刚石钻头。
进一步的,本申请还提供了以下一些优选方式。为了方便移动整个取芯装置,在所述底板1的底部四周设有行走轮22,顶部的一侧设有扶手31。在平坦的地方可以利用扶手31推着底板1移动。在所述底板1的四个角上螺纹连接有调节螺杆23,调节螺杆23的顶部设有调节手柄26,底部设有垫片24,垫片24底部设有防滑凸针25。在取芯之前,可通过转动调节手柄26,使防滑凸针25插入地面,从而对整个设备起到稳固作用,防止在钻孔时发生晃动。

Claims (10)

1.一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:包括底板(1)以及位于底板(1)上的取芯机构和稳固套筒(8),所述稳固套筒(8)沿竖直方向穿过底板(1),并通过升降机构与底板(1)相连,所述取芯机构的取芯筒(4)可从上往下穿过稳固套筒(8),所述稳固套筒(8)的侧壁上开设有进水口(18)。
2.如权利要求1所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述稳固套筒(8)为内部设有空腔的夹层结构,所述进水口(18)设置在稳固套筒(8)的外壁上并与夹层空腔连通,稳固套筒(8)的内壁上设有多个与夹层空腔连通的喷水孔(19)。
3.如权利要求2所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述底板(1)上还设有水箱(20),水箱(20)内设有水泵,水泵的出水口(21)通过管道与稳固套筒(8)上的进水口(18)相连。
4.如权利要求1所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述升降机构包括至少两根旋转对称设置在稳固套筒(8)侧面的支杆(9),支杆(9)的端部螺纹连接有升降螺杆(10),所述升降螺杆(10)的底部与底板(1)转动连接,顶部设有升降手柄(30)。
5.如权利要求1-4任意一项所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述稳固套筒(8)的侧壁上旋转对称设置有至少三个通孔(11),通孔(11)内安装有套筒(12),套筒(12)内设置有滚珠安装筒(13),所述滚珠安装筒(13)内设有一端开口的滚珠安装腔(15),滚珠安装腔(15)的开口内设有滚珠(17),且滚珠安装腔(15)的内径与滚珠(17)外径相当,开口小于滚珠(17)外径,所述滚珠安装腔(15)的底部与滚珠(17)之间设有弹簧(16),所述滚珠(17)可在弹簧(16)作用下与穿过稳固套筒(8)的取芯筒(4)接触。
6.如权利要求5所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述套筒(12)上设有锁紧螺钉(14),所述滚珠安装筒(13)可滑动的安装在套筒(12)内,并通过锁紧螺钉(14)与套筒(12)固定。
7.如权利要求1所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述取芯机构包括两根设置在底板(1)上的竖向导杆(2),竖向导杆(2)上滑动设置有滑动架(3),两根竖向导杆(2)的顶部连接设置有横梁(6),所述横梁(6)上转动设置有丝杠(7),丝杠(7)与滑动架(3)螺纹连接,所述丝杠(7)顶部设有手轮(29),底部设有限位板(28),所述滑动架(3)上设有取芯筒(4),以及带动取芯筒(4)转动的驱动器(5)。
8.如权利要求7所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述取芯筒(4)顶部与滑动架(3)为可拆卸连接,取芯筒(4)的底部开口处设有可拆卸的取芯钻头(27),所述取芯钻头(27)为金刚石钻头。
9.如权利要求1所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述底板(1)的底部四周设有行走轮(22),顶部的一侧设有扶手(31)。
10.如权利要求1所述的一种用于地质勘探的取芯装置,其特征是:所述底板(1)的四个角上螺纹连接有调节螺杆(23),调节螺杆(23)的顶部设有调节手柄(26),底部设有垫片(24),垫片(24)底部设有防滑凸针(25)。
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