CN115266188B - 煤层检测用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于土木施工技术领域，提供了一种煤层检测用取样装置，所述取样装置包括：底座；安装台，升降式设于所述底座上；取样组件；调高组件；所述取样组件包括：活动座；钻管；进给部件；旋转部件；取样管；驱动部件；脱样部件；收集组件；调距组件；根据取样要求通过调高组件调整安装台高度位置，通过调距组件调整好钻管旋钻深度，接着通过进给部件以及旋转部件带动钻管钻入岩土内，随后通过驱动部件带动取样管活动从而完成取样，取样完后，通过脱样部件将取样管中的岩土样本脱下并通过收集组件进行收集存放，整个取样过程为机械化运作，既省力又方便，大大提高煤层检测取样效率，并且取样精度较高，更加科学。

Description

煤层检测用取样装置

技术领域

本发明涉及土木施工技术领域，具体是一种煤层检测用取样装置。

背景技术

土木是指一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修，现时一般的土木工作项目包括:道路、水务、渠务、防洪工程及交通等，过去曾经将一切非军事用途的民用工程项目，归类入本类，但随着工程科学日益广阔，不少原来属于土木工程范围的内容都已经独立成科，从狭义定义上来说，土木工程就等于建筑工程(或称结构工程)这个小范围。

在煤矿土木建造前，需对煤层进行勘探检测，而在煤层检测中通常需要对岩土进行取样，然而现有的取样方式通常是通过勘探人员手持电钻先将岩土钻开，然后再通过取样杆进行取样，效率低且岩石取样位置完全是根据勘探人员经验、感觉划定，不够科学。

因此，本发明提出一种煤层检测用取样装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的实施例目的在于提供一种煤层检测用取样装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤层检测用取样装置，包括底座和安装台，其特征在于，所述安装台升降式设于所述底座上，安装台上设有用于对岩土进行取样的取样组件，所述安装台与底座之间设有调高组件，用于调整安装台高度位置；

所述取样组件包括：

活动座，滑动设于所述安装台上；

钻管，转动设于所述活动座上；

进给部件，设于所述安装台上，用于驱动所述活动座滑动；

旋转部件，设于所述活动座上，用于带动钻管旋转，配合上进给部件带动作用从而使得钻管钻入岩土内；

取样管，活动插设于所述钻管内，用于在钻管钻入岩土内时进行取样；

驱动部件，设于所述活动座上，用于驱动所述取样管沿钻管滑动；

脱样部件，设于所述活动座上，用于将取样管中所取样的岩土样本脱下；

所述活动座上可调式设有收集组件，用于收集、存放经脱样部件脱下的岩土样本；

所述安装台与活动座之间还设有调距组件，用于精确把控钻管旋钻深度，即确定取样深度位置。

相较于现有技术，本发明实施例的有益效果如下：

本装置结构布局紧凑合理，操作简单，使用方便，先行将该装置置于取样处，然后根据取样要求通过调高组件调整安装台高度位置，通过调距组件调整好钻管旋钻深度从而精准确定取样位置，接着通过进给部件以及旋转部件带动钻管钻入岩土内，随后通过驱动部件带动取样管活动从而完成取样，取样完后，通过脱样部件将取样管中的岩土样本脱下并通过收集组件进行收集存放，整个取样过程为机械化运作，既省力又方便，大大提高煤层检测取样效率，并且取样精度较高，更加科学。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例中曲杆与手握套管之间的位置示意图。

图3为图1中A处放大图。

图4为本发明实施例中安装台、取样组件、收集组件和调距组件之间的位置示意图。

图5为图1中B处放大图。

图6为图1中C处放大图。

图7本发明实施例中活动座与转杆之间的局部截面图。

图8本发明实施例中圆形板与多个储样盒之间的截面图。

图9为图7中D处放大图。

附图标记注释：1-底座、2-调高组件、201-竖杆、202-手握套管、203-曲杆、204-内螺纹管、205-第一刻度线、3-安装台、301-观测槽、302-指针、4-取样组件、401-进给部件、4011-滑块、4012-螺纹杆、4013-进给电机、4014-凸台、402-活动座、403-旋转部件、 4031-旋转电机、4032-皮带传动机构、404-脱样部件、4041-脱样杆、4042-第二支杆、4043- 第一支杆、405-驱动部件、4051-丝杆、4052-内螺纹套、4053-驱动电机、4054-连接杆、 4055-套环、406-取样管、407-钻管、4071-落样孔、4072-半锥形板、5-收集组件、501- 圆形板、502-储样盒、503-转杆、504-内凹槽、505-弹簧、506-活动柱、507-卡槽、508- 把手、6-调距组件、601-触压板、602-滑槽、603-第二刻度线、604-按钮、605-游标块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1，本发明实施例中，一种煤层检测用取样装置，所述取样装置包括：

底座1；

安装台3，升降式设于所述底座1上；

取样组件4，设于安装台3上，用于对岩土进行取样；

调高组件2，设于所述安装台3与底座1之间，用于调整安装台3高度位置，即调整岩土取样高度；

所述取样组件4包括：

活动座402，滑动设于所述安装台3上；

钻管407，转动设于所述活动座402上；

进给部件401，设于所述安装台3上，用于驱动所述活动座402滑动；

旋转部件403，设于所述活动座402上，用于带动钻管407旋转，再配合上进给部件401带动作用从而使得钻管407钻入岩土内；

取样管406，活动插设于所述钻管407内，用于在钻管407钻入岩土内时进行取样；

驱动部件405，设于所述活动座402上，用于驱动所述取样管406沿钻管407滑动；

脱样部件404，设于所述活动座402上，用于将取样管406中所取样的岩土样本脱下；

收集组件5，可调式设于所述活动座402上，用于收集、存放经脱样部件404脱下的岩土样本；

调距组件6，设于安装台3与活动座402之间，用于精确把控钻管407旋钻深度，即确定取样深度位置。

在本实施例中，先行将该装置置于取样处，然后根据取样要求通过调高组件2调整安装台3高度位置，通过调距组件6调整好钻管407旋钻深度从而精准确定取样位置，接着通过进给部件401以及旋转部件403带动钻管407钻入岩土内，随后通过驱动部件405带动取样管406活动从而完成取样，取样完后，通过脱样部件404将取样管406中的岩土样本脱下并通过收集组件5进行收集存放，整个取样过程为机械化运作，既省力又方便，大大提高煤层检测取样效率，并且取样精度较高，更加科学。

请参阅图1～图3，本发明的一个实施例中，所述调高组件2包括：

多根竖杆201，对称且垂直设于所述底座1上，所述安装台3滑动穿设于多根竖杆201 上，多根所述竖杆201其中一根上设有用于显示高度的第一刻度线205，安装台3靠近设有第一刻度线205的竖杆201的侧边开设有观测槽301，所述观测槽301中设有用于指示第一刻度线205数值的指针302；

曲杆203，转动设于所述底座1上，所述曲杆203上设有螺纹且转动套设有手握套管202，所述曲杆203设有螺纹的杆段上旋套有内螺纹管204，所述内螺纹管204远离曲杆 203的一端固定连接于安装台3底部。

在本实施例中，取样人员单手握住手握套管302将曲杆203进行摇动使得内螺纹管204 伸缩，即带动安装台3升降，达到调整钻管407旋钻高度的目的，通过指针302指在第一刻度线205上的数值可精准确定好取样高度(需要说明的是：钻管407尖端与指针302尖点之间的垂直高度为固定值，第一刻度线205的数值为整体加上该固定值，即“0”点就是钻管407尖端与指针302尖点之间的垂直高度数值)。

进一步的，在本实施例中，所述调高组件2还可以是液压伸缩杆，只要能够实现带动安装台3进行升降即可。

请参阅图4，本发明的一个实施例中，所述进给部件401包括：

至少一个滑块4011，滑动设于所述安装台3上，所述活动座402固定连接在滑块4011 上；

螺纹杆4012，所述安装台3上固定设有两个凸台4014，所述螺纹杆4012转动设于两个凸台4014之间且贯穿滑块4011，所述滑块4011与螺纹杆4012之间螺纹连接；

第一动力件，固定设于两个凸台4014其中一个上，用于驱动所述螺纹杆4012转动进而带动活动座402移动，所述第一动力件为进给电机4013，其为正反转电机，

在本实施例中，通过进给电机4013带动螺纹杆4012转动使得滑块4011滑动起来，即带动活动座402运行实现进给的功能。

进一步的，在本实施例中，所述进给部件401还可以是通过齿轮齿条进行传动，即在活动座402底部设置齿条，在安装台3上设置与齿条相啮合的齿轮，再设置一部用于带动齿轮转动的电动马达即可。

请参阅图4，本发明的一个实施例中，所述旋转部件403包括：

第二动力件，固定设于所述活动座402上，所述第二动力件与钻管407之间通过传动件相连接。

在本实施例中，所述第二动力件为旋转电机4031，传动件为皮带传动机构4032，旋转电机4031的输出轴与钻管407之间通过皮带传动机构4032传动连接，除此以外，传动件还可以为齿轮传动机构，只要能够实现旋转电机4031能够带动钻管407转动起来即可，在此不作特别限定。

请参阅图4和图5，本发明的一个实施例中，所述驱动部件405包括：

丝杆4051，转动设于所述活动座402上，所述丝杆4051上旋套有内螺纹套4052；

套环4055，固定套设于所述取样管406外壁上，所述套环4055上固定设有连接杆4054，连接杆4054远离套环4055的一端固定连接于所述内螺纹套4052上；

第三驱动件，固定设于所述活动座402上，用于驱动所述丝杆4051转动进而带动取样管406沿钻管407活动，所述第三驱动件为驱动电机4053，其为正反转电机。

在本实施例中，在钻管407旋钻到指定深度时，通过驱动电机4053带动丝杆4051旋转，丝杆4051旋转使得内螺纹套4052活动从而带动取样管406扎入到岩土中完成取样。

进一步的，请参阅图6，在本实施例中，所述钻管407远离活动座402的一端由两块半锥形板4072铰接而成尖刺状，两块半锥形板4072与钻管407管身铰接处均设有弹性复位件，所述弹性复位件为扭力弹簧，自然状态下，两块半锥形板4072处于闭合状态。

在本实施例中，在钻管407旋钻破土时，两块半锥形板4072在扭力弹簧作用下处于闭合状态，保持钻管407旋钻端处于尖刺状态，在取样管406取样时，驱动部件405带动取样管406滑动将两块半锥形板4072顶开进行取样，取样完后，驱动部件405再带动取样管406缩回至钻管407中，两块半锥形板4072又会在扭力弹簧作用下复位闭合，可继续向岩土更深处旋转，进行下一取样点的取样工作。

请参阅图4，本发明的一个实施例中，所述脱样部件404包括：

脱样杆4041，所述脱样杆4041外径与取样管406内径一致，其一端活动插设于所述取样管406中；

第一支杆4043，固定设于所述活动座402上，所述第一支杆4043远离活动座402的一端固定连接有第二支杆4042，第二支杆4042远离第一支杆4043的一端与所述脱样杆4041固定相连，所述钻管407管壁底部开设有用于岩土样本落下的落样孔4071。

在本实施例中，取样完成后，驱动部件405带动取样管406朝远离钻管407尖端反向滑动，取样管406中的岩土样本在脱样杆4041顶动作用下被顶出并通过落样孔4071落下，进行收集即可。

请参阅图4、图7～图9，本发明的一个实施例中，所述收集组件5包括：

两块圆形板501，两块圆形板501之间环向均匀的铰接安装有多个用于储放岩土样本的储样盒502；

转杆503，转动插设于所述活动座402上，两块圆形板501均固定穿设在所述转杆503 上，每个储样盒502均能够随着转杆503转动而位于落样孔4071正下方，所述转杆503位于活动座402内的杆段上环向均匀的设有与储样盒502数量相同的内凹槽504，每道内凹槽504中均通过弹性件弹力式滑动插设有活动柱506，所述弹性件为弹簧505，所述活动座402上开设有用于每根活动柱506卡进以使得转杆503保持固定状态的卡槽507，两个圆形板501其中远离活动座402的一块上设有便于将转杆503进行转动的把手508。

在本实施例中，取样管406取样一次后，脱样部件404将岩土样本脱下后通过落样孔 4071落到相应的储样盒502中进行存放，更换取样点时，便通过把手508使得转杆503转动起来，使得下一个储样盒502移动至落样孔4071正下方接收该取样点的岩土样本，可在取样盒502上贴设标签进行标注，以免混淆，多个储样盒502在重力作用下始终处于垂直状态，使得岩土样本不会泼洒出去，也可以在每个储样盒502上设置盒盖进一步进行防护。

请参阅图4，本发明的一个实施例中，所述调距组件6包括：

触压板601，固定设于所述活动座402上；

游标块605，所述安装台3一侧边设有第二刻度线603以及开设有滑槽602，所述游标块605滑动卡设于滑槽602中，游标块605上设有用于控制第一驱动件4013和第二驱动件4031关闭的按钮604，所述游标块605上旋有用于将其固定起来的紧固旋钮(图中未进行示意)。

在本实施例中，在钻管407旋钻前，通过进给组件401使得钻管407尖端与取样墙面相抵，然后根据取样需求拨动游标块605，游标块605与触压板601之间的距离即为旋钻深度(取样深度)，确定好取样深度后，旋紧紧固旋钮保持游标块605固定，然后启动第一驱动件4013和第二驱动件4031进行旋转，当活动座405带动触压板601按压到游标块 605上的按钮604时，即代表钻管407已旋钻到设定的取样深度，第一驱动件4013和第二驱动件4031停止，随后进行取样即可。

本发明上述实施例中提供了一种煤层检测用取样装置，先行将该装置置于取样处，然后根据取样要求通过调高组件2调整安装台3高度位置，通过调距组件6调整好钻管407 旋钻深度从而精准确定取样位置，接着通过进给部件401以及旋转部件403带动钻管407 钻入岩土内，随后通过驱动部件405带动取样管406活动从而完成取样，取样完后，通过脱样部件404将取样管406中的岩土样本脱下并通过收集组件5进行收集存放，整个取样过程为机械化运作，既省力又方便，大大提高煤层检测取样效率，并且取样精度较高，更加科学。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种煤层检测用取样装置，包括底座和安装台，其特征在于，所述安装台升降式设于所述底座上，安装台上设有用于对岩土进行取样的取样组件，所述安装台与底座之间设有调高组件，用于调整安装台高度位置；

所述取样组件包括：

活动座，滑动设于所述安装台上；

钻管，转动设于所述活动座上；

进给部件，设于所述安装台上，用于驱动所述活动座滑动；

旋转部件，设于所述活动座上，用于带动钻管旋转，配合上进给部件带动作用从而使得钻管钻入岩土内；

取样管，活动插设于所述钻管内，用于在钻管钻入岩土内时进行取样；

驱动部件，设于所述活动座上，用于驱动所述取样管沿钻管滑动；

脱样部件，设于所述活动座上，用于将取样管中所取样的岩土样本脱下；

所述活动座上可调式设有收集组件，用于收集、存放经脱样部件脱下的岩土样本；

所述安装台与活动座之间还设有调距组件，用于精确把控钻管旋钻深度，即确定取样深度位置；

所述调高组件包括：

多根竖杆，对称且垂直设于所述底座上，所述安装台滑动穿设于多根竖杆上；

曲杆，转动设于所述底座上，所述曲杆上设有螺纹且转动套设有手握套管，所述曲杆设有螺纹的杆段上旋套有内螺纹管，所述内螺纹管远离曲杆的一端固定连接于安装台底部；

多根所述竖杆其中一根上设有用于显示高度的第一刻度线，安装台靠近设有第一刻度线的竖杆的侧边开设有观测槽，所述观测槽中设有用于指示第一刻度线数值的指针；

所述钻管远离活动座的一端由两块半锥形板铰接而成尖刺状，两块半锥形板与钻管管身铰接处均设有弹性复位件，自然状态下，两块半锥形板处于闭合状态；

所述进给部件包括：

至少一个滑块，滑动设于所述安装台上，所述活动座固定连接在滑块上；

螺纹杆，所述安装台上固定设有两个凸台，所述螺纹杆转动设于两个凸台之间且贯穿滑块，所述滑块与螺纹杆之间螺纹副传动；

第一动力件，固定设于两个凸台其中一个上，用于驱动所述螺纹杆转动进而带动活动座移动；

所述旋转部件包括：

第二动力件，固定设于所述活动座上，所述第二动力件与钻管之间通过传动件相连接；

所述驱动部件包括：

丝杆，转动设于所述活动座上，所述丝杆上旋套有内螺纹套；

套环，固定套设于所述取样管外壁上，所述套环上固定设有连接杆，连接杆远离套环的一端固定连接于所述内螺纹套上；

第三驱动件，固定设于所述活动座上，用于驱动所述丝杆转动进而带动取样管沿钻管活动；

所述脱样部件包括：

脱样杆，所述脱样杆外径与取样管内径一致，其一端活动插设于所述取样管中；

第一支杆，固定设于所述活动座上，所述第一支杆远离活动座的一端固定连接有第二支杆，第二支杆远离第一支杆的一端与所述脱样杆固定相连，所述钻管管壁底部开设有用于岩土样本落下的落样孔；

所述收集组件包括：

两块圆形板，两块圆形板之间环向均匀的铰接安装有多个用于储放岩土样本的储样盒；

转杆，转动插设于所述活动座上，两块圆形板均固定穿设在所述转杆上，每个储样盒均能够随着转杆转动而位于落样孔正下方，所述转杆位于活动座内的杆段上环向均匀的设有与储样盒数量相同的内凹槽，每道内凹槽中均通过弹性件弹力式滑动插设有活动柱，所述活动座上开设有用于每根活动柱卡进以使得转杆保持固定状态的卡槽；

所述调距组件包括：

触压板，固定设于所述活动座上；

游标块，所述安装台一侧边设有第二刻度线以及开设有滑槽，所述游标块滑动卡设于滑槽中，游标块上设有用于控制第一驱动件和第二驱动件启闭的按钮。