CN115575165B - 一种地质找矿岩心取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地质找矿岩心取样装置，涉及岩心取样技术领域，包括两个竖板，推板两端分别滑动嵌接于竖板之间，转块转动嵌接于推板底部，转块顶部连接有电机的输出轴，第一转盘转动嵌接于转块底部，第一转盘底部通过转杆连接有安装块，第一钻管顶端固定连接于安装块底部，第二钻管设于第一钻管内，且第二钻管顶端与安装块底部相连接，钻取组件，设置于第一钻管与第二钻管之间的环形空隙中，钻取组件用于截取第二钻管内的柱形岩心样本，旋转机构与钻取组件连接；通过钻取组件在第一钻管与第二钻管之间的空隙内转动来对第二钻管内的柱形岩心样本进行截取，保证了取样后的完整性。

Description

一种地质找矿岩心取样装置

技术领域

本发明涉及岩心取样技术领域，具体涉及一种地质找矿岩心取样装置。

背景技术

岩心是根据地质勘查工作或工程的需要，使用环状岩心钻头及其他取心工具，从孔内取出的圆柱状岩石样品。

从固体的岩体或岩层中取出的含岩石称为岩心，岩心采样是以钻探获得的岩心或矿心为对象所进行的采样工作，需按一定的采样长度对岩体进行钻取样品，因此需要一种岩心取样装置来方便工作。

然而，目前对于固体的岩体或者岩层取样装置采用的是环状岩心钻头的结构，通过对钻头进行旋转使得钻头深入岩体内，在钻头的内部形成一个圆柱状的岩石样品，然后工作人员通过控制具有夹持功能的爪状取样工具沿环形缝隙伸入对形成的圆柱状样品进行夹持取出。

然而，在工作人员对形成的圆柱状的岩石样品进行夹持取出的过程中，由于不清楚所采样的岩石硬度，在控制取样工具对柱状样品底部进行夹持截取的过程中，由于岩体的硬度问题，取样工具对形成的柱状岩石样品夹持取出时容易对样品底端造成损坏，无法保证钻头内的柱状岩石样品的完整性，为此提出一种地质找矿岩心取样装置以解决以上问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种地质找矿岩心取样装置，解决现有技术中存在的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种地质找矿岩心取样装置，包括：

两个竖板；

推板，两端分别滑动嵌接于所述竖板之间；

转块，转动嵌接于所述推板底部，所述转块顶部连接有电机的输出轴，所述电机通过导向架放置于所述推板上；

第一转盘，转动嵌接于所述转块底部，所述第一转盘底部通过转杆连接有安装块；

第一钻管，顶端固定连接于所述安装块底部；

第二钻管，设于所述第一钻管内，且所述第二钻管顶端与所述安装块底部相连接；

钻取组件，设置于所述第一钻管与所述第二钻管之间的环形空隙中，所述钻取组件用于截取所述第二钻管内的柱形岩心样本；

旋转机构，与所述钻取组件连接，用于驱使所述钻取组件转动。

进一步地，还包括：

支撑板，与所述竖板底端固定连接；

安装座，设置于所述支撑板上；

第二转盘，底部转动嵌接于所述安装座顶部，且所述第二转盘顶部与所述第一转盘底部四周之间均连接有多个伸缩套管。

进一步地，所述第一钻管底端连接有多个钻头，所述钻头顶端的宽度与所述第一钻管和所述第二钻管之间的宽度相等。

进一步地，所述第二转盘、支撑板与所述安装座的中心贯穿有钻孔，所述钻孔与所述第一钻管的底端相对且适配。

进一步地，所述钻取组件包括：

多个电动伸缩杆，固定端分别穿过所述安装块与所述第一转盘连接；

第一安装板，顶端连接于所述电动伸缩杆的伸缩端，底端连接有横向套筒；

转轴，穿设于所述套筒内；

第二安装板，顶端设置有凹槽，所述转轴的两端分别转动嵌接于所述凹槽的内壁上；

扭簧，分别缠绕于所述套筒的两端与所述凹槽内壁之间的所述转轴上，且所述扭簧两端分别与所述套筒的一端和所述凹槽内壁相连接。

进一步地，所述第二安装板的底端设置有倾斜的刀片。

进一步地，所述竖板相对的一侧分别设置有滑槽，在所述推板两端设置有滑块，所述滑块滑动于所述滑槽内，所述推板两端底部分别设置有蜗轮传动机构，所述蜗轮传动机构用于带动所述推板在所述竖板上沿所述滑槽移动。

进一步地，所述蜗轮传动机构包括：齿轮，齿条，蜗轮，蜗杆，电动机；所述齿条竖向设置于所述竖板内壁上，所述齿轮与所述齿条相啮合，所述齿轮与所述蜗轮通过同心轴连接，所述同心轴通过吊架连接于所述推板底部，在所述蜗轮上放置有所述蜗杆且相互啮合，所述蜗杆另一端与所述电动机的输出轴固定连接，所述电动机通过固定框固定于所述推板底部。

进一步地，所述旋转机构包括：转动齿轮，旋转电机；在所述安装块顶部绕所述转杆设置有环形缝隙，所述电动伸缩杆的固定端绕所述环形缝隙转动；所述转动齿轮与所述第二转盘侧壁上的齿槽相啮合，所述转动齿轮与所述旋转电机的输出轴相连接，所述旋转电机固定放置于所述支撑板上。

进一步地，所述支撑板底部设置有多个万向轮。

进一步地，所述支撑板的一侧连接有推把。

本发明提供了一种地质找矿岩心取样装置，具备以下有益效果：

该装置通过将第二钻管转动至岩体中完成取样，在第二钻管中形成柱状样品，由于第一钻管与第二钻管之间底部连接的钻头之间留有间隙，而留有的间隙正好适配于钻取组件收缩，当第二钻管内形成柱状样品后，为了保证样品的完整性，通过控制旋转电机运转带动第一转盘转动从而带动第二转盘转动，使得钻取组件在第一钻管与第二钻管之间的空隙内转动来对第二钻管内形成的柱形岩心样本底端进行截取，保证了第二钻管内取样后的完整性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明第一钻管与第二钻管的结构示意图；

图3为本发明钻取组件的结构示意图；

图4为本发明第一安装板与第二安装板连接的结构示意图；

图5为本发明蜗轮传动机构的结构示意图。

图中：1-竖板，2-推板，3-转块，4-第一转盘，5-电机，6-第一钻管，7-第二钻管，8-支撑板，9-安装座，10-第二转盘，11-伸缩套管，12-电动伸缩杆，13-转杆，14-滑槽，15-滑块，16-转动齿轮，17-旋转电机，18-万向轮，19-推把，20-第一安装板，21-第二安装板，22-套筒，23-转轴，24-齿条，25-齿轮，26-同心轴，27-蜗杆，28-吊架，29-电动机。

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。

请参阅图1-5，本发明提供的技术方案：

实施例1，一种地质找矿岩心取样装置，包括：两个竖直相对放置的竖板1，在两个竖板之间架设有推板2，推板的两端分别滑动嵌接于两个竖板1的内壁上，转块3转动嵌接于推板2底部，电机5的输出轴穿过推板与转块顶部相连接，电机5通过导向架放置于推板2上，通过控制电机的运转；第一转盘4转动嵌接于转块3底部，第一转盘4底部通过转杆13连接有安装块；第一钻管6，顶端固定连接于安装块底部；第二钻管7设于第一钻管6内，且第二钻管7顶端同样与安装块底部相连接，第一钻管6底端连接有多个钻头，钻头顶端的宽度与第一钻管6和第二钻管7之间的宽度相等，竖板1相对的一侧分别设置有滑槽14，在推板2两端设置有滑块15，滑块15滑动于滑槽14内，推板2两端底部分别设置有蜗轮传动机构，蜗轮传动机构用于带动推板2在竖板1上沿滑槽14移动，蜗轮传动机构包括：齿轮25，齿条24，蜗轮，蜗杆27，电动机29；齿条24竖向设置于竖板1内壁上，齿轮25与齿条24相啮合，齿轮25与蜗轮通过同心轴26连接，同心轴26通过吊架28连接于推板2底部，在蜗轮上放置有蜗杆27且相互啮合，蜗杆的一端与吊杆的一侧壁转动嵌接，蜗杆27另一端与电动机29的输出轴固定连接，电动机29通过固定框固定于推板2底部；当需要对所选岩体进行采样时通过移动第一钻管使得连接的钻头对准所需采样的位置，通过电机5运转带动转块转动，从而带动连接于转块底部的转杆转动，以此带动安装块转动，使得第一钻管与第二钻管同步转动，由于钻头的顶部宽度与第一钻管和第二钻管之间的宽度相同，因此当第一钻管与第二钻管同步转动时，所钻取到的柱形样本的横截面内径与第二钻管的横截面内径相等，在电动运转的同时蜗轮转动机构同步运转，通过控制电动机运转，带动蜗杆转动，从而带动蜗轮转动，以此来动同心轴连接的齿轮转动，从而使得推板在两个竖板之间上下滑动，以此推动第一钻管与第二钻管钻入岩体中进行取样。

实施例2，一种地质找矿岩心取样装置，包括：两个竖直相对放置的竖板1，在两个竖板之间架设有推板2，推板的两端分别滑动嵌接于两个竖板1的内壁上，转块3转动嵌接于推板2底部，电机5的输出轴穿过推板与转块顶部相连接，电机5通过导向架放置于推板2上，通过控制电机的运转；第一转盘4转动嵌接于转块3底部，第一转盘4底部通过转杆13连接有安装块；第一钻管6，顶端固定连接于安装块底部；第二钻管7设于第一钻管6内，且第二钻管7顶端同样与安装块底部相连接，第一钻管6底端连接有多个钻头，钻头顶端的宽度与第一钻管6和第二钻管7之间的宽度相等，竖板1相对的一侧分别设置有滑槽14，在推板2两端设置有滑块15，滑块15滑动于滑槽14内，推板2两端底部分别设置有蜗轮传动机构，蜗轮传动机构用于带动推板2在竖板1上沿滑槽14移动，蜗轮传动机构包括：齿轮25，齿条24，蜗轮，蜗杆27，电动机29；齿条24竖向设置于竖板1内壁上，齿轮25与齿条24相啮合，齿轮25与蜗轮通过同心轴26连接，同心轴26通过吊架28连接于推板2底部，在蜗轮上放置有蜗杆27且相互啮合，蜗杆27另一端与电动机29的输出轴固定连接，电动机29通过固定框固定于推板2底部；钻取组件设置于第一钻管6与第二钻管7之间的环形空隙中，钻取组件用于截取第二钻管7内的柱形岩心样本，旋转机构与钻取组件连接，旋转机构用于驱使钻取组件转动，旋转机构包括：转动齿轮16，旋转电机17；在安装块顶部绕转杆13设置有环形缝隙，电动伸缩杆12的固定端绕环形缝隙转动；转动齿轮16与第二转盘10侧壁上的齿槽相啮合，转动齿轮16与旋转电机17的输出轴相连接，旋转电机17固定放置于支撑板8上；钻取组件包括：多个电动伸缩杆12的固定端分别穿过安装块与第一转盘4连接，第一安装板20顶端连接于电动伸缩杆12的伸缩端，底端连接有横向的套筒22，转轴23穿设于套筒22内，第二安装板21顶端设置有凹槽，转轴23的两端分别转动嵌接于凹槽的内壁上，扭簧分别缠绕于套筒22的两端与凹槽内壁之间的转轴23上，且扭簧两端分别与套筒22的一端和凹槽内壁相连接，第二安装板21的底端设置有倾斜的刀片，电动伸缩杆数量为四个，伸缩端连接的钻取组件同样为四个，当第一钻管与第二钻管位于支撑板上方时，初始时四个第二安装板的底端聚拢在第二钻管底端处的圆心处，当推板推动第一钻管下降时，通过控制电动伸缩杆收缩，将第二安装板通过压缩扭簧拉动至第一钻管与第二钻管之间的环形空隙中，当将第二钻管转动至岩体中完成取样，在第二钻管中形成柱状样品，由于第一钻管与第二钻管之间的底部连接的钻头之间有间隙，而留有的间隙正好适配于第二安装板收放，当完成柱形取样后为了保证样品的完整性，通过控制电动伸缩杆下降第二安装板，通过扭簧的力使得第二安装板底端连接的刀片向中心聚拢，然后通过旋转电机带动第一转盘转动从而带动第二转盘转动，使得钻取组件在第一钻管与第二钻管之间的空隙内转动，通过旋转刀片使得四个刀片聚拢至最初位置完成截取样品，然后通过蜗轮传动机构完成收回；同时还包括：支撑板8与竖板1底端固定连接，安装座9设置于支撑板8上，第二转盘10底部转动嵌接于安装座9顶部，且第二转盘10顶部与第一转盘4底部四周之间均连接有多个伸缩套管11，在第二转盘10、支撑板8与安装座9的中心贯穿有钻孔，钻孔与第一钻管6的底端相对且适配，钻取组件通过钻孔转入岩体内，通过支撑板起到挡板的作用，可以有效的防止土壤或者碎石飞溅。

基于以上实施例，在支撑板8底部设置有多个万向轮18，支撑板8的一侧连接有推把19，方便工作人员方便移动该装置，便于操作。

工作原理

当需要对所选岩体进行采样时通过移动第一钻管使得连接的钻头对准所需采样的位置，通过电机5运转带动转块转动，从而带动连接于转块底部的转杆转动，以此带动安装块转动，使得第一钻管与第二钻管同步转动，由于钻头的顶部宽度与第一钻管和第二钻管之间的宽度相同，因此当第一钻管与第二钻管同步转动时，所钻取到的柱形样本的横截面内径与第二钻管的横截面内径相等，在电动运转的同时蜗轮转动机构同步运转，通过控制电动机运转，带动蜗杆转动，从而带动蜗轮转动，以此来动同心轴连接的齿轮转动，从而使得推板在两个竖板之间上下滑动，以此推动第一钻管与第二钻管钻入岩体中进行取样；当推板推动第一钻管下降时，通过控制电动伸缩杆收缩，将第二安装板通过压缩扭簧拉动至第一钻管与第二钻管之间的环形空隙中，当将第二钻管转动至岩体中完成取样，在第二钻管中形成柱状样品，由于第一钻管与第二钻管之间的底部连接的钻头之间有间隙，而留有的间隙正好适配于第二安装板收放，当完成柱形取样后为了保证样品的完整性，通过控制电动伸缩杆下降第二安装板，通过扭簧的力使得第二安装板底端连接的刀片向中心聚拢，然后通过控制电机与旋转电机同步转动，带动第一转盘转动从而带动第二转盘转动，使得钻取组件在第一钻管与第二钻管之间的空隙内转动，通过旋转刀片使得四个刀片聚拢至最初位置完成截取样品，然后通过蜗轮传动机构完成收回样品，以此完成取样操作。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，包括：

两个竖板（1）；

推板（2），两端分别滑动嵌接于所述竖板（1）之间；

转块（3），转动嵌接于所述推板（2）底部，所述转块（3）顶部连接有电机（5）的输出轴，所述电机（5）通过导向架放置于所述推板（2）上；

第一转盘（4），转动嵌接于所述转块（3）底部，所述第一转盘（4）底部通过转杆（13）连接有安装块；

第一钻管（6），顶端固定连接于所述安装块底部；

第二钻管（7），设于所述第一钻管（6）内，且所述第二钻管（7）顶端与所述安装块底部相连接；

钻取组件，设置于所述第一钻管（6）与所述第二钻管（7）之间的环形空隙中，所述钻取组件用于截取所述第二钻管（7）内的柱形岩心样本；所述钻取组件包括：

多个电动伸缩杆（12），固定端分别穿过所述安装块与所述第一转盘（4）连接；

第一安装板（20），顶端连接于所述电动伸缩杆（12）的伸缩端，底端连接有横向的套筒（22）；

转轴（23），穿设于所述套筒（22）内；

第二安装板（21），顶端设置有凹槽，所述转轴（23）的两端分别转动嵌接于所述凹槽的内壁上；所述第二安装板（21）的底端设置有倾斜的刀片；

扭簧，分别缠绕于所述套筒（22）的两端与所述凹槽内壁之间的所述转轴（23）上，且所述扭簧两端分别与所述套筒（22）的一端和所述凹槽内壁相连接；

旋转机构，与所述钻取组件连接，所述旋转机构用于驱使所述钻取组件转动。

2.根据权利要求1所述的一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，

还包括：

支撑板（8），与所述竖板（1）底端固定连接；

安装座（9），设置于所述支撑板（8）上；

第二转盘（10），底部转动嵌接于所述安装座（9）顶部，且所述第二转盘（10）顶部与所述第一转盘（4）底部四周之间均连接有多个伸缩套管（11）。

3.根据权利要求1所述的一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，

所述第一钻管（6）底端连接有多个钻头，所述钻头顶端的宽度与所述第一钻管（6）和所述第二钻管（7）之间的宽度相等。

4.根据权利要求2所述的一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，

所述第二转盘（10）、支撑板（8）与所述安装座（9）的中心贯穿有钻孔，所述钻孔与所述第一钻管（6）的底端相对且适配。

5.根据权利要求1所述的一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，

所述竖板（1）相对的一侧分别设置有滑槽（14），在所述推板（2）两端设置有滑块（15），所述滑块（15）滑动于所述滑槽（14）内，所述推板（2）两端底部分别设置有蜗轮传动机构，所述蜗轮传动机构用于带动所述推板（2）在所述竖板（1）上沿所述滑槽（14）移动。

6.根据权利要求5所述的一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，

所述蜗轮传动机构包括：齿轮（25），齿条（24），蜗轮，蜗杆（27），电动机（29）；所述齿条（24）竖向设置于所述竖板（1）内壁上，所述齿轮（25）与所述齿条（24）相啮合，所述齿轮（25）与所述蜗轮通过同心轴（26）连接，所述同心轴（26）通过吊架（28）连接于所述推板（2）底部，在所述蜗轮上放置有所述蜗杆（27）且相互啮合，所述蜗杆（27）另一端与所述电动机（29）的输出轴固定连接，所述电动机（29）通过固定框固定于所述推板（2）底部。

7.根据权利要求2所述的一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，

所述旋转机构包括：转动齿轮（16），旋转电机（17）；在所述安装块顶部绕所述转杆（13）设置有环形缝隙，所述电动伸缩杆（12）的固定端绕所述环形缝隙转动；所述转动齿轮（16）与所述第二转盘（10）侧壁上的齿槽相啮合，所述转动齿轮（16）与所述旋转电机（17）的输出轴相连接，所述旋转电机（17）固定放置于所述支撑板（8）上。

8.根据权利要求2所述的一种地质找矿岩心取样装置，其特征在于，

所述支撑板（8）底部设置有多个万向轮（18）。

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