CN115931437B - 一种便携式地质矿产勘查用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及取样装置技术领域，具体地说就是一种便携式地质矿产勘查用取样装置。一种便携式地质矿产勘查用取样装置，包括固定盒和取样组件，所述固定盒内部设有连接腔，所述取样组件包括连接座、取样管、钻杆和驱动组件，所述连接座与连接腔可拆卸连接，所述取样管与钻杆竖直平行设置，所述钻杆与驱动组件可拆卸连接。通过固定盒对取样组件进行连接，通过固定电机带动固定钉，使固定盒固定于待取样位置，方便取样组件的固定，提高取样管和钻杆工作的稳定性，防止钻杆断裂，保障矿样的高效取出。

Description

一种便携式地质矿产勘查用取样装置

技术领域

本发明涉及取样装置技术领域，具体地说就是一种便携式地质矿产勘查用取样装置。

背景技术

地质勘察是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行调查的研究工作。钻探设备在钻探取样时，利用一定的钻探机械设备取得待测位置的矿样，用以测定岩石和土层的物理、力学性质和指标，为地质和矿产资源参数做出可靠评价的一项地质工程。

现有技术中的地质矿产勘察取样装置在取矿样时，需要先通过钻杆进行钻孔，再通过人工进行取样，在钻孔过程中，钻杆容易产生断裂，并且矿样不易取出，取样效率较低。

本发明要解决的技术问题是：设计一种便携式地质矿产勘查用取样装置，方便地产矿产勘察取样，减少人工工作，方便矿产的取出，提高取样效率。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种便携式地质矿产勘查用取样装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种便携式地质矿产勘查用取样装置，包括固定盒和取样组件，所述固定盒内部设有连接腔，所述取样组件包括连接座、取样管、钻杆和驱动组件，所述连接座与连接腔可拆卸连接，所述取样管与钻杆竖直平行设置，所述钻杆与驱动组件可拆卸连接。

作为优化，所述的固定盒的底部为平面，所述固定盒的上部设有提手，所述固定盒的内部设有固定电机和固定钉，所述固定电机的输出轴竖直向下设置，所述固定钉的上端与固定电机的输出轴固连。

作为优化，还包括辅助组件，所述辅助组件包括辅助套管和辅助杆，辅助杆与辅助套管滑动连接，所述的连接腔的底部设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与第二连接孔贯通，所述第一连接孔用于容纳取样管，第二连接孔用于容纳钻杆和辅助套管。

作为优化，所述的固定盒内部设有两个倒置的T型连接槽，所述T型连接槽的顶部为开口，T型连接槽的水平段一端与连接腔内部贯通连接，T型连接槽内滑动连接有Z型限位块，Z型限位块的下端与连接腔相邻的一侧设有限位楔块，限位楔块的上部为斜面，Z型限位块的下端与T型连接槽远离连接腔的一端之间连接有顶紧弹簧，所述Z型限位块的上端穿过所述T型连接槽的上端设置于固定盒的上侧。

作为优化，所述的连接座的外侧对称设有两个限位槽，所述限位槽与所述T型连接槽相对设置，所述连接座的上部连接有两个驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有驱动丝杆，所述连接座上侧设有固定板，所述驱动丝杆与固定板螺纹连接，所述驱动组件与固定板固连。

作为优化，所述的驱动组件包括第一旋转电机和第二旋转电机，所述第一旋转电机固定于固定板的上侧，所述第一旋转电机的输出轴穿过固定板设置于固定板下侧，所述第一旋转电机的输出轴下端连接有连接套管，取样管上端与连接套管可拆卸连接；

所述第二旋转电机固定于所述固定板的下侧，所述第二旋转电机的输出轴与钻杆的上端配合连接。

作为优化，所述的取样管外部设有沿取样管长度方向设置的螺旋刀刃。

作为优化，所述的辅助套管的直径小于第二连接孔的直径，所述辅助套管与第一连接孔相邻的一侧设有开口，所述辅助杆的上端连接有固定柄，所述辅助杆的下端转动连接有带刃凿头，所述带刃凿头设置于开口内侧。

作为优化，所述的辅助套管的长度、辅助杆的长度均大于所述取样管的长度，所述带刃凿头的长度大于辅助套管的轴心与取样管之间的距离。

本方案的有益效果是，一种便携式地质矿产勘查用取样装置，具有以下有益之处：

通过固定盒对取样组件进行连接，通过固定电机带动固定钉，使固定盒固定于待取样位置，方便取样组件的固定，提高取样管和钻杆工作的稳定性，防止钻杆断裂，保障矿样的高效取出；

取样管的旁侧设置钻杆，钻杆的钻面与取样管的钻面贯通，通过取样管和钻杆对岩层进行钻动，取样管在钻进过程中，矿样直接进入到取样管内，通过钻杆对取样管旁侧的岩层进行钻动，提高对岩层的破碎效率，防止取样管和钻杆断裂；

辅助组件能够放置于钻杆的钻孔内，通过辅助杆和带刃凿头对取样管端部的岩石进行敲砸，使取样管端部的岩层断裂，方便带有岩石的取样管从孔内撤出，保障取样管道的高效取样。

附图说明

附图1为本发明的轴侧示意图。

附图2为本发明底部轴侧示意图。

附图3为本发明右视示意图。

附图4为本发明附图3的A-A剖切结构示意图。

附图5为本发明辅助组件轴侧示意图。

附图6为本发明辅助组件主视示意图。

附图7为本发明附图6的B-B剖切结构示意图。

附图8为本发明附图7的B部分放大结构示意图。

附图9为本发明附图4的A部分放大结构示意图。

其中，1、固定盒，2、连接座，3、取样管，4、钻杆，5、提手，6、固定电机，7、固定钉，8、辅助套管，9、辅助杆，10、第一连接孔，11、第二连接孔，12、T型连接槽，13、Z型限位块，14、顶紧弹簧，15、驱动电机，16、驱动丝杆，17、固定板，18、第一旋转电机，19、第二旋转电机，20、带刃凿头。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，一种便携式地质矿产勘查用取样装置，包括固定盒1和取样组件，所述固定盒1内部设有连接腔，所述取样组件包括连接座2、取样管3、钻杆4和驱动组件，所述连接座2与连接腔可拆卸连接，所述取样管3与钻杆4竖直平行设置，所述钻杆4与驱动组件可拆卸连接。

如图1、2所示，所述的固定盒1的底部为平面，所述固定盒1的上部设有提手5，所述固定盒1的内部设有固定电机6和固定钉7，所述固定电机6的输出轴竖直向下设置，所述固定钉7的上端与固定电机6的输出轴固连。

如图2、7所示，还包括辅助组件，所述辅助组件包括辅助套管8和辅助杆9，辅助杆9与辅助套管8滑动连接，所述的连接腔的底部设有第一连接孔10和第二连接孔11，所述第一连接孔10与第二连接孔11贯通，所述第一连接孔10用于容纳取样管3，第二连接孔11用于容纳钻杆4和辅助套管8。

如图4所示，所述的固定盒1内部设有两个倒置的T型连接槽12，所述T型连接槽12的顶部为开口，T型连接槽12的水平段一端与连接腔内部贯通连接，T型连接槽12内滑动连接有Z型限位块13，Z型限位块13的下端与连接腔相邻的一侧设有限位楔块，限位楔块的上部为斜面，Z型限位块13的下端与T型连接槽12远离连接腔的一端之间连接有顶紧弹簧14，所述Z型限位块13的上端穿过所述T型连接槽12的上端设置于固定盒1的上侧。

如图4所示，所述的连接座2的外侧对称设有两个限位槽，所述限位槽与所述T型连接槽12相对设置，所述连接座2的上部连接有两个驱动电机15，所述驱动电机15的输出轴连接有驱动丝杆16，所述连接座2上侧设有固定板17，所述驱动丝杆16与固定板17螺纹连接，所述驱动组件与固定板17固连。

如图4所示，所述的驱动组件包括第一旋转电机18和第二旋转电机19，所述第一旋转电机18固定于固定板17的上侧，所述第一旋转电机18的输出轴穿过固定板17设置于固定板17下侧，所述第一旋转电机18的输出轴下端连接有连接套管，取样管3上端与连接套管可拆卸连接；

如图4所示，所述第二旋转电机19固定于所述固定板17的下侧，所述第二旋转电机19的输出轴与钻杆4的上端配合连接。

所述的取样管3外部设有沿取样管3长度方向设置的螺旋刀刃。

如图2、7所示，所述的辅助套管8的直径小于第二连接孔11的直径，所述辅助套管8与第一连接孔10相邻的一侧设有开口，所述辅助杆9的上端连接有固定柄，所述辅助杆9的下端转动连接有带刃凿头20，所述带刃凿头20设置于开口内侧。

如图2、7所示，所述的辅助套管8的长度、辅助杆9的长度均大于所述取样管3的长度，所述带刃凿头20的长度大于辅助套管8的轴心与取样管3之间的距离。

本方案还包括控制器，控制器的位置由工作人员作业时据实际情况进行设置，所述的控制器用于控制本方案内的所用的用电器件，包括但不限于传感器、电动机、伸缩杆、水泵、电磁阀、电热丝、热泵、显示屏、电脑输入设备、开关按钮、通信设备、灯、喇叭和麦克风；所述的控制器为英特尔处理器、AMD处理器、PLC控制器、ARM处理器或者单片机，与之配套使用的还包括主板、内存条、储存介质和供电电源，所述的供电电源为市电或锂电池；当具备显示屏时，还具备显示卡；关于控制器的运行原理，请参考清华大学出版社出版的《自动控制原理》、《微控制器原理及应用仿真案例》和《传感器原理与应用》，其他本领域书籍均可参考阅读；其他未提及的自动化控制和用电器件，均属于本领域技术人员所熟知的知识，在此不再赘述。

使用方法：

该装置在具体使用时，将固定盒1放置于待钻孔取样的位置，控制器控制固定电机6运转，固定电机6带动固定钉7向取样位置中打入，对固定盒1进行固定；

将连接座2放入至连接腔内，Z型限位块13对连接座2进行连接限位，使连接座2连接于固定盒1内，取样管3相对设置于第一连接孔10内，钻杆4对应放置于第二连接孔11内；

控制器控制驱动电机15运转，驱动电机15带动驱动丝杆16转动，使固定板17带动取样管3和钻杆4向待取样的方向移动；

同时，控制器控制第一旋转电机18和第二旋转电机19运转，使第一旋转电机18带动取样管3转动，对岩层进行钻动，使第二旋转电机19带动钻杆4转动，对岩层进行钻动；

矿样直接进入至取样管3内部；

取样完成后，驱动电机15、第一旋转电机18和第二旋转电机19停止运转；

向远离连接座2的方向拉动Z型限位块13，使Z型限位块13从限位槽中抽出，将连接座2向连接腔的外侧拉出，矿样位于取样管3的内部，方便矿样的取用；

当取样管3无法向外拉出时，表明取样管3与岩层之间有未能断裂的岩块，将第一旋转电机18的输出轴与取样管3连接处的锁定销取下，将固定板17、第二旋转电机19和钻杆4取下；

将辅助套管8伸入至钻杆4的钻孔内，通过人工对辅助杆9进行快速砸入，使带刀凿头20通过开口快速冲入至取样管3与岩层的连接处之间，对岩块进行斩断，方便取样管的取出。

上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种便携式地质矿产勘查用取样装置且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：包括固定盒和取样组件，所述固定盒内部设有连接腔，所述取样组件包括连接座、取样管、钻杆和驱动组件，所述连接座与连接腔可拆卸连接，所述取样管与钻杆竖直平行设置，所述钻杆与驱动组件可拆卸连接；

所述的固定盒内部设有两个倒置的T型连接槽，所述T型连接槽的顶部为开口，T型连接槽的水平段一端与连接腔内部贯通连接，T型连接槽内滑动连接有Z型限位块，Z型限位块的下端与连接腔相邻的一侧设有限位楔块，限位楔块的上部为斜面，Z型限位块的下端与T型连接槽远离连接腔的一端之间连接有顶紧弹簧，所述Z型限位块的上端穿过所述T型连接槽的上端设置于固定盒的上侧。

2.根据权利要求1所述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：所述的固定盒的底部为平面，所述固定盒的上部设有提手，所述固定盒的内部设有固定电机和固定钉，所述固定电机的输出轴竖直向下设置，所述固定钉的上端与固定电机的输出轴固连。

3.根据权利要求1所述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：还包括辅助组件，所述辅助组件包括辅助套管和辅助杆，辅助杆与辅助套管滑动连接，所述的连接腔的底部设有第一连接孔和第二连接孔，所述第一连接孔与第二连接孔贯通，所述第一连接孔用于容纳取样管，第二连接孔用于容纳钻杆和辅助套管。

4.根据权利要求1所述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：所述的连接座的外侧对称设有两个限位槽，所述限位槽与所述T型连接槽相对设置，所述连接座的上部连接有两个驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有驱动丝杆，所述连接座上侧设有固定板，所述驱动丝杆与固定板螺纹连接，所述驱动组件与固定板固连。

5.根据权利要求4所述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：所述的驱动组件包括第一旋转电机和第二旋转电机，所述第一旋转电机固定于固定板的上侧，所述第一旋转电机的输出轴穿过固定板设置于固定板下侧，所述第一旋转电机的输出轴下端连接有连接套管，取样管上端与连接套管可拆卸连接；

所述第二旋转电机固定于所述固定板的下侧，所述第二旋转电机的输出轴与钻杆的上端配合连接。

6.根据权利要求1所述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：所述的取样管外部设有沿取样管长度方向设置的螺旋刀刃。

7.根据权利要求3所述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：所述的辅助套管的直径小于第二连接孔的直径，所述辅助套管与第一连接孔相邻的一侧设有开口，所述辅助杆的上端连接有固定柄，所述辅助杆的下端转动连接有带刃凿头，所述带刃凿头设置于开口内侧。

8.根据权利要求7所述的一种便携式地质矿产勘查用取样装置，其特征在于：所述的辅助套管的长度、辅助杆的长度均大于所述取样管的长度，所述带刃凿头的长度大于辅助套管的轴心与取样管之间的距离。

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