CN116223099A - 一种矿产勘探用采样装置及采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤采样领域，具体是涉及一种矿产勘探用采样装置，包括方形框、螺旋钻和旋转动力装置；方形框的正上方设置有承载板，方形框的上端设置有用于带动承载板纵向移动的第一升降机构；承载板的中心处设置有避让孔，螺旋钻的上端连接有圆杆，圆杆穿过避让孔至承载板的上方；螺旋钻的底部连接有破土板，破土板的下端等距设置有多个锥刺；旋转动力装置位于承载板的正上方用于带动圆杆旋转，承载板的上方设置有用于带动旋转动力装置纵向移动的第二升降机构；承载板与方形框之间设置有土壤取样装置用于收集螺旋钻钻孔时溢出地面上的土壤，承载板和方形框之间还设置一个能够避免地面表层的土壤进入至土壤取样装置内的清除机构。

Description

一种矿产勘探用采样装置及采样方法

技术领域

本发明涉及土壤采样领域，具体是涉及一种矿产勘探用采样装置，具体还涉及一种矿产勘探用采样装置的采样方法。

背景技术

地质勘查是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，运用测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等地质勘查方法，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的调查研究工作。

在矿产地质勘察时往往需要对土壤进行取样检测，现有的取样装置在取样时，往往利用螺旋钻对土壤钻孔，然后在通过螺旋钻将土壤不断的带出至地面上，由此即可实现采集土壤的目的，但是矿产地质表层的土壤对实际的勘测意义不大，在深层次的土壤带出至地面上时极易和地质表层的土壤混合，由此在工作人员对土壤的含量进行分析时会造成较大的误差。

发明内容

针对现技术所存在的问题，提供一种矿产勘探用采样装置，通过土壤取样装置和清除机构的配合，能够对矿产地质的土壤进行取样的同时，还能够避免地质表层的土壤被收集至土壤取样装置内，由此有效的避免地质表层的土壤与开采地质一定深度内的土壤混合，保证了工作人员对土壤取样后对其分析的精准性。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种矿产勘探用采样装置，包括方形框、螺旋钻和旋转动力装置，方形框横向设置，方形框的底部安装有多个自锁脚轮；

方形框的正上方横向设置有承载板，方形框的上端设置有用于带动承载板纵向移动的第一升降机构；

承载板的中心处纵向设置有避让孔，螺旋钻纵向设置方形框和承载板之间，螺旋钻的上端固定连接有圆杆，圆杆纵向穿过避让孔至承载板的上方；

螺旋钻的底部连接有一个横向设置的破土板，破土板的下端沿其长度方向等距设置有多个锥刺；

旋转动力装置位于承载板的正上方用于带动圆杆旋转，承载板的上方设置有用于带动旋转动力装置纵向移动的第二升降机构；

承载板与方形框之间设置有土壤取样装置用于收集螺旋钻钻孔时溢出地面上的土壤，承载板和方形框之间还设置一个能够避免地面表层的土壤进入至土壤取样装置内的清除机构。

优选的，清除机构包括一个第一环形板和四个条形刮板；

第一环形板呈水平状态转动设置在承载板下方，第一环形板与圆杆同轴设置，第一环形板套设在圆杆上；

第一环形板的外壁处横向延伸有四个横杆，四个横杆围绕第一环形板均匀的环绕设置；

每一个横杆的末端均竖直向下延伸有一个竖杆；

四个条形刮板分别横向安装在四个竖杆的末端处，每一个条形刮板均由与其相对应的竖杆处倾斜指向圆杆处，四个条形杆围绕圆杆环形阵列设置。

优选的，承载板的下端安装有第一环形管，第一环形管与圆杆同轴设置；

第一环形管的下端开设有与其内腔连通的第一环形槽；

第一环形板的上端安装有与其同轴设置的第二环形管，第二环形管的外径与第一环形管的内径一致，第二环形管外壁的上端部处设置有第一环形凸块，第一环形凸块转动设置在第一环形槽内；

第一环形管的下端安装有第二环形板，第二环形板套设在第二环形管上。

优选的，圆杆由第一杆部和第二杆部构成，第一杆部位于第二杆部的上方；

第一杆部的直径小于第二杆部的直径；

第二杆部的外壁处开设有两个竖直设置的弧形滑槽，两个弧形滑槽均竖直向上延伸至第二杆部的顶端，每一个弧形滑槽的内侧弧面的直径与第一杆部的直径一致；

第一环形板的内壁处设置有两个弧形滑块，两个弧形滑块分别滑动设置在两个弧形滑槽内。

优选的，土壤取样装置包括取样筒和两个第一直线驱动器；

取样筒竖直设置在四个竖杆之间，取样筒与圆杆同轴设置，取样筒的下端为开口端，取样筒的上端设置有一个与其内腔连通的第三环形管，第三环形管的外径小于取样筒的内径，第三环形管与取样筒同轴设置，圆杆位于第三环形管内；

取样筒上端部的外壁处开设有连通至其内腔的矩形缺口，矩形缺口处铰接有一个弧形门；

第三环形管顶部的外壁处设置有两个横向延伸的条形板；

两个第一直线驱动器分别竖直安装在其中两个横杆的上方，另外两个横杆上均开设有竖直设置的第一导向孔，两个第一直线驱动器沿取样筒轴线对称设置，两个第一直线驱动器的输出轴均穿过对应的横杆分别与两个条形板固定连接；

取样筒的下端部的外壁处设置有与其同轴设置的第三环形板，第三环形板与取样筒底部之间的纵向距离和刮板的纵向厚度一致；

第三环形板上设置有两个第一导向杆，两个第一导向杆分别滑动设置于两个第一导向孔内；

每一个第一导向杆的顶端均安装有一个圆板，每一个第一导向杆上均套设有第一弹簧，第一弹簧位于对应的圆板和横杆之间；

取样筒处还设置有能够在其内部收集一定量的土壤之后而自适应的对取样筒的开口端进行封堵的封堵机构。

优选的，封堵机构包括第四环形板和两个矩形插板；

第四环形板套设在圆杆上且纵向滑动设置于取样筒内；

取样筒外壁的下端部处镜像设置有两个安装块，两个安装块上均设置有横向延伸至取样筒内的矩形滑槽，矩形滑槽的宽度大小与取样筒的内径大小一致；

两个矩形插板分别滑动设置在两个矩形滑槽内，两个矩形插板的相互靠近的一端均开设有用于避让圆杆的半圆槽；

每一个矩形插板与第四环形板之间均通过一组联动机构传动连接，联动机构能够在第四环形板上升时带动与其对应的矩形插板向圆杆处靠近。

优选的，两组联动机构分别设置在两个安装块处；

每一组联动机构均包括安装壳、第一连杆、第二连杆和第三连杆，安装壳安装在对应的安装块上，安装壳的顶部且靠近取样筒的一处竖直设置有第一滑槽，第一滑槽与安装壳的内腔连通，第一连杆滑动设置在第一滑槽内，安装壳的下端部且远离取样筒的一端横向设置有第二滑槽，第二滑槽与安装壳的内腔连通，第二连杆滑动设置在第二滑槽内，第三连杆位于安装壳的内部，第三连杆的其中一端铰接在第一连杆的下端部，第三连杆的另一端铰接在第二连杆靠近取样筒的一端部；

第四环形板上端竖直设置有两个第一杆件，两个第一杆件均穿过取样筒的顶部至其外侧，两个第一杆件均通过一个第一连接杆分别与两个第一连杆固定连接，每一个第一杆件上均套设有第二弹簧，第二弹簧位于取样筒内；

两个矩形插板远离圆杆的一端均横向设置有一个第二杆件，两个第二杆件均通过一个第二连接杆分别与两个第二连杆固定连接；

安装壳的底部设置有用于避让第二连接杆的条形避让槽。

优选的，第一升降机构包括两个第二直线驱动器和两个第二导向杆；

两个第二导向杆对角设置在方形框上，两个第二导向杆均竖直设置，承载板上设置有分别与两个第二导向杆滑动配合的两个第二导向孔；

两个第二直线驱动器均竖直安装在方形框上，两个第二直线驱动器的输出轴均与承载板固定连接。

优选的，第二升降机构包括第三直线驱动器、第三导向杆和用于支撑旋转动力装置的安装架；

安装架的底部镜像设置有两个横向延伸的支撑板；

第三直线驱动器和第三导向杆均竖直安装在承载板的上端，第三直线驱动器的输出端与其中一个支撑板固定连接，另一个支撑板上开设有与第三导向杆滑动配合的第三导向孔。

一种矿产勘探用采样装置的采样方法，包括以下步骤：

S1.工作人员将所述采样装置运送至待取样的区域，通过第二直线驱动器带动承载板下降，从而能够使得四个条形刮板均抵靠在地面上；

S2.第三直线驱动器带动螺旋钻下降，与此同时，通过旋转动力装置能够带动螺旋钻旋转，在多个锥刺的作用下即可使得螺旋钻不断的钻入至地下，在此过程中，四个条形刮板贴靠在地面上并且围绕螺旋钻旋转，从而将螺旋钻带出至地面上的土壤移动至所述采样装置的外围处；

S3.螺旋钻下降一定深度后，多个条形刮板会停止转动，此时在第一直线驱动器的作用下将取样筒抵靠在地面上，由此螺旋钻继续下钻时而带出至地面上的土壤即可进入至取样筒内；

S4.当土壤进入至取样筒内达到一定量之后，两个矩形插板相互靠近并抵靠在一起从而将取样筒的内腔隔断；

S5.然后第一直线驱动器带动取样筒上升，然后工作人员通过打开弧形门即可将取样筒内的上端部处收集的土壤进行取样；

S6.待取样结束后，根据规范依序的将所述采样装置的各个部件复位即可。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

1.本申请在土壤取样装置和清除机构的配合下，能够对矿产地质的土壤进行取样的同时，还能够避免地质表层的土壤被收集至土壤取样装置内，由此有效的避免地质表层的土壤与开采地质一定深度内的土壤混合，保证了工作人员对土壤取样后对其分析的精准性。

2.本申请通过设置封堵机构能够在取样筒内收集一定量的土壤之后将取样筒内上端部处的土壤封堵在取样筒内，避免采集的土壤从取样筒的开口端掉落。

附图说明

图1是本申请一种矿产勘探用采样装置的立体图；

图2是本申请一种矿产勘探用采样装置的局部结构的立体剖视图1；

图3是本申请图2中的A处局部放大图；

图4是本申请图2中的B处局部放大图；

图5是本申请一种矿产勘探用采样装置的局部结构的立体剖视图2；

图6是本申请一种矿产勘探用采样装置的取样筒、旋转钻和四个条形刮板的仰视图；

图7是本申请一种矿产勘探用采样装置的局部结构的立体图；

图8是本申请一种矿产勘探用采样装置的螺旋钻和清除机构中局部结构的立体图；

图9是本申请一种矿产勘探用采样装置的第四环形板和其中一组联动机构的立体结构分解图；

图10是本申请一种矿产勘探用采样装置的取样筒的立体图；

图11是本申请一种矿产勘探用采样装置的采样方法的流程图。

图中标号为：

1-方形框；11-自锁脚轮；

2-螺旋钻；21-圆杆；211-第一杆部；212-第二杆部；2121-弧形滑槽；22-破土板；221-锥刺；

3-旋转动力装置；

4-承载板；41-避让孔；42-第二导向孔；

5-第一升降机构；51-第二直线驱动器；52-第二导向杆；

6-第二升降机构；61-第三直线驱动器；62-第三导向杆；63-安装架；631-支撑板；632-第三导向孔；

7-土壤取样装置；71-取样筒；711-第三环形管；7111-条形板；712-矩形缺口；713-弧形门；714-第三环形板；715-安装块；7151-矩形滑槽；72-第一直线驱动器；73-第一导向杆；731-圆板；74-第一弹簧；

8-封堵机构；81-第四环形板；82-矩形插板；821-半圆槽；83-联动机构；831-安装壳；8311-第一滑槽；8312-第二滑槽；8313-条形避让槽；832-第一连杆；833-第二连杆；834-第三连杆；835-第一杆件；836-第一连接杆；837-第二弹簧；838-第二杆件；839-第二连接杆；

9-清除机构；91-第一环形板；911-横杆；9111-第一导向孔；912-竖杆；913-弧形滑块；92-条形刮板；93-第一环形管；931-第一环形槽；94-第二环形管；941-第一环形凸块；95-第二环形板。

实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1至图10所示，一种矿产勘探用采样装置，包括方形框1、螺旋钻2和旋转动力装置3，方形框1横向设置，方形框1的底部安装有多个自锁脚轮11；

方形框1的正上方横向设置有承载板4，方形框1的上端设置有用于带动承载板4纵向移动的第一升降机构5；

承载板4的中心处纵向设置有避让孔41，螺旋钻2纵向设置方形框1和承载板4之间，螺旋钻2的上端固定连接有圆杆21，圆杆21纵向穿过避让孔41至承载板4的上方；

螺旋钻2的底部连接有一个横向设置的破土板22，破土板22的下端沿其长度方向等距设置有多个锥刺221；

旋转动力装置3位于承载板4的正上方用于带动圆杆21旋转，承载板4的上方设置有用于带动旋转动力装置3纵向移动的第二升降机构6；

承载板4与方形框1之间设置有土壤取样装置7用于收集螺旋钻2钻孔时溢出地面上的土壤，承载板4和方形框1之间还设置一个能够避免地面表层的土壤进入至土壤取样装置7内的清除机构9。

破土板22的长度略大于螺旋钻2的直径，破土板22为条形状，旋转动力装置3为现有技术，具体可参考破土钻机的旋转动力装置3，关于旋转动力装置3的距离运行原理本处不做具体说明；当需要对矿产地质的土壤进行取样时，首先将所述采样装置运送至待取样的地区，然后将所述采样装置放置在地面上，此时，通过第二升降机构6带动旋转动力装置3向下移动，由此即可使得螺旋钻2跟随旋转动力装置3一起下降，与此同时，旋转动力装置3运行带动圆杆21旋转，圆杆21旋转即可使得螺旋钻2和破土板22一起旋转，当多个锥刺221抵靠在地面上时，在破土板22的旋转作用下即可使得多个锥刺221将土壤的表面破碎，然后螺杆钻继续下降即可在多个锥刺221的作用下不断的向下破碎土壤，破碎后的土壤即可顺着螺杆钻上的螺槽向上输送至地表上，由此通过螺杆钻不断的下降即可将土壤钻出一个纵向延伸的孔，而破碎后的土壤即可顺着螺旋钻2的螺槽不断的被输送至地表上；通过设置土壤取样装置7能够将输送至地表上的土壤进行收集，由此达到对矿产地质采样的目的，通过改变螺旋钻2下降的深度即可使得不同深度的土壤被输送至地表上，由此即可使得土壤取样装置7收集一定深度内的土壤样本；由于矿产地质表层的土壤对矿产勘测分析的意义较小，所以通过设置清除机构9，能够在螺旋钻2将矿产地质表层的土壤被破碎后对输送至地表上的地质表层的土壤进行清除，避免地质表层的土壤被收集至土壤取样装置7内，由此有效的避免地质表层的土壤与开采地质一定深度内的土壤混合，保证了工作人员对土壤取样后对其分析的精准性。

参见图1、图2、图5至图8所示，清除机构9包括一个第一环形板91和四个条形刮板92；

第一环形板91呈水平状态转动设置在承载板4下方，第一环形板91与圆杆21同轴设置，第一环形板91套设在圆杆21上；

第一环形板91的外壁处横向延伸有四个横杆911，四个横杆911围绕第一环形板91均匀的环绕设置；

每一个横杆911的末端均竖直向下延伸有一个竖杆912；

四个条形刮板92分别横向安装在四个竖杆912的末端处，每一个条形刮板92均由与其相对应的竖杆912处倾斜指向圆杆21处，四个条形杆围绕圆杆21环形阵列设置。

由于第一环形板91与承载转动连接，由此在第一升降机构5的作用下，能够使得承载板4下降，从而是第一环形板91跟随承载板4一起下降，当四个条形刮板92均抵靠在地面上时，螺旋钻2下方的破土板22位于四个条形刮板92之间，当螺旋钻2旋转下降能够将地质表层的土壤破碎并输送至地表上，然后第一环形板91旋转即可带动四个条形刮板92一起旋转，由此四个条形刮板92即可贴靠在地面上并且围绕圆杆21旋转，因为每一个条形刮板92均倾斜设置，所以在四个条形刮板92旋转时，地面上的破碎土壤即可在四个条形刮板92的引导作用下顺着其倾斜部向远离圆杆21的方向移动，由此即可避免地质表层的土壤堆积在圆杆21处，由此即可避免土壤取样装置7将地质表层的土壤进行收集，当螺旋钻2下降至一定深度之后，而四个条形刮板92停止旋转，即可使得螺旋钻2带出至地面上的土壤堆积在圆杆21处，从而被土壤取样装置7进行收集。

参见图2、图4和图7所示，承载板4的下端安装有第一环形管93，第一环形管93与圆杆21同轴设置；

第一环形管93的下端开设有与其内腔连通的第一环形槽931；

第一环形板91的上端安装有与其同轴设置的第二环形管94，第二环形管94的外径与第一环形管93的内径一致，第二环形管94外壁的上端部处设置有第一环形凸块941，第一环形凸块941转动设置在第一环形槽931内；

第一环形管93的下端安装有第二环形板95，第二环形板95套设在第二环形管94上。

通过设置有第一环形管93、第二环形管94和第二环形板95，由此即可实现第一环形板91转动设置在承载板4下端的效果，第二环形板95用于阻挡第一环形凸块941，避免第一环形凸块941从第一环形槽931内脱落。

参见图1、图2、图4和图8所示，圆杆21由第一杆部211和第二杆部212构成，第一杆部211位于第二杆部212的上方；

第一杆部211的直径小于第二杆部212的直径；

第二杆部212的外壁处开设有两个竖直设置的弧形滑槽2121，两个弧形滑槽2121均竖直向上延伸至第二杆部212的顶端，每一个弧形滑槽2121的内侧弧面的直径与第一杆部211的直径一致；

第一环形板91的内壁处设置有两个弧形滑块913，两个弧形滑块913分别滑动设置在两个弧形滑槽2121内。

所述采样装置在初始状态下，两个弧形滑块913均抵靠在对应的弧形滑槽2121的底部，在所述采样装置运行时，第二升降机构6首先需要带动圆杆21下降使得破土板22下方的多个锥刺221抵靠在地面上，此时，两个弧形滑块913均位于对应的弧形滑槽2121的中心部，然后再由第二升降机构6带动承载板4下降直至使得四个条形刮板92均抵靠在地面上，此时弧形滑块913再此移动至对应的弧形滑槽2121的底部处，然后旋转动力装置3运行带动螺旋钻2旋转，第一升降机构5带动圆杆21和螺旋钻2旋转，由此即可对土壤进行破碎，在两个弧形滑块913的导向作用下，圆杆21旋转即可使得第一环形板91跟随其一起旋转，由此使得四个条形刮板92对螺旋钻2带出至地面上的地质表层土壤进行刮除，由于螺旋钻2不断的向下移动，当圆杆21下降至使得两个弧形滑块913均从对应的弧形滑槽2121的上端移出时，圆杆21与第一环形板91之间即为转动连接，此时，圆杆21的转动则不会带动四个条形刮板92旋转，由此即可使得四个刮板仅对地质表层的土壤进行清除，而不会将地质深层处的土壤进行清除；通过此种方式仅需要通过圆杆21的转动即可带动四个条形刮板92旋转，对于第一环形板91而言，不需要单独的驱动源对其进行旋转驱动，而当所述采样装置采集土壤完毕之后，首先通过第一升降机构5将第一环形板91和四个条形刮板92复位至原始高度，并且需要由工作人员旋转四个竖杆912，使得四个竖杆912也位于初始的位置处，然后再由旋转动力装置3带动螺旋钻2旋转一定的角度使得破土板22的长度方向也呈现和初始状态时一致的方向，此时直接由第二升降机构6带动圆杆21上升即可使得第一环形板91上的两个弧形滑块913能够准确的滑动至对应的弧形滑槽2121内；需要说明的是每一个弧形滑槽2121的顶端的两侧均设置有圆角，由此能够保证弧形滑块913与对应的弧形滑槽2121有一定的角度偏移时，弧形滑块913仍然能够顺着圆角滑入至对应的弧形滑槽2121内。

参见图1至图5和图10所示，土壤取样装置7包括取样筒71和两个第一直线驱动器72；

取样筒71竖直设置在四个竖杆912之间，取样筒71与圆杆21同轴设置，取样筒71的下端为开口端，取样筒71的上端设置有一个与其内腔连通的第三环形管711，第三环形管711的外径小于取样筒71的内径，第三环形管711与取样筒71同轴设置，圆杆21位于第三环形管711内；

取样筒71上端部的外壁处开设有连通至其内腔的矩形缺口712，矩形缺口712处铰接有一个弧形门713；

第三环形管711顶部的外壁处设置有两个横向延伸的条形板7111；

两个第一直线驱动器72分别竖直安装在其中两个横杆911的上方，另外两个横杆911上均开设有竖直设置的第一导向孔9111，两个第一直线驱动器72沿取样筒71轴线对称设置，两个第一直线驱动器72的输出轴均穿过对应的横杆911分别与两个条形板7111固定连接；

取样筒71的下端部的外壁处设置有与其同轴设置的第三环形板714，第三环形板714与取样筒71底部之间的纵向距离和刮板的纵向厚度一致；

第三环形板714上设置有两个第一导向杆73，两个第一导向杆73分别滑动设置于两个第一导向孔9111内；

每一个第一导向杆73的顶端均安装有一个圆板731，每一个第一导向杆73上均套设有第一弹簧74，第一弹簧74位于对应的圆板731和横杆911之间；

取样筒71处还设置有能够在其内部收集一定量的土壤之后而自适应的对取样筒71的开口端进行封堵的封堵机构8。

初始状态下，取样筒71的底部高度即高于条形刮板92的高度，当所述采样装置运行时，四个条形刮板92会旋转对地面表层的土壤进行清除，而在四个条形刮板92旋转时，在两个第一导向杆73的作用下，取样筒71能够跟随条形刮板92一起旋转，当四个条形刮板92停止旋转时，即说明所述螺旋钻2钻取了一定深度的土壤，此时取样筒71也跟随条形刮板92一起停止旋转，然后两个第一直线驱动器72运行带动条形板7111向下移动，从而使得取样筒71也向下移动，当第三环形板714抵靠在四个条形刮板92上时，取样筒71的底部恰好抵靠在地面上，此时螺旋钻2继续旋转下降钻取土壤，此时从土壤钻取孔处溢出至地表上的土壤即可进入至取样筒71内，然后通过螺旋钻2的持续下降即可使得土壤逐渐的进入取样筒71内，当取样筒71内的土壤达到一定量之后，在封堵机构8的作用下即可自适应的将取样筒71的开口端进行封堵，此时，螺旋钻2停止旋转和下降，然后即可通过两个第一直线驱动器72带动取样筒71上升，然后再依序的将螺杆钻和条形刮板92复位至原始状态，由此即可完成对矿产地质的土壤采集，若工作人员需要提取所采集的土壤时，通过打开弧形门713即可将取样筒71内的土壤从矩形缺口712处取出，弧形门713上应设置有门锁，以保证弧形门713关闭时，弧形门713能够很好的与取样筒71贴合，关于门锁为现有技术，本处不做过多累述；通过设置有封堵机构8能够在取样筒71离开地面时，避免取样筒71内腔上端部处采集的土壤掉落。

参见图2、图3、图5和图9所示，封堵机构8包括第四环形板81和两个矩形插板82；

第四环形板81套设在圆杆21上且纵向滑动设置于取样筒71内；

取样筒71外壁的下端部处镜像设置有两个安装块715，两个安装块715上均设置有横向延伸至取样筒71内的矩形滑槽7151，矩形滑槽7151的宽度大小与取样筒71的内径大小一致；

两个矩形插板82分别滑动设置在两个矩形滑槽7151内，两个矩形插板82的相互靠近的一端均开设有用于避让圆杆21的半圆槽821；

每一个矩形插板82与第四环形板81之间均通过一组联动机构83传动连接，联动机构83能够在第四环形板81上升时带动与其对应的矩形插板82向圆杆21处靠近。

初始状态下，两个矩形插板82均未伸入至取样筒71内，当土壤持续的进入至取样筒71内时，在取样筒71内的土壤逐渐靠近第四环形板81，当土壤碰触到第四环形板81时，土壤继续流入至取样筒71内即可推动第四环形板81在取样筒71内上升，在两个联动机构83的作用下，即可使得两个矩形插板82均顺着与其对应的矩形滑槽7151向圆杆21处靠近，两个矩形插板82之间的距离即逐渐缩小，土壤继续的从两个矩形插板82之间的位置处进入取样筒71的上端部处，两个矩形插板82即继续切割土壤相互靠近，最终，两个矩形插板82会抵靠在一起，此时土壤无法进入至取样筒71位于矩形插板82上方的位置，然后螺旋钻2停止转动和下降，由此即可将取样筒71上升，然后由工作人员对取样筒71内的土壤进行收集，在取样筒71上升时，在矩形插板82的阻挡作用下能够避免位于矩形插板82上方的土壤从取样筒71内掉落，通过在矩形插板82上开设有半圆槽821，可以在两个矩形插板82抵靠在一起时，两个半圆槽821恰好形成一个完整的圆槽，所述圆槽给予圆杆21运动空间。

参见图2、图3、图5和图9所示，两组联动机构83分别设置在两个安装块715处；

每一组联动机构83均包括安装壳831、第一连杆832、第二连杆833和第三连杆834，安装壳831安装在对应的安装块715上，安装壳831的顶部且靠近取样筒71的一处竖直设置有第一滑槽8311，第一滑槽8311与安装壳831的内腔连通，第一连杆832滑动设置在第一滑槽8311内，安装壳831的下端部且远离取样筒71的一端横向设置有第二滑槽8312，第二滑槽8312与安装壳831的内腔连通，第二连杆833滑动设置在第二滑槽8312内，第三连杆834位于安装壳831的内部，第三连杆834的其中一端铰接在第一连杆832的下端部，第三连杆834的另一端铰接在第二连杆833靠近取样筒71的一端部；

第四环形板81上端竖直设置有两个第一杆件835，两个第一杆件835均穿过取样筒71的顶部至其外侧，两个第一杆件835均通过一个第一连接杆836分别与两个第一连杆832固定连接，每一个第一杆件835上均套设有第二弹簧837，第二弹簧837位于取样筒71内；

两个矩形插板82远离圆杆21的一端均横向设置有一个第二杆件838，两个第二杆件838均通过一个第二连接杆839分别与两个第二连杆833固定连接；

安装壳831的底部设置有用于避让第二连接杆839的条形避让槽8313。

在取样筒71内无土壤时，在第二弹簧837的作用下，两个第一连接杆836均抵靠在取样筒71的上端，而第三连杆834由第一连杆832处倾斜向下指向第二连杆833，当第四环形板81上升时即可带动第一杆件835、第一连接杆836和第一连杆832一起上升，第二弹簧837被压缩，在第三连杆834的带动下即可使得第二连杆833向靠近圆杆21的方向移动，第二连杆833的移动即可带动第二连接杆839、第二杆件838和矩形插板82一起向靠近圆杆21的方向靠近，直至两个矩形插板82抵靠在一起；所述条形避让槽8313横向延伸且与第二滑槽8312连通，在第二连杆833、和第二连接杆839一起向靠近圆杆21的方向移动时，第二连接杆839在条形避让槽8313内移动，由此避免安装壳831阻挡第二连接杆839的移动。

参见图1所示，第一升降机构5包括两个第二直线驱动器51和两个第二导向杆52；

两个第二导向杆52对角设置在方形框1上，两个第二导向杆52均竖直设置，承载板4上设置有分别与两个第二导向杆52滑动配合的两个第二导向孔42；

两个第二直线驱动器51均竖直安装在方形框1上，两个第二直线驱动器51的输出轴均与承载板4固定连接。

两个第二直线驱动器51同步运行即可带动承载板4顺着两个第二导向杆52纵向滑动。

参见图1所示，第二升降机构6包括第三直线驱动器61、第三导向杆62和用于支撑旋转动力装置3的安装架63；

安装架63的底部镜像设置有两个横向延伸的支撑板631；

第三直线驱动器61和第三导向杆62均竖直安装在承载板4的上端，第三直线驱动器61的输出端与其中一个支撑板631固定连接，另一个支撑板631上开设有与第三导向杆62滑动配合的第三导向孔632。

第三直线驱动器61运行即可带动所述安装架63和旋转动力装置3一起升降，通过设置有第三导向杆62用于对安装架63的升降起导向作用。

参见图1至图11所示，一种矿产勘探用采样装置的采样方法，包括以下步骤：

S1.工作人员将所述采样装置运送至待取样的区域，通过第二直线驱动器51带动承载板4下降，从而能够使得四个条形刮板92均抵靠在地面上；

S2.第三直线驱动器61带动螺旋钻2下降，与此同时，通过旋转动力装置3能够带动螺旋钻2旋转，在多个锥刺221的作用下即可使得螺旋钻2不断的钻入至地下，在此过程中，四个条形刮板92贴靠在地面上并且围绕螺旋钻2旋转，从而将螺旋钻2带出至地面上的土壤移动至所述采样装置的外围处；

S3.螺旋钻2下降一定深度后，多个条形刮板92会停止转动，此时在第一直线驱动器72的作用下将取样筒71抵靠在地面上，由此螺旋钻2继续下钻时而带出至地面上的土壤即可进入至取样筒71内；

S4.当土壤进入至取样筒71内达到一定量之后，两个矩形插板82相互靠近并抵靠在一起从而将取样筒71的内腔隔断；

S5.然后第一直线驱动器72带动取样筒71上升，然后工作人员通过打开弧形门713即可将取样筒71内的上端部处收集的土壤进行取样；

S6.待取样结束后，根据规范依序的将所述采样装置的各个部件复位即可。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种矿产勘探用采样装置，包括方形框（1）、螺旋钻（2）和旋转动力装置（3），方形框（1）横向设置，方形框（1）的底部安装有多个自锁脚轮（11）；

其特征在于，方形框（1）的正上方横向设置有承载板（4），方形框（1）的上端设置有用于带动承载板（4）纵向移动的第一升降机构（5）；

承载板（4）的中心处纵向设置有避让孔（41），螺旋钻（2）纵向设置方形框（1）和承载板（4）之间，螺旋钻（2）的上端固定连接有圆杆（21），圆杆（21）纵向穿过避让孔（41）至承载板（4）的上方；

螺旋钻（2）的底部连接有一个横向设置的破土板（22），破土板（22）的下端沿其长度方向等距设置有多个锥刺（221）；

旋转动力装置（3）位于承载板（4）的正上方用于带动圆杆（21）旋转，承载板（4）的上方设置有用于带动旋转动力装置（3）纵向移动的第二升降机构（6）；

承载板（4）与方形框（1）之间设置有土壤取样装置（7）用于收集螺旋钻（2）钻孔时溢出地面上的土壤，承载板（4）和方形框（1）之间还设置一个能够避免地面表层的土壤进入至土壤取样装置（7）内的清除机构（9）。

2.根据权利要求1所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，清除机构（9）包括一个第一环形板（91）和四个条形刮板（92）；

第一环形板（91）呈水平状态转动设置在承载板（4）下方，第一环形板（91）与圆杆（21）同轴设置，第一环形板（91）套设在圆杆（21）上；

第一环形板（91）的外壁处横向延伸有四个横杆（911），四个横杆（911）围绕第一环形板（91）均匀的环绕设置；

每一个横杆（911）的末端均竖直向下延伸有一个竖杆（912）；

四个条形刮板（92）分别横向安装在四个竖杆（912）的末端处，每一个条形刮板（92）均由与其相对应的竖杆（912）处倾斜指向圆杆（21）处，四个条形杆围绕圆杆（21）环形阵列设置。

3.根据权利要求2所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，承载板（4）的下端安装有第一环形管（93），第一环形管（93）与圆杆（21）同轴设置；

第一环形管（93）的下端开设有与其内腔连通的第一环形槽（931）；

第一环形板（91）的上端安装有与其同轴设置的第二环形管（94），第二环形管（94）的外径与第一环形管（93）的内径一致，第二环形管（94）外壁的上端部处设置有第一环形凸块（941），第一环形凸块（941）转动设置在第一环形槽（931）内；

第一环形管（93）的下端安装有第二环形板（95），第二环形板（95）套设在第二环形管（94）上。

4.根据权利要求3所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，圆杆（21）由第一杆部（211）和第二杆部（212）构成，第一杆部（211）位于第二杆部（212）的上方；

第一杆部（211）的直径小于第二杆部（212）的直径；

第二杆部（212）的外壁处开设有两个竖直设置的弧形滑槽（2121），两个弧形滑槽（2121）均竖直向上延伸至第二杆部（212）的顶端，每一个弧形滑槽（2121）的内侧弧面的直径与第一杆部（211）的直径一致；

第一环形板（91）的内壁处设置有两个弧形滑块（913），两个弧形滑块（913）分别滑动设置在两个弧形滑槽（2121）内。

5.根据权利要求4所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，土壤取样装置（7）包括取样筒（71）和两个第一直线驱动器（72）；

取样筒（71）竖直设置在四个竖杆（912）之间，取样筒（71）与圆杆（21）同轴设置，取样筒（71）的下端为开口端，取样筒（71）的上端设置有一个与其内腔连通的第三环形管（711），第三环形管（711）的外径小于取样筒（71）的内径，第三环形管（711）与取样筒（71）同轴设置，圆杆（21）位于第三环形管（711）内；

取样筒（71）上端部的外壁处开设有连通至其内腔的矩形缺口（712），矩形缺口（712）处铰接有一个弧形门（713）；

第三环形管（711）顶部的外壁处设置有两个横向延伸的条形板（7111）；

两个第一直线驱动器（72）分别竖直安装在其中两个横杆（911）的上方，另外两个横杆（911）上均开设有竖直设置的第一导向孔（9111），两个第一直线驱动器（72）沿取样筒（71）轴线对称设置，两个第一直线驱动器（72）的输出轴均穿过对应的横杆（911）分别与两个条形板（7111）固定连接；

取样筒（71）的下端部的外壁处设置有与其同轴设置的第三环形板（714），第三环形板（714）与取样筒（71）底部之间的纵向距离和刮板的纵向厚度一致；

第三环形板（714）上设置有两个第一导向杆（73），两个第一导向杆（73）分别滑动设置于两个第一导向孔（9111）内；

每一个第一导向杆（73）的顶端均安装有一个圆板（731），每一个第一导向杆（73）上均套设有第一弹簧（74），第一弹簧（74）位于对应的圆板（731）和横杆（911）之间；

取样筒（71）处还设置有能够在其内部收集一定量的土壤之后而自适应的对取样筒（71）的开口端进行封堵的封堵机构（8）。

6.根据权利要求5所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，封堵机构（8）包括第四环形板（81）和两个矩形插板（82）；

第四环形板（81）套设在圆杆（21）上且纵向滑动设置于取样筒（71）内；

取样筒（71）外壁的下端部处镜像设置有两个安装块（715），两个安装块（715）上均设置有横向延伸至取样筒（71）内的矩形滑槽（7151），矩形滑槽（7151）的宽度大小与取样筒（71）的内径大小一致；

两个矩形插板（82）分别滑动设置在两个矩形滑槽（7151）内，两个矩形插板（82）的相互靠近的一端均开设有用于避让圆杆（21）的半圆槽（821）；

每一个矩形插板（82）与第四环形板（81）之间均通过一组联动机构（83）传动连接，联动机构（83）能够在第四环形板（81）上升时带动与其对应的矩形插板（82）向圆杆（21）处靠近。

7.根据权利要求6所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，两组联动机构（83）分别设置在两个安装块（715）处；

每一组联动机构（83）均包括安装壳（831）、第一连杆（832）、第二连杆（833）和第三连杆（834），安装壳（831）安装在对应的安装块（715）上，安装壳（831）的顶部且靠近取样筒（71）的一处竖直设置有第一滑槽（8311），第一滑槽（8311）与安装壳（831）的内腔连通，第一连杆（832）滑动设置在第一滑槽（8311）内，安装壳（831）的下端部且远离取样筒（71）的一端横向设置有第二滑槽（8312），第二滑槽（8312）与安装壳（831）的内腔连通，第二连杆（833）滑动设置在第二滑槽（8312）内，第三连杆（834）位于安装壳（831）的内部，第三连杆（834）的其中一端铰接在第一连杆（832）的下端部，第三连杆（834）的另一端铰接在第二连杆（833）靠近取样筒（71）的一端部；

第四环形板（81）上端竖直设置有两个第一杆件（835），两个第一杆件（835）均穿过取样筒（71）的顶部至其外侧，两个第一杆件（835）均通过一个第一连接杆（836）分别与两个第一连杆（832）固定连接，每一个第一杆件（835）上均套设有第二弹簧（837），第二弹簧（837）位于取样筒（71）内；

两个矩形插板（82）远离圆杆（21）的一端均横向设置有一个第二杆件（838），两个第二杆件（838）均通过一个第二连接杆（839）分别与两个第二连杆（833）固定连接；

安装壳（831）的底部设置有用于避让第二连接杆（839）的条形避让槽（8313）。

8.根据权利要求1所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，第一升降机构（5）包括两个第二直线驱动器（51）和两个第二导向杆（52）；

两个第二导向杆（52）对角设置在方形框（1）上，两个第二导向杆（52）均竖直设置，承载板（4）上设置有分别与两个第二导向杆（52）滑动配合的两个第二导向孔（42）；

两个第二直线驱动器（51）均竖直安装在方形框（1）上，两个第二直线驱动器（51）的输出轴均与承载板（4）固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，第二升降机构（6）包括第三直线驱动器（61）、第三导向杆（62）和用于支撑旋转动力装置（3）的安装架（63）；

安装架（63）的底部镜像设置有两个横向延伸的支撑板（631）；

第三直线驱动器（61）和第三导向杆（62）均竖直安装在承载板（4）的上端，第三直线驱动器（61）的输出端与其中一个支撑板（631）固定连接，另一个支撑板（631）上开设有与第三导向杆（62）滑动配合的第三导向孔（632）。

10.一种矿产勘探用采样装置的采样方法，应用于权利要求1-9中任意一项所述的一种矿产勘探用采样装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1.工作人员将所述采样装置运送至待取样的区域，通过第二直线驱动器（51）带动承载板（4）下降，从而能够使得四个条形刮板（92）均抵靠在地面上；

S2.第三直线驱动器（61）带动螺旋钻（2）下降，与此同时，通过旋转动力装置（3）能够带动螺旋钻（2）旋转，在多个锥刺（221）的作用下即可使得螺旋钻（2）不断的钻入至地下，在此过程中，四个条形刮板（92）贴靠在地面上并且围绕螺旋钻（2）旋转，从而将螺旋钻（2）带出至地面上的土壤移动至所述采样装置的外围处；

S3.螺旋钻（2）下降一定深度后，多个条形刮板（92）会停止转动，此时在第一直线驱动器（72）的作用下将取样筒（71）抵靠在地面上，由此螺旋钻（2）继续下钻时而带出至地面上的土壤即可进入至取样筒（71）内；

S4.当土壤进入至取样筒（71）内达到一定量之后，两个矩形插板（82）相互靠近并抵靠在一起从而将取样筒（71）的内腔隔断；

S5.然后第一直线驱动器（72）带动取样筒（71）上升，然后工作人员通过打开弧形门（713）即可将取样筒（71）内的上端部处收集的土壤进行取样；

S6.待取样结束后，根据规范依序的将所述采样装置的各个部件复位即可。

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