CN116698477A - 一种水利水电工程勘察装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利水电工程勘察装置，包括勘察平台，勘察平台的端部安装有空间位置可调的勘探臂，勘探臂的内部安装有三个独立设置的丝杆升降模块，三个丝杆升降模块的周侧面分别传动连接有连架、阀筒和钻台，连架的底面固定安装有内筒，钻台的内壁转动连接有通过电机a而驱动的外钻筒，阀筒的内外壁分别与内筒和外钻筒滑动贴合，内筒的内表面之间转动连接有通过电机b驱动的传动螺管，内筒的内部安装有与传动螺管连通的送压组件。本发明一方面能够实现河道淤泥的多层多点同步取样，另一方面还能实现河道淤泥取样时的自动水密封和水隔绝作业。

Description

一种水利水电工程勘察装置

技术领域

本发明涉及勘察装置技术领域，具体地说，涉及一种水利水电工程勘察装置。

背景技术

水利水电工程施工前，需要对河道淤泥的分布及密度情况进行勘察。

现有技术中已经出现了多种样式的水利工程勘察取样装置，如公开号为CN217586375U的专利文件公开了一种水工环地质勘察取样装置，包括可竖直伸入待取样泥土中的钻头，钻头外壁设有螺旋叶片，钻头内部为中空结构，还包括分层取样机构，分层取样机构包括设于钻头内部且沿钻头的高度方向间隔分布的多个中空取样嘴以及开设于钻头侧壁上的且与取样嘴位置相对应的取样孔，取样嘴朝向钻头外部的一端为开口结构，还包括驱动多个取样嘴沿钻头径向伸缩的驱动机构，该装置通过设置中空的钻头，并且在钻头内部设置包含多个取样嘴的分层取样机构，将钻头伸入待取样泥土中后，通过驱动机构驱动多个取样嘴伸出至钻头外部，可对不同深度的土层进行分别取样，提高了泥土取样的精度，但是上述装置不便于于水利河道中进行淤泥的取用，并进行水利河道取样时的防水及挡水作业，基于此，本发明提供了一种水利水电工程勘察装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种水利水电工程勘察装置，本发明一方面能够实现河道淤泥的多层多点同步取样，另一方面还能实现河道淤泥取样时的自动水密封和水隔绝作业。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种水利水电工程勘察装置：包括勘察平台，所述勘察平台的端部安装有空间位置可调的勘探臂，所述勘探臂的内部安装有三个独立设置的丝杆升降模块，三个所述丝杆升降模块的周侧面分别传动连接有连架、阀筒和钻台，所述连架的底面固定安装有内筒，所述钻台的内壁转动连接有通过电机a而驱动的外钻筒，所述阀筒的内外壁分别与内筒和外钻筒滑动贴合，所述内筒的内表面之间转动连接有通过电机b驱动的传动螺管，所述内筒的内部安装有与传动螺管连通的送压组件，所述内筒的内部安装有一组呈线性阵列分布且通过传动螺管驱动的取样模组，所述内筒的内部且对应每一取样模组的位置均开设有取样内孔，所述旋钻筒的周侧面且对应每一取样内孔的位置均开设有取样外孔。

作为优选方案，所述勘察平台包括负载车，所述负载车上部安装有通过电动旋转台驱动的旋座，所述旋座的顶面铰接有载臂a，所述载臂a的端部铰接有载臂b，所述载臂b的端部与勘探臂铰接，所述载臂a与旋座的相对表面之间、载臂b与载臂a的相对表面之间、载臂b与勘探臂的相对表面之间均铰接有调臂推杆，所述负载车的顶面安装有中控主机。

作为优选方案，所述送压组件分别包括固定于内筒内顶部的抽吸泵和开设于传动螺管轴线位置的分气流道，所述分气流道的表面与取样模组连通。

作为优选方案，所述取样模组分别包括固定于内筒内壁的支板、与内筒滑动连接的取样架、固定于传动螺管周侧面的传动锥齿、对称设置且开设于传动螺管周侧面的正向螺纹部和反向螺纹部和与分气流道转动连通的布气环，所述正向螺纹部和反向螺纹部的周侧面均传动连接有驱动块，两个所述驱动块与取样架的相对表面之间均铰接有连杆，所述支板的内壁转动连接有水平设置且通过传动锥齿驱动的导动轴管，所述导动轴管的轴线位置固定开设有与布气环转动连通的导气流道，所述取样架的内壁转动连接有取样旋筒，所述取样旋筒的轴线位置固定安装有从动套管，所述导动轴管的周侧面与从动套管滑动连接且传动配合，所述从动套管的周侧面固定开设有收纳环槽，所述收纳环槽的周侧面固定安装有密封阀囊，所述密封阀囊的内壁与导气流道连通。

作为优选方案，所述导动轴管的尾端固定安装有与传动锥齿啮合的从动锥齿，所述密封阀囊的内部固定开设有气腔，所述从动套管的内部且对应密封阀囊内侧的位置开设有一组呈圆周阵列分布的透气孔，所述透气孔的两端分别与导气流道和气腔连通。

作为优选方案，所述导动轴管的横截面为正多边形，所述从动套管为前端开口的中空管状结构，所述从动套管的内腔形状与导动轴管的横截面适配，所述取样旋筒为前端开口的中空筒状结构。

作为优选方案，所述取样旋筒的周侧面固定开设有漏样缺口，所述取样旋筒的周侧面卡接有用于封闭漏样缺口的筒板，所述筒板和取样旋筒的端面均固定安装有一组呈圆周阵列分布的钻齿，所述筒板和取样旋筒的周侧面均固定安装有螺旋钻筋，所述取样旋筒、导动轴管、取样外孔和取样内孔的轴线均与内筒的轴线垂匡。

作为优选方案，所述外钻筒的上部固定安装有联动齿圈，所述电机a的输出轴端固定安装有与联动齿圈啮合的主动锥齿轮，所述传动螺管的上部固定安装有从动齿轮，所述电机b的输出轴端固定安装有与从动齿轮啮合的传动齿轮。

作为优选方案，所述丝杆升降模块分别包括转动连接于勘探臂内表面之间的升降丝杆和固定于勘探臂顶面的驱动电机，所述驱动电机的输出轴端与升降丝杆固定连接，所述连架、阀筒和钻台的内壁分别与相邻位置的升降丝杆传动连接，所述连架、阀筒和钻台的周侧面均与勘探臂滑动连接。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种水利水电工程勘察装置，具备以下有益效果

1、本发明一方面能够实现河道淤泥的多层多点同步取样，另一方面还能实现河道淤泥取样时的自动水密封和水隔绝作业，通过上述技术效果的实现，从而有效提高本装置的功能性和实用性。

2、本发明使用时，勘察平台被布设于设定位置，勘探臂以设定角度布设，初始模式下，内筒设置于取样外孔与取样内孔之间，并阻断取样外孔和取样内孔的连通，每个取样旋筒均与对应位置的取样外孔同轴设置，随后，内筒、外钻筒和阀筒同步升降，在外钻筒升降时，电机a以设定状态输出转速，当内筒、外钻筒和阀筒同步钻入河道淤泥指定深度后，阀筒运动，并使取样外孔和取样内孔连通，取样外孔和取样内孔连通后，抽吸泵首先将密封阀囊内部的气体排空，随后，电机b驱动传动螺管缓速转动，在传动螺管缓速转动的过程中，取样旋筒向河道淤泥的内部进行取样，当取样旋筒深入河道淤泥指定深度后，抽吸泵向密封阀囊的内部充气，继而对取样旋筒进行封口，封口完毕后，内筒、外钻筒和阀筒同步复位至初始高度，复位完毕后，密封阀囊内部的气体排空，通过拆卸筒板，继而便于对各个取样旋筒中取样的淤泥进行排样作业。

附图说明

图1为本发明一种水利水电工程勘察装置的结构示意图；

图2为本发明连架、内筒和外钻筒的结构示意图；

图3为本发明图2的剖面结构示意图；

图4为本发明图3中A处的局部放大结构示意图；

图5为本发明图3中B处的局部放大结构示意图；

图6为本发明图3中C处的局部放大结构示意图；

图7为本发明图3中D处的局部放大结构示意图；

图8为本发明图3中E处的局部放大结构示意图；

图9为本发明取样架、筒板和取样旋筒的结构示意图；

图10为本发明从动套管和密封阀囊的结构示意图；

图11为本发明内筒和取样内孔的结构示意图。

图中：1、勘探臂；2、丝杆升降模块；3、连架；4、阀筒；5、钻台；6、内筒；7、电机a；8、外钻筒；9、电机b；10、传动螺管；11、取样内孔；12、取样外孔；13、负载车；14、旋座；15、载臂a；16、载臂b；17、调臂推杆；18、中控主机；19、抽吸泵；20、支板；21、取样架；22、传动锥齿；23、正向螺纹部；24、反向螺纹部；25、布气环；26、驱动块；27、连杆；28、导动轴管；29、取样旋筒；30、从动套管；31、密封阀囊；32、从动锥齿；33、透气孔；34、筒板；35、螺旋钻筋。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明做进一步阐述和说明：

请参阅图1-11，本发明：一种水利水电工程勘察装置，所采用的技术方案是：包括勘察平台，勘察平台的端部安装有空间位置可调的勘探臂1；

勘察平台包括负载车13，负载车13上部安装有通过电动旋转台驱动的旋座14，旋座14的顶面铰接有载臂a15，载臂a15的端部铰接有载臂b16，载臂b16的端部与勘探臂1铰接，载臂a15与旋座14的相对表面之间、载臂b16与载臂a15的相对表面之间、载臂b16与勘探臂1的相对表面之间均铰接有调臂推杆17，负载车13的顶面安装有中控主机18；

通过多组调臂推杆17、载臂a15、载臂b16和勘探臂1的设置，从而使本装置的空间勘察位置和勘察角度万向可调；

勘探臂1的内部安装有三个独立设置的丝杆升降模块2，三个丝杆升降模块2的周侧面分别传动连接有连架3、阀筒4和钻台5；

丝杆升降模块2分别包括转动连接于勘探臂1内表面之间的升降丝杆和固定于勘探臂1顶面的驱动电机，驱动电机的输出轴端与升降丝杆固定连接，连架3、阀筒4和钻台5的内壁分别与相邻位置的升降丝杆传动连接，连架3、阀筒4和钻台5的周侧面均与勘探臂1滑动连接；

工作时，三个丝杆升降模块2独立工作，继而独立控制连架3、阀筒4和钻台5的布设高度；

连架3的底面固定安装有内筒6，钻台5的内壁转动连接有通过电机a7而驱动的外钻筒8，外钻筒8的上部固定安装有联动齿圈，电机a7的输出轴端固定安装有与联动齿圈啮合的主动锥齿轮；

阀筒4的内外壁分别与内筒6和外钻筒8滑动贴合，内筒6的内表面之间转动连接有通过电机b9驱动的传动螺管10，传动螺管10的轴线与内筒6的轴线平行；

传动螺管10的上部固定安装有从动齿轮，电机b9的输出轴端固定安装有与从动齿轮啮合的传动齿轮；

内筒6的内部安装有与传动螺管10连通的送压组件；

送压组件分别包括固定于内筒6内顶部的抽吸泵19和开设于传动螺管10轴线位置的分气流道，分气流道的表面与取样模组连通；

内筒6的内部安装有一组呈线性阵列分布且通过传动螺管10驱动的取样模组，内筒6的内部且对应每一取样模组的位置均开设有取样内孔11，旋钻筒的周侧面且对应每一取样内孔11的位置均开设有取样外孔12。

取样模组分别包括固定于内筒6内壁的支板20、与内筒6滑动连接的取样架21、固定于传动螺管10周侧面的传动锥齿22、对称设置且开设于传动螺管10周侧面的正向螺纹部23和反向螺纹部24和与分气流道转动连通的布气环25；

正向螺纹部23和反向螺纹部24的周侧面均传动连接有驱动块26，两个驱动块26与取样架21的相对表面之间均铰接有连杆27，支板20的内壁转动连接有水平设置且通过传动锥齿22驱动的导动轴管28，导动轴管28的尾端固定安装有与传动锥齿22啮合的从动锥齿32；

导动轴管28的轴线位置固定开设有与布气环25转动连通的导气流道；

取样架21的内壁转动连接有取样旋筒29，取样旋筒29为前端开口的中空筒状结构，取样旋筒29的轴线位置固定安装有从动套管30，导动轴管28的周侧面与从动套管30滑动连接且传动配合；

导动轴管28的横截面为正多边形，从动套管30为前端开口的中空管状结构，从动套管30的内腔形状与导动轴管28的横截面适配；

通过导动轴管28的横截面设置从而使取样旋筒29在位置移动的过程中，导动轴管28也能够对从动套管30进行持续有效传动；

从动套管30的周侧面固定开设有收纳环槽，收纳环槽的周侧面固定安装有密封阀囊31，密封阀囊31的内壁与导气流道连通，密封阀囊31的内部固定开设有气腔，从动套管30的内部且对应密封阀囊31内侧的位置开设有一组呈圆周阵列分布的透气孔33，透气孔33的两端分别与导气流道和气腔连通。

取样旋筒29的周侧面固定开设有漏样缺口，取样旋筒29的周侧面卡接有用于封闭漏样缺口的筒板34，筒板34和取样旋筒29的端面均固定安装有一组呈圆周阵列分布的钻齿，筒板34和取样旋筒29的周侧面均固定安装有螺旋钻筋35，取样旋筒29、导动轴管28、取样外孔12和取样内孔11的轴线均与内筒6的轴线垂直。

本发明的工作原理是；本装置主要适用于水利水电工程中浅层河道底部淤泥的取样作业，使用时，勘察平台被布设于设定位置，勘探臂1以设定角度布设，初始模式下，内筒6设置于取样外孔12与取样内孔11之间，并阻断取样外孔12和取样内孔11的连通，每个取样旋筒29均与对应位置的取样外孔12同轴设置，随后，内筒6、外钻筒8和阀筒4同步升降，在外钻筒8升降时，电机a7以设定状态输出转速，当内筒6、外钻筒8和阀筒4同步钻入河道淤泥指定深度后，阀筒4运动，并使取样外孔12和取样内孔11连通，取样外孔12和取样内孔11连通后，抽吸泵19首先将密封阀囊31内部的气体排空，随后，电机b9驱动传动螺管10缓速转动，在传动螺管10缓速转动的过程中，取样旋筒29向河道淤泥的内部进行取样，当取样旋筒29深入河道淤泥指定深度后，抽吸泵19向密封阀囊31的内部充气，继而对取样旋筒29进行封口，封口完毕后，内筒6、外钻筒8和阀筒4同步复位至初始高度，复位完毕后，密封阀囊31内部的气体排空，通过拆卸筒板34，继而便于对各个取样旋筒29中取样的淤泥进行排样作业。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种水利水电工程勘察装置，包括勘察平台，其特征在于，所述勘察平台的端部安装有空间位置可调的勘探臂(1)，所述勘探臂(1)的内部安装有三个独立设置的丝杆升降模块(2)，三个所述丝杆升降模块(2)的周侧面分别传动连接有连架(3)、阀筒(4)和钻台(5)，所述连架(3)的底面固定安装有内筒(6)，所述钻台(5)的内壁转动连接有通过电机a(7)而驱动的外钻筒(8)，所述阀筒(4)的内外壁分别与内筒(6)和外钻筒(8)滑动贴合，所述内筒(6)的内表面之间转动连接有通过电机b(9)驱动的传动螺管(10)，所述内筒(6)的内部安装有与传动螺管(10)连通的送压组件，所述内筒(6)的内部安装有一组呈线性阵列分布且通过传动螺管(10)驱动的取样模组，所述内筒(6)的内部且对应每一取样模组的位置均开设有取样内孔(11)，所述旋钻筒的周侧面且对应每一取样内孔(11)的位置均开设有取样外孔(12)。

2.根据权利要求1所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述勘察平台包括负载车(13)，所述负载车(13)上部安装有通过电动旋转台驱动的旋座(14)，所述旋座(14)的顶面铰接有载臂a(15)，所述载臂a(15)的端部铰接有载臂b(16)，所述载臂b(16)的端部与勘探臂(1)铰接，所述载臂a(15)与旋座(14)的相对表面之间、载臂b(16)与载臂a(15)的相对表面之间、载臂b(16)与勘探臂(1)的相对表面之间均铰接有调臂推杆(17)，所述负载车(13)的顶面安装有中控主机(18)。

3.根据权利要求2所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述送压组件分别包括固定于内筒(6)内顶部的抽吸泵(19)和开设于传动螺管(10)轴线位置的分气流道，所述分气流道的表面与取样模组连通。

4.根据权利要求3所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述取样模组分别包括固定于内筒(6)内壁的支板(20)、与内筒(6)滑动连接的取样架(21)、固定于传动螺管(10)周侧面的传动锥齿(22)、对称设置且开设于传动螺管(10)周侧面的正向螺纹部(23)和反向螺纹部(24)和与分气流道转动连通的布气环(25)，所述正向螺纹部(23)和反向螺纹部(24)的周侧面均传动连接有驱动块(26)，两个所述驱动块(26)与取样架(21)的相对表面之间均铰接有连杆(27)，所述支板(20)的内壁转动连接有水平设置且通过传动锥齿(22)驱动的导动轴管(28)，所述导动轴管(28)的轴线位置固定开设有与布气环(25)转动连通的导气流道，所述取样架(21)的内壁转动连接有取样旋筒(29)，所述取样旋筒(29)的轴线位置固定安装有从动套管(30)，所述导动轴管(28)的周侧面与从动套管(30)滑动连接且传动配合，所述从动套管(30)的周侧面固定开设有收纳环槽，所述收纳环槽的周侧面固定安装有密封阀囊(31)，所述密封阀囊(31)的内壁与导气流道连通。

5.根据权利要求4所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述导动轴管(28)的尾端固定安装有与传动锥齿(22)啮合的从动锥齿(32)，所述密封阀囊(31)的内部固定开设有气腔，所述从动套管(30)的内部且对应密封阀囊(31)内侧的位置开设有一组呈圆周阵列分布的透气孔(33)，所述透气孔(33)的两端分别与导气流道和气腔连通。

6.根据权利要求5所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述导动轴管(28)的横截面为正多边形，所述从动套管(30)为前端开口的中空管状结构，所述从动套管(30)的内腔形状与导动轴管(28)的横截面适配，所述取样旋筒(29)为前端开口的中空筒状结构。

7.根据权利要求6所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述取样旋筒(29)的周侧面固定开设有漏样缺口，所述取样旋筒(29)的周侧面卡接有用于封闭漏样缺口的筒板(34)，所述筒板(34)和取样旋筒(29)的端面均固定安装有一组呈圆周阵列分布的钻齿，所述筒板(34)和取样旋筒(29)的周侧面均固定安装有螺旋钻筋(35)，所述取样旋筒(29)、导动轴管(28)、取样外孔(12)和取样内孔(11)的轴线均与内筒(6)的轴线垂直。

8.根据权利要求1所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述外钻筒(8)的上部固定安装有联动齿圈，所述电机a(7)的输出轴端固定安装有与联动齿圈啮合的主动锥齿轮，所述传动螺管(10)的上部固定安装有从动齿轮，所述电机b(9)的输出轴端固定安装有与从动齿轮啮合的传动齿轮。

9.根据权利要求8所述的一种水利水电工程勘察装置，其特征在于，所述丝杆升降模块(2)分别包括转动连接于勘探臂(1)内表面之间的升降丝杆和固定于勘探臂(1)顶面的驱动电机，所述驱动电机的输出轴端与升降丝杆固定连接，所述连架(3)、阀筒(4)和钻台(5)的内壁分别与相邻位置的升降丝杆传动连接，所述连架(3)、阀筒(4)和钻台(5)的周侧面均与勘探臂(1)滑动连接。