CN116859481A - 一种用于地质物探装置的可伸缩式探头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了物探技术领域的一种用于地质物探装置的可伸缩式探头，包括外壳体和伸缩机构，外壳体内部转动配合有内壳体；外壳底部固定连接有钻头；伸缩机构包括从上到下依次设有的动力件、中间轴和卡和机构；动力件的输出轴偏心连接有凸轮；当凸轮运动到最地点时，凸轮与中间轴顶部相抵；中间轴与内壳体滑动配合，卡和机构套设在中间轴上，卡和机构用于当凸轮推动中间轴向下运动时，卡和结构使连接杆卡在内壳体上；中间轴底部固定连接有若干连接杆，连接管靠近钻头的一侧固定连接有传感器，连接杆远离中间轴的一端贯穿钻头；通过将探头与钻探相结合，对探头进行保护的同时，使探头达到预定深度进行勘探。

Description

一种用于地质物探装置的可伸缩式探头

技术领域

本发明属于物探技术领域，具体是一种用于地质物探装置的可伸缩式探头。

背景技术

物探是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。由于组成地壳的不同岩层介质往往在密度、弹性、导电性、磁性、放射性以及导热性等方面存在差异，这些差异将引起相应的地球物理场的局部变化。通过量测这些物理场的分布和变化特征，结合已知地质资料进行分析研究，就可以达到推断地质性状的目的。该方法兼有勘探与试验两种功能，和钻探相比，具有设备轻便、成本低、效率高、工作空间广等优点。但由于不能取样，不能直接观察，故多与钻探配合使用。

目前，钻探和物探是分开进行的，工作人员在地面钻孔后形成钻孔通道，通过将物探探头深入钻孔通道内进行探测。在探头实际使用过程中，由于探头长度一定，不方便对钻孔通道深处进行勘探。因此例如专利公告号为CN216526341U的专利公开了一种伸缩式地质物探装置用探头，包括探头本体，所述探头本体通过安装机构安装在安装板的右侧，收纳筒，所述收纳筒用于对探头本体的收纳，安装机构，所述安装机构对称设置在探头本体的前后两侧，且安装机构用于对探头本体的限位，并且探头本体在收纳筒的内部构成伸缩结构，活动套，活动套的中部插接有呈水平状态的固定杆。该方案通过对探头本体进行安装限位，便于带动探头本体进行伸缩调节，方便对探头本体的使用长度进行调节，能够对深处进行勘探，结合收纳筒的设置，便于在不使用时，将探头本体收纳进行收纳筒中，对防止探头本体进行防护，防止探头本体发生损坏。

但是，由于通过将探头本体深入钻孔通道内进行勘探，钻孔通道底部的钻孔壁容易塌陷，需要对钻孔通道内的土壤进行处理或提前对钻孔通道进行巩固，操作麻烦。

发明内容

为了解决上述操作麻烦的问题，本发明的目的是提供一种用于地质物探装置的可伸缩式探头，通过将探头与钻探相结合，对探头进行保护的同时，使探头达到预定深度进行勘探。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于地质物探装置的可伸缩式探头，包括外壳体和伸缩机构，外壳体内部转动配合有内壳体；外壳底部固定连接有钻头；

伸缩机构位于内壳体内部，伸缩机构包括从上到下依次设有的动力件、中间轴和卡和机构；

动力件的输出轴同轴固定连接有动力块，动力块上偏心连接有凸轮；当凸轮运动到最地点时，凸轮与中间轴顶部相抵；

中间轴与内壳体滑动配合，卡和机构包括分隔板和转动环，分隔板与内壳体固定连接，中间轴顶部与分割板之间设有弹簧，弹簧套设在中间轴上；

分割板底部固定连接有若干限位块，转动环套设在中间轴上，且转动环与中间轴转动配合，转动环外壁上固定连接有若干支撑块，限位块远离分割板的一端开有用于放置支撑块的卡槽，卡槽呈锯齿状；相邻的限位块之间设有用于放置支撑块的空隙；

中间轴底部固定连接有若干连接杆，连接管靠近钻头的一侧固定连接有传感器，连接杆远离中间轴的一端贯穿钻头。

采用上述方案后实现了以下有益效果：人工将钻头一端放入预先钻孔的通道内，通过控制钻头深入通道内的深度，人工启动动力件带动凸轮对中间轴进行按压，使中间轴向下进行运动，使弹簧进行压缩。

正常状态下，支撑块放置在空隙内，转动环随中间轴向下运动过程中，当转动环上的支撑块脱离空隙时，支撑块和限位块会产生一定的轻微位移差，随后转动的凸轮不再抵住中间轴，压缩的弹簧使支撑块向上进行移动，支撑块随锯齿状的卡槽的导向放置在限位块上，从而将连接杆上的传感器抵出钻头，即便于连接杆推开堵塞在钻头处的土壤，也便于连接杆一侧的传感器进行勘探。

当动力件重新启动使凸轮对中间轴进行按压时，根据上述过程可知，支撑块会脱离限位块上锯齿形的卡槽进入空隙内，使连接杆一侧的传感器缩进钻头内，实现对对探头进行保护。

当人工推动外壳体在预先钻孔的通道内，外壳体受到阻碍时，人工转动外壳体，通过钻头推开堵塞的土壤，使探头能达到预定深度进行勘探，操作简单，与传统方法相比，无需重新进行钻探。

进一步，钻头上开有若干伸出槽，连接杆一端位于伸出槽内，连接杆并与伸出槽滑动配合，伸出槽上设有若干遮挡板；

遮挡板一侧固定连接有转轴，遮挡板通过转轴与钻头转动配合，转轴上套设有扭簧，扭簧一端与钻头固定连接，扭簧另一端与遮挡板固定连接。

有益效果：通过遮挡板对伸出槽进行遮挡，减少钻头转动过程中泥土进入伸出槽内，便于连接杆穿过伸出槽通过传感器对地质进行物探。

进一步，遮挡板的直径大于伸出槽的直径，且钻头上还开有用于放置遮挡板的遮挡槽，遮挡槽与伸出槽连通。

有益效果：遮挡槽与伸出槽会形成一个阶梯型开口，通过遮挡槽对遮挡板进行隐藏，而阶梯型开口延长外部水分渗透进钻头内部的路径，减少外界水分渗透进钻头内部。

进一步，外壳体与内壳体之间设有滚珠轴承。

有益效果：在外壳体转动过程中，通过滚珠轴承使内壳体保持原有的状态，使两者的工作情况不会产生干涉。

进一步，连接杆远离中间轴的一端固定连接有倾斜端，转轴位于相邻的连接杆之间，倾斜端远离转轴的一侧高于倾斜端靠近转轴的一侧。

有益效果：倾斜端突出的一侧先于遮挡板进行接触，使遮挡板与钻头之间构成一个阻挡面，减少泥土进入伸出槽内。

进一步，钻头内部可拆卸连接有吸附块，吸附块位于相邻的的连接杆之间。

有益效果：吸附块例如常见的硅胶，通过吸附块对进入钻头内部的水分进行吸附，使钻头内部保持干燥。

进一步，连接杆远离中间轴的一端固定连接有橡胶垫。

有益效果：橡胶垫能减少连接杆与遮挡板接触时受到的冲击力，延长连接杆的使用寿命。

进一步，钻头顶部与外壳体底部螺纹连接。

有益效果：钻头与外壳体可拆卸连接，即便于将钻头在外壳体上进行拆卸，也便于拆卸钻头后对外壳体内部进行清理。

附图说明

图1为本发明实施例用于地质物探装置的可伸缩式探头伸出的示意图。

图2为本发明实施例用于地质物探装置的可伸缩式探头收缩的示意图。

图3为图1的局部A的放大图。

图4为图1的转动环的俯视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：外壳体1、钻头11、遮挡板12、吸附块13、内壳体2、滚珠轴承21、分割板22、限位块23、动力块3、凸轮31、中间轴4、弹簧41、转动环42、支撑块43、连接杆5、传感器51、倾斜端52。

实施例基本如附图1至图4所示：一种用于地质物探装置的可伸缩式探头，包括外壳体1和伸缩机构，外壳体1内部转动配合有内壳体2；外壳底部焊接有钻头11；

伸缩机构位于内壳体2内部，伸缩机构包括从上到下依次设有的动力件、中间轴4和卡和机构；

动力件与内壳体2螺栓固定连接，动力件为常见的电机，动力件的输出轴同轴焊接有动力块3，动力块3上偏心焊接有凸轮31；当凸轮31运动到最地点时，凸轮31与中间轴4顶部相抵；

中间轴4呈工字型，中间轴4并与内壳体2滑动配合，卡和机构包括分隔板和转动环42，分隔板与内壳体2焊接，中间轴4顶部与分割板22之间设有弹簧41，弹簧41套设在中间轴4上，弹簧41一端与中间轴4顶部相抵，弹簧41另一端与分割板22相抵；

分割板22底部焊接有若干限位块23，转动环42位于限位块23的下方，转动环42套设在中间轴4上，且转动环42与中间轴4转动配合，转动环42的直径小于限位块23的直径，转动环42外壁上焊接有若干支撑块43，限位块23远离分割板22的一端开有用于放置支撑块43的卡槽，卡槽呈锯齿状；相邻的限位块23之间设有用于放置支撑块43的空隙；

中间轴4底部焊接有若干连接杆5，连接管靠近钻头11中心处的一侧卡接有传感器51，连接杆5远离中间轴4的一端贯穿钻头11。

具体实施过程如下：

首先，人工采取钻探的方式得到钻孔通道，人工将钻头11一端放入钻孔通道内，通过控制钻头11深入通道内的深度，人工启动动力件，动力件带动动力块3和凸轮31，通过凸轮31对中间轴4进行按压，使中间轴4向下进行运动，并使弹簧41进行压缩。

正常状态下，支撑块43放置在空隙内，转动环42随中间轴4向下运动过程中，当转动环42上的支撑块43脱离空隙时，因支撑块43表面和限位块23表面相互接触，支撑块43和限位块23分开时会产生一定的轻微位移差，随后转动的凸轮31不再抵住中间轴4，压缩的弹簧41使中间轴4上的支撑块43向上进行移动，支撑块43随锯齿状的卡槽的导向卡在限位块23上，使连接杆5上的传感器51保持稳定状态，从而将连接杆5上的传感器51抵出钻头11，即便于连接杆5推开堵塞在钻头11处的土壤，也便于连接杆5一侧的传感器51与不同地质的土壤进行勘探。

当动力件重新启动使凸轮31对中间轴4进行按压时，根据上述过程可知，支撑块43会脱离限位块23上锯齿形的卡槽进入空隙内，空隙不会对限位块23进行支撑，使连接杆5一侧的传感器51缩进钻头11内，实现对对探头进行保护，也通过钻头11对连接杆5表面进行刮取，减少残留在连接杆5一侧传感器51表面的土壤，便于传感器51后续对不同深度的地质进行勘探。

当人工推动外壳体1在钻孔通道进行移动时，人感觉外壳体1受到阻碍时，人工转动外壳体1，通过钻头11推开堵塞的土壤，使探头能达到预定深度进行勘探，操作简单，与传统方法相比，无需重新取出探头再进行钻探，且对于一些地质较软的地区，无坚硬的石块和岩层，可直接使用外壳体1上的钻头11钻孔，同步进行钻孔和物探。

实施例2

与上述实施例不同之处在于，钻头11上开有若干伸出槽，连接杆5一端位于伸出槽内，连接杆5并与伸出槽滑动配合，伸出槽上设有若干遮挡板12；

遮挡板12一侧焊接有转轴，遮挡板12通过转轴与钻头11转动配合，转轴上套设有扭簧，扭簧一端与钻头11卡接，扭簧另一端与遮挡板12卡接。

具体实施过程如下：在钻头11深入钻孔通道时，通过遮挡板12对伸出槽进行遮挡，减少钻头11转动过程中泥土进入伸出槽内，便于连接杆5穿过伸出槽通过传感器51对不同深度的地质进行勘探。

实施例3

与上述实施例不同之处在于，遮挡板12的直径大于伸出槽的直径，且钻头11上还开有用于放置遮挡板12的遮挡槽，遮挡槽与伸出槽连通。

具体实施过程如下：由于遮挡板12的直径大于伸出槽的直径，且钻头11上还开有用于放置遮挡板12的遮挡槽，因此遮挡槽与伸出槽会形成一个阶梯型开口，通过遮挡槽对遮挡板12进行隐藏，通过阶梯型开口延长外部水分渗透进钻头11内部的路径，减少外界水分渗透进钻头11内部，实现对钻头11内部进行保护。

实施例4

与上述实施例不同之处在于，外壳体1与内壳体2之间卡接有滚珠轴承21。

具体实施过程如下：在外壳体1转动过程中，通过滚珠轴承21使内壳体2保持原有的状态，使两者的工作情况不会产生干涉。

实施例5

与上述实施例不同之处在于，连接杆5远离中间轴4的一端一体成型有倾斜端52，转轴位于相邻的连接杆5之间，倾斜端52远离转轴的一侧高于倾斜端52靠近转轴的一侧。

具体实施过程如下：倾斜端52突出的一侧先于遮挡板12进行接触，使遮挡板12绕转轴进行转动，由于转轴位于相邻的连接杆5之间，当遮挡板12绕转轴进行转动时，使倾斜端52与遮挡板12表面进行贴合，减少泥土与倾斜端52进行接触，通过遮挡板12与钻头11之间构成一个阻挡面，减少泥土进入伸出槽内。

实施例6

与上述实施例不同之处在于，吸附块13内部放置有用于吸附水汽的吸附层，例如常见的硅胶，吸附块13顶部转动配合有盖板，吸附块13两侧开有若干通孔，吸附块13内部与钻头11内部之间通过通孔连通。

具体实施过程如下：通过盖板在吸附块13上进行转动，便于对吸附层进行更换，通过吸附层对进入钻头11内部的水分进行吸附，使钻头11内部保持干燥，达到保护传感器51的效果。

实施例7

与上述实施例不同之处在于，连接杆5远离中间轴4的一端粘接有橡胶垫。

具体实施过程如下：橡胶垫能减少连接杆5与遮挡板12接触时受到的冲击力，延长连接杆5的使用寿命。

实施例8

与上述实施例不同之处在于，钻头11顶部内壁与外壳体1底部外壁螺纹连接，且钻头11顶部还焊接有夹持块，夹持块与外壳体1底部内壁相接触。

具体实施过程如下：钻头11与外壳体1可拆卸连接，即便于将钻头11在外壳体1上进行拆卸，也便于拆卸钻头11后对外壳体1内部进行清理；通过夹持块对钻头11与外壳体1之间的缝隙进行遮挡，减少外界水从缝隙进入外壳体1内部。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：包括外壳体和伸缩机构，外壳体内部转动配合有内壳体；外壳底部固定连接有钻头；

伸缩机构位于内壳体内部，伸缩机构包括从上到下依次设有的动力件、中间轴和卡和机构；

动力件的输出轴同轴连接有动力块，动力块上偏心连接有凸轮；当凸轮运动到最地点时，凸轮与中间轴顶部相抵；

中间轴与内壳体滑动配合，卡和机构包括分隔板和转动环，分隔板与内壳体固定连接，中间轴顶部与分割板之间设有弹簧，弹簧套设在中间轴上；

分割板底部固定连接有若干限位块，转动环与中间轴转动配合，转动环外壁上固定连接有若干支撑块，限位块远离分割板的一端开有用于放置支撑块的卡槽，卡槽呈锯齿状；相邻的限位块之间设有用于放置支撑块的空隙；

中间轴底部固定连接有若干连接杆，连接管靠近钻头的一侧固定连接有传感器，连接杆远离中间轴的一端贯穿钻头。

2.根据权利要求1所述的一种用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：钻头上开有若干伸出槽，连接杆一端位于伸出槽内，连接杆并与伸出槽滑动配合，伸出槽上设有若干遮挡板；

遮挡板一侧固定连接有转轴，遮挡板通过转轴与钻头转动配合，转轴上套设有扭簧，扭簧一端与钻头固定连接，扭簧另一端与遮挡板固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：遮挡板的直径大于伸出槽的直径，且钻头上还开有用于放置遮挡板的遮挡槽，遮挡槽与伸出槽连通。

4.根据权利要求1所述的用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：外壳体与内壳体之间设有滚珠轴承。

5.根据权利要求2所述的用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：连接杆远离中间轴的一端固定连接有倾斜端，且转轴位于相邻的连接杆之间，倾斜端远离转轴的一侧高于倾斜端靠近转轴的一侧。

6.根据权利要求1所述的用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：钻头内部可拆卸连接有吸附块，吸附块位于相邻的的连接杆之间。

7.根据权利要求1所述的用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：连接杆远离中间轴的一端固定连接有橡胶垫。

8.根据权利要求1所述的用于地质物探装置的可伸缩式探头，其特征在于：钻头顶部与外壳体底部螺纹连接。