CN117250033A - 一种矿产勘查用采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿产勘查用采样装置，属于采样设备技术领域，包括主机架、钻杆机架、钻杆壳体、压力组件和取样片，钻杆机架限位滑动装配于主机架中，钻杆壳体限位转动装配于钻杆机架中，钻杆壳体内部布设有导气空腔和取样空腔，压力组件滑动装配于导气空腔中，若干个取样片弹性滑动装配于取样空腔的侧槽口中，若干个传动导杆弹性滑动插设于导气空腔和取样空腔之间，且与压力组件相接，本发明通过在钻杆壳体中布设有导气空腔和取样空腔，可通过控制输入至导气空腔中的气体压强，调节所述取样空腔中与压强相对应的取样片运动，从而在钻探过程中对当前深度的岩土样本进行取样，还可根据需求进行连续取样，且样本独立保存不易混入杂质。
Description
技术领域
本发明属于采样设备技术领域，具体是涉及一种矿产勘查用采样装置。
背景技术
矿产勘探是对经过普查、详查已确定具有工业价值的矿床，应用有效的勘查技术手段和方法，为矿山设计提供可靠的矿石储量和必要的地质、技术和经济资料而进行的地质工作，主要是为矿山建设设计在确定矿山建设规模、开采方式、开拓方案、采矿方法以及矿山建设总体布置、远景规划和未来矿山企业的经济社会效益等方面提供基础资料和依据。
现有的矿产勘探设备，在勘探作业时通常都需要进行样本采集，包括对矿区岩土下不同深度的样本进行独立收集，现在的样本收集装置在掘进过程中，采集的样本易与钻探孔不断接触，导致样本不纯净，影响后续的数据分析。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的在于提供一种矿产勘查用采样装置，以解决上述背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种矿产勘查用采样装置，包括机架构件，所述机架构件包括主机架和限位槽，所述主机架中部布设有限位槽；
驱动机构，所述驱动机构包括钻杆机架、主驱动器、丝杆、副驱动器和传动齿轮，所述钻杆机架限位滑动装配于限位槽中，且所述钻杆机架一端固定连接有主驱动器，所述主驱动器上连接有丝杆，所述丝杆与所述主机架啮合相接，所述钻杆机架另一端还固定装配有副驱动器，所述副驱动器上连接有传动齿轮；
钻杆组件，所述钻杆组件包括钻杆壳体、导气空腔和取样空腔，所述钻杆壳体限位转动装配于钻杆机架中，且与所述传动齿轮啮合相接，所述钻杆壳体内部布设有导气空腔和取样空腔，所述取样空腔的内壁上周向布设有若干个侧槽口，所述钻杆壳体底部还连接有钻头；
压力组件，所述压力组件包括导气活塞、主条杆、副筒轴和压接片，所述导气活塞滑动装配于导气空腔中，其底部固定连接有主条杆，所述主条杆限位滑动装配于导气空腔中且主条杆末端转动装配有副筒轴，所述副筒轴底部固定连接有压接片；以及
取样构件，所述取样构件包括取样片、取样槽和传动导杆，若干个所述的取样片弹性滑动装配于侧槽口中，所述取样片中布设有取样槽，若干个所述的传动导杆弹性滑动插设于导气空腔和取样空腔之间，且一端与相邻侧的取样片活动相接，另一端布设于导气空腔中，用于活动抵接所述压接片。
作为本发明进一步的方案，所述钻杆组件还包括齿条，所述齿条布设于主条杆一侧，且平行所述主条杆布设。
作为本发明进一步的方案，所述压力组件还包括中置齿轮，所述中置齿轮转动装配于主条杆一侧，且一端与所述副筒轴啮合相接，另一端与所述主条杆啮合相接，用于驱动所述副筒轴的转动。
作为本发明进一步的方案，所述取样片与所述侧槽口之间间隙配合。
作为本发明进一步的方案，所述取样构件还包括斜导槽，所述斜导槽布设于取样片一侧，且与所述传动导杆之间通过销件滑动相接，以使所述传动导杆在滑动过程中驱动取样片的运动。
作为本发明进一步的方案，若干个所述的传动导杆末端均连接有连接导杆，且若干个所述的连接导杆长度均不等，所述传动导杆和连接导杆呈环状布设于导气空腔中，且长度呈梯度次序增加。
作为本发明进一步的方案，所述矿产勘查用采样装置还包括导气组件，所述导气组件包括旋转气密阀和导气管，所述旋转气密阀转动连接于钻杆壳体末端，其上连通有导气管，所述导气管用于向钻杆壳体中输入高压气体。
综上所述，本发明实施例与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明通过在钻杆壳体中布设有导气空腔和取样空腔，可通过控制输入至导气空腔中的气体压强，调节所述取样空腔中与压强相对应的取样片运动，从而在钻探过程中对当前深度的岩土样本进行取样，还可根据需求进行连续取样，且样本独立保存不易混入杂质。
附图说明
图1为本发明的一种实施例中提供的矿产勘查用采样装置的示意图。
图2为本发明的一种实施例中提供的矿产勘查用采样装置的结构示意图。
图3为本发明的一种实施例中提供的矿产勘查用采样装置中图示标记A的结构示意图。
图4为本发明的一种实施例中提供的矿产勘查用采样装置中取样空腔的截面示意图。
图5为本发明的一种实施例中提供的矿产勘查用采样装置中的结构示意图。
附图标记：1-机架构件、101-主机架、102-限位槽、103、104、105、2-驱动机构、201-钻杆机架、202-主驱动器、203-丝杆、204-副驱动器、205-传动齿轮、3-钻杆组件、301-钻杆壳体、302-导气空腔、303-取样空腔、304-侧槽口、305-齿条、306-钻头、4-压力组件、401-导气活塞、402-主条杆、403-副筒轴、404-中置齿轮、405-压接片、5-取样构件、501-取样片、502-取样槽、503-斜导槽、504-传动导杆、505-连接导杆、6-导气组件、601-旋转气密阀、602-导气管。
具体实施方式
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
请参阅图1-图5，本发明的一种实施例中的矿产勘查用采样装置，包括机架构件1，所述机架构件1包括主机架101和限位槽102，所述主机架101中部布设有限位槽102；驱动机构2，所述驱动机构2包括钻杆机架201、主驱动器202、丝杆203、副驱动器204和传动齿轮205，所述钻杆机架201限位滑动装配于限位槽102中，且所述钻杆机架201一端固定连接有主驱动器202，所述主驱动器202上连接有丝杆203，所述丝杆203与所述主机架101啮合相接，所述钻杆机架201另一端还固定装配有副驱动器204，所述副驱动器204上连接有传动齿轮205；钻杆组件3，所述钻杆组件3包括钻杆壳体301、导气空腔302和取样空腔303，所述钻杆壳体301限位转动装配于钻杆机架201中，且与所述传动齿轮205啮合相接，所述钻杆壳体301内部布设有导气空腔302和取样空腔303，所述取样空腔303的内壁上周向布设有若干个侧槽口304，所述钻杆壳体301底部还连接有钻头306；压力组件4，所述压力组件4包括导气活塞401、主条杆402、副筒轴403和压接片405，所述导气活塞401滑动装配于导气空腔302中，其底部固定连接有主条杆402，所述主条杆402限位滑动装配于导气空腔302中且主条杆402末端转动装配有副筒轴403，所述副筒轴403底部固定连接有压接片405；以及取样构件5，所述取样构件5包括取样片501、取样槽502和传动导杆504，若干个所述的取样片501弹性滑动装配于侧槽口304中，所述取样片501中布设有取样槽502，若干个所述的传动导杆504弹性滑动插设于导气空腔302和取样空腔303之间，且一端与相邻侧的取样片501活动相接，另一端布设于导气空腔302中，用于活动抵接所述压接片405。
本实施例在实际应用时，当通过该装置进行矿产勘察采样时，该装置中所述钻杆机架201滑动装配于主机架101中，并且所述钻杆机架201一端装配的主驱动器202在驱动状态下可通过其一端的丝杆203调节其与主机架101之间的间距，而所述主机架101可固定于待取样的岩土层表面，当控制所述钻杆机架201朝向主机架101一侧运动时，即可将所述钻杆机架201中的钻杆壳体301朝向岩土层驱动，并且所述钻杆机架201另一侧的副驱动器204可驱动传动齿轮205转动，并通过传动齿轮205啮合驱动所述钻杆壳体301旋转，以使钻杆壳体301底部的钻头306持续在岩土层钻探，当所述钻杆壳体301旋转至设定深度后，由于所述钻杆壳体301内部的导气空腔302通过导气组件6与外界气源相连通，因此向导气空腔302中通入高压气体后，所述导气空腔302中的导气活塞401在气体压强作用下可朝向取样空腔303一侧滑动，且在滑动过程中，由于所述取样空腔303内部滑动装配有若干个取样片501，且所述取样片501通过布设于导气空腔302和取样空腔303之间的传动导杆504与所述压接片405活动相接，因此当导气活塞401朝向取样空腔303一侧运动时，所述导气活塞401一端的主条杆402驱动副筒轴403朝向取样空腔303一侧同步运动，并使副筒轴403末端的压接片405压接于传动导杆504上，且导气活塞401一侧的气压大小控制所述导气活塞401的滑动深度，并且当所述传动导杆504在纵向滑动时，可同步驱动任意一个所述的取样片501在侧槽口304中滑动，因此当钻杆壳体301在岩土中旋转钻探时，使取样片501向钻杆壳体301壳体外伸出，即可旋转刮擦处于掘进状态下的洞壁，并将当前深度位置下的岩土样本保留在取样槽502中，并且可再次通过释放气体压力，使得所述压接片405及导气活塞401复位，从而使取样后的取样片501恢复至初始位置。
请参阅图3，本发明的一种优选实施例中，所述钻杆组件3还包括齿条305，所述齿条305布设于主条杆402一侧，且平行所述主条杆402布设，所述压力组件4还包括中置齿轮404，所述中置齿轮404转动装配于主条杆402一侧，且一端与所述副筒轴403啮合相接，另一端与所述主条杆402啮合相接，用于驱动所述副筒轴403的转动。
本实施例在实际应用时，所述齿条305平行所述主条杆402布设，且所述导气活塞401在气体压力下发生滑动时，装配于主条杆402上的中置齿轮404优先与齿条305啮合相接，并在旋转状态下同步啮合驱动所述副筒轴403在主条杆402一端转动，由于所述副筒轴403底部固定装配的压接片405偏心布设于副筒轴403一侧，因此通过旋转副筒轴403即可调节压接片405的偏转角度，使得所述压接片405根据旋转角度转动至与之相对应的传动导杆504一端，并在压力作用下压接于其上。
在本实施例中的一种情况中，所述副筒轴403的任意旋转角度与若干个传动导杆504相互对应，以使所述副筒轴403在压力作用下的滑动距离可分别对应不同的传动导杆504，以使该装置可通过压力大小控制若干个取样片501的伸缩状态，并且若干个取样片501均独立运动，可在钻进过程中对岩土层下不同深度的样本件进行分别取样。
请参阅图4，在本实施例中的一种优选实施例中，所述取样片501与所述侧槽口304之间间隙配合。
本实施例在实际应用时，所述取样片501和侧槽口304之间采用间隙配合，可保证取样槽502中收取的样密闭保存于侧槽口304中，防止在持续钻进的过程中与外界样本混合。
请参阅图3，本发明的一种优选实施例中，所述取样构件5还包括斜导槽503，所述斜导槽503布设于取样片501一侧，且与所述传动导杆504之间通过销件滑动相接，以使所述传动导杆504在滑动过程中驱动取样片501的运动。
本实施例在实际应用时，所述传动导杆504通过销件与斜导槽503滑动相接，使得传动导杆504在纵向滑动时，可斜向作用力于取样片501上，以调节所述取样片501的伸缩状态，且所述取样片501和传动导杆504均弹性装配于取样空腔303中，当传动导杆504一侧压力消失时，所述取样片501可自动复位至初始状态。
请参阅图3，本发明的一种优选实施例中，若干个所述的传动导杆504末端均连接有连接导杆505，且若干个所述的连接导杆505长度均不等，所述传动导杆504和连接导杆505呈环状布设于导气空腔302中，且长度呈梯度次序增加。
本实施例在实际应用时，所述的若干个传动导杆504呈周向布设于导气空腔302和取样空腔303之间，且所述传动导杆504的数量与所述取样片501的数量匹配设置，所述连接导杆505固定装配于传动导杆504上，且若干个连接导杆505的长度呈阶梯级上升，使得所述压接片405在旋转下降的过程中可分别依次压接于若干个连接导杆505上，当压力值远大于前面所对应的若干个传动导杆504时，压接片405在传动导杆504上的压接动作均为瞬时滑动，使得与之对应的取样片501瞬间滑动后复位，并且当所述压接片405停留在与压力值相对应的传动导杆504一端时，可压力作用下将与之对应的取样片501持续压出。
请参阅图2，本发明的一种优选实施例中，所述矿产勘查用采样装置还包括导气组件6，所述导气组件6包括旋转气密阀601和导气管602，所述旋转气密阀601转动连接于钻杆壳体301末端，其上连通有导气管602，所述导气管602用于向钻杆壳体301中输入高压气体。
本实施例在实际应用时，所述旋转气密阀601转动连接于钻杆壳体301末端，可在旋转状态下籍由导气管602持续向导气空腔302中输入高压气体，从而驱动所述导气活塞401的定向滑动。
本发明上述实施例中提供了一种矿产勘查用采样装置，并通过在钻杆壳体301中布设有导气空腔302和取样空腔303，可通过控制输入至导气空腔302中的气体压强，调节所述取样空腔303中与压强相对应的取样片501运动，从而在钻探过程中对当前深度的岩土样本进行取样，还可根据需求进行连续取样，且样本独立保存不易混入杂质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种矿产勘查用采样装置，其特征在于，所述矿产勘查用采样装置包括：
机架构件，所述机架构件包括主机架和限位槽，所述主机架中部布设有限位槽；
驱动机构，所述驱动机构包括钻杆机架、主驱动器、丝杆、副驱动器和传动齿轮，所述钻杆机架限位滑动装配于限位槽中，且所述钻杆机架一端固定连接有主驱动器，所述主驱动器上连接有丝杆，所述丝杆与所述主机架啮合相接，所述钻杆机架另一端还固定装配有副驱动器，所述副驱动器上连接有传动齿轮；
钻杆组件，所述钻杆组件包括钻杆壳体、导气空腔和取样空腔，所述钻杆壳体限位转动装配于钻杆机架中，且与所述传动齿轮啮合相接，所述钻杆壳体内部布设有导气空腔和取样空腔，所述取样空腔的内壁上周向布设有若干个侧槽口，所述钻杆壳体底部还连接有钻头；
压力组件，所述压力组件包括导气活塞、主条杆、副筒轴和压接片，所述导气活塞滑动装配于导气空腔中，其底部固定连接有主条杆，所述主条杆限位滑动装配于导气空腔中且主条杆末端转动装配有副筒轴，所述副筒轴底部固定连接有压接片；以及
取样构件，所述取样构件包括取样片、取样槽和传动导杆，若干个所述的取样片弹性滑动装配于侧槽口中，所述取样片中布设有取样槽，若干个所述的传动导杆弹性滑动插设于导气空腔和取样空腔之间，且一端与相邻侧的取样片活动相接，另一端布设于导气空腔中，用于活动抵接所述压接片。
2.根据权利要求1所述的一种矿产勘查用采样装置，其特征在于，所述钻杆组件还包括齿条，所述齿条布设于主条杆一侧，且平行所述主条杆布设。
3.根据权利要求1所述的一种矿产勘查用采样装置，其特征在于，所述压力组件还包括中置齿轮，所述中置齿轮转动装配于主条杆一侧，且一端与所述副筒轴啮合相接，另一端与所述主条杆啮合相接，用于驱动所述副筒轴的转动。
4.根据权利要求1所述的一种矿产勘查用采样装置，其特征在于，所述取样片与所述侧槽口之间间隙配合。
5.根据权利要求1所述的一种矿产勘查用采样装置，其特征在于，所述取样构件还包括斜导槽，所述斜导槽布设于取样片一侧，且与所述传动导杆之间通过销件滑动相接，以使所述传动导杆在滑动过程中驱动取样片的运动。
6.根据权利要求1所述的一种矿产勘查用采样装置，其特征在于，若干个所述的传动导杆末端均连接有连接导杆，且若干个所述的连接导杆长度均不等，所述传动导杆和连接导杆呈环状布设于导气空腔中，且长度呈梯度次序增加。
7.根据权利要求1所述的一种矿产勘查用采样装置，其特征在于，所述矿产勘查用采样装置还包括导气组件，所述导气组件包括旋转气密阀和导气管，所述旋转气密阀转动连接于钻杆壳体末端，其上连通有导气管，所述导气管用于向钻杆壳体中输入高压气体。
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