CN118067443A - 一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于取样检测的技术领域，尤其涉及一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，包括有支撑架、龙门架和滑动架，所述支撑架顶部中间连接有龙门架，所述龙门架上滑动连接有滑动架，还包括有控制升降机构、连接结构、安装板和旋转电机，所述龙门架上设有用于控制滑动架升降的控制升降机构，所述滑动架上连接有安装板，所述安装板上安装有旋转电机。本发明在操作的过程中，通过钻头钻入岩层中，再通过承接套对岩样进行取样，同时在钻入带有水样的岩层中时，能够通过滤筒和存液室对水样进行取样，从而能够同时实现对水样和岩样进行取样的工作，操作时更加方便，有效的提高了取样效率。

Description

一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置

技术领域

本发明属于取样检测的技术领域，尤其涉及一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置。

背景技术

近几年来随着我国探矿工程行业的不断发展，我国对探矿工程也越来越重视，探矿工程是在工程地质测绘基础上，为进一步查明地表以下工程地质情况，特别是在岩土勘察过程中的地下水问题，需要进行取样，取样主要是为了给岩土特性进行鉴定和各种室内试验提供所需要的样品。

目前，现有的取样设备在取样时，探取岩样和水样都需要采用不同的设备，那在探矿工程中，如需要取得岩样和水样，就需要更换取样装置来进行取样工作，而由于水样采集和岩样取样是多次重复操作，导致取样的过程中需要一直对取样装置进行更换，从而增加了人工的工作强度，整体操作过程较为复杂，取样效率也较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置。

技术方案：一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，包括有支撑架、龙门架和滑动架，所述支撑架顶部中间连接有龙门架，所述龙门架上滑动连接有滑动架，还包括有控制升降机构、连接结构、安装板、旋转电机、连接套、承接套、安装套、钻头、截断机构和水样提取机构，所述龙门架上设有用于控制滑动架升降的控制升降机构，所述滑动架上连接有安装板，所述安装板上安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴上通过螺纹连接有连接套，所述连接套底部通过螺纹连接有安装套，所述安装套上设有连接结构，所述连接结构上设有承接套，所述承接套底部安装有钻头，所述安装板、安装套和承接套之间设有用于将岩样截断的截断机构，所述承接套上设有用于对水样进行提取的水样提取机构，水样提取机构包括有存液室、滤筒和排水管，所述承接套上连接有存液室，所述存液室内圈连接有滤筒，所述滤筒用于对水样中的土壤进行过滤，所述存液室底部连通有排水管，所述排水管处安装有阀门。

在其中一个实施例中，控制升降机构包括有螺杆和驱动电机，所述龙门架之间转动连接有螺杆，所述龙门架顶部中间安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述螺杆连接，所述滑动架与所述螺杆螺纹配合。

在其中一个实施例中，连接结构包括有滑动套和弹性件一，所述安装套下部滑动连接有滑动套，所述滑动套与所述安装套上部之间沿周向均匀间隔连接有多根弹性件一，所述承接套通过螺纹连接在滑动套底部。

在其中一个实施例中，截断机构包括有连接支架、导气框、注气管、滑动活塞、弹性件二、导液管和截断刀，所述安装板底部连接有连接支架，所述连接支架底部连接有导气框，导气框上连通有注气管，所述连接套上部沿周向均匀间隔开设有多个透气孔，所述连接套内部通过透气孔与导气框连通，所述安装套上沿周向均匀间隔开设有四个液体流通通道，所述安装套上部之间开设有储液通道，所述储液通道下部与液体流通通道连通，储液通道上部延伸至安装套顶部中间并与连接套内部相通，所述储液通道内滑动连接有滑动活塞，所述滑动活塞与所述储液通道内底部之间连接有弹性件二，所述承接套上沿周向均匀间隔开设有四个挤压通道，所述挤压通道与所述液体流通通道之间连通有导液管，所述承接套内下部沿周向均匀间隔滑动连接有四个截断刀，所述四个截断刀分别位于四个挤压通道下方，所述滑动活塞下部的储液通道、液体流通通道、挤压通道和导液管上均填充有液体。

在其中一个实施例中，还包括有控制机构，所述控制机构包括有活动块、接触开关、接触框和控制面板，所述安装套内上部滑动连接有活动块，所述活动块上部伸入储液通道内并连接有接触开关，所述储液通道内下部连接有接触框，所述滑动架上安装有控制面板，所述接触开关、驱动电机和旋转电机均与控制面板通过电性连接。

在其中一个实施例中，还包括有清洁机构，所述清洁机构包括有连接杆和清洁环，所述安装套上沿周向均匀间隔连接有多根连接杆，多根连接杆下部之间连接有清洁环，所述清洁环套设在承接套与所述滤筒之间。

在其中一个实施例中，还包括有注液机构，所述注液机构包括有缸体、活塞杆、连接筒和连通管，所述安装套两侧上部均连接有缸体，所述滑动套顶部两侧均连接有活塞杆，所述活塞杆上部与缸体滑动密封，所述安装套顶部连接有连接筒，所述连接筒内连接有两根连通管，所述连通管与所述缸体上部之间连通有进液管。

在其中一个实施例中，还包括有推料机构，所述推料机构包括有支撑杆、受压环和推动板，所述连接筒上部滑动连接有受压环，所述连通管上部穿过受压环，所述受压环上部的连接筒内、缸体内、连通管内以及进液管内均填充有液体，所述受压环下部连接有两根支撑杆，所述安装套上部滑动连接有推动板，所述推动板与所述支撑杆连接。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明在操作的过程中，通过钻头钻入岩层中，再通过承接套对岩样进行取样，同时在钻入带有水样的岩层中时，能够通过滤筒和存液室对水样进行取样，从而能够同时实现对水样和岩样进行取样的工作，操作时更加方便，有效的提高了取样效率。

2、本发明在对岩样取样完毕后，可以通过注入高压气体的方式使得气体挤压滑动活塞，从而再通过滑动活塞挤压液体，以通过液压的方式挤压多个截断刀移动将岩样截断，以实现将岩样截断的效果。

3、本发明在取样完毕后，仅需拉着滑动套上移，即可使得岩样下部漏出，同时在滑动套上移时能够带动活塞杆挤压缸体内的液体，使得液体进入连接筒上部挤压受压环，从而带动推动板下移，辅助将岩样顶出，使得岩样在取出时更加方便。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明连接结构和截断机构的结构示意图。

图3为本发明连接套和安装套的剖视图。

图4为本发明图3中的A部分放大图。

图5为本发明安装套、承接套和滑动套的剖视图。

图6为本发明承接套下半部分的剖视图。

图7为本发明水样提取机构的结构示意图。

图8为本发明水样提取机构的剖视图。

图9为本发明清洁机构的结构示意图。

图10为本发明水样提取机构剖开后清洁机构的结构示意图。

图11为本发明注液机构和推料机构的第一种结构示意图。

图12为本发明注液机构和推料机构的第二种结构示意图。

图13为本发明注液机构和推料机构的上半部分的剖视图。

图14为本发明安装套剖开后注液机构和推料机构的结构示意图。

图15为本发明连接套剖开后注液机构和推料机构的结构示意图。

附图标号：1_支撑架，2_龙门架，3_螺杆，4_驱动电机，5_滑动架，6_安装板，7_旋转电机，8_连接套，9_承接套，91_安装套，10_钻头，111_滑动套，112_弹性件一，121_连接支架，122_导气框，123_注气管，124_液体流通通道，125_滑动活塞，126_储液通道，127_弹性件二，128_导液管，129_挤压通道，1210_截断刀，131_活动块，132_接触开关，133_接触框，134_控制面板，141_存液室，142_滤筒，143_排水管，151_连接杆，152_清洁环，161_缸体，162_活塞杆，163_连接筒，164_连通管，165_进液管，171_支撑杆，172_受压环，173_推动板。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明。

一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，如图1-图8所示，包括有支撑架1、龙门架2、滑动架5、控制升降机构、连接结构、安装板6、旋转电机7、连接套8、承接套9、安装套91、钻头10、截断机构和水样提取机构，所述支撑架1顶部中间连接有龙门架2，所述龙门架2上滑动连接有滑动架5，所述龙门架2上设有用于控制滑动架5升降的控制升降机构，所述滑动架5前侧中间连接有安装板6，所述安装板6上安装有旋转电机7，所述旋转电机7的输出轴上通过螺纹连接有连接套8，所述连接套8底部通过螺纹连接有安装套91，所述安装套91上设有连接结构，所述连接结构上设有承接套9，所述承接套9底部安装有钻头10，以使旋转电机7在运作时能够驱动安装套91、连接结构、承接套9和钻头10旋转，所述安装板6、安装套91和承接套9之间设有用于将岩样截断的截断机构，所述承接套9上设有用于对水样进行提取的水样提取机构。

如图1所示，控制升降机构包括有螺杆3和驱动电机4，所述龙门架2之间转动连接有螺杆3，所述龙门架2顶部中间安装有驱动电机4，所述驱动电机4的输出轴与所述螺杆3连接，以使驱动电机4能够驱动螺杆3旋转，所述滑动架5与所述螺杆3螺纹配合，以使螺杆3旋转能够带动滑动架5上下移动。

如图2和图5所示，连接结构包括有滑动套111和弹性件一112，所述安装套91下部滑动连接有滑动套111，所述滑动套111与所述安装套91上部之间沿周向均匀间隔连接有多根弹性件一112，所述弹性件一112为缓冲弹簧，所述承接套9通过螺纹连接在滑动套111底部。

如图3-图6所示，截断机构包括有连接支架121、导气框122、注气管123、滑动活塞125、弹性件二127、导液管128和截断刀1210，所述安装板6底部连接有连接支架121，所述连接支架121底部连接有导气框122，导气框122上连通有注气管123，所述连接套8上部沿周向均匀间隔开设有多个透气孔，所述连接套8内部通过透气孔与导气框122连通，所述安装套91上沿周向均匀间隔开设有四个液体流通通道124，所述安装套91上部之间开设有储液通道126，所述储液通道126下部与液体流通通道124连通，储液通道126上部延伸至安装套91顶部中间并与连接套8内部相通，所述储液通道126内滑动连接有滑动活塞125，所述滑动活塞125与所述储液通道126内底部之间连接有弹性件二127，所述弹性件二127为复位弹簧，所述承接套9上沿周向均匀间隔开设有四个挤压通道129，所述挤压通道129与所述液体流通通道124之间连通有导液管128，所述承接套9内下部沿周向均匀间隔滑动连接有四个截断刀1210，且四个截断刀1210均沿径向密封滑动，所述四个截断刀1210分别位于四个挤压通道129下方，所述滑动活塞125下部的储液通道126、液体流通通道124、挤压通道129和导液管128上均填充有液体，以使挤压通道129内的液体受到挤压能够推动截断刀1210移动，使得截断刀1210将岩样截断。

如图7和图8所示，水样提取机构包括有存液室141、滤筒142和排水管143，所述承接套9外侧中部连接有存液室141，所述存液室141内圈连接有滤筒142，所述滤筒142用于对水样中的土壤进行过滤，所述存液室141底部连通有排水管143，所述排水管143处安装有阀门。

如图1、图3和图4所示，还包括有控制机构，所述控制机构包括有活动块131、接触开关132、接触框133和控制面板134，所述安装套91内上部滑动连接有活动块131，所述活动块131上部伸入储液通道126内并连接有接触开关132，所述储液通道126内下部连接有接触框133，所述滑动架5上安装有控制面板134，所述接触开关132、驱动电机4和旋转电机7均与控制面板134通过电性连接，以使接触开关132上移至于接触框133接触后，能够给控制面板134发送信号，控制驱动电机4和旋转电机7关闭。

当需要对岩样和水样进行取样时，可以使用本取样装置，在使用时，先将本装置移动至需要取样处，使得钻头10下部对准取样位置，随后再控制驱动电机4驱动螺杆3旋转，螺杆3通过螺纹带动滑动架5向下移动，滑动架5在向下移动时能够带动钻头10向下移动，同时控制旋转电机7驱动连接套8转动，连接套8在转动时通过承接套9、安装套91和滑动套111带动钻头10旋转，从而使得钻头10在向下移动的过程中能够旋转，以完成钻矿的工作，且在滑动架5向下移动的过程中，会先带动旋转电机7、连接套8和安装套91下移，如钻头10受到阻碍，钻头10和承接套9则继续处于旋转的状态，同时钻头10和承接套9受到阻碍不会继续向下移动，此时钻头10继续旋转则能够将阻碍的岩层钻破，在这个过程中弹性件一112被压缩能够起到缓冲的作用，而取样过程中的岩样则会进入承接套9、安装套91和滑动套111内，当安装套91内的岩样移动至与活动块131接触后，岩样继续上移则能够挤压活动块131上移，活动块131上移带动接触开关132与接触框133接触，则代表岩样已经将承接套9、安装套91和滑动套111装满，此时接触开关132给控制面板134发送信号控制驱动电机4和旋转电机7关闭，同时可以通过注气管123往导气框122内注入高压气体，导气框122内的气体能够通过透气孔进入连接套8内，连接套8内的气体则能够下移进入储液通道126内并挤压滑动活塞125下移，弹性件二127被压缩，滑动活塞125下移则能够挤压储液通道126内的液体，将液体挤压至两侧液体流通通道124内，再通过导液管128和挤压通道129对截断刀1210进行挤压，使得截断刀1210朝岩样方向移动，以将岩样截断，而在承接套9向下的过程中，能够带动存液室141和滤筒142向下移动，在存液室141和滤筒142移动至有水样的岩层处时，水样会通过滤筒142进入存液室141内，滤筒142则能够对水样中的杂质进行过滤，避免碎石之类的杂质一起进入存液室141内，从而实现对水样的取样，取样完毕后，控制驱动电机4驱动螺杆3反向旋转带动滑动架5向上移动即可，如此，就能够使用本装置对岩样和水样进行取样，取样完毕后，拉动滑动套111带动承接套9向上移动，使得岩样的下部漏出，随后再由人工将岩样抽出即可，而需要将水样取出时，则直接打开排水管143处的阀门即可。

如图9和图10所示，还包括有清洁机构，所述清洁机构包括有连接杆151和清洁环152，所述安装套91上沿周向均匀间隔连接有多根连接杆151，多根连接杆151下部之间连接有清洁环152，所述清洁环152套设在承接套9与所述滤筒142之间。

在取样完毕后，承接套9和钻头10移出钻孔处时，拉动承接套9向上移动，此时连接杆151和清洁环152被安装套91固定不会向上移动，而承接套9则能够带动存液室141和滤筒142向上移动，此时清洁环152相对于滤筒142和存液室141则向下移动，能够将附着在滤筒142外部的杂质刮落，以实现对滤筒142进行清洁的效果。

如图11-图15所示，还包括有注液机构，所述注液机构包括有缸体161、活塞杆162、连接筒163和连通管164，所述安装套91两侧上部均连接有缸体161，所述滑动套111顶部两侧均连接有活塞杆162，所述活塞杆162上部伸入缸体161内并与缸体161滑动密封，所述安装套91顶部连接有连接筒163，所述连接筒163内连接有两根连通管164，所述连通管164与所述缸体161上部之间连通有进液管165。

如图11-图15所示，还包括有推料机构，所述推料机构包括有支撑杆171、受压环172和推动板173，所述连接筒163上部滑动连接有受压环172，所述连通管164上部穿过受压环172，所述受压环172上部的连接筒163内、缸体161内、连通管164内以及进液管165内均填充有液体，所述受压环172下部连接有两根支撑杆171，所述安装套91上部滑动连接有推动板173，所述推动板173与所述支撑杆171连接。

在取样完毕后，拉动承接套9上移时，承接套9能够带动滑动套111上移，滑动套111能够带动活塞杆162上移，活塞杆162在上移时能够将缸体161内的液体通过进液管165挤入连通管164处，再通过连通管164注入连接筒163上部，而连接筒163上部的液体则能够挤压受压环172下移，受压环172下移能够通过支撑杆171带动推动板173下移，辅助将岩样推出，使得岩样在取出时更加的方便。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，包括有支撑架（1）、龙门架（2）和滑动架（5），所述支撑架（1）顶部中间连接有龙门架（2），所述龙门架（2）上滑动连接有滑动架（5），其特征是，还包括有控制升降机构、连接结构、安装板（6）、旋转电机（7）、连接套（8）、承接套（9）、安装套（91）、钻头（10）、截断机构和水样提取机构，所述龙门架（2）上设有用于控制滑动架（5）升降的控制升降机构，所述滑动架（5）上连接有安装板（6），所述安装板（6）上安装有旋转电机（7），所述旋转电机（7）的输出轴上通过螺纹连接有连接套（8），所述连接套（8）底部通过螺纹连接有安装套（91），所述安装套（91）上设有连接结构，所述连接结构上设有承接套（9），所述承接套（9）底部安装有钻头（10），所述安装板（6）、安装套（91）和承接套（9）之间设有用于将岩样截断的截断机构，所述承接套（9）上设有用于对水样进行提取的水样提取机构，水样提取机构包括有存液室（141）、滤筒（142）和排水管（143），所述承接套（9）上连接有存液室（141），所述存液室（141）内圈连接有滤筒（142），所述滤筒（142）用于对水样中的土壤进行过滤，所述存液室（141）底部连通有排水管（143），所述排水管（143）处安装有阀门。

2.根据权利要求1所述的一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，其特征是，控制升降机构包括有螺杆（3）和驱动电机（4），所述龙门架（2）之间转动连接有螺杆（3），所述龙门架（2）顶部中间安装有驱动电机（4），所述驱动电机（4）的输出轴与所述螺杆（3）连接，所述滑动架（5）与所述螺杆（3）螺纹配合。

3.根据权利要求1所述的一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，其特征是，连接结构包括有滑动套（111）和弹性件一（112），所述安装套（91）下部滑动连接有滑动套（111），所述滑动套（111）与所述安装套（91）上部之间沿周向均匀间隔连接有多根弹性件一（112），所述承接套（9）通过螺纹连接在滑动套（111）底部。

4.根据权利要求3所述的一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，其特征是，截断机构包括有连接支架（121）、导气框（122）、注气管（123）、滑动活塞（125）、弹性件二（127）、导液管（128）和截断刀（1210），所述安装板（6）底部连接有连接支架（121），所述连接支架（121）底部连接有导气框（122），导气框（122）上连通有注气管（123），所述连接套（8）上部沿周向均匀间隔开设有多个透气孔，所述连接套（8）内部通过透气孔与导气框（122）连通，所述安装套（91）上沿周向均匀间隔开设有四个液体流通通道（124），所述安装套（91）上部之间开设有储液通道（126），所述储液通道（126）下部与液体流通通道（124）连通，储液通道（126）上部延伸至安装套（91）顶部中间并与连接套（8）内部相通，所述储液通道（126）内滑动连接有滑动活塞（125），所述滑动活塞（125）与所述储液通道（126）内底部之间连接有弹性件二（127），所述承接套（9）上沿周向均匀间隔开设有四个挤压通道（129），所述挤压通道（129）与所述液体流通通道（124）之间连通有导液管（128），所述承接套（9）内下部沿周向均匀间隔滑动连接有四个截断刀（1210），所述四个截断刀（1210）分别位于四个挤压通道（129）下方，所述滑动活塞（125）下部的储液通道（126）、液体流通通道（124）、挤压通道（129）和导液管（128）上均填充有液体。

5.根据权利要求4所述的一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，其特征是，还包括有控制机构，所述控制机构包括有活动块（131）、接触开关（132）、接触框（133）和控制面板（134），所述安装套（91）内上部滑动连接有活动块（131），所述活动块（131）上部伸入储液通道（126）内并连接有接触开关（132），所述储液通道（126）内下部连接有接触框（133），所述滑动架（5）上安装有控制面板（134），所述接触开关（132）、驱动电机（4）和旋转电机（7）均与控制面板（134）通过电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，其特征是，还包括有清洁机构，所述清洁机构包括有连接杆（151）和清洁环（152），所述安装套（91）上沿周向均匀间隔连接有多根连接杆（151），多根连接杆（151）下部之间连接有清洁环（152），所述清洁环（152）套设在承接套（9）与所述滤筒（142）之间。

7.根据权利要求3所述的一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，其特征是，还包括有注液机构，所述注液机构包括有缸体（161）、活塞杆（162）、连接筒（163）和连通管（164），所述安装套（91）两侧上部均连接有缸体（161），所述滑动套（111）顶部两侧均连接有活塞杆（162），所述活塞杆（162）上部与缸体（161）滑动密封，所述安装套（91）顶部连接有连接筒（163），所述连接筒（163）内连接有两根连通管（164），所述连通管（164）与所述缸体（161）上部之间连通有进液管（165）。

8.根据权利要求7所述的一种探矿工程的岩样和水样通用取样装置，其特征是，还包括有推料机构，所述推料机构包括有支撑杆（171）、受压环（172）和推动板（173），所述连接筒（163）上部滑动连接有受压环（172），所述连通管（164）上部穿过受压环（172），所述受压环（172）上部的连接筒（163）内、缸体（161）内、连通管（164）内以及进液管（165）内均填充有液体，所述受压环（172）下部连接有两根支撑杆（171），所述安装套（91）上部滑动连接有推动板（173），所述推动板（173）与所述支撑杆（171）连接。