CN211652123U - 一种地质勘探岩石取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地质勘探岩石取样装置，属于地质设备领域。它包括取样柱，所述的取样柱的底部铰接有钻头，所述的取样柱内设有若干个沿着取样柱轴向依次放置的取样腔，每个取样腔内活动连接有取样块，所述的取样块能够沿着取样腔前后往复移动且能延伸出取样腔，所述的取样块内至少活动连接有一个磨轮。该实用新型的优点在于该实用新型中的若干个取样腔沿着取样柱轴向依次放置，因此若干个取样腔位于岩洞中的不同深度处，能够对岩石不同深度的部分进行取样工作。

Description

一种地质勘探岩石取样装置

技术领域

本实用新型属于地质设备领域，尤其涉及一种地质勘探岩石取样装置。

背景技术

凡是建筑在地面上的物体，都要事先搞清楚地下的情况，地质勘探是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作，勘探的方法有物探化探勘查、地质构造勘查、钻探勘查、航空磁力重力勘查，地质勘探中多采用钻探的方法来观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构，也是最直接最有效的方式，但自然形成的岩石呈混合状，每一处的岩石部分的材质或特性都截然不同，譬如表层岩石与深层岩石的材质和特性存在截然不同的可能性，而现有的取样装置只是简单的对岩石某一处进行取样工作，并没有对岩石进行分层取样。

例如，中国专利文献公开了一种地质勘察用岩石取样装置 [专利申请号：CN201820547073.6]，它包括收集装置，所述收集装置的内部的一侧设有筛选装置，所述收集装置的底部设有钻头，所述钻头的顶端设有连接柱，所述连接柱上设有齿槽，所述连接柱的一侧设有与齿槽相配合的齿轮，所述连接柱的顶部连接有第一电机，所述电机的底部设有滑动装置，所述筛选装置设在所述滑动装置远离齿轮装置一侧的底端。本实用新型能够根据自己需要的岩石任何深度的样本取样，取得的样本能够自动由钻头带出并且经过筛选出适合的样本进行检测，结构简单，大大节省了人力，提高了取样效果，但该实用新型不能同时对岩石不同深度处的部分进行取样工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种地质勘探岩石取样装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种地质勘探岩石取样装置，包括取样柱，所述的取样柱的底部铰接有钻头，所述的取样柱内设有若干个沿着取样柱轴向依次放置的取样腔，每个取样腔内活动连接有取样块，所述的取样块能够沿着取样腔前后往复移动且能延伸出取样腔，所述的取样块内至少活动连接有一个磨轮。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，所述的取样块内设有取样槽，所述的取样槽内活动连接有磨轮块，所述的磨轮块能够沿着取样槽前后往复移动，所述的磨轮块与两个相互对置的磨轮铰接，且所述的磨轮延伸出磨轮块。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，所述的取样块内设有横移转动电机，所述的横移转动电机的输出轴延伸入取样槽内且与磨轮块螺接，所述的磨轮块内设有两个与磨轮一一对应的磨轮转动电机，所述的磨轮与对应的磨轮转动电机的输出轴连接。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，所述的取样槽底面靠近取样柱端面的端部设有防溢出块，所述的防溢出块上设有短斜面，所述的短斜面从远离磨轮块的一端向靠近磨轮块的一端由高到低倾斜。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，所述的磨轮块与取样槽的底部端壁之间具有间隙，且该间隙的高度大于防溢出块的高度，当所述的磨轮与岩石面相抵时，所述的防溢出块延伸入磨轮块与取样槽的底部端壁之间的间隙中。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，还包括空心柱，所述的空心柱套设在取样柱上，且所述的取样块与空心柱内端面相抵，所述的取样腔的两侧各连通有推动槽，所述的取样块的两侧各连接有一个活动于推动槽内的推动块，所述的推动块与推动槽端壁之间连接有挤推弹簧。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，所述的取样块靠近空心柱的端面上设有长斜面，所述的长斜面从远离空心柱的一端向靠近空心柱的一端由高到低倾斜。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，所述的取样柱底部连接有支撑盘，所述的支撑盘与钻头铰接，所述的取样柱底部还连接有钻头转动电机，所述的钻头转动电机的输出轴与支撑盘铰接且贯穿支撑盘与钻头连接。

在上述的一种地质勘探岩石取样装置中，所述的钻头靠近钻头端部处的外径大于空心柱的外径。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、该实用新型中的若干个取样腔沿着取样柱轴向依次放置，因此若干个取样腔位于岩洞中的不同深度处，能够对岩石不同深度的部分进行取样工作。

2、该实用新型中的横移转动电机通过螺接使磨轮块沿着横移转动电机的输出轴朝外移动，根据岩洞端壁的凹凸不平状，当磨轮与岩洞端壁相抵时，横移转动电机就停止工作，防止磨轮与岩洞端壁产生较大的挤压力破坏磨轮。

3、该实用新型中的防溢出块能够防止掉落至取样槽内的岩石细碎掉落出取样槽。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图；

图2是图1中A-A的剖视示意图；

图3是图1中B的放大示意图；

图4是图2中C-C的剖视示意图。

图中：取样柱10、钻头11、取样腔12、取样块13、磨轮14、取样槽15、磨轮块16、横移转动电机17、磨轮转动电机18、防溢出块19、短斜面20、空心柱21、推动槽22、推动块23、挤推弹簧24、长斜面25、支撑盘26、钻头转动电机27。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

结合图1所示，一种地质勘探岩石取样装置，包括取样柱10，所述的取样柱10的底部铰接有钻头11，所述的取样柱10内设有若干个沿着取样柱10轴向依次放置的取样腔12，每个取样腔12 内活动连接有取样块13，所述的取样块13能够沿着取样腔12前后往复移动且能延伸出取样腔12，所述的取样块13内至少活动连接有一个磨轮14。

钻头11高速旋转，并在外部液压油缸的作用下使高速转动的钻头11缓缓向地下移动并切割岩石，最终在待取样处挖出一个较深的岩洞，使取样柱10以及取样柱上的每个取样腔12都位于该岩洞中，由于若干个取样腔12沿着取样柱10轴向依次放置，因此若干个取样腔12位于岩洞中的不同深度处，接着，取样块13 移动将磨轮14朝着延伸出取样腔12的方向移动，使磨轮14的一部分延伸出取样腔12,并与岩洞中的岩石端壁相抵，磨轮14高速旋转切割岩石端壁，将岩石端壁上的部分岩石切割成小碎石或研磨成粉状并掉落至取样腔12内，从而对岩石不同深度处的样本进行取样。

在本实例中，岩洞端壁经过钻头11切割形成，因此岩动端壁上的岩石表面坑洼且表面部分受到钻头11的切割易脱落，在磨轮 14切割过程中，能较容易的将该部分岩石切割成小碎石。

如图2-4所示，所述的取样块13内设有取样槽15，所述的取样槽15内活动连接有磨轮块16，所述的磨轮块16能够沿着取样槽15前后往复移动，所述的磨轮块16与两个相互对置的磨轮 14铰接，且所述的磨轮14延伸出磨轮块16。

在本实例中，待取样柱10进入岩洞中准备取样时，取样块 13朝外移动并与岩洞端壁相抵，接着，磨轮块16带着磨轮14沿着取样槽15朝外移动，从而使磨轮14的一部分延伸出取样槽15, 并与岩洞中的岩石端壁相抵，磨轮14高速旋转切割岩石端壁，将岩石端壁上的部分岩石切割成小碎石或研磨成粉状并掉落至取样槽15内，从而对岩石不同深度处的样本进行取样。

在本实例中，每个取样腔12内设有两个磨轮14，能够增加取样速度。

所述的取样块13内设有横移转动电机17，所述的横移转动电机17的输出轴延伸入取样槽15内且与磨轮块16螺接，所述的磨轮块16内设有两个与磨轮14一一对应的磨轮转动电机18，所述的磨轮14与对应的磨轮转动电机18的输出轴连接。

当需要磨轮块16带着磨轮14沿着取样槽15朝外移动时，横移转动电机17工作使其输出轴转动，通过螺接使磨轮块16沿着横移转动电机17的输出轴朝外移动，待磨轮14移动至与岩洞端壁相抵后，磨轮转动电机18工作驱动磨轮14转动。

磨轮块16可以通过油缸或气缸驱动其移动，但在本实例中，取样柱10的体积受设备限制，不适合安放气缸或油缸，且岩洞端壁的岩石部分凹凸不平，磨轮14移动至与岩洞端壁相抵的距离各不相同，气缸或油缸会导致磨轮14挤压岩洞端壁导致磨轮14损坏，因此在本实例中，通过螺接的形式驱动磨轮块16移动。

所述的取样槽15底面靠近取样柱10端面的端部设有防溢出块19，所述的防溢出块19上设有短斜面20，所述的短斜面20 从远离磨轮块16的一端向靠近磨轮块16的一端由高到低倾斜。

防溢出块19能够防止掉落至取样槽15内的岩石细碎掉落出取样槽15，此外，当磨轮14切割岩洞端壁切下小碎石时，小碎石掉落至防溢出块19的短斜面20上，在短斜面20的倾斜作用下滑落至取样槽15内。

所述的磨轮块16与取样槽15的底部端壁之间具有间隙，且该间隙的高度大于防溢出块19的高度，当所述的磨轮14与岩石面相抵时，所述的防溢出块19延伸入磨轮块16与取样槽15的底部端壁之间的间隙中。

还包括空心柱21，所述的空心柱21套设在取样柱10上，且所述的取样块13与空心柱21内端面相抵，所述的取样腔12的两侧各连通有推动槽22，所述的取样块13的两侧各连接有一个活动于推动槽22内的推动块23，所述的推动块23与推动槽22端壁之间连接有挤推弹簧24。

在钻头11向下钻洞的过程中，空心柱21能够阻挡钻洞过程中产生的岩石细碎掉落至取样腔12内影响取样样本，待取样柱 10进入岩洞中准备取样时，空心柱21向上移动与取样柱10脱离连接，在挤推弹簧24的作用下推动推动块23沿着推动槽22朝外移动，从而带动取样块13朝外移动并延伸出取样腔12与岩洞端壁相抵。

所述的取样块13靠近空心柱21的端面上设有长斜面25，所述的长斜面25从远离空心柱21的一端向靠近空心柱21的一端由高到低倾斜。

当取样完成后，空心柱21需要重新套设在取样柱10上，此时，空心柱21沿着取样柱10向下移动并与取样块13接触，由于取样块13上的长斜面25，空心柱21沿着长斜面25挤推取样块 13，使取样块13沿着取样腔12朝内移动并挤压挤推弹簧24。

所述的取样柱10底部连接有支撑盘26，所述的支撑盘26与钻头11铰接，所述的取样柱10底部还连接有钻头转动电机27，所述的钻头转动电机27的输出轴与支撑盘26铰接且贯穿支撑盘 26与钻头11连接。

在本实例中，取样柱10与钻头11之间通过支撑盘26连接，钻头转动电机27工作使钻头11旋转，并在外部液压油缸的作用下使高速转动的钻头11缓缓向地下移动并切割岩石，在工作过程中，会形成一定的反作用力，该反作用力作用在支撑盘26上，若没有支撑盘26，该反作用力会作用在钻头转动电机27的输出轴上，从而导致钻头转动电机27的输出轴断裂。

所述的钻头11靠近钻头11端部处的外径大于空心柱21的外径。

本实用新型的原理为：钻头转动电机27工作使钻头11旋转，并在外部液压油缸的作用下使高速转动的钻头11缓缓向地下移动并切割岩石，最终在待取样处挖出一个较深的岩洞，使取样柱 10以及取样柱上的每个取样腔12都位于该岩洞中，由于若干个取样腔12沿着取样柱10轴向依次放置，因此若干个取样腔12 位于岩洞中的不同深度处，空心柱21向上移动与取样柱10脱离连接，在挤推弹簧24的作用下推动推动块23沿着推动槽22朝外移动，从而带动取样块13朝外移动并延伸出取样腔12与岩洞端壁相抵，横移转动电机17工作使其输出轴转动，通过螺接使磨轮块16沿着横移转动电机17的输出轴朝外移动，待磨轮14移动至与岩洞端壁相抵后，磨轮转动电机18工作驱动磨轮14转动，磨轮14高速旋转切割岩石端壁，将岩石端壁上的部分岩石切割成小碎石或研磨成粉状并掉落至取样腔12内，从而对岩石不同深度处的样本进行取样。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了取样柱10、钻头11、取样腔12、取样块13、磨轮14、取样槽15、磨轮块16、横移转动电机17、磨轮转动电机18、防溢出块19、短斜面20、空心柱21、推动槽22、推动块23、挤推弹簧24、长斜面25、支撑盘26、钻头转动电机 27等，使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (9)

1.一种地质勘探岩石取样装置，包括取样柱(10)，其特征在于，所述的取样柱(10)的底部铰接有钻头(11)，所述的取样柱(10)内设有若干个沿着取样柱(10)轴向依次放置的取样腔(12)，每个取样腔(12)内活动连接有取样块(13)，所述的取样块(13)能够沿着取样腔(12)前后往复移动且能延伸出取样腔(12)，所述的取样块(13)内至少活动连接有一个磨轮(14)。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，所述的取样块(13)内设有取样槽(15)，所述的取样槽(15)内活动连接有磨轮块(16)，所述的磨轮块(16)能够沿着取样槽(15)前后往复移动，所述的磨轮块(16)与两个相互对置的磨轮(14)铰接，且所述的磨轮(14)延伸出磨轮块(16)。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，所述的取样块(13)内设有横移转动电机(17)，所述的横移转动电机(17)的输出轴延伸入取样槽(15)内且与磨轮块(16)螺接，所述的磨轮块(16)内设有两个与磨轮(14)一一对应的磨轮转动电机(18)，所述的磨轮(14)与对应的磨轮转动电机(18)的输出轴连接。

4.根据权利要求2或3所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，所述的取样槽(15)底面靠近取样柱(10)端面的端部设有防溢出块(19)，所述的防溢出块(19)上设有短斜面(20)，所述的短斜面(20)从远离磨轮块(16)的一端向靠近磨轮块(16)的一端由高到低倾斜。

5.根据权利要求4所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，所述的磨轮块(16)与取样槽(15)的底部端壁之间具有间隙，且该间隙的高度大于防溢出块(19)的高度，当所述的磨轮(14)与岩石面相抵时，所述的防溢出块(19)延伸入磨轮块(16)与取样槽(15)的底部端壁之间的间隙中。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，还包括空心柱(21)，所述的空心柱(21)套设在取样柱(10)上，且所述的取样块(13)与空心柱(21)内端面相抵，所述的取样腔(12)的两侧各连通有推动槽(22)，所述的取样块(13)的两侧各连接有一个活动于推动槽(22)内的推动块(23)，所述的推动块(23)与推动槽(22)端壁之间连接有挤推弹簧(24)。

7.根据权利要求6所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，所述的取样块(13)靠近空心柱(21)的端面上设有长斜面(25)，所述的长斜面(25)从远离空心柱(21)的一端向靠近空心柱(21)的一端由高到低倾斜。

8.根据权利要求1所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，所述的取样柱(10)底部连接有支撑盘(26)，所述的支撑盘(26)与钻头(11)铰接，所述的取样柱(10)底部还连接有钻头转动电机(27)，所述的钻头转动电机(27)的输出轴与支撑盘(26)铰接且贯穿支撑盘(26)与钻头(11)连接。

9.根据权利要求6所述的一种地质勘探岩石取样装置，其特征在于，所述的钻头(11)靠近钻头(11)端部处的外径大于空心柱(21)的外径。

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