CN211954764U - 一种圆柱试样的取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种圆柱试样的取样装置，包括：基架本体、安装结构以及钻孔定位结构。其中，基架本体具有由外向内凹陷设置的安装孔，基架本体通过安装结构固定安装于待取样体上；钻孔定位结构通过导向结构沿安装孔的延伸方向可滑动地套设在安装孔内，钻孔定位结构具有若干连通钻孔定位结构的两侧端面的定位孔；导向结构连接于基架本体和钻孔定位结构之间，以导向钻孔定位结构和基架本体之间的相对运动；圆柱试样的取样装置钻头伸入于定位孔内以钻取样品的取样状态。钻头与待取样体之间相对位置不受钻头本身的振动以及扭转载荷所影响，保证由待取样体中取出的样品的完整性，提高取样率。

Description

一种圆柱试样的取样装置

技术领域

本实用新型涉及试验取样技术领域，具体涉及一种圆柱试样的取样装置。

背景技术

岩石材料的物理力学性质对工程实践具有重要的指导意义，因此通过室内试验可以有效的研究并了解岩石材料的物理力学性质。具体来说，室内试验可以有效的探明岩石的强度和变形参数，从而实现对岩土工程的设计和施工。通常来说，岩体所处的天然环境较为复杂，并不利于进行现场原位试验，往往若进行现场原位试验，其成本代价较高。因此，试验人员通常在现场取得岩石样本后，再进行室内试验是研究岩石物理力学性质的有效手段。

现有的取样方法为通过钻机钻孔，实现对待试验岩石材料进行取样。但是，由于钻机的钻头在推进钻孔过程中，其在接触软弱岩体以及岩体内存在弱胶结结构面时，钻头前端的锯齿切削，容易给钻头内岩石样本带来震动及扭转荷载，进而使得钻头内岩石样本在其具有弱胶结的结构面处，取得的岩石样本发生断裂，导致取样率较低的问题。

实用新型内容

因此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的由于钻机的钻头在推进钻孔过程中，钻头内岩石样本在其具有弱胶结的结构面处，由于钻头的振动以及扭转载荷，造成取得的岩石样本发生断裂、取样率较低的问题。

为此，本实用新型提供一种圆柱试样的取样装置，包括：

基架本体，具有由外向内凹陷设置的安装孔，所述基架本体通过安装结构固定安装于待取样体上；

钻孔定位结构，通过导向结构沿所述安装孔的延伸方向可滑动地套设在所述安装孔内，所述钻孔定位结构具有若干连通所述钻孔定位结构的两侧端面的定位孔；所述导向结构连接于所述基架本体和所述钻孔定位结构之间，以导向所述钻孔定位结构和所述基架本体之间的相对运动；

所述圆柱试样的取样装置具有所述钻孔定位结构靠近所述待取样体表面一侧抵接于所述待取样体表面，钻头可滑动地伸入于所述定位孔内以钻取样品的取样状态。

可选地，上述的圆柱试样的取样装置，所述钻孔定位结构同轴套设在所述安装孔内。

可选地，上述的圆柱试样的取样装置，所述基架本体呈棱柱结构。

可选地，上述的圆柱试样的取样装置，所述安装孔为圆形通孔，所述安装孔与所述棱柱结构同轴设置。

可选地，上述的圆柱试样的取样装置，所述基架本体具有连接孔，所述连接孔穿设在所述基架本体的两端面；

所述安装结构包括：

连接件，可滑动地穿设在所述连接孔内，且所述连接件的一端伸出于所述连接孔与所述待取样体一侧抵接固定；

调节件，可滑动地设置在所述连接孔和所述连接件之间，用以调节所述连接件伸出于所述连接孔一侧的距离。

可选地，上述的圆柱试样的取样装置，所述连接孔靠近所述棱柱结构的侧楞一侧设置。

可选地，上述的圆柱试样的取样装置，所述导向结构包括：

导向孔，设置在所述基架本体上，所述导向孔沿所述安装孔的轴向方向延伸设置；

以及导向块，设置在所述钻孔定位结构的外壁面上，所述导向孔沿所述钻孔定位结构的径向方向向外凸出设置，所述导向块滑动设置在所述导向孔内。

本实用新型提供的技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的圆柱试样的取样装置，包括：基架本体、安装结构以及钻孔定位结构。其中，基架本体具有由外向内凹陷设置的安装孔，所述基架本体通过安装结构固定安装于待取样体上；钻孔定位结构通过导向结构沿所述安装孔的延伸方向可滑动地套设在所述安装孔内，所述钻孔定位结构具有若干连通所述钻孔定位结构的两侧端面的定位孔；所述导向结构连接于所述基架本体和所述钻孔定位结构之间，以导向所述钻孔定位结构和所述基架本体之间的相对运动；所述圆柱试样的取样装置具有所述钻孔定位结构靠近所述待取样体表面一侧抵接于所述待取样体表面，钻头可滑动地伸入于所述定位孔内以钻取样品的取样状态。

此结构的圆柱试样的取样装置，通过圆柱试样的取样装置在取样状态下，安装结构将基架本体与待取样体相互固定，钻孔定位结构与待取样体相互抵接，导向结构对钻孔定位结构和基架本体的相对运动实现导向从而保证钻孔定位结构的定位孔也将与待取样体的位置相互确定，进而保证钻头伸入定位孔后，在钻头在对待取样体钻取样品过程中，钻头与待取样体的位置相互确定，钻头与待取样体之间相对位置不受钻头本身的振动以及扭转载荷所影响，保证由待取样体中取出的样品的完整性，提高取样率。

2.本实用新型提供的圆柱试样的取样装置，基架本体具有连接孔，所述连接孔穿设在所述基架本体的两端面；所述安装结构包括：连接件和调节件。连接件可滑动地穿设在所述连接孔内，且所述连接件的一端伸出于所述连接孔与所述待取样体一侧抵接固定；调节件可滑动地设置在所述连接孔和所述连接件之间，用以调节所述连接件伸出于所述连接孔一侧的距离。

此结构的圆柱试样的取样装置，安装结构通过连接件的设置，保证基架本体与待取样体之间相互连接，并通过调节件的设置，从而对连接件伸出于连接孔的长度进行调节，进一步保证在调节件和连接件的相互配合下，基架本体与待取样体之间连接的稳定性。

3.本实用新型提供的圆柱试样的取样装置，还包括导向结构，所述导向结构包括导向孔以及导向块。其中，导向孔设置在所述基架本体上，所述导向孔沿所述安装孔的轴向方向延伸设置；导向块设置在所述钻孔定位结构的外壁面上，所述导向孔沿所述钻孔定位结构的径向方向向外凸出设置，所述导向块滑动设置在所述导向孔内。此结构的圆柱试样的取样装置，导向结构的设置，为钻孔定位结构的安装起到导向作用，进一步提高钻孔定位结构安装于基架本体的安装孔内的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中所提供的圆柱试样的取样装置的结构示意图；

图2为实施例1中所提供的圆柱试样的取样装置的爆炸图；

图3为实施例1中所提供的圆柱试样的取样装置的局部剖视图；

附图标记说明：

1-基架本体；11-安装孔；12-连接孔；13-第一导向孔；14-第二导向孔；

21-连接件；22-调节件；

3-钻孔定位结构；31-定位孔；32-导向块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种圆柱试样的取样装置，如图1至图3所示，包括：基架本体1、安装结构、钻孔定位结构3和导向结构。其中，基架本体1具有由外向内凹陷设置的安装孔11，基架本体1通过安装结构固定安装于待取样体上；钻孔定位结构3通过导向结构沿安装孔11的延伸方向可滑动地套设在安装孔11内；导向结构连接于基架本体1和钻孔定位结构3之间，以导向钻孔定位结构3和基架本体1之间的相对运动。

此外，钻孔定位结构3具有若干连通钻孔定位结构3的两侧端面的定位孔31；圆柱试样的取样装置具有钻孔定位结构3靠近待取样体表面一侧抵接于待取样体表面，钻头可滑动地伸入于定位孔31内以钻取样品的取样状态。

在本实施例中，基架本体1呈棱柱结构，具体为三棱柱结构；钻孔定位结构3为套筒结构，钻孔定位结构3套设在基架本体1的安装孔11内。定位孔31呈圆形通孔。本实施例中的待取样体为岩石，当然可以依据具体使用需求进行选材。

如图2和图3所示，基架本体1具有三个沿竖直方向延伸设置的连接孔12，连接孔12靠近三棱柱结构的三个棱边侧设置；所述连接孔12穿设在所述基架本体1的两端面；本实施例中的连接孔12为内螺纹孔。本实施例中的安装结构，包括：连接件21以及调节件22。其中，连接件21可滑动地穿设在连接孔12内，且连接件21的一端伸出于连接孔12与待取样体一侧抵接固定；调节件22可滑动地设置在连接孔12和连接件21之间，用以调节连接件21伸出于连接孔12一侧的距离。

此结构的圆柱试样的取样装置，安装结构通过连接件21的设置，保证基架本体1与待取样体之间相互连接，并通过调节件22的设置，从而对连接件21伸出于连接孔12的长度进行调节，进一步保证在调节件22和连接件21的相互配合下，基架本体1与待取样体之间连接的稳定性。

具体而言，连接件21为螺杆，调节件22为具有内外螺纹的调节螺栓，并且调节螺栓的螺帽呈半球形。具体使用时，调节件22的外螺纹与连接孔12的内螺纹相互固定，调节件22的内螺纹于连接件21的外螺纹相互旋转固定，从而通过调节连接件21、调节件22以及连接孔12三者的相对位置关系，即可调节安装结构伸出长度。

本实施例中，如图2所示，导向结构包括：导向孔以及导向块32。其中，导向孔设置在基架本体1上，导向孔沿安装孔11的轴向方向延伸设置；导向块32设置在钻孔定位结构3的外壁面上，导向孔沿钻孔定位结构3的径向方向向外凸出设置，导向块32滑动设置在导向孔内。具体而言，为保证后续钻孔定位结构3偏移一定位置实现二次钻取动作，因此，在本实施例中，设有两组导向孔，也即一组第一导向孔13和一组第二导向孔14。任一导向孔沿竖直方向穿通基架本体1的两端面。任一组导向孔为三个。此结构的圆柱试样的取样装置，导向结构的设置，为钻孔定位结构3的安装起到导向作用，进一步提高钻孔定位结构3安装于基架本体1的安装孔11内的可靠性。

本实施例提供的圆柱试样的取样装置，其使用过程如下：

首先，依据具体岩石表面调节三个连接孔12、连接件21以及调节件22三者的高度，保证基座本体固定设置在待取样体也即岩石的表面上。其后，将钻孔定位结构3沿图2中竖直方向下装入在安装孔11内，此时，导向块32沿第一导向孔13方向滑动，直至钻孔定位结构3的底部表面与岩石顶部表面抵接。此时，将钻头依次伸入定位孔31内，即可进行钻头的第一次钻孔。

而后，需要进行钻头的第二次钻孔。首先，将通过机械手或操作人员手供将钻孔定位结构3沿第一导向孔13延伸方向向外取出；然后，驱动将钻孔定位结构3沿其自身轴向转动，使钻孔定位结构3上的导向块32正对第二导向孔14所在的位置。而后，而后，驱动导向块32沿第二导向孔14延伸方向滑入第二导向孔14内，直至孔定位结构的底部表面与岩石顶部表面抵接。此时，将钻头依次伸入定位孔31内，即可进行钻头的第二次钻孔。

至此，完成待取样体的取样。

本实施例提供的圆柱试样的取样装置，通过圆柱试样的取样装置在取样状态下，安装结构将基架本体1与待取样体相互固定，钻孔定位结构3与待取样体相互抵接，导向结构对钻孔定位结构3和基架本体1的相对运动实现导向从而保证钻孔定位结构3的定位孔31也将与待取样体的位置相互确定，进而保证钻头伸入定位孔31后，在钻头在对待取样体钻取样品过程中，钻头与待取样体的位置相互确定，钻头与待取样体之间相对位置不受钻头本身的振动以及扭转载荷所影响，保证由待取样体中取出的样品的完整性，提高取样率。

在本实施例的其他可选的实施方式中，导向孔可以沿安装孔11的内表面均匀设置，且导向孔的设置个数为偶数个；导向块32也可以沿钻孔定位机构的外周壁面设置多个，具体设置个数为导向孔设置个数的一半；实际使用时，首先将导向块32插入至导向孔内进行一次钻取，而后将导向块32插入相邻的导向孔内，进行二次钻取即可。

在本实施例的其他可选的实施方式中，基架本体1结构还可以为其他棱柱结构，如四棱柱、五棱柱等等；当然也可以为圆柱体结构或其他截面为非圆的柱体结构，只要保证其上设有连接孔12，并通过安装结构实现对基架本体1的位置固定即可。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种圆柱试样的取样装置，其特征在于，包括

基架本体(1)，具有由外向内凹陷设置的安装孔(11)，所述基架本体(1)通过安装结构固定安装于待取样体上；

钻孔定位结构(3)，通过导向结构沿所述安装孔(11)的延伸方向可滑动地套设在所述安装孔(11)内，所述钻孔定位结构(3)具有若干连通所述钻孔定位结构(3)的两侧端面的定位孔(31)；所述导向结构连接于所述基架本体(1)和所述钻孔定位结构(3)之间，以导向所述钻孔定位结构(3)和所述基架本体(1)之间的相对运动；

所述圆柱试样的取样装置具有所述钻孔定位结构(3)靠近所述待取样体表面一侧抵接于所述待取样体表面，钻头可滑动地伸入于所述定位孔(31)内以钻取样品的取样状态。

2.根据权利要求1中所述的圆柱试样的取样装置，其特征在于，所述钻孔定位结构(3)同轴套设在所述安装孔(11)内。

3.根据权利要求2中所述的圆柱试样的取样装置，其特征在于，所述基架本体(1)呈棱柱结构。

4.根据权利要求3中所述的圆柱试样的取样装置，其特征在于，所述安装孔(11)为圆形通孔，所述安装孔(11)与所述棱柱结构同轴设置。

5.根据权利要求3中所述的圆柱试样的取样装置，其特征在于，所述基架本体(1)具有连接孔(12)，所述连接孔(12)穿设在所述基架本体(1)的两端面；

所述安装结构包括：

连接件(21)，可滑动地穿设在所述连接孔(12)内，且所述连接件(21)的一端伸出于所述连接孔(12)与所述待取样体一侧抵接固定；

调节件(22)，可滑动地设置在所述连接孔(12)和所述连接件(21)之间，用以调节所述连接件(21)伸出于所述连接孔(12)一侧的距离。

6.根据权利要求5中所述的圆柱试样的取样装置，其特征在于，

所述连接孔(12)靠近所述棱柱结构的侧楞一侧设置。

7.根据权利要求2中所述的圆柱试样的取样装置，其特征在于，所述导向结构包括：

导向孔，设置在所述基架本体(1)上，所述导向孔沿所述安装孔(11)的轴向方向延伸设置；

以及导向块(32)，设置在所述钻孔定位结构(3)的外壁面上，所述导向孔沿所述钻孔定位结构(3)的径向方向向外凸出设置，所述导向块(32)滑动设置在所述导向孔内。

Images