CN213068269U - 一种地质勘探用土层采样装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种地质勘探用土层采样装置，其包括底座，底座上竖直设置有内部中空的采样管，底座上开设有供采样管穿过的穿孔，所述底座上设置有驱动采样管竖直移动的驱动组件，所述底座靠近地面的一端设置有支撑柱，所述支撑柱底部设置有滚轮，所述支撑柱上还设置有固定板，所述固定板上设置有用于与地面抵接的限位件。本申请可以方便多地勘探时对土层采样装置进行移动。

Description

一种地质勘探用土层采样装置

技术领域

本申请涉及地质勘探技术领域，尤其是涉及一种地质勘探用土层采样装置。

背景技术

目前，地质勘探即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，确定合适的持力层，根据持力层的地基承载力，确定基础类型，计算基础参数的调查研究活动。在对矿产普查中发现有工业意义的矿床时，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，从而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。

授权公告号为CN110907218A公开了一种地质勘探用土层采样装置，包括采样桶，采样桶内转动连接有转轴，转轴上从上至下设有多组搅拌组件，采样桶外壁从上至下设有多组采样组件；搅拌组件包括转动连接在转轴上且横向设置的搅拌杆以及铰接在转轴上且位于搅拌杆下方的搅拌叶片，转轴上位于搅拌杆上方均固定有主动锥齿轮，采样桶内壁转动连接有连接杆；连接杆上固定有与主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮，采样桶位于连接杆处设有供连接杆伸出的通孔，通孔内径大于连接杆外径；连接杆位于采样桶外的部分固定有螺旋叶片，利用该装置可以解决对不同深度的土层采样都需要采样器多次采样才能完成，较为麻烦的问题。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有采样装置重量大，长度长，勘探时需要挖好基坑再放入，在一个地区采集好后，需要花费大量时间和精力将采样装置转移到另一区域进行采样，不便于对多个不同地区勘探的缺陷。

实用新型内容

为了方便多地勘探时对土层采样装置进行移动，本申请提供一种地质勘探用土层采样装置。

本申请提供的一种地质勘探用土层采样装置采用如下的技术方案：

一种地质勘探用土层采样装置，包括底座，所述底座上竖直设置有内部中空的采样管，所述底座上开设有供采样管穿过的穿孔，所述底座上设置有驱动采样管竖直移动的驱动组件，所述底座靠近地面的一端设置有支撑柱，所述支撑柱底部设置有滚轮，所述支撑柱上还设置有固定板，所述固定板上设置有用于与地面抵接的限位件。

通过采用上述技术方案，采样装置在需要使用时，可通过底座底部的限位件将装置牢牢地固定在地面上，再利用驱动组件驱动采样管向下移动，采样管插进土壤即可进行采样；在采样结束后，驱动组件驱动采样管上升，将限位件旋出地面，即可通过滚轮推动底座，从而方便多地勘探时对土样采集装置进行移动。

优选的，所述驱动组件包括伺服电机、螺纹杆以及滑块，所述底座的侧壁上竖直设置有支撑板，所述伺服电机设置在支撑板的顶端，所述螺纹杆竖直且转动设置在底座上，所述螺纹杆远离底座的一端同轴线设置有第一锥齿轮，所述伺服电机的输出轴同轴线设置有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，所述滑块上靠近支撑板的一侧开设有螺纹通孔，所述滑块通过螺纹通孔与螺纹杆螺纹连接，所述滑块的一侧与支撑板的侧壁相贴合，所述滑块与所述采样管相连接。

通过采用上述技术方案，启动伺服电机，伺服电机工作时转动自身输出轴，第二锥齿轮随之转动，由于第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，第二锥齿轮转动后带动第一锥齿轮转动，进而带动螺纹杆转动，螺纹杆上的滑块一侧与支撑板侧壁贴合无法转动，使得滑块沿着螺纹杆的长度方向上下移动，从而带动采样管上下移动，即可轻松实现将采样管在土壤中插入和取出。这种简单易操作的驱动方式，不仅节省了时间，还提高了采样的效率。

优选的，所述底座上设置有滚动轴承，所述螺纹杆穿过滚动轴承的内环且与滚动轴承过盈配合。

通过采用上述技术方案，能够让螺纹杆在固定于底座上的情况下实现自转，螺纹杆与滚动轴承间产生弹性压力，从而使连接更加牢固，具有结构简单、同轴性好的优点。

优选的，所述支撑板靠近顶部的一侧设置有遮盖罩，所述螺纹杆远离底座的一端穿过遮盖罩的底壁后延伸至遮盖罩内，所述第一锥齿轮以及第二锥齿轮均位于所述遮盖罩内。

通过采用上述技术方案，遮盖罩能够在驱动组件运行过程中在一定程度上避免工作人员因误触机械转动处而受到伤害，提高设备的安全性，也能够在一定程度上阻止勘探现场的灰尘影响第一锥齿轮和第二锥齿轮的啮合，减少硬质颗粒物对零件的损伤，从而保持零件的精密度。

优选的，所述滑块靠近采样管的一侧设置有连接件，所述采样管通过连接件与滑块可拆卸连接，所述连接件包括固定块和抵紧螺栓，所述固定块在滑块的底壁上设置有两个，且两个所述固定块在竖直方向上相正对，两个所述固定块之间留有供采样管放入的放置腔，所述固定块上螺纹穿设有抵紧螺栓，所述抵紧螺栓穿过固定块的块壁后与采样管的管壁相抵接。

通过采用上述技术方案，当采样管需要使用时，旋紧抵紧螺栓将抵紧螺栓抵住采样管即可开始采样，在一定程度上避免了采样过程中采样管脱落的情况；当采样结束后，需要取出采样管中的土壤时，旋松抵紧螺栓即可将采样管取出，从而实现采样管的可拆卸功能，便于对土壤进行采样。

优选的，所述抵紧螺栓靠近采样管的一端设置有防滑橡胶垫，所述防滑橡胶垫与采样管的外管壁相贴合。

通过采用上述技术方案，利用防滑橡胶垫增大抵紧螺栓与采样管外管壁的摩擦面积，提高了采样过程中的安全性。

优选的，所述采样管底部靠近开口处设置有采样钻头。

通过采用上述技术方案，利用采样钻头可以让采样管更快、更容易地插入土壤中进行采样，提高采样效率。

优选的，所述采样管内壁上设置有多个钩泥板。

通过采用上述技术方案，采样管内壁上的钩泥板可以在采样管取出时，收集更多泥土，减少受重力滑落的泥土，提高采样数据的完整性。

优选的，所述限位件包括限位螺纹插杆，所述固定板上设置有限位螺纹插孔，所述限位螺纹插杆和限位螺纹插孔螺纹配合，所述限位螺纹插杆上设置有防脱帽，所述防脱帽的截面面积大于限位螺纹插孔的内孔径。

通过采用上述技术方案，在采样装置需要使用时，工作人员使用工具旋动防脱帽，将限位螺纹插杆插入地面，使滚轮悬空，即可将底座牢牢固定在地面上，在一定程度上避免了采样中装置出现移动的情况；在采样结束后，旋动防脱帽，将限位螺纹插杆取出，使滚轮放回地面，即可推动底座对采样装置进行移动。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

采样装置在需要使用时，可通过底座底部的限位件将装置牢牢地固定在地面上，再利用驱动组件驱动采样管向下移动，采样管插进土壤即可进行采样；在采样结束后，驱动组件驱动采样管上升，将限位件旋出地面，即可通过滚轮推动底座，从而方便多地勘探时对土样采集装置进行移动；

启动伺服电机，伺服电机工作时转动自身输出轴，第二锥齿轮随之转动，由于第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合，第二锥齿轮转动后带动第一锥齿轮转动，进而带动螺纹杆转动，螺纹杆上的滑块一侧与支撑板侧壁贴合无法转动，使得滑块沿着螺纹杆的长度方向上下移动，从而带动采样管上下移动，即可轻松实现将采样管在土壤中插入和取出。这种简单易操作的驱动方式，不仅节省了时间，还提高了采样的效率；

当采样管需要使用时，旋紧抵紧螺栓将抵紧螺栓抵住采样管即可开始采样，在一定程度上避免了采样过程中采样管脱落的情况；当采样结束后，需要取出采样管中的土壤时，旋松抵紧螺栓即可将采样管取出，从而实现采样管的可拆卸功能，便于对土壤进行采样。

附图说明

图1是本申请实施例一种地质勘探用土层采样装置的结构示意图。

图2是本申请实施例用于展示驱动组件的部分剖视图。

图3是图2中A部分的放大示意图。

图4是图2中B部分的放大示意图。

图5是本申请实施例隐藏底座和驱动组件后用于展示采样管的剖面示意图。

图6 是本申请实施例用于展示限位件的局部示意图。

附图标记说明：1、底座；11、穿孔；12、滚动轴承；2、采样管；21、采样钻头；22、钩泥板；3、驱动组件；31、伺服电机；32、螺纹杆；33、滑块；331、螺纹通孔；4、支撑柱；41、滚轮；42、固定板；421、限位螺纹插杆；4211、防脱帽；422、限位螺纹插孔；5、支撑板；51、遮盖罩；6、第一锥齿轮；7、第二锥齿轮；8、连接件；81、固定块；811、放置腔；82、抵紧螺栓；821、防滑橡胶垫。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种地质勘探用土层采样装置。参照图1，一种地质勘探用土层采样装置，包括底座1，底座1上竖直设置有内部中空的采样管2，底座1上开设有供采样管2穿过的穿孔11，底座1上设置有驱动采样管2竖直移动的驱动组件3，底座1靠近地面的一端设置有支撑柱4，支撑柱4底部设置有滚轮41，滚轮41设置为万向轮，支撑柱4上还设置有固定板42，固定板42上设置有用于与地面抵接的限位件，底座1的一侧设置有推杆。

采样装置在需要使用时，工作人员可通过底座1底部的限位件将装置牢牢地固定在地面上，再利用驱动组件3驱动采样管2向下移动，采样管2插进土壤即可进行采样；在采样结束后，驱动组件3驱动采样管2上升，将限位件旋出地面，即可通过推杆推动滚轮41，从而方便多地勘探时对土样采集装置进行移动。

参照图2、图3，驱动组件3包括伺服电机31、螺纹杆32以及滑块33，底座1的侧壁上竖直设置有支撑板5，伺服电机31设置在支撑板5的顶端，螺纹杆32竖直且转动设置在底座1上，螺纹杆32远离底座1的一端同轴线设置有第一锥齿轮6，伺服电机31的输出轴同轴线设置有第二锥齿轮7，第一锥齿轮6与第二锥齿轮7相啮合，滑块33上靠近支撑板5的一侧开设有螺纹通孔331，滑块33通过螺纹通孔331与螺纹杆32螺纹连接，滑块33的一侧与支撑板5的侧壁相贴合，滑块33与采样管2相连接。

启动伺服电机31，伺服电机31工作时转动自身输出轴，第二锥齿轮7随之转动，由于第一锥齿轮6与第二锥齿轮7相啮合，第二锥齿轮7转动后带动第一锥齿轮6转动，进而带动螺纹杆32转动，螺纹杆32上的滑块33一侧与支撑板5侧壁贴合无法转动，使得滑块33沿着螺纹杆32的长度方向上下移动，从而带动采样管2上下移动，即可轻松实现将采样管2在土壤中插入和取出。这种简单易操作的驱动方式，不仅节省了时间，还提高了采样的效率。

参照图3、图4，底座1上设置有滚动轴承12，螺纹杆32穿过滚动轴承12的内环且与滚动轴承12过盈配合；支撑板5靠近顶部的一侧设置有遮盖罩51，螺纹杆32远离底座1的一端穿过遮盖罩51的底壁后延伸至遮盖罩51内，第一锥齿轮6以及第二锥齿轮7均位于遮盖罩51内。

过盈配合的连接方式能够让螺纹杆32在固定于底座1上的情况下实现自转，螺纹杆32与滚动轴承12间产生弹性压力，从而使连接更加牢固，具有结构简单、同轴性好的优点；遮盖罩51能够在驱动组件3运行过程中在一定程度上避免工作人员因误触机械转动处而受到伤害，提高设备的安全性，也能够在一定程度上阻止勘探现场的灰尘影响第一锥齿轮6和第二锥齿轮7的啮合，减少硬质颗粒物对零件的损伤，从而保持零件的精密度。

参照图5，滑块33靠近采样管2的一侧设置有连接件8，采样管2通过连接件8与滑块33可拆卸连接，连接件8包括固定块81和抵紧螺栓82，固定块81在滑块33的底壁上设置有两个，且两个固定块81在竖直方向上相正对，两个固定块81之间留有供采样管2放入的放置腔811，固定块81上螺纹穿设有抵紧螺栓82，抵紧螺栓82靠近采样管2的一端设置有防滑橡胶垫821，防滑橡胶垫821与采样管2的外管壁相贴合，抵紧螺栓82穿过固定块81的块壁后与采样管2的管壁相抵接；采样管2底部靠近开口处设置有两个采样钻头21，采样管2内壁上设置有多个钩泥板22。

当采样管2需要使用时，旋紧抵紧螺栓82将抵紧螺栓82抵住采样管2即可开始采样，利用防滑橡胶垫821增大抵紧螺栓82与采样管2外管壁的摩擦面积，提高了采样过程中的安全性，一定程度上避免了采样过程中采样管2脱落的情况；当采样结束后，需要取出采样管2中的土壤时，旋松抵紧螺栓82即可将采样管2取出，从而实现采样管2的可拆卸功能，便于对土壤进行采样。

利用采样钻头21可以让采样管2更快、更容易地插入土壤中进行采样，提高采样效率；采样管2内壁上的钩泥板22可以在采样管2取出时，收集更多泥土，减少受重力滑落的泥土，提高采样数据的完整性。

参照图6，限位件为限位螺纹插杆421，固定板42上设置有限位螺纹插孔422，限位螺纹插杆421和限位螺纹插孔422螺纹配合，限位螺纹插杆421上设置有防脱帽4211，防脱帽4211的截面面积大于限位螺纹插孔422的内孔径。

在采样装置需要使用时，工作人员使用工具旋动防脱帽4211，将限位螺纹插杆421插入地面，即可将底座1牢牢固定在地面上，在一定程度上避免了采样中装置出现移动的情况；在采样结束后，旋动防脱帽4211，将限位螺纹插杆421取出，即可推动推杆对采样装置进行移动。

本申请实施例一种地质勘探用土层采样装置的实施原理为：采样装置在需要使用时，工作人员使用工具旋动防脱帽4211，将限位螺纹插杆421插入地面，限位螺纹插杆421与地面的摩擦力使得滚轮41在一定程度上不易移动，即可将底座1牢牢固定在地面上；启动伺服电机31，伺服电机31工作时转动自身输出轴，第二锥齿轮7随之转动，由于第一锥齿轮6与第二锥齿轮7相啮合，第二锥齿轮7转动后带动第一锥齿轮6转动，进而带动螺纹杆32转动，螺纹杆32上的滑块33一侧与支撑板5侧壁贴合无法转动，使得滑块33沿着螺纹杆32的长度方向向下移动，从而带动采样管2向下移动，即可轻松实现将采样管2插入土壤中进行采样；在采样结束后，利用驱动组件3驱动滑块33上升，滑块33带动采样管2上升，再旋动防脱帽4211，将限位螺纹插杆421从地面旋出，即可通过推杆滚动滚轮41，从而方便多地勘探时对土样采集装置进行移动。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：包括底座(1)，所述底座(1)上竖直设置有内部中空的采样管(2)，所述底座(1)上开设有供采样管(2)穿过的穿孔(11)，所述底座(1)上设置有驱动采样管(2)竖直移动的驱动组件(3)，所述底座(1)靠近地面的一端设置有支撑柱(4)，所述支撑柱(4)底部设置有滚轮(41)，所述支撑柱(4)上还设置有固定板(42)，所述固定板(42)上设置有用于与地面抵接的限位件。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述驱动组件(3)包括伺服电机(31)、螺纹杆(32)以及滑块(33)，所述底座(1)的侧壁上竖直设置有支撑板(5)，所述伺服电机(31)设置在支撑板(5)的顶端，所述螺纹杆(32)竖直且转动设置在底座(1)上，所述螺纹杆(32)远离底座(1)的一端同轴线设置有第一锥齿轮(6)，所述伺服电机(31)的输出轴同轴线设置有第二锥齿轮(7)，所述第一锥齿轮(6)与第二锥齿轮(7)相啮合，所述滑块(33)上靠近支撑板(5)的一侧开设有螺纹通孔(331)，所述滑块(33)通过螺纹通孔(331)与螺纹杆(32)螺纹连接，所述滑块(33)的一侧与支撑板(5)的侧壁相贴合，所述滑块(33)与所述采样管(2)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述底座(1)上设置有滚动轴承(12)，所述螺纹杆(32)穿过滚动轴承(12)的内环且与滚动轴承(12)过盈配合。

4.根据权利要求3所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述支撑板(5)靠近顶部的一侧设置有遮盖罩(51)，所述螺纹杆(32)远离底座(1)的一端穿过遮盖罩(51)的底壁后延伸至遮盖罩(51)内，所述第一锥齿轮(6)以及第二锥齿轮(7)均位于所述遮盖罩(51)内。

5.根据权利要求2所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述滑块(33)靠近采样管(2)的一侧设置有连接件(8)，所述采样管(2)通过连接件(8)与滑块(33)可拆卸连接，所述连接件(8)包括固定块(81)和抵紧螺栓(82)，所述固定块(81)在滑块(33)的底壁上设置有两个，且两个所述固定块(81)在竖直方向上相正对，两个所述固定块(81)之间留有供采样管(2)放入的放置腔(811)，所述固定块(81)上螺纹穿设有抵紧螺栓(82)，所述抵紧螺栓(82)穿过固定块(81)的块壁后与采样管(2)的管壁相抵接。

6.根据权利要求5所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于： 所述抵紧螺栓(82)靠近采样管(2)的一端设置有防滑橡胶垫(821)，所述防滑橡胶垫(821)与采样管(2)的外管壁相贴合。

7.根据权利要求6所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于： 所述采样管(2)底部靠近开口处设置有采样钻头(21)。

8.根据权利要求6所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述采样管(2)内壁上设置有多个钩泥板(22)。

9.根据权利要求1所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于： 所述限位件包括限位螺纹插杆(421)，所述固定板(42)上设置有限位螺纹插孔(422)，所述限位螺纹插杆(421)和限位螺纹插孔(422)螺纹配合，所述限位螺纹插杆(421)上设置有防脱帽(4211)，所述防脱帽(4211)的截面面积大于限位螺纹插孔(422)的内孔径。

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