CN223827327U - 一种水工环地质勘察取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及地质勘察设备技术领域，公开了一种水工环地质勘察取样装置，包括：布设有取样孔的移动车体；安装在移动车体上的取样组件，包括取样外筒、分别可拆卸连接在取样外筒内部和开口处的取样内筒和取样头，取样内筒的顶端和底端分别与取样外筒的内顶板和取样头抵接；升降板和安装在升降板上的驱动组件，驱动组件通过万向节与取样外筒传动连接，用于带动取样外筒自转；安装在升降板上的限位组件，限位组件有选择性地使取样外筒的轴线与取样孔轴线重合；以及安装在移动车体上的升降组件，升降组件有选择性地带动取样外筒滑动贯穿取样孔。本实用新型通过将取样外筒倾斜，并拆除取样内筒的方式，以方便样本取出的过程。

Description

一种水工环地质勘察取样装置

技术领域

本实用新型涉及地质勘察设备技术领域，特别是涉及一种水工环地质勘察取样装置。

背景技术

在水工环地质勘察工作中，常常需要对不同深度的土壤、岩石等进行取样分析，以了解地质结构、水文地质条件等。目前，现有的地质勘察取样装置在使用过程中存在一些不足，例如：取样操作较为复杂，不便于携带和使用；取样后样品不方便取出；样品真实性差等。因此，有必要设计一种新型的水工环地质勘察取样装置，以解决上述问题。

公告号为CN220322778U的专利公开了一种工程地质勘察取样装置，包括车体，车体的上方设有可纵向移动且可水平旋转的取样筒，车体开设有上下贯穿且允许取样筒通过的取样孔，取样筒的底部固定设有波纹齿，取样筒的顶部外周套接设有升降筒，车体的上表面固定设有驱动升降筒纵向移动的升降机，升降筒的上表面固定设有伺服电机，伺服电机的输出端伸入升降筒内且固定连接有转轴，取样筒的上表面固定设有与转轴可拆卸连接的销轴座，车体的上表面且位于取样孔的正上方固定设有与取样筒的底部外周套接的扶正管。通过扶正管在取样筒下降的过程中提供导向作用，使得取样筒可以稳定旋进土壤，扶正管占地空间小，不对拆卸或清理取样筒造成阻碍。

然而此类取样装置存在以下使用缺陷：现有装置取样完成后，需将取样筒从升降筒中取出才能取出样品，频繁的拆装过程导致取样时间变长，取样效率降低；此外，反复取样过程中使用同一取样筒进行操作，容易导致样品混杂。不同深度的土壤、岩石等样品可能会相互污染，从而影响样品数据的真实性。

发明内容

本实用新型旨在提供一种水工环地质勘察取样装置，以克服上述情况不足。

为了能够达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种水工环地质勘察取样装置，包括：

布设有取样孔的移动车体；

安装在所述移动车体上的取样组件，包括取样外筒、分别可拆卸连接在所述取样外筒内部和开口处的取样内筒和取样头，所述取样内筒的顶端和底端分别与所述取样外筒的内顶板和所述取样头抵接；

升降板和安装在所述升降板上的驱动组件，所述驱动组件通过万向节与所述取样外筒传动连接，用于带动所述取样外筒自转；

安装在所述升降板上的限位组件，所述限位组件有选择性地使所述取样外筒的轴线与所述取样孔轴线重合；以及

安装在所述移动车体上的升降组件，所述升降组件有选择性地带动所述取样外筒滑动贯穿所述取样孔。

进一步地，所述限位组件包括：

转动连接在所述取样外筒顶端外侧壁上的限位环；

固定连接在所述升降板下表面上的固定环；以及

沿竖直方向与所述固定环滑动连接的滑动环，所述固定环和滑动环的轴线均与所述取样孔的轴线重合，所述滑动环有选择性地与所述限位环卡接配合。

进一步地，所述限位环的外侧壁或所述滑动环内侧壁中的一个设置有多个限位凹槽，所述限位环的外侧壁或所述滑动环内侧壁中的另一个设置有多个限位凸起，所述滑动环内侧壁有选择性地与所述限位环的外侧壁滑动连接，所述限位凸起与限位凹槽可拆卸连接。

进一步地，所述限位环的外侧壁设置有多个限位凹槽，所述滑动环内侧壁中设置有多个限位凸起，所述固定环的外侧壁设置多个滑动凹槽，所述限位凸起与滑动凹槽滑动连接；

所述固定环的外侧壁或所述滑动环内侧壁中的一个设置多个定位块，所述固定环的外侧壁或所述滑动环内侧壁中的另一个设置有多个条形通槽，所述定位块与条形通槽滑动连接。

进一步地，所述限位环的外侧壁设置有多个限位凸起，所述滑动环内侧壁中设置有多个限位凹槽，所述固定环的外侧壁设置多个滑动凸起，所述限位凹槽与滑动凸起滑动连接；

所述固定环的外侧壁或所述滑动环内侧壁中的一个设置多个定位块，所述固定环的外侧壁或所述滑动环内侧壁中的另一个设置有多个条形通槽，所述定位块与条形通槽滑动连接。

进一步地，所述限位凹槽和限位凸起均为沿竖直方向的条状结构。

进一步地，所述驱动组件为第一电机，所述第一电机通过所述万向节与所述取样外筒的顶部传动连接，所述万向节为十字轴万向节。

进一步地，所述取样内筒沿所述取样外筒径向方向分隔成多个取样内筒单体，多个所述取样内筒单体能够拼接成上设顶板下设开口的筒状结构；

所述取样头的上表面向下凹陷形成安装凹槽，所述取样内筒单体的下端与所述安装凹槽抵接，所述取样头顶端与所述取样外筒的底端螺纹可拆卸连接，且所述取样头的下表面设置有切割齿。

进一步地，所述取样内筒单体的外侧壁设置有定位凹槽，所述取样外筒的内侧壁设置有定位凸起，所述定位凸起与定位凹槽滑动连接。

进一步地，所述升降组件包括：

固定连接在所述移动车体上表面的支撑架，所述升降板沿竖直方向与所述支撑架滑动连接；

沿竖直方向设置且转动连接在所述支撑架内的螺纹杆，所述螺纹杆与升降板螺纹连接；以及

安装在所述支撑架上的第二电机，所述第二电机与螺纹杆传动连接。

本实用新型与现有技术相比至少具有以下优点：

本实用新型通过限位组件对取样外筒进行限位，使得取样外筒的轴线方向与取样孔轴线方向重合，以实现取样工作。通过限位组件解除对取样外筒的限位，能够实现取样外筒翻转。待取样外筒处于倾斜状态时，能够实现在取样外筒内取出取样内筒，以方便样本取出的过程。通过更换不同组的取样内筒，以实现对不同位置处进行取样工作，避免不同样本之间相互污染的现象，由此提高了样品数据的真实性。

附图说明

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

图1为本实用新型水工环地质勘察取样装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型图1中A区域的局部放大图；

图3为本实用新型水工环地质勘察取样装置的剖视图；

图4为本实用新型图2中B区域的局部放大图；

图5为本实用新型图2中C区域的局部放大图；

图6为本实用新型取样外筒、取样头与万向节等结构的装配示意图；

图7为本实用新型取样外筒结构示意图；

图8为本实用新型取样内筒结构示意图。

附图标记：1、移动车体；2、取样孔；3、取样外筒；4、定位凸起；5、取样内筒单体；6、定位凹槽；7、取样头；8、驱动组件；9、万向节；10、限位环；11、限位凹槽；12、滑动环；13、限位凸起；14、条形通槽；15、固定环；16、滑动凹槽；17、定位块；18、安装凹槽；19、切割齿；20、支撑架；21、螺纹杆；22、第二电机；23、万向轮；24、轴承；25、升降板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1和图3，本实用新型提供了一种水工环地质勘察取样装置，包括移动车体1、取样组件、驱动组件8、限位组件和升降组件。

其中，移动车体1上布设有取样孔2，取样组件贯穿取样孔2实现地质取样工作。移动车体1的底部安装有万向轮23，便于灵活移动。取样组件安装在移动车体1上，包括取样外筒3、取样内筒和取样头7。取样外筒3和取样内筒为下端设置有开口的筒状结构，取样内筒可拆卸连接在取样外筒3的内部。取样头7为贯通结构，可拆卸连接在取样外筒3的下端，取样内筒的顶端和底端分别与取样外筒3的内顶板和取样头7抵接。驱动组件8安装在升降板25上，通过万向节9与取样外筒3传动连接，用于带动取样外筒3自转。限位组件安装在升降板25上，有选择性地实现取样外筒3的轴线与取样孔2轴线重合。升降组件安装在移动车体1上，有选择性地带动取样外筒3滑动贯穿取样孔2。即升降组件能够带动取样外筒3向下贯穿取样孔2以实现地质取样工作，当样品收集完成后，升降组件能够带动取样外筒3向上运动，并脱离土层以完成取样工作。

使用时，在取样外筒3内安装取样内筒，并在取样外筒3的下端安装取样头7。将移动车体1移动至待取样处，使得取样孔2位于取样点上方。通过限位组件使得取样外筒3的轴线与取样孔2的轴线重合，开启驱动组件8带动取样外筒3自转。利用升降组件带动取样外筒3向下贯穿取样孔2，通过取样头7不断切割土层，样品不断收集到取样内筒内。样品收集完成后，利用升降组件带动取样外筒3向上运动直至位于取样孔2上方，关闭驱动组件8。待取样外筒3保持静止后，解除限位组件对取样外筒3的限位。以万向节9为中心翻转取样外筒3的底部，使得取样外筒3处于倾斜状态，并在取样外筒3的下端拆卸掉取样头7，从取样外筒3中取出取样内筒，通过取样内筒取出样品即可完成地质勘察取样过程。当需要再次进行取样时，对取样头7进行清洁，在取样外筒3内安装下一组取样内筒，并再次安装取样头7，重复上述操作即可。

本实用新型通过限位组件对取样外筒3进行限位，使得取样外筒3的轴线方向与取样孔2轴线方向重合，以实现取样工作。通过限位组件解除对取样外筒3的限位，能够实现取样外筒3翻转。待取样外筒3处于倾斜状态时，能够实现在取样外筒3内取出取样内筒，以方便样本取出的过程。通过更换不同组的取样内筒，以实现对不同位置处进行取样工作，避免不同样本之间相互污染的现象，由此提高了样品数据的真实性。

参照图2、图4和图6，限位组件包括限位环10、固定环15和滑动环12。限位环10转动连接在取样外筒3顶端外侧壁上。具体地，限位环10的外侧壁安装有轴承24，限位环10的外侧壁与轴承24的内圈固定连接，轴承24的外圈与限位环10的内侧壁固定连接。固定环15固定连接在升降板25下表面。滑动环12沿竖直方向与固定环15滑动连接，固定环15和滑动环12的轴线均与取样孔2的轴线重合，滑动环12有选择性地与限位环10卡接配合。

滑动环12向下滑动使其下端套设在限位环10的周侧，能够保证限位环10的轴线与取样孔2的轴线重合。滑动环12向上滑动使其下端与限位环10的周侧脱离，此时能够解除对限位环10的限位，取样外筒3能够进行翻转，此时取样筒的轴线与取样孔2的轴线相交，取样外筒3能够处于倾斜状态。

优选地，限位环10的外侧壁或滑动环12内侧壁中的一个设置有多个限位凹槽11，限位环10的外侧壁或滑动环12内侧壁中的另一个设置有多个限位凸起13，滑动环12内侧壁有选择性地与限位环10的外侧壁滑动连接，限位凸起13与限位凹槽11可拆卸连接。

可选地，限位环10的外侧壁设置有多个限位凹槽11，滑动环12内侧壁中设置有多个限位凸起13，固定环15的外侧壁设置多个滑动凹槽16，限位凸起13与滑动凹槽16滑动连接。

此外也可选为以下连接方式，限位环10的外侧壁设置有多个限位凸起13，滑动环12内侧壁中设置有多个限位凹槽11，固定环15的外侧壁设置多个滑动凸起，限位凹槽11与滑动凸起滑动连接。

具体地，固定环15的外侧壁或滑动环12内侧壁中的一个设置多个定位块17，固定环15的外侧壁或滑动环12内侧壁中的另一个设置有多个条形通槽14，定位块17与条形通槽14滑动连接。

上述限位凹槽11和限位凸起13均为沿竖直方向的条状结构。

在本实用新型的一个具体实施例中，驱动组件8为第一电机，第一电机通过万向节9与取样外筒3的顶部传动连接，万向节9为十字轴万向节。

参照图7-8，取样内筒沿取样轴线径向方向分隔成多个取样内筒单体5，多个取样内筒单体5可拼接成顶部有顶板、底部开口的筒状结构。取样内筒单体5的外侧壁设置有定位凹槽6，取样外筒3的内侧壁设置有定位凸起4，定位凸起4与定位凹槽6滑动连接。通过上述设计，通过将多个取样内筒单体5进行安拆，能够方便取样内筒单体5的组装后取样以及拆卸后取出样品的过程。

参照图5，取样头7的上表面向下凹陷形成安装凹槽18，取样内筒单体5的下端与安装凹槽18抵接，取样头7与取样外筒3的底端螺纹可拆卸连接，且取样头7的下表面设置有切割齿19。

再次参照图1，升降组件包括支撑架20、螺纹杆21和第二电机22。其中支撑架20固定连接在移动车体1上表面，升降板25沿竖直方向与支撑架20滑动连接。升降板25靠近支撑架20的一端设置有燕尾状凸起，支撑架20内沿竖直方向上设置有燕尾状滑动槽，燕尾状凸起与燕尾状凹槽滑动连接。螺纹杆21沿竖直方向设置，转动连接在支撑架20内，与升降板25螺纹连接。第二电机22安装在支撑架20上，与螺纹杆21传动连接。

应当说明的是，第一电机和第二电机22电性连接有控制单元，控制单元为PLC设备等，控制单元电性连接有外接电源，外接电源可以为蓄电池等结构。控制单元能够控制第一电机和第二电机22启闭，并能够控制第二电机22正反转动，由此能够实现升降板的升降过程。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水工环地质勘察取样装置，其特征在于，包括：

布设有取样孔（2）的移动车体（1）；

安装在所述移动车体（1）上的取样组件，包括取样外筒（3）、分别可拆卸连接在所述取样外筒（3）内部和开口处的取样内筒和取样头（7），所述取样内筒的顶端和底端分别与所述取样外筒（3）的内顶板和所述取样头（7）抵接；

升降板（25）和安装在所述升降板（25）上的驱动组件（8），所述驱动组件（8）通过万向节（9）与所述取样外筒（3）传动连接，用于带动所述取样外筒（3）自转；

安装在所述升降板（25）上的限位组件，所述限位组件有选择性地使所述取样外筒（3）的轴线与所述取样孔（2）轴线重合；以及

安装在所述移动车体（1）上的升降组件，所述升降组件有选择性地带动所述取样外筒（3）滑动贯穿所述取样孔（2）。

2.根据权利要求1所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述限位组件包括：

转动连接在所述取样外筒（3）顶端外侧壁上的限位环（10）；

固定连接在所述升降板（25）下表面上的固定环（15）；以及

沿竖直方向与所述固定环（15）滑动连接的滑动环（12），所述固定环（15）和滑动环（12）的轴线均与所述取样孔（2）的轴线重合，所述滑动环（12）有选择性地与所述限位环（10）卡接配合。

3.根据权利要求2所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述限位环（10）的外侧壁或所述滑动环（12）内侧壁中的一个设置有多个限位凹槽（11），所述限位环（10）的外侧壁或所述滑动环（12）内侧壁中的另一个设置有多个限位凸起（13），所述滑动环（12）内侧壁有选择性地与所述限位环（10）的外侧壁滑动连接，所述限位凸起（13）与限位凹槽（11）可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述限位环（10）的外侧壁设置有多个限位凹槽（11），所述滑动环（12）内侧壁中设置有多个限位凸起（13），所述固定环（15）的外侧壁设置多个滑动凹槽（16），所述限位凸起（13）与滑动凹槽（16）滑动连接；

所述固定环（15）的外侧壁或所述滑动环（12）内侧壁中的一个设置多个定位块（17），所述固定环（15）的外侧壁或所述滑动环（12）内侧壁中的另一个设置有多个条形通槽（14），所述定位块（17）与条形通槽（14）滑动连接。

5.根据权利要求3所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述限位环（10）的外侧壁设置有多个限位凸起（13），所述滑动环（12）内侧壁中设置有多个限位凹槽（11），所述固定环（15）的外侧壁设置多个滑动凸起，所述限位凹槽（11）与滑动凸起滑动连接；

所述固定环（15）的外侧壁或所述滑动环（12）内侧壁中的一个设置多个定位块（17），所述固定环（15）的外侧壁或所述滑动环（12）内侧壁中的另一个设置有多个条形通槽（14），所述定位块（17）与条形通槽（14）滑动连接。

6.根据权利要求3所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述限位凹槽（11）和限位凸起（13）均为沿竖直方向的条状结构。

7.根据权利要求3所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述驱动组件（8）为第一电机，所述第一电机通过所述万向节（9）与所述取样外筒（3）的顶部传动连接，所述万向节（9）为十字轴万向节。

8.根据权利要求1所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述取样内筒沿所述取样外筒（3）径向方向分隔成多个取样内筒单体（5），多个所述取样内筒单体（5）能够拼接成上设顶板下设开口的筒状结构；

所述取样头（7）的上表面向下凹陷形成安装凹槽（18），所述取样内筒单体（5）的下端与所述安装凹槽（18）抵接，所述取样头（7）顶端与所述取样外筒（3）的底端螺纹可拆卸连接，且所述取样头（7）的下表面设置有切割齿（19）。

9.根据权利要求8所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述取样内筒单体（5）的外侧壁设置有定位凹槽（6），所述取样外筒（3）的内侧壁设置有定位凸起（4），所述定位凸起（4）与定位凹槽（6）滑动连接。

10.根据权利要求1所述的水工环地质勘察取样装置，其特征在于，所述升降组件包括：

固定连接在所述移动车体（1）上表面的支撑架（20），所述升降板（25）沿竖直方向与所述支撑架（20）滑动连接；

沿竖直方向设置且转动连接在所述支撑架（20）内的螺纹杆（21），所述螺纹杆（21）与升降板（25）螺纹连接；以及

安装在所述支撑架（20）上的第二电机（22），所述第二电机（22）与螺纹杆（21）传动连接。