一种地质矿产勘查用取样装置的制作方法

1.本发明涉及地质勘探技术领域，具体为一种地质矿产勘查用取样装置。


背景技术：

2.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，在对某个区域进行地质勘探时，需要对其所在地的土壤进行取样分析，土壤取样器，是指用于获取土壤样品的工具，常用的有土钻、铁锹和铁铲，土钻由硬质材料(钢或硬塑料)制成的钻头和手柄组成。
3.现有技术在取样时，在需要进行不同深度的取样时，通常需要在钻头的上方设置多个取样的装置，钻头上方的取样装置占地面积较大，需要使用较大的钻头才能满足带动取样装置在地底向下移动，且需要在多次取样完成后才能使钻头带动取样装置回到地面上。
4.基于此，本发明设计了一种地质矿产勘查用取样装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种地质矿产勘查用取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种地质矿产勘查用取样装置，包括取样筒和钻头，所述取样筒的外侧设置有用于固定取样筒的固定组件，所述取样筒为底部封口的筒状结构，所述取样筒底部转动连接有第一转轴，所述第一转轴的底端延伸至取样筒外侧并与钻头固定连接，所述第一转轴上转动连接有固定座，所述固定座与取样筒固定连接，所述固定座的左右侧壁上分别开设有第一滑槽和第二滑槽，所述第一滑槽和第二滑槽相同，所述第一滑槽内滑动连接有样本储存箱；所述样本储存箱能够在第二滑槽内滑动，所述第二滑槽内设置有第一驱动组件；所述第一驱动组件用于在样本储存箱位于第二滑槽内时驱动样本储存箱向上滑动；所述固定座的下方设置有转动座，所述转动座与第一转轴转动连接；所述转动座上开设有第三滑槽，所述储存箱能够与第三滑槽在竖直方向上滑动连接，所述取样筒上设置有第二驱动组件和取样组件；所述取样组件在第二驱动组件驱动转动座带动样本储存箱转动一定角度后收集样本并将样本送至样本储存箱内进行保存，然后第二驱动组件再驱动转动座带动样本储存箱移动到第二滑槽内。
7.作为本发明的进一步方案，所述取样组件包括取样口，所述取样口开设在取样筒的侧壁上，所述取样口内设置有密封板，所述密封板与取样筒滑动连接，且密封板上固定连接有用于其复位的第一弹簧，所述密封板的外侧设置有两个呈对称布置的c形取样框，两个所述c形取样框均与取样筒滑动连接，两个所述c形取样框能够组合成矩形筒，所述矩形筒的竖直截面与密封板的竖直截面相同，左侧所述c形取样框内滑动连接有推料板，所述推料板上固定连接有第一汽缸，所述第一汽缸与左侧c形取样框固定连接；两个所述c形取样框的顶部均转动连接有连杆，两个所述连杆的后端共同转动连接有转动块，所述转动块上固
定连接有第二汽缸，所述第二汽缸与取样筒固定连接。
8.作为本发明的进一步方案，所述第二驱动组件包括推块、齿环和限位部；所述推块滑动连接在第三滑槽内，所述推块的底部固定连接有驱动弹簧，所述驱动弹簧的底端与转动座固定连接，所述推块的底部固定连接有第一钢绳，所述第一钢绳的右端与固定座的右侧壁固定连接；所述齿环固定连接在转动座的外壁上，且齿环与第一转轴同心设置，所述齿环啮合有驱动齿轮，所述驱动齿轮下方设置有第一电机，所述第一电机的输出轴与驱动齿轮的转动轴固定连接，所述第一电机与取样筒固定连接；所述限位部用于使样本储存箱转动到取样组件的侧边时停止运动，并在取样组件将样本输送到样本储存箱内后立即取消对样本储存箱的限位。
9.作为本发明的进一步方案，所述限位组件包括固定块，所述固定块固定连接在样本储存箱的底部，所述固定块的侧边设置有用于对其进行限位的限位块，所述限位块与取样筒内壁在竖直方向上滑动连接；所述限位块上固定连接有用于其复位的第二弹簧，所述限位块的底部固定连接有第二钢绳，所述第二钢绳的前端穿过取样筒侧壁并延伸至取样筒外侧与推料板的前侧壁固定连接。
10.作为本发明的进一步方案，所述第一驱动组件包括安装槽，所述安装槽开设在固定座上且与第二滑槽连通，所述安装槽内转动连接有第一驱动轮和若干个第二驱动轮，所述第一驱动轮和第二驱动轮沿第二滑槽呈线性阵列分布，所述安装槽内固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴与第一驱动轮固定连接；所述第一驱动轮的转动轴上固定连接有第一链轮，所述第一链轮的侧边设置有第二链轮，所述第二链轮与第一链轮通过第一链条传动连接；所述第二驱动轮的转动轴上均固定连接有第三链轮，所述第三链轮的侧边均设置有两个第四链轮，所述第三链轮和两个所述第四链轮呈三角设置，且第三链轮和两个第四链轮通过第二链条传动连接；所述第二链轮的转动轴上固定连接有第一齿轮，两个所述第四链轮的转动轴上均固定连接有第二齿轮，下方所述第二齿轮啮合有第三齿轮，所述第三齿轮与安装槽转动连接；所述第三齿轮分别与位于其下方的第一齿轮和第二齿轮啮合。
11.作为本发明的进一步方案，所述固定座由底座和若干个连接座组成，所述底座和连接座的顶部均开设有插槽，所述连接座的底部均固定连接有能够与插槽对接的插杆；所述第一驱动轮、第一链轮、第二链轮及第一齿轮均位于底座内部；若干个所述连接座的个数与第二驱动轮的个数相同，且第二驱动轮分别位于连接座内部。
12.作为本发明的进一步方案，所述底座和连接座上均转动连接从动轮，所述从动轮位于第一驱动轮和第二驱动轮的侧边。
13.作为本发明的进一步方案，所述固定组件包括两个呈对称布置的安装板，所述取样筒滑动连接在两个安装板之间，所述安装板的侧壁上均转动连接有固定杆，所述固定杆的底部均固定连接锥形插块。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
15.1.本发明通过固定座、样本储存箱、转动座、第一驱动组件和第二驱动组件的设置，样本储存箱在固定座上呈竖直分布可以大大减小取样筒的大小，可以使钻头更简单地带动取样筒在地底向下移动，在需要取样时，第二驱动组件会带动转动座和样本储存箱转动，当取样组件将样本输送到样本储存箱内后，第二驱动组件可以将样本储存箱输送到第
二滑槽，然后第一驱动组件可以带动样本储存箱向上移动，且第一驱动组件的工作不受钻头的影响，钻头在向下移动时第一驱动组件也可以带动样本储存箱向上移动，可以使样本储存箱在拾取样本完成后即可移动到取样筒的顶部，工作人员可以提前取下样本储存箱送去检测，可以大大提高地质勘探工作的效率。
16.2.本发明通过两个c形取样框的设置，可以使两个c形取样框在不取样时呈打开状态，可以使泥土可以从c形取样框中通过，在需要拾取样本时，两个c形取样框会处于关闭状态，可以保证c形取样框在移入到取样口内时也可以密封取样口，输送样本时可以保证c形取样框拾取样本的准确性，并且可以保证泥土不会进入到取样筒内。
17.3.本发明通过第二驱动组件的设置，可以使样本储存箱在转动的过程中能稳定地停止在取样口的正后方，可以使样本更准确地进入到样本储存箱内；且样本储存箱在移动到第二滑槽的正下方后即可自动向上移动到第二滑槽内部，可以使样本储存箱在收集完样本后即可自动被第一驱动组件向上输送。
18.4.本发明通过将固定座设置为由底座和若干个连接座组成，可以使固定座根据地质勘探的深度来调整连接座的个数，可以使本发明能够适用于不同深度的勘探。
附图说明
19.图1为本发明总体结构示意图；
20.图2为本发明取样筒内部结构剖视示意图；
21.图3为图2中a处局部放大图；
22.图4为本发明第一转轴、固定座、样本储存箱、转动座及第二驱动组件结构剖视示意图；
23.图5为图4中b处局部放大图；
24.图6为本发明取样组件与限位组件部分结构示意图；
25.图7为图6状态下的仰视视图；
26.图8为本发明c形取样框、推料板及第一汽缸结构示意图；
27.图9为本发明第一驱动组件结构示意图；
28.图10为图9中c处局部放大图；
29.图11为本发明底座、连接座、插槽及插杆结构示意图。
30.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
31.取样筒1、钻头2、第一转轴3、固定座4、底座401、连接座402、第一滑槽5、第二滑槽6、样本储存箱7、转动座8、第三滑槽9、取样口10、密封板11、第一弹簧12、c形取样框13、推料板14、第一汽缸15、连杆16、转动块17、第二汽缸18、推块19、驱动弹簧20、第一钢绳21、齿环22、驱动齿轮23、第一电机24、固定块25、限位块26、第二弹簧27、第二钢绳28、安装槽29、第一驱动轮30、第二驱动轮31、第二电机32、第一链轮33、第二链轮34、第一链条35、第三链轮36、第四链轮37、第二链条38、第一齿轮39、第二齿轮40、第三齿轮41、插槽42、插杆43、从动轮44、安装板45、固定杆46、锥形插块47。
具体实施方式
32.请参阅图1-11，本发明提供一种技术方案：一种地质矿产勘查用取样装置，包括取
样筒1和钻头2，所述取样筒1的外侧设置有用于固定取样筒1的固定组件，所述取样筒1为底部封口的筒状结构，所述取样筒1底部转动连接有第一转轴3，所述第一转轴3的底端延伸至取样筒1外侧并与钻头2固定连接，所述第一转轴3上转动连接有固定座4，所述固定座4与取样筒1固定连接，所述固定座4的左右侧壁上分别开设有第一滑槽5和第二滑槽6，所述第一滑槽5和第二滑槽6相同，所述第一滑槽5内滑动连接有样本储存箱7；所述样本储存箱7能够在第二滑槽6内滑动，所述第二滑槽6内设置有第一驱动组件；所述第一驱动组件用于在样本储存箱7位于第二滑槽6内时驱动样本储存箱7向上滑动；所述固定座4的下方设置有转动座8，所述转动座8与第一转轴3转动连接；所述转动座8上开设有第三滑槽9，所述储存箱能够与第三滑槽9在竖直方向上滑动连接，所述取样筒1上设置有第二驱动组件和取样组件；所述取样组件在第二驱动组件驱动转动座8带动样本储存箱7转动一定角度后收集样本并将样本送至样本储存箱7内进行保存，然后第二驱动组件再驱动转动座8带动样本储存箱7移动到第二滑槽6内。
33.上述方案在投入实际使用时，首先将本发明的取样装置运输到需要进行地质勘探的位置，然后在第一滑槽5内放置多个样本储存箱7，样本储存箱7的个数应与需要取样的次数相同，样本储存箱7会在第一滑槽5内呈竖直分布，且最下方的样本储存箱7会从第一滑槽5内滑动到第三滑槽9内；然后通过固定组件将取样筒1固定到需要取样的位置，然后使外接的驱动设备驱动第一转轴3带动钻头2转动的同时向下移动，钻头2会突破土壤向地下移动，钻头2会带动取样筒1一起向下移动，当钻头2向下移动到第一次取样位置时，使钻头2暂停向下移动，先启动第二驱动组件带动转动座8和最下方的样本储存箱7逆时针转动(以图2、图4为基准)，当样本储存箱7转动到取样组件的侧边后，第二驱动组件暂停工作，然后取样组件会拾取样本，并将土地样本输送到样本储存箱7内，待样本储存箱7内存储有土地样本后第二驱动组件会带动转动座8和样本储存箱7继续逆时针转动，直到样本储存箱7转动到第二滑槽6的下方，然后第二驱动组件会驱动样本储存箱7向上移动一段距离，使样本储存箱7移动到第二滑槽6内，然后第一驱动组件会带动样本储存箱7在第二滑槽6内向上滑动，当样本储存箱7完全移动到第二滑槽6内后，第二驱动组件即可带动转动座8顺时针转动回初始位置，使第三滑槽9与第一滑槽5对接，然后位于第一滑槽5最下方的样本储存箱7会掉落到第三滑槽9内；然后外接驱动设备即可再次驱动钻头向下钻动，直到钻头停留在第二次需要取样的位置，然后重复上述动作即可实现第二次取样；样本储存箱7在第二滑槽内后能够被第一驱动组件带动一直向上移动直到样本储存箱7移动到取样筒1的顶部，然后工作人员即可将样本储存箱7取下；然后再对样本储存箱7内的地质样本进行检测；本发明通过固定座4、样本储存箱7、转动座8、第一驱动组件和第二驱动组件的设置，样本储存箱7在固定座4上呈竖直分布可以大大减小取样筒1的大小，可以使钻头2更简单地带动取样筒1在地底向下移动，在需要取样时，第二驱动组件会带动转动座8和样本储存箱7转动，当取样组件将样本输送到样本储存箱7内后，第二驱动组件可以将样本储存箱7输送到第二滑槽6，然后第一驱动组件可以带动样本储存箱7向上移动，且第一驱动组件的工作不受钻头2的影响，钻头2在向下移动时第一驱动组件也可以带动样本储存箱7向上移动，可以使样本储存箱7在拾取样本完成后即可移动到取样筒1的顶部，工作人员可以提前取下样本储存箱7送去检测，可以大大提高地质勘探工作的效率。
34.作为本发明的进一步方案，所述取样组件包括取样口10，所述取样口10开设在取
样筒1的侧壁上，所述取样口10内设置有密封板11，所述密封板11与取样筒1滑动连接，且密封板11上固定连接有用于其复位的第一弹簧12，所述密封板11的外侧设置有两个呈对称布置的c形取样框13，两个所述c形取样框13均与取样筒1滑动连接，两个所述c形取样框13能够组合成矩形筒，所述矩形筒的竖直截面与密封板11的竖直截面相同，左侧所述c形取样框13内滑动连接有推料板14，所述推料板14上固定连接有第一汽缸15，所述第一汽缸15与左侧c形取样框13固定连接；两个所述c形取样框13的顶部均转动连接有连杆16，两个所述连杆16的后端共同转动连接有转动块17，所述转动块17上固定连接有第二汽缸18，所述第二汽缸18与取样筒1固定连接。
35.上述取样组件在实际工作时，当样本储存箱7转动到取样口10的左侧时，样本储存箱7停止转动；然后启动第二汽缸18，使第二汽缸18带动转动块17向后移动，转动块17会带动两个连杆16的后端向后移动，两个连杆16的前端会分别带动两个c形取样框13相向移动，直到两个c形取样框13移动到相互贴合的位置，此时两个c形取样框13会夹取一定量的样本，第二汽缸18再向后收缩时会通过转动块17和两个连杆16带动贴合后的两个c形取样框13向后移动，c形取样框13会移动到取样口10内并带动和密封板11向后移动，当密封板11向后移动到最远位置时第二汽缸18停止工作，此时两个c形取样框13上的出料口位于样本储存箱7的正上方，然后第一汽缸15启动，第一汽缸15会带动推料板14向后移动，推料板14会推动两个c形取样框13内的样本从出料口中掉落到样本储存箱7内，待样本掉落完全后，使第二汽缸18带动两个c形取样框13向前移动回初始位置移出到取样口10外，密封板11会在第一弹簧12的弹力作用下向前移动回到取样口10内密封取样口10，可保证钻头2在向下移动时泥土不会从取样口10中掉落到取样筒1内，然后第一汽缸15再带动推料板14回到初始位置；本发明通过两个c形取样框13的设置，可以使两个c形取样框13在不取样时呈打开状态，可以使泥土可以从c形取样框13中通过，在需要拾取样本时，两个c形取样框13会处于关闭状态，可以保证c形取样框13在移入到取样口10内时也可以密封取样口10，输送样本时可以保证c形取样框13拾取样本的准确性，并且可以保证泥土不会进入到取样筒1内。
36.作为本发明的进一步方案，所述第二驱动组件包括推块19、齿环22和限位部；所述推块19滑动连接在第三滑槽9内，所述推块19的底部固定连接有驱动弹簧20，所述驱动弹簧20的底端与转动座8固定连接，所述推块19的底部固定连接有第一钢绳21，所述第一钢绳21的右端与固定座4的右侧壁固定连接；所述齿环22固定连接在转动座8的外壁上，且齿环22与第一转轴3同心设置，所述齿环22啮合有驱动齿轮23，所述驱动齿轮23下方设置有第一电机24，所述第一电机24的输出轴与驱动齿轮23的转动轴固定连接，所述第一电机24与取样筒1固定连接；所述限位部用于使样本储存箱7转动到取样组件的侧边时停止运动，并在取样组件将样本输送到样本储存箱7内后立即取消对样本储存箱7的限位。
37.所述限位组件包括固定块25，所述固定块25固定连接在样本储存箱7的底部，所述固定块25的侧边设置有用于对其进行限位的限位块26，所述限位块26与取样筒1内壁在竖直方向上滑动连接；所述限位块26上固定连接有用于其复位的第二弹簧27，所述限位块26的底部固定连接有第二钢绳28，所述第二钢绳28的前端穿过取样筒1侧壁并延伸至取样筒1外侧与推料板14的前侧壁固定连接。
38.上述第二驱动组件在实际工作时，在需要收集样本时，先启动第一电机24，使第一电机24带动驱动齿轮23转动，驱动齿轮23会带动齿环22转动，齿环22会带动转动座8和样本
储存箱7一起转动，样本储存箱7会带动固定块25同步转动，当固定块25转动到与限位块26接触时，固定块25被限位块26限位无法移动，此时样本储存箱7停止在取样口10的正后方，然后取样组件即可将拾取的样本输送到样本储存箱7内，推料板14在向后移动的同时会通过第二钢绳28带动限位块26向下移动，当限位块26向下移动到与固定块25错开后，第一电机24即可再次通过驱动齿轮23带动齿环22转动，同时使第二汽缸18立即带动c形取样框13回到初始位置；当齿环22带动转动座8和样本储存箱7转动到第二滑槽6的下方后，第一电机24停止工作，此时第一钢绳21处于松弛状态，推块19会在驱动弹簧20的弹力作用下带动样本储存箱7向上移动，使样本储存箱7移动到第二滑槽6内，然后第一驱动组件即可带动样本储存箱7向上移动，待样本储存箱7完全移动到第二滑槽6内后，使第一电机24带动转动座8转动回初始位置，当转动座8回到初始位置时第一钢绳21会处于绷直状态且将推块19向下拉动；本发明通过第二驱动组件的设置，可以使样本储存箱7在转动的过程中能稳定地停止在取样口10的正后方，可以使样本更准确地进入到样本储存箱7内；且样本储存箱7在移动到第二滑槽6的正下方后即可自动向上移动到第二滑槽6内部，可以使样本储存箱7在收集完样本后即可自动被第一驱动组件向上输送。
39.作为本发明的进一步方案，所述第一驱动组件包括安装槽29，所述安装槽29开设在固定座4上且与第二滑槽6连通，所述安装槽29内转动连接有第一驱动轮30和若干个第二驱动轮31，所述第一驱动轮30和第二驱动轮31沿第二滑槽6呈线性阵列分布，所述安装槽29内固定连接有第二电机32，所述第二电机32的输出轴与第一驱动轮30固定连接；所述第一驱动轮30的转动轴上固定连接有第一链轮33，所述第一链轮33的侧边设置有第二链轮34，所述第二链轮34与第一链轮33通过第一链条35传动连接；所述第二驱动轮31的转动轴上均固定连接有第三链轮36，所述第三链轮36的侧边均设置有两个第四链轮37，所述第三链轮36和两个所述第四链轮37呈三角设置，且第三链轮36和两个第四链轮37通过第二链条38传动连接；所述第二链轮34的转动轴上固定连接有第一齿轮39，两个所述第四链轮37的转动轴上均固定连接有第二齿轮40，下方所述第二齿轮40啮合有第三齿轮41，所述第三齿轮41与安装槽29转动连接；所述第三齿轮41分别与位于其下方的第一齿轮39和第二齿轮40啮合。
40.上述方案在投入实际使用时，当样本储存箱7移动到第二滑槽6内后，第二电机32持续进行工作，第二电机32带动第一驱动轮30自动，第一驱动轮30会带动第一链轮33同步转动，第一链轮33会通过第一链条35带动第二链轮34转动，第二链轮34会带动第一齿轮39转动，第一齿轮39会带动最下方的第三齿轮41反向转动，第三齿轮41会带动与其啮合的第二齿轮40(下方的)反向转动，第二齿轮40的转动方向与第一齿轮39的转动方向相同，下方的第二齿轮40会通过第四链轮37和第二链条38带动第二驱动轮31同向转动，第二驱动轮31与第一驱动轮30的转动方向相同；第一驱动轮30和若干个第二驱动轮31会共同同向转动，第一驱动轮30和第二驱动轮31会将样本储存箱7向上输送，直到样本储存箱7移动固定座4的顶部被工作人员取下；本发明通过第一驱动组件的设置，可以使样本储存箱7在收集样本后可以自动向上移动，可以使样本能够提前检测，可以大大提高地质勘探的效率。
41.作为本发明的进一步方案，所述固定座4由底座401和若干个连接座402组成，所述底座401和连接座402的顶部均开设有插槽42，所述连接座402的底部均固定连接有能够与插槽42对接的插杆43；所述第一驱动轮30、第一链轮33、第二链轮34及第一齿轮39均位于底
座401内部；若干个所述连接座402的个数与第二驱动轮31的个数相同，且第二驱动轮31分别位于连接座402内部。
42.上述方案在投入实际使用时，将固定座4设置为由底座401和若干个连接座402组成，可以使固定座4根据地质勘探的深度来调整连接座402的个数，可以使本发明能够适用于不同深度的勘探。
43.作为本发明的进一步方案，所述底座401和连接座402上均转动连接从动轮44，所述从动轮44位于第一驱动轮30和第二驱动轮31的侧边；工作时，通过从动轮44的设置，可以使样本储存箱7能够在第二滑槽6内更顺畅地向上滑动。
44.作为本发明的进一步方案，所述固定组件包括两个呈对称布置的安装板45，所述取样筒1滑动连接在两个安装板45之间，所述安装板45的侧壁上均转动连接有固定杆46，所述固定杆46的底部均固定连接锥形插块47；工作时，通过锥形插块47和固定杆将安装板45固定到地面上，可以使取样筒1可以垂直向下移动。
45.工作原理：首先将本发明的取样装置运输到需要进行地质勘探的位置，然后在第一滑槽5内放置多个样本储存箱7，样本储存箱7的个数应与需要取样的次数相同，样本储存箱7会在第一滑槽5内呈竖直分布，且最下方的样本储存箱7会从第一滑槽5内滑动到第三滑槽9内；然后通过固定组件将取样筒1固定到需要取样的位置，然后使外接的驱动设备驱动第一转轴3带动钻头2转动的同时向下移动，钻头2会突破土壤向地下移动，钻头2会带动取样筒1一起向下移动，当钻头2向下移动到第一次取样位置时，使钻头2暂停向下移动，先启动第二驱动组件带动转动座8和最下方的样本储存箱7逆时针转动(以图2、图4为基准)，当样本储存箱7转动到取样组件的侧边后，第二驱动组件暂停工作，然后取样组件会拾取样本，并将土地样本输送到样本储存箱7内，待样本储存箱7内存储有土地样本后第二驱动组件会带动转动座8和样本储存箱7继续逆时针转动，直到样本储存箱7转动到第二滑槽6的下方，然后第二驱动组件会驱动样本储存箱7向上移动一段距离，使样本储存箱7移动到第二滑槽6内，然后第一驱动组件会带动样本储存箱7在第二滑槽6内向上滑动，当样本储存箱7完全移动到第二滑槽6内后，第二驱动组件即可带动转动座8顺时针转动回初始位置，使第三滑槽9与第一滑槽5对接，然后位于第一滑槽5最下方的样本储存箱7会掉落到第三滑槽9内；然后外接驱动设备即可再次驱动钻头向下钻动，直到钻头停留在第二次需要取样的位置，然后重复上述动作即可实现第二次取样；样本储存箱7在第二滑槽内后能够被第一驱动组件带动一直向上移动直到样本储存箱7移动到取样筒1的顶部，然后工作人员即可将样本储存箱7取下；然后再对样本储存箱7内的地质样本进行检测。