CN115575166A - 一种地质分层取样器械 - Google Patents
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Abstract
本发明属于地质取样设备技术领域，涉及一种地质分层取样器械，包括：安装板、多个支撑杆、安装箱、第一通孔、取样管、多个隔板、多个取样区、取样口、多个弧形挡板、进给组件、钻取组件；多个开合组件，分别设置在多个弧形挡板与取样管之间，用于带动多个弧形挡板相对取样管转动，从而打开与关闭多个取样口。本发明通过多个取样区、多个弧形挡板与多个开合组件的配合设置，使取样管的转动处于不同的方向时，能够匹配多个开合组件带动对应的弧形挡板相对运动，使多个取样区打开与闭合，从而对不同层次的土壤进行取样，避免不同层次的土壤混合在一起，保证了影响了后续的检测，提高了对矿产类型判断的精确度。
Description
技术领域
本发明属于地质取样设备技术领域，涉及一种地质分层取样器械。
背景技术
地质泛指地球的性质和特征。主要是指地球的物质组成、结构、构造、发育历史等，包括地球的圈层分异、物理性质、化学性质、岩石性质、矿物成分、岩层和岩体等。并且地质由于深度的不同，其中含有物质的种类和含量也不同，一般矿产资源埋藏于地下，需要通过地质找矿方法进行寻找矿产，而地质找矿方法就是运用地质理论和技术寻找矿产的方法，从研究成矿作用的地质背景入手，综合运用矿物学、岩石学、构造地质学、矿床学等知识，研究成矿地质条件和找矿地质判据，寻找矿产。
一般在进行地质找矿前，需要对地质进行取样检测，以确定此处地质所含的矿产类型，就是将不同深度的土壤集中取出一小部分，利用检测设备对土壤的物质进行检测。
目前，现有的取样器械大都采用钻机对土层进行破碎，然后在破碎的同时进行取样，但这样容易使得土壤中不同层次的土壤混合在一起，不利于对土壤进行分层取样，影响了后续的检测，导致对矿产类型的判断出现误差。
发明内容
本发明目的在于提供一种地质分层取样器械，以解决现有的取样器械容易使得土壤中不同层次的土壤混合在一起，不利于对土壤进行分层取样，影响了后续的检测，导致对矿产类型的判断出现误差的技术问题。
为实现上述目的，本发明一种地质分层取样器械的具体技术方案如下：
一种地质分层取样器械，包括：
安装板，水平设置；
多个支撑杆，竖直设置在安装板的下部，沿着安装板的边缘均匀设置；
安装箱，设置在安装板下部，位于多个支撑杆之间，侧面与多个支撑杆滑动连接，下部开设有第一通孔；
取样管，竖直设置在安装箱内部，下端穿过第一通孔后位于安装箱下部，内部沿着竖直方向均匀设置有多个隔板，多个隔板将取样管内部分为多个取样区，侧壁靠近多个取样区的位置分别开设有取样口；
多个弧形挡板，设置在取样管侧面，位置分别紧挨多个取样口；
进给组件，设置在安装板与安装箱之间，用于带动安装箱上下移动；
钻取组件，设置在安装箱内部，与取样管上端连接，用于带动取样管转动进行取样；
多个开合组件，分别设置在多个弧形挡板与取样管之间，用于带动多个弧形挡板相对取样管转动，从而打开与关闭多个取样口。
本发明的特点还在于：
其中进给组件包括液压缸，液压缸竖直设置在安装板与安装箱之间，液压缸的上端与安装板下部连接，液压缸的下端与安装箱上部连接。
其中钻取组件包括电机，电机设置在安装箱内部顶端，电机的输出端与取样管的上端连接，取样管的下端设置有钻头。
其中每一个开合组件包括两个连接环，取样管上靠近每一个弧形挡板的上下端分别开设有环形槽，两个连接环分别套设在两个环形槽内，两个连接环分别与弧形挡板的上下端连接，两个连接环的内圈分别设置有棘齿，两个环形槽的底部分别开设有凹槽，凹槽内设置有棘爪与第一弹性件，棘爪的一端铰接在凹槽的底部，棘爪的另一端穿过凹槽的开口后与棘齿啮合连接使连接环能够跟随取样管顺时针转动，第一弹性件设置在棘爪逆时针转动的一侧，第一弹性件的两端分别与棘爪、凹槽的侧壁连接，棘爪上远离第一弹性件的位置设置有第一电磁铁，凹槽的底部与第一电磁铁相对的位置设置有第二电磁铁，取样管侧壁靠近每一个取样口的上部与下部分别设置有滑块，两个滑块位于取样口顺时针转动的一侧，每一个弧形挡板靠近两个滑块的位置分别开设有滑槽，滑槽沿着取样管的圆周方向设置，滑槽内设置有弧形限位杆，弧形限位杆的两端分别连接在滑槽的两端，滑块沿着取样管的圆周方向开设有第二通孔，弧形限位杆穿过第二通孔，滑块顺时针转动的侧面靠近滑槽顺时针转动的端部，弧形限位杆上套设有第二弹性件，第二弹性件位于滑块与滑槽逆时针转动的端部之间，第二弹性件的的两端分别连接在滑块与滑槽端部。
其中每一个弧形挡板远离取样管的一面竖直设置有配重板。
其中配重板的位置靠近弧形挡板逆时针转动的一端，配重板顺时针转动的一面为弧形面。
其中安装箱的侧面靠近多个支撑杆的位置分别竖直设置有限位筒，每一个支撑杆穿过对应的限位筒。
其中每一个支撑杆的下端设置有支撑块。
其中每一个支撑杆的侧面设置有刻度。
本发明的一种地质分层取样器械具有以下优点：
第一，通过多个取样区、多个弧形挡板与多个开合组件的配合设置，使取样管的转动处于不同的方向时，能够匹配多个开合组件带动对应的弧形挡板相对运动，使多个取样区打开与闭合，从而对不同层次的土壤进行取样，避免不同层次的土壤混合在一起，保证了影响了后续的检测，提高了对矿产类型判断的精确度；
第二，通过配重板的设置，增加弧形挡板的惯性，在取样管逆时针转动时，使弧形挡板的更容易相对取样管转动，使取样口能够快速被打开，同时通过其弧形面与位置的设置，使其一方面减少配重板顺时针转动时与取样管7侧面土壤的摩擦力，另一方面通过配重板对取样管7侧面土壤进行刮取，加快对不同层次土壤的取样；
第三，通过支撑杆侧面的刻度设置，使取样的深度能够精确控制，进一步提高了对矿产类型判断的精确度；
第四，本装置结构简单，操作简单，携带方便，实用性强。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的侧视结构示意图；
图3为本发明的图2中A部分扩大结构示意图；
图4为本发明中连接环与环形槽的俯视结构示意图；
图5为本发明的图4中B部分扩大结构示意图；
图6为本发明中弧形挡板与弧形限位杆的俯视结构示意图；
图7为本发明的图6中C部分扩大结构示意图；
附图标记：
1、安装板；2、安装箱；3、支撑杆；4、限位筒；5、支撑块；6、钻头；7、取样管；8、隔板；81、取样区；9、液压缸；10、电机；11、第一通孔；12、环形槽；13、连接环；14、取样口；15、弧形挡板；16、滑块；17、滑槽；18、弧形限位杆；19、第二通孔；20、棘齿；21、棘爪；22、第一弹性件；23、第二弹性件；24、凹槽；25、第一电磁铁；26、第二电磁铁；27、配重板。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种地质分层取样器械做进一步详细的描述。
如图1、2所示，本发明一种地质分层取样器械，包括安装板1，安装板1水平设置，安装板1的下部竖直设置有多个支撑杆3，多个支撑杆3沿着安装板1的边缘均匀设置，安装板1下部位于多个支撑杆3之间的位置设置有安装箱2，安装箱2的侧面与多个支撑杆3滑动连接，安装箱2的下部开设有第一通孔11，安装箱2内部竖直设置有取样管7，取样管7的下端穿过第一通孔11后位于安装箱2下部，取样管7的内部沿着竖直方向均匀设置有多个隔板8，每一个隔板8水平设置，多个隔板8将取样管7内部分为多个取样区81，取样管7的侧壁靠近多个取样区81的位置分别开设有取样口14，取样管7侧面位置紧挨多个取样口14分别设置有弧形挡板15，弧形挡板15将取样口14闭合，安装板1与安装箱2之间设置有进给组件，进给组件用于带动安装箱2上下移动，安装箱2内部设置有钻取组件，钻取组件与取样管7上端连接，钻取组件用于带动取样管7转动进行取样，多个弧形挡板15与取样管7之间分别设置有开合组件，开合组件用于带动多个弧形挡板15相对取样管7转动，从而打开与关闭多个取样口14，打开多个取样口14后，通过多个取样口14对不同层次的土壤进行取样，取样完成之后关闭多个取样口14，避免不同层次的土壤混合在一起，保证了影响了后续的检测，提高了对矿产类型判断的精确度。
如图1所示，进给组件包括液压缸9，液压缸9竖直设置在安装板1与安装箱2之间，液压缸9的上端与安装板1下部连接，液压缸9的下端与安装箱2上部连接。
如图2所示，钻取组件包括电机10，电机10设置在安装箱2内部顶端，电机10的输出端与取样管7的上端连接，取样管7的下端设置有钻头6，电机10通过取样管7带动钻头6转动，通过液压缸9的伸缩带动钻头6上下移动。
如图2-7所示，每一个开合组件包括两个连接环13，取样管7上靠近每一个弧形挡板15的上下端分别开设有环形槽12，两个连接环13分别套设在两个环形槽12内，两个连接环13分别与弧形挡板15的上下端连接，两个连接环13的内圈分别设置有棘齿20，两个环形槽12的底部分别开设有凹槽24，凹槽24内设置有棘爪21与第一弹性件22，棘爪21的一端铰接在凹槽24的底部，棘爪21的另一端穿过凹槽24的开口后与棘齿20啮合连接，使连接环13能够跟随取样管7顺时针转动，当取样管7顺时针转动时，棘爪21抵住棘齿20并通过棘齿20带动连接环13顺时针同步运动，从而使两个连接环13带动弧形挡板15顺时针同步运动，进而使取样管7顺时针转动时多个取样口14是闭合的状态，第一弹性件22设置在棘爪21逆时针转动的一侧，第一弹性件22的两端分别与棘爪21、凹槽24的侧壁连接，棘爪21上远离第一弹性件22的位置设置有第一电磁铁25，凹槽24的底部与第一电磁铁25相对的位置设置有第二电磁铁26，取样管7侧壁靠近每一个取样口14的上部与下部分别设置有滑块16，两个滑块16位于取样口14顺时针转动的一侧，每一个弧形挡板15靠近两个滑块16的位置分别开设有滑槽17，滑槽17沿着取样管7的圆周方向设置，滑槽17内设置有弧形限位杆18，弧形限位杆18的两端分别连接在滑槽17的两端，滑块16沿着取样管7的圆周方向开设有第二通孔19，弧形限位杆18穿过第二通孔19，滑块16顺时针转动的侧面靠近滑槽17顺时针转动的端部，弧形限位杆18上套设有第二弹性件23，第二弹性件23位于滑块16与滑槽17逆时针转动的端部之间，第二弹性件23的的两端分别连接在滑块16与滑槽17端部，当取样管7顺时针转动时，棘爪21抵住棘齿20并通过棘齿20带动连接环13顺时针同步运动，两个连接环13带动弧形挡板15顺时针同步运动，取样管7顺时针转动时多个取样口14是闭合的状态，当取样管7逆时针转动时，棘齿20挤压棘爪21使棘爪21向着凹槽24的方向转动，并使第一弹性件22拉伸，两个连接环13相对取样管7转动，两个连接环13带动弧形挡板15相对取样管7转动，两个滑块16相对滑槽17滑动，并使对应的第二弹性件23受力压缩，使多个取样口14打开，通过取样管7与侧面的土壤摩擦，使周围不同层次的土壤被分别通过多个取样口14内送入对应的取样区81内，同时，控制第一电磁铁25与第二电磁铁26通电，使第一电磁铁25与第二电磁铁26产生异性磁场相吸引，使棘爪进入凹槽24内，当取样完成之后，停止取样管7转动，两个滑块16在对应第二弹性件23弹力的作用下相对滑槽17滑动，从而使弧形挡板15相对取样管7转动，使取样口14闭合，然后控制第一电磁铁25与第二电磁铁26断电，使第一电磁铁25与第二电磁铁26失去吸引，使棘爪21向着棘齿20方向转动，从而使棘爪21与棘齿20重新啮合。
每一个弧形挡板15远离取样管7的一面竖直设置有配重板27，通过配重板27增加弧形挡板15的重量，从而增加弧形挡板15的惯性，在取样管7逆时针转动时，使弧形挡板15的更容易相对取样管7转动，使取样口14能够快速被打开。
如图4、6所示，配重板27的位置靠近弧形挡板15逆时针转动的一端，配重板27顺时针转动的一面为弧形面，一方面减少配重板27顺时针转动时与取样管7侧面土壤的摩擦力，另一方面通过配重板27对取样管7侧面土壤进行刮取，加快对不同层次土壤的取样。
如图1、2所示，安装箱1的侧面靠近多个支撑杆3的位置分别竖直设置有限位筒4，每一个支撑杆3穿过对应的限位筒4，使安装箱1能够沿着多个支撑杆3上下自由移动。
每一个支撑杆3的下端设置有支撑块5，增加支撑杆3下端的受力面积，使安装箱1的放置更加稳定。
每一个支撑杆3的侧面设置有刻度，通过支撑杆3上刻度的设置，使取样的深度能够精确控制。
工作原理：使用时，将本装置放置在指定的取样位置，使多个支撑块5与地面接触，启动电机10，电机10正转通过取样管7带动钻头6顺时针转动，棘爪21抵住棘齿20并通过棘齿20带动连接环13顺时针同步运动，两个连接环13带动弧形挡板15顺时针同步运动，取样管7顺时针转动时多个取样口14是闭合的状态，然后启动液压缸9，使液压缸9伸长带动钻头6向下移动逐渐钻入地质层，通过支撑杆3侧面的刻度，控制取样的深度，当达到合适的深度后，使电机10反转带动取样管7逆时针转动，棘齿20挤压棘爪21使棘爪21向着凹槽24的方向转动，并使第一弹性件22拉伸，两个连接环13相对取样管7转动，两个连接环13带动弧形挡板15并在配重板27惯性的作用下相对取样管7转动，两个滑块16相对滑槽17滑动，并使对应的第二弹性件23受力压缩，使多个取样口14打开，通过取样管7与侧面的土壤摩擦并通过配重板27对取样管7侧面土壤进行刮取，使周围不同层次的土壤被分别通过多个取样口14内送入对应的取样区81内，同时，控制第一电磁铁25与第二电磁铁26通电，使第一电磁铁25与第二电磁铁26产生异性磁场相吸引，使棘爪进入凹槽24内，当取样完成之后，停止取样管7转动，两个滑块16在对应第二弹性件23弹力的作用下相对滑槽17滑动，从而使弧形挡板15相对取样管7转动，使取样口14闭合，然后控制第一电磁铁25与第二电磁铁26断电，使第一电磁铁25与第二电磁铁26失去吸引，使棘爪21向着棘齿20方向转动，从而使棘爪21与棘齿20重新啮合，最后使液压缸9收缩，带动取样管7回到初始位置。
本发明的一种地质分层取样器械具有以下优点：
第一，通过多个取样区、多个弧形挡板与多个开合组件的配合设置，使取样管的转动处于不同的方向时，能够匹配多个开合组件带动对应的弧形挡板相对运动，使多个取样区打开与闭合，从而对不同层次的土壤进行取样，避免不同层次的土壤混合在一起，保证了影响了后续的检测，提高了对矿产类型判断的精确度；
第二，通过配重板的设置，增加弧形挡板的惯性，在取样管逆时针转动时，使弧形挡板的更容易相对取样管转动，使取样口能够快速被打开，同时通过其弧形面与位置的设置，使其一方面减少配重板顺时针转动时与取样管7侧面土壤的摩擦力，另一方面通过配重板对取样管7侧面土壤进行刮取，加快对不同层次土壤的取样；
第三，通过支撑杆侧面的刻度设置，使取样的深度能够精确控制，进一步提高了对矿产类型判断的精确度；
第四，本装置结构简单，操作简单，携带方便，实用性强。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (9)
1.一种地质分层取样器械，其特征在于，包括：
安装板(1)，水平设置；
多个支撑杆(3)，竖直设置在安装板(1)的下部，沿着安装板(1)的边缘均匀设置；
安装箱(2)，设置在安装板(1)下部，位于多个支撑杆(3)之间，侧面与多个支撑杆(3)滑动连接，下部开设有第一通孔(11)；
取样管(7)，竖直设置在安装箱(2)内部，下端穿过第一通孔(11)后位于安装箱(2)下部，内部沿着竖直方向均匀设置有多个隔板(8)，多个所述隔板(8)将取样管(7)内部分为多个取样区(81)，侧壁靠近多个取样区(81)的位置分别开设有取样口(14)；
多个弧形挡板(15)，设置在取样管(7)侧面，位置分别紧挨多个取样口(14)；
进给组件，设置在安装板(1)与安装箱(2)之间，用于带动安装箱(2)上下移动；
钻取组件，设置在安装箱(2)内部，与取样管(7)上端连接，用于带动取样管(7)转动进行取样；
多个开合组件，分别设置在多个弧形挡板(15)与取样管(7)之间，用于带动多个弧形挡板(15)相对取样管(7)转动，从而打开与关闭多个取样口(14)。
2.根据权利要求1所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，所述进给组件包括液压缸(9)，所述液压缸(9)竖直设置在安装板(1)与安装箱(2)之间，所述液压缸(9)的上端与安装板(1)下部连接，所述液压缸(9)的下端与安装箱(2)上部连接。
3.根据权利要求1所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，所述钻取组件包括电机(10)，所述电机(10)设置在安装箱(2)内部顶端，所述电机(10)的输出端与取样管(7)的上端连接，所述取样管(7)的下端设置有钻头(6)。
4.根据权利要求3所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，每一个所述开合组件包括两个连接环(13)，所述取样管(7)上靠近每一个弧形挡板(15)的上下端分别开设有环形槽(12)，两个所述连接环(13)分别套设在两个环形槽(12)内，两个所述连接环(13)分别与弧形挡板(15)的上下端连接，两个所述连接环(13)的内圈分别设置有棘齿(20)，两个所述环形槽(12)的底部分别开设有凹槽(24)，所述凹槽(24)内设置有棘爪(21)与第一弹性件(22)，所述棘爪(21)的一端铰接在凹槽(24)的底部，所述棘爪(21)的另一端穿过凹槽(24)的开口后与棘齿(20)啮合连接使连接环(13)能够跟随取样管(7)顺时针转动，所述第一弹性件(22)设置在棘爪(21)逆时针转动的一侧，所述第一弹性件(22)的两端分别与棘爪(21)、凹槽(24)的侧壁连接，所述棘爪(21)上远离第一弹性件(22)的位置设置有第一电磁铁(25)，所述凹槽(24)的底部与第一电磁铁(25)相对的位置设置有第二电磁铁(26)，所述取样管(7)侧壁靠近每一个取样口(14)的上部与下部分别设置有滑块(16)，两个所述滑块(16)位于取样口(14)顺时针转动的一侧，每一个所述弧形挡板(15)靠近两个滑块(16)的位置分别开设有滑槽(17)，所述滑槽(17)沿着取样管(7)的圆周方向设置，所述滑槽(17)内设置有弧形限位杆(18)，所述弧形限位杆(18)的两端分别连接在滑槽(17)的两端，所述滑块(16)沿着取样管(7)的圆周方向开设有第二通孔(19)，所述弧形限位杆(18)穿过第二通孔(19)，所述滑块(16)顺时针转动的侧面靠近滑槽(17)顺时针转动的端部，所述弧形限位杆(18)上套设有第二弹性件(23)，所述第二弹性件(23)位于滑块(16)与滑槽(17)逆时针转动的端部之间，所述第二弹性件(23)的的两端分别连接在滑块(16)与滑槽(17)端部。
5.根据权利要求4所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，每一个所述弧形挡板(15)远离取样管7的一面竖直设置有配重板(27)。
6.根据权利要求5所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，所述配重板(27)的位置靠近弧形挡板(15)逆时针转动的一端，所述配重板(27)顺时针转动的一面为弧形面。
7.根据权利要求1所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，所述安装箱(1)的侧面靠近多个支撑杆(3)的位置分别竖直设置有限位筒(4)，每一个所述支撑杆(3)穿过对应的限位筒(4)。
8.根据权利要求1所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，每一个所述支撑杆(3)的下端设置有支撑块(5)。
9.根据权利要求1所述的一种地质分层取样器械，其特征在于，每一个所述支撑杆(3)的侧面设置有刻度。
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