CN116558871A - 一种水工环地质勘察的取样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及取样装置领域，具体的说是一种水工环地质勘察的取样装置，包括底板和顶板，所述底板设置在顶板的正下方，所述底板与顶板之间设置有升降台座，所述底板顶部的四角处均固定连接有支撑架，四个所述支撑架远离底板的一端与顶板固定连接，且四个所述支撑架设置在升降台座的四角处；取样钻筒在取样的过程中仅仅通过一个伺服电机即可完成升降和转动，使得装置的成本降低，并且在使用的过程中可以降低电能消耗而提高续航；并且取样钻筒是通过底部外壁上的环形倾斜面和钻槽进行降低掘进难度，其取出的土壤样品将会随着取样钻筒的下降而收纳至取样钻筒的内部，土壤的整体结构不会受损，便于土壤后续的检测。
Description
技术领域
本发明涉及取样装置领域，具体的说是一种水工环地质勘察的取样装置。
背景技术
地质勘测是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，运用测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等地质勘查方法，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行的调查研究工作，在工程地质勘探取样工作中，最复杂、困难的一项就是通过钻探发现原状土并进行取样的过程。研究人员需要通过土壤取样工具对土壤进行取样，进而对土壤中的成分进行检测和分析，目前，土壤取样工具多种多样，目前多采用取土钻实现对土壤样本的采集工作，最常见的取土钻具有钻杆、钻头以及T字形或其他形状的工具，把手固定连接在钻杆的上端，钻头与钻杆的下端焊接或螺旋连接的螺旋状钻头，使用时依靠人力旋转把手将该取土钻的螺旋状钻头压入土壤中对土壤取样分析，同时利用辅助工具将取土钻头取出。
现有技术CN115541296A公开了一种基于水工环地质勘察的取样装置，通过正反电机带动转杆使驱动轮转动，通过驱动轮和从动轮相互配合使传送带传动，通过左右两侧的传送带带动传动板向下移动，通过十字型活动块和滑块在对应的活动槽和滑槽内滑动提高升降板下降过程中的稳定性，避免在取样过程中钻土机构晃动，提高取样稳定性，通过驱动电机带动钻杆使钻头和螺旋叶转动，通过钻头降低掘进难度，方便钻探，通过螺旋叶可以将土壤传送至一号防护壳和二号防护壳内进行存储，方便对土壤进行收集取样，结构简单，功能多样，但是该装置还存在以下不足之处在于：1、该装置在进行使用时由于该装置通过正反电机和驱动电机两组电机分别带动钻头进行下降和转动，由于其使用的环境为室外，所携带的供电蓄电池的电量有限，两组电机进行驱动不仅使得装置的生产成本提高，还会导致装置在取样的过程中耗费较多的电能，无法长时间进行续航；2、其是通过驱动电机带动钻杆使得钻头和螺旋叶进行转动取样，取出的土壤存储至防护壳的内部，由于其防护壳的内部设置有钻杆，存储至防护壳内部的土壤受到钻杆的挤压而导致取出的土壤样品整体的结构受损，使得土壤的密度提高，不利于后续检测。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种水工环地质勘察的取样装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水工环地质勘察的取样装置，包括底板和顶板，所述底板设置在顶板的正下方，所述底板与顶板之间设置有升降台座；
所述底板顶部的四角处均固定连接有支撑架，四个所述支撑架远离底板的一端与顶板固定连接，且四个所述支撑架设置在升降台座的四角处；
所述顶板顶部的一端通过固定机架固定安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端穿过顶板且通过联轴器固定连接有丝杆，所述丝杆穿过升降台座，且所述升降台座与丝杆螺纹连接，所述丝杆穿过升降台座的一端与底板转动连接，所述顶板顶部远离丝杆的一端转动插接有第一转动轴，所述丝杆位于升降台座上方的杆壁上固定套接有第一主动轮，所述第一转动轴的轴壁上固定套接有第一从动轮，所述第一从动轮通过第一传动皮带与第一主动轮传动连接；
所述升降台座顶部远离丝杆的一端开设有传动槽，所述升降台座的顶部通过螺栓安装有盖板，所述第一转动轴穿过第一从动轮的一端穿过盖板延伸至传动槽的内部且固定连接有方形轴，所述传动槽的内底部对应方形轴的位置贯穿开设有通孔，所述方形轴远离第一从动轮的一端穿过通孔；
所述方形轴位于传动槽内部的轴壁上滑动套接有第二主动轮，所述盖板的底部转动插接有第三转动轴和第四转动轴，所述传动槽的内底部转动插接有第五转动轴，所述第三转动轴位于传动槽内部的轴壁上由上至下依次固定套接有主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二从动齿轮通过第二传动皮带与第二主动齿轮传动连接，所述第四转动轴位于传动槽内部的轴壁上由上至下依次固定套接有从动齿轮和第三主动轮，所述从动齿轮与主动齿轮啮合连接，所述第五转动轴位于传动槽内部的轴壁上固定套接有第三从动轮，所述第三从动轮通过第三传动皮带与第三主动轮传动连接；
所述第五转动轴穿过升降台座的一端安装有取样钻筒，所述取样钻筒底部的外筒壁上开设有环形倾斜面，且所述环形倾斜面的侧壁上等间距贯穿开设有若干个钻槽，所述底板的顶部对应取样钻筒的位置开设有相适配的通槽。
具体的，四个所述支撑架靠近升降台座一侧的侧壁上均开设有行程槽，且所述升降台座的四角分别滑动连接在四个支撑架内部的行程槽中。
具体的，所述伺服电机通过PLC控制器与外接电源电性连接。
具体的，所述方形轴远离第一转动轴的一端固定连接有第二转动轴，所述第二转动轴与底板转动连接。
具体的，所述第二主动轮的顶部和底部均固定连接有支撑环，两个所述支撑环分别与盖板的底部和传动槽的内底壁转动抵触。
具体的，所述取样钻筒的顶部固定连接有限位环，所述限位环与第五转动轴同轴心设置，所述升降台座的底部对应限位环的位置开设有相适配的限位槽，所述限位环远离取样钻筒的一端转动插接至限位槽的内部。
本发明的有益效果：
本发明所述的一种水工环地质勘察的取样装置，通过设置在顶板上的单一的伺服电机即可驱动丝杆进行转动的同时还可以通过传动轮组带动方形轴进行转动，丝杆在转动时能够驱动升降台座来带动取样钻筒进行下降，方形轴在转动时能够通过齿轮组和传动轮组来带动取样钻筒进行转动，使得取样钻筒在取样的过程中仅仅通过一个伺服电机即可完成升降和转动，使得装置的成本降低，并且在使用的过程中可以降低电能消耗而提高续航；并且取样钻筒是通过底部外壁上的环形倾斜面和钻槽进行降低掘进难度，其取出的土壤样品将会随着取样钻筒的下降而收纳至取样钻筒的内部，土壤的整体结构不会受损，便于土壤后续的检测。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明提供的一种水工环地质勘察的取样装置的结构示意图；
图2为本发明提供的一种水工环地质勘察的取样装置使用时的结构示意图；
图3为本发明提供的一种水工环地质勘察的取样装置的剖视图；
图4为本发明提供的一种水工环地质勘察的取样装置的图3中A部分的局部放大图；
图5为本发明提供的一种水工环地质勘察的取样装置中方形轴的结构示意图；
图6为本发明提供的一种水工环地质勘察的取样装置中升降台座的结构示意图。
图中：1、底板；2、顶板；3、升降台座；4、支撑架；5、行程槽；6、伺服电机；7、丝杆；8、第一转动轴；9、第一主动轮；10、第一从动轮；11、第一传动皮带；12、传动槽；13、盖板；14、方形轴；15、第二转动轴；16、第二主动轮；17、支撑环；18、第三转动轴；19、第四转动轴；20、第五转动轴；21、主动齿轮；22、第二从动轮；23、第二传动皮带；24、从动齿轮；25、第三主动轮；26、第三从动轮；27、第三传动皮带；28、取样钻筒；29、环形倾斜面；30、钻槽；31、限位环；32、限位槽；33、通槽。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图6所示，本发明所述的一种水工环地质勘察的取样装置，包括底板1和顶板2，底板1设置在顶板2的正下方，底板1与顶板2之间设置有升降台座3；
底板1顶部的四角处均固定连接有支撑架4，四个支撑架4远离底板1的一端与顶板2固定连接，且四个支撑架4设置在升降台座3的四角处；
顶板2顶部的一端通过固定机架固定安装有伺服电机6，伺服电机6的输出端穿过顶板2且通过联轴器固定连接有丝杆7，丝杆7穿过升降台座3，且升降台座3与丝杆7螺纹连接，丝杆7穿过升降台座3的一端与底板1转动连接，顶板2顶部远离丝杆7的一端转动插接有第一转动轴8，丝杆7位于升降台座3上方的杆壁上固定套接有第一主动轮9，第一转动轴8的轴壁上固定套接有第一从动轮10，第一从动轮10通过第一传动皮带11与第一主动轮9传动连接；
升降台座3顶部远离丝杆7的一端开设有传动槽12，升降台座3的顶部通过螺栓安装有盖板13，第一转动轴8穿过第一从动轮10的一端穿过盖板13延伸至传动槽12的内部且固定连接有方形轴14，传动槽12的内底部对应方形轴14的位置贯穿开设有通孔，方形轴14远离第一从动轮10的一端穿过通孔；
方形轴14位于传动槽12内部的轴壁上滑动套接有第二主动轮16，盖板13的底部转动插接有第三转动轴18和第四转动轴19，传动槽12的内底部转动插接有第五转动轴20，第三转动轴18位于传动槽12内部的轴壁上由上至下依次固定套接有主动齿轮21和第二从动齿轮22，第二从动齿轮22通过第二传动皮带23与第二主动齿轮16传动连接，第四转动轴19位于传动槽12内部的轴壁上由上至下依次固定套接有从动齿轮24和第三主动轮25，从动齿轮24与主动齿轮21啮合连接，第五转动轴20位于传动槽12内部的轴壁上固定套接有第三从动轮26，第三从动轮26通过第三传动皮带27与第三主动轮25传动连接，主动齿轮21在转动时能够直径较小的从动齿轮24进行逆向转动，从动齿轮24直径小于主动齿轮21的直径，则从动齿轮24的转速大于主动齿轮21的转速，使得从动齿轮24在带动同轴的第三主动齿轮25进行转动时可以通过传动带使得第五转动轴20进行高速转动；
第五转动轴20穿过升降台座3的一端安装有取样钻筒28，取样钻筒28底部的外筒壁上开设有环形倾斜面29，且环形倾斜面29的侧壁上等间距贯穿开设有若干个钻槽30，底板1的顶部对应取样钻筒28的位置开设有相适配的通槽33。
具体的，四个支撑架4靠近升降台座3一侧的侧壁上均开设有行程槽5，且升降台座3的四角分别滑动连接在四个支撑架4内部的行程槽5中，支撑架4能够对升降台座3的四角处进行限位，可以使得升降台座3在升降的过程中更加的稳定。
具体的，伺服电机6通过PLC控制器与外接电源电性连接，TB6600型PLC控制器能够有效的控制伺服电机6的转速和转向。
具体的，方形轴14远离第一转动轴8的一端固定连接有第二转动轴15，第二转动轴15与底板1转动连接，第二转动轴15可以有效的使得方形轴14在转动时更加的稳定。
具体的，第二主动轮16的顶部和底部均固定连接有支撑环17，两个支撑环17分别与盖板13的底部和传动槽12的内底壁转动抵触，支撑环17可以有效的将第二主动轮16支撑在传动槽12的内部。
具体的，取样钻筒28的顶部固定连接有限位环31，限位环31与第五转动轴20同轴心设置，升降台座3的底部对应限位环31的位置开设有相适配的限位槽32，限位环31远离取样钻筒28的一端转动插接至限位槽32的内部，限位环31在限位槽32的内部转动时可以有效的使得取样钻筒28在转动时更加的稳定。
在使用时，将底板1放置在待取样的位置，通过PLC控制器伺服电机6启动，伺服电机6启动时能够带动丝杆7进行转动，丝杆7在转动时能够带动升降台座3沿着支撑架4上的行程槽5进行下降，同时丝杆7能够带动第一主动轮9进行转动，第一主动轮9通过第一传动皮带11带动第一从动轮10进行转动，第一从动轮10在转动时能够带动同轴的方形轴14进行转动，方形轴14在转动时能够带动第二主动轮16进行转动，第二主动轮16在转动时能够通过第二传动皮带23带动第二从动轮22进行转动，第二从动轮22在转动时能够带动同轴的主动齿轮21进行转动，主动齿轮21带动啮合的从动齿轮24进行转动，从动齿轮24带动同轴的第三主动轮25进行转动，第三主动轮25则通过第三传动皮带27带动第三从动轮26进行转动，第三从动轮26在转动时能够带动第五转动轴20进行转动，第五转动轴20在转动时即可带动取样钻筒28位于升降台座3的底部进行自转，随着升降台座3打的取样钻筒28进行下降，取样钻筒28在转动时即可通过底部外壁上的环形倾斜面和钻槽进行掘进，其取出的土壤样品将会随着取样钻筒28的下降而收纳至取样钻筒28的内部，土壤的整体结构不会受损，便于土壤后续的检测。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种水工环地质勘察的取样装置，其特征在于，包括底板（1）和顶板（2），所述底板（1）设置在顶板（2）的正下方，所述底板（1）与顶板（2）之间设置有升降台座（3）；
所述底板（1）顶部的四角处均固定连接有支撑架（4），四个所述支撑架（4）远离底板（1）的一端与顶板（2）固定连接，且四个所述支撑架（4）设置在升降台座（3）的四角处；
所述顶板（2）顶部的一端通过固定机架固定安装有伺服电机（6），所述伺服电机（6）的输出端穿过顶板（2）且通过联轴器固定连接有丝杆（7），所述丝杆（7）穿过升降台座（3），且所述升降台座（3）与丝杆（7）螺纹连接，所述丝杆（7）穿过升降台座（3）的一端与底板（1）转动连接，所述顶板（2）顶部远离丝杆（7）的一端转动插接有第一转动轴（8），所述丝杆（7）位于升降台座（3）上方的杆壁上固定套接有第一主动轮（9），所述第一转动轴（8）的轴壁上固定套接有第一从动轮（10），所述第一从动轮（10）通过第一传动皮带（11）与第一主动轮（9）传动连接；
所述升降台座（3）顶部远离丝杆（7）的一端开设有传动槽（12），所述升降台座（3）的顶部通过螺栓安装有盖板（13），所述第一转动轴（8）穿过第一从动轮（10）的一端穿过盖板（13）延伸至传动槽（12）的内部且固定连接有方形轴（14），所述传动槽（12）的内底部对应方形轴（14）的位置贯穿开设有通孔，所述方形轴（14）远离第一从动轮（10）的一端穿过通孔；
所述方形轴（14）位于传动槽（12）内部的轴壁上滑动套接有第二主动轮（16），所述盖板（13）的底部转动插接有第三转动轴（18）和第四转动轴（19），所述传动槽（12）的内底部转动插接有第五转动轴（20），所述第三转动轴（18）位于传动槽（12）内部的轴壁上由上至下依次固定套接有主动齿轮（21）和第二从动齿轮（22），所述第二从动齿轮（22）通过第二传动皮带（23）与第二主动齿轮（16）传动连接，所述第四转动轴（19）位于传动槽（12）内部的轴壁上由上至下依次固定套接有从动齿轮（24）和第三主动轮（25），所述从动齿轮（24）与主动齿轮（21）啮合连接，所述第五转动轴（20）位于传动槽（12）内部的轴壁上固定套接有第三从动轮（26），所述第三从动轮（26）通过第三传动皮带（27）与第三主动轮（25）传动连接；
所述第五转动轴（20）穿过升降台座（3）的一端安装有取样钻筒（28），所述取样钻筒（28）底部的外筒壁上开设有环形倾斜面（29），且所述环形倾斜面（29）的侧壁上等间距贯穿开设有若干个钻槽（30），所述底板（1）的顶部对应取样钻筒（28）的位置开设有相适配的通槽（33）。
2.根据权利要求1所述的一种水工环地质勘察的取样装置，其特征在于：四个所述支撑架（4）靠近升降台座（3）一侧的侧壁上均开设有行程槽（5），且所述升降台座（3）的四角分别滑动连接在四个支撑架（4）内部的行程槽（5）中。
3.根据权利要求1所述的一种水工环地质勘察的取样装置，其特征在于：所述伺服电机（6）通过PLC控制器与外接电源电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种水工环地质勘察的取样装置，其特征在于：所述方形轴（14）远离第一转动轴（8）的一端固定连接有第二转动轴（15），所述第二转动轴（15）与底板（1）转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种水工环地质勘察的取样装置，其特征在于：所述第二主动轮（16）的顶部和底部均固定连接有支撑环（17），两个所述支撑环（17）分别与盖板（13）的底部和传动槽（12）的内底壁转动抵触。
6.根据权利要求1所述的一种水工环地质勘察的取样装置，其特征在于：所述取样钻筒（28）的顶部固定连接有限位环（31），所述限位环（31）与第五转动轴（20）同轴心设置，所述升降台座（3）的底部对应限位环（31）的位置开设有相适配的限位槽（32），所述限位环（31）远离取样钻筒（28）的一端转动插接至限位槽（32）的内部。
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| CN116927692A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 菏泽市自然资源和规划局 | 一种岩石取样机 |
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2023
- 2023-06-08 CN CN202310675127.2A patent/CN116558871A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116927692A (zh) * | 2023-09-15 | 2023-10-24 | 菏泽市自然资源和规划局 | 一种岩石取样机 |
| CN116927692B (zh) * | 2023-09-15 | 2023-12-01 | 菏泽市自然资源和规划局 | 一种岩石取样机 |
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