一种基于地质勘测用的勘测设备及勘测方法与流程

本申请涉及地质勘测的领域，尤其是涉及一种基于地质勘测用的勘测设备及勘测方法。

背景技术：

地质勘测，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。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床，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，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。

地质勘探工作一般利用地质勘探钻机对地质进行勘探，地质勘探机中设置有钻杆推进装置，利用钻杆推进装置可以将钻杆上的钻头旋转，使得钻杆不断的下探，当地下中的地质无法使用旋转的方式进行勘探时，需要人工利用重物砸向钻杆，使得钻杆下探一端距离后，再利用钻杆推进装置继续推进钻杆。

针对上述中的相关技术，发明人认为：利用人工将重物砸向钻杆，需要耗费大量的人力和物力，且施工进度缓慢，影响地质勘探的效率。

技术实现要素：

为了加快不易勘探地质的施工进度，提高地质勘探的效率，本申请提供一种基于地质勘测用的勘测设备及勘测方法。

本申请提供的一种基于地质勘测用的勘测设备，采用如下的技术方案：

一种基于地质勘测用的勘测设备，包括车体、钻杆以及推进装置，所述推进装置安装于车体上并用于驱动钻杆深入地下，其特征在于：所述车体上设置有移动座和驱动所述移动座移动的线性驱动机构，所述推进装置安装于移动座上，所述钻杆轴线的上方设置有用于砸向钻杆的落锤机构，所述车体上靠近钻杆的一端设置有提升架，所述提升架上设置有提升落锤机构的提升机构。

通过采用上述技术方案，将钻杆固定在推进装置上，利用推进装置可以将钻杆深入地下，当推进装置无法将钻杆继续下探时，可以将钻杆与推进装置分离，并利用线性驱动机构将推进装置向车体内侧移动，使得推动装置远离深入地下的钻杆，然后利用提升架上的提升机构提升落锤机构，落锤机构上升到一定高度后，落锤机构会向下落并砸向钻杆，从而可以使得钻杆逐渐下探，因而无需使用人力将重物砸向钻杆，加快了不易勘探地质的施工进度，提高地质勘探的效率。

优选的，所述落锤机构包括与所述钻杆顶端可拆卸连接的转接座、位于转接座远离钻杆一端的锤柱以及与所述提升机构连接的提柱，所述转接座远离钻杆的一端固接有导向杆，所述锤柱和所述提柱均套设于导向杆上，所述提柱、所述锤柱以及导向杆之间设置有卡接组件。

通过采用上述技术方案，将转接座固定在钻杆上，并利用提升机构可以将锤柱和提柱沿导向杆提升到一定高度，并通过解锁卡接组件，将锤柱砸向转接座上，进而可以将钻杆向下移动。

优选的，所述锤柱远离转接座一端的端面上开设有提槽，所述提槽和所述提柱间隙配合，所述提槽的周面上开设有卡接槽，所述提柱的外周面上开设有环形槽，所述提柱的外周面上还开设有退接槽，所述退接槽连通于环形槽和提柱底面，所述导向杆的周面上沿长度方向开设有导向槽，所述导向槽和所述退接槽槽口方向具有夹角，所述导向杆远离锤柱一端的周面上开设有与导向槽连通的螺旋槽；所述卡接组件包括嵌设于提柱内周面上的限位滚珠、铰接于卡接槽内并与环形槽配合的卡接条、固接于卡接条和卡接槽槽底之间的复位弹簧。

通过采用上述技术方案，当锤柱与提柱通过卡接条卡接，并通过提升机构沿导向杆抬升时，抬升到螺旋槽后，限位滚珠进入螺旋槽，通过螺旋槽使得提柱发生旋转，当提柱中的退接槽旋转到卡接条时，卡接条会脱离提柱，此时锤柱也脱离提柱，从而可以使得锤柱自由落体砸向钻杆；而当需要再次将锤柱抬升时，将提柱下放，提柱下放时，限位滚珠会回到导向槽，并沿导向槽向下移动，当提柱进入提槽内，会将卡接条压入卡接槽内，当环形槽与卡接槽连通时，利用复位弹簧可以将卡接条复位至环形槽内，此时提升提柱，可以将提柱和锤柱一同上升。

优选的，所述卡接条位于环形槽一端的端面嵌设有滑动滚珠，所述滑动滚珠与所述环形槽靠近锤柱一侧的侧壁相抵触。

通过采用上述技术方案，当提柱旋转时，利用滑动滚珠可以使得卡接条和环形槽之间为滚动摩擦，进而可以减少摩擦阻力。

优选的，所述提升机构包括位于导向杆上方的收卷辊、固接于收卷辊和提柱之间的提拉绳以及驱动收卷辊转动的驱动组件。

通过采用上述技术方案，利用驱动组件驱动收卷辊转动，并通过收卷提拉绳，将提柱进行提升。

优选的，所述驱动组件包括与收卷辊同轴连接的棘轮、位于棘轮一侧并转动设置于提升架上的主动轮、驱动主动轮转动的电机、转动设置于主动轮上并与棘轮啮合的棘爪、设置于棘爪和棘轮之间的扭簧、固接于主动轮上并位于棘爪上方的无线接近传感器、固接于棘爪中转动轴线另一侧的斜块、螺纹连接于提升架上且位于棘轮上方的螺纹杆，所述斜块远离无线接近传感器一端的端面为斜面，且斜面朝向远离棘轮的一侧。

通过采用上述技术方案，将棘爪与棘轮啮合，利用电机驱动主动轮转动，可以带动棘轮转动，进而可以驱动收卷辊转动，当需要提柱下落时，将螺纹杆旋转并向棘轮一侧下移，当斜块与螺纹杆端部接触时，螺纹杆会下压斜块，而与斜块连接的棘爪会翘起并脱离棘轮，此时棘轮会与主动轮脱离，利用提柱的自重，提柱会做自由落体运动，进而可以砸向锤柱，从而可以二次砸向钻杆，因而一个周期内可以两次砸向钻杆，进一步提高了勘探效率。

优选的，所述提升架包括线性排布并相互平行的立板一、立板二、立板三以及立板四，所述收卷辊转动设置于立板一和立板二之间，所述棘轮位于立板二和立板三之间，所述电机安装于立板三上，所述立板四顶部向立板三一侧延伸有延伸板，所述延伸板延伸至棘轮的上方，所述螺纹杆螺纹连接于延伸板上，所述车体靠近钻杆一端的端部固接有安装板，所述安装板位于钻杆的一侧，所述提升架固接于安装板上，所述立板一和所述立板二靠近钻杆一侧的侧边均固接有支撑板，所述支撑板远离立板的一端转动设置有滚轮，两个滚轮位于导向杆的两侧，所述提拉绳设置有两根，并分别绕设于两个滚轮上。

通过采用上述技术方案，将线性排布的立板安装于安装板上，可以对驱动组件进行安装，且将两个滚轮通过支撑板设置于导向杆的两侧，因而在当将导向杆向上移动脱离钻杆时，可以减少提升架对导向杆的干涉。

优选的，所述锤柱的内周面上嵌设有与所述导向杆配合的直线运动轴承。

通过采用上述技术方案，利用直线运动轴承可以使得锤柱沿着导向杆垂直下落，进而可以减少在下落过程中的晃动，以保证准确的砸向钻杆。

优选的，所述转接座周面上一体成型有凸边，所述凸边与所述锤柱底面之间螺栓连接。

通过采用上述技术方案，当将转接座脱离钻杆时，可以将转接座与锤柱之间螺栓连接，进而可以将转接座、锤柱以及提柱一同通过提升机构向上移动，以保证转接座不会脱离锤柱。

本申请还提供的一种基于地质勘测用的勘测设备的勘测方法，采用包括如下步骤：选需要勘察的地面，将勘测设备固定；启动勘测设备，将钻杆与推进装置连接，推进装置将钻杆深入地下；当推进装置无法将钻杆下探时，将推进装置与钻杆分离，使得线性驱动机构将推进装置向车体内移动，再将落锤机构砸向钻杆。

通过采用上述技术方案，利用落锤机构向下砸向钻杆，可以使得钻杆逐渐下探，因而无需使用人力将重物砸向钻杆，加快了不易勘探地质的施工进度，提高地质勘探的效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置提升机构和落锤机构，将钻杆固定在推进装置上，利用推进装置可以将钻杆深入地下，当推进装置无法将钻杆继续下探时，可以将钻杆与推进装置分离，并利用线性驱动机构将推进装置向车体内侧移动，使得推动装置远离深入地下的钻杆，然后利用提升架上的提升机构提升落锤机构，落锤机构上升到一定高度后，落锤机构会向下落并砸向钻杆，从而可以使得钻杆逐渐下探，因而无需使用人力将重物砸向钻杆，加快了不易勘探地质的施工进度，提高地质勘探的效率；

通过设置滑动滚珠，利用滑动滚珠可以使得卡接条和环形槽之间为滚动摩擦，进而可以减少摩擦阻力；

通过设置驱动组件，将棘爪与棘轮啮合，利用电机驱动主动轮转动，可以带动棘轮转动，进而可以驱动收卷辊转动，当需要提柱下落时，将螺纹杆向棘轮一侧旋转下移，当斜块与螺纹杆端部接触时，螺纹杆会下压斜块，而与斜块连接的棘爪会翘起并脱离棘轮，此时棘轮会与主动轮脱离，利用提柱的自重，提柱会做自由落体运动，进而可以砸向锤柱，从而可以二次砸向钻杆，因而一个周期内可以两次砸向钻杆，进一步提高了勘探效率。

附图说明

图1是申请实施例的勘测设备的整体结构示意图。

图2是申请实施例的落锤机构的剖面示意图。

图3主要示意图2中提柱的构造。

图4是图1中a部分的放大示意图，主要示意提升机构的构造。

附图标记说明：1、车体；11、安装板；2、钻杆；3、推进装置；4、移动座；5、线性驱动机构；51、螺杆；52、滑杆；53、驱动电机；6、落锤机构；61、转接座；611、导向杆；6111、导向槽；6112、螺旋槽；612、凸边；62、锤柱；621、提槽；6211、卡接槽；622、直线运动轴承；63、提柱；631、环形槽；632、退接槽；64、卡接组件；641、限位滚珠；642、卡接条；6421、滑动滚珠；643、复位弹簧；7、提升架；701、支撑板；702、滚轮；71、立板一；72、立板二；73、立板三；74、立板四；741、延伸板；8、提升机构；81、收卷辊；82、提拉绳；83、驱动组件；831、棘轮；832、主动轮；833、电机；834、棘爪；835、扭簧；836、无线接近传感器；837、斜块；838、螺纹杆。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种基于地质勘测用的勘测设备。参照图1，勘测设备包括车体1、钻杆2、推进装置3、移动座4、线性驱动机构5、落锤机构6、提升架7以及提升机构8。线性驱动机构5安装于车体1上，线性驱动机构5包括转动安装于车体1上螺杆51、位于螺杆51两侧并固定于车体1上的滑杆52以及安装于车体1上并驱动螺杆51转动的驱动电机53，螺杆51的长度方向与车体1的前进方向一致；移动座4螺纹连接于螺杆51上，且滑杆52穿过移动座4，利用驱动电机53带动螺杆51转动，螺杆51转动可以带动移动座4平移；推进装置3固定于移动座4上，推进装置3用于驱动钻杆2探入地下，钻杆2与推进装置3可拆卸连接；车体1位于钻杆2的一端固接有安装板11，安装板11延伸出车体1，且安装板11位于钻杆2的一侧，安装板11为长方体板，且安装板11的长度方向与螺杆51的长度方向一致；提升架7安装于安装板11上，提升机构8安装于提升架7上，提升机构8用于驱动落锤机构6的升降。

参照图2和图3所示，落锤机构6包括转接座61、锤柱62、提柱63以及卡接组件64。转接座61为圆柱体，转接座61的一端与钻杆2远离钻头的一端螺纹连接，沿转接座61远离钻杆2一端的外周面一体成型有凸边612，转接座61远离钻杆2一端的端面一体成型有导向杆611，导向杆611的轴线与转接座61的轴线共线，导向杆611远离转接座61的一端延伸至车体1的上方，导向杆611的周面上开设有导向槽6111，导向槽6111长度方向与导向杆611的长度方向一致，导向槽6111的截面呈半圆状，导向杆611远离转接座61一端的周面上开设有螺旋槽6112，螺旋槽6112的一端与导向槽6111连通，另一端向远离螺旋槽6112的一端螺旋延伸。

锤柱62呈圆柱状，锤柱62套设于导向杆611上，锤柱62的外径大于凸边612的直径，锤柱62的内周面上嵌设有与导向杆611配合的直线运动轴承622，直线运动轴承622靠近锤柱62的底面，锤柱62的底面与凸边612之间螺栓连接，在利用锤柱62时，将锤柱62与凸边612之间的螺栓拧下，锤柱62的顶面开设有提槽621，提槽621截面呈圆形，导向杆611的轴线穿过提槽621的圆心，提槽621的周面上对称开设有卡接槽6211，两个卡接槽6211之间的连线穿过导向杆611的轴线，且卡接槽6211与提槽621的槽底连通。

提柱63呈圆柱状并与提槽621间隙配合，提柱63的顶面与提升机构8连接，提柱63的外周面沿其一周开设有环形槽631，环形槽631靠近提柱63的底面，当提柱63位于提槽621内时，环形槽631与卡接槽6211连通，环形槽631的截面呈等腰直角三角形，环形槽631的槽底为倾斜面，且靠近提柱63一侧的侧壁为平面；提柱63的外周面上还对称开设有退接槽632，两个退接槽632的连线穿过提柱63的轴线，退接槽632截面呈矩形状，退接槽632连通于环形槽631和提柱63底面。

卡接组件64包括限位滚珠641、卡接条642以及复位弹簧643，限位滚珠641嵌设于提柱63的内周面上并与导向槽6111以及螺旋槽6112配合；卡接条642设置有两个，并分别位于两个卡接槽6211内，卡接条642呈条形状，卡接条642的一端铰接于卡接槽6211远离提槽621槽底的一端，另一端位于环形槽631内，卡接条642位于环形槽631一端的端面嵌设有滑动滚珠6421，当提柱63提升时，滑动滚珠6421与环形槽631靠近底面的一侧壁相抵触；复位弹簧643设置有两个并分别位于两个卡接槽6211内，复位弹簧643固接于卡接条642远离卡接槽6211的一端和卡接槽6211的槽底之间。

在需要使用锤柱62时，将凸边612与锤柱62之间的螺栓拧下，通过提升机构8沿导向杆611抬升锤柱62和提柱63，抬升到螺旋槽6112后，限位滚珠641进入螺旋槽6112，通过螺旋槽6112使得提柱63发生旋转，当提柱63中的退接槽632旋转到卡接条642时，卡接条642会脱离提柱63，此时锤柱62也脱离提柱63，从而可以使得锤柱62自由落体砸向钻杆2；而当需要再次将锤柱62抬升时，将提柱63下放，提柱63下放时，限位滚珠641会回到导向槽6111，并沿导向槽6111向下移动，当提柱63进入提槽621内，会将卡接条642压入卡接槽6211内，当环形槽631与卡接槽6211连通时，利用复位弹簧643可以将卡接条642复位至环形槽631内，此时利用提升机构8提升提柱63，可以将提柱63和锤柱62一同上升。

参照图1所示，提升架7包括线性排布并相互平行的立板一71、立板二72、立板三73以及立板四74，线性排布的立板均固接于安装板11上，且线性排布方向与安装板11的长度方向一致，立板远离安装板11的一端高于导向杆611的顶部，立板一71和立板二72靠近钻杆2一侧的侧边均设置有支撑板701，支撑板701为条形板，支撑板701的一端固接立板上，另一端倾斜向上并延伸至导向杆611顶部的上方，且两个支撑板701分别位于导向杆611轴线的两侧，此外，支撑板701远离立板的一端转动设置于滚轮702。

参照图1和图4所示，提升机构8安装于提升架7上，且位于立板远离安装板11的一端，提升机构8包括收卷辊81、提拉绳82以及驱动组件83，收卷辊81转动设置于立板一71和立板二72之间，提拉绳82设置有两根，提拉绳82的一端绕设于收卷辊81上，另一端固接于提柱63的顶面，且提拉绳82绕设于滚轮702上，两根提拉绳82分别绕设于两个滚轮702上。

驱动组件83用于驱动收卷辊81转动，驱动组件83包括棘轮831、主动轮832、电机833、棘爪834、扭簧835、无线接近传感器836、斜块837以及螺纹杆838，棘轮831位于立板二72和立板三73之间，棘轮831与收卷辊81同轴连接；主动轮832的直径大于棘轮831的直径，主动轮832位于棘轮831和立板三73之间，主动轮832转动设置于立板三73上，且主动轮832的轴线与棘轮831的轴线共线；电机833安装于立板三73上，电机833位于立板三73和立板四74之间，电机833的输出轴与主动轮832连接；棘爪834转动设置于主动轮832靠近棘轮831一侧的侧壁上，且位于棘轮831的上方，棘爪834与棘轮831相互啮合，棘爪834的转动轴线靠近主动轮832的边缘；扭簧835设置棘爪834的转动轴上，并连接于棘爪834和主动轮832之间；无线接近传感器836固接于主动轮832靠近棘轮831一侧的侧壁上，且位于棘爪834与棘轮831啮合一端的端部的上方；斜块837一体成型于棘爪834中转动轴线远离无线接近传感器836一侧的端部，斜块837远离无线接近传感器836一端的端面为斜面，斜面朝向远离棘轮831的一侧；立板四74远离安装板11的一端一体成型有延伸板741，延伸板741与立板四74相互垂直，并朝向立板三73，延伸板741远离立板四74一端的端部位于棘轮831的上方，螺纹杆838螺纹连接于延伸板741远离立板四74一端的端部，螺纹杆838穿过立板四74位于棘轮831的上方。

将棘爪834与棘轮831啮合，利用电机833驱动主动轮832转动，可以带动棘轮831转动，进而可以驱动收卷辊81转动，当需要提柱63下落时，将螺纹杆838旋转并向棘轮831一侧下移，当斜块837与螺纹杆838端部接触时，螺纹杆838会下压斜块837，而与斜块837连接的棘爪834会翘起并脱离棘轮831，棘爪834的翘起会接近无线接近传感器836，使得无线接近传感器836发出信号，并使得电机833停止转动，而此时棘轮831也与主动轮832脱离，利用提柱63的自重，提柱63会做自由落体运动，进而可以砸向锤柱62，从而可以二次砸向钻杆2，因而一个周期内可以两次砸向钻杆2，进一步提高了勘探效率。

本申请实施例一种基于地质勘测用的勘测设备的实施原理为：在使用勘探设备时，将钻杆2固接在推进装置3无上，利用推进装置3驱动钻杆2下探，当钻杆2无法继续下探时，将推进装置3与钻杆2脱离，并利用线性驱动装置将推进装置3向车体1内侧移动，然后利用提升机构8将落锤机构6下降至钻杆2上，将落锤机构6中的转接座61与钻杆2螺纹连接，并将转接座61与锤柱62之间的螺栓拧下，再利用提升机构8抬升提柱63，当提柱63上升到螺旋槽6112后，锤柱62自由落体砸向钻杆2，可以使得钻杆2继续下探，因而无需使用人力将重物砸向钻杆2，加快了不易勘探地质的施工进度，提高了地质勘探的效率。

本申请实施例公开一种基于地质勘测用的勘测设备的勘测方法，包括如下步骤，

s1，选需要勘察的地面，将勘测设备固定；

s2，启动勘测设备，将钻杆2与推进装置3连接，推进装置3将钻杆2深入地下，当推进装置3无法将钻杆2下探时，执行步骤s3；

s3，当推进装置3无法将钻杆2下探时，将推进装置3与钻杆2分离，使得线性驱动机构5将推进装置3向车体1内移动，再将落锤机构6砸向钻杆2。

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。