一种地质勘探装置的制作方法

1.本发明涉及地质勘探技术领域,具体涉及一种地质勘探装置。


背景技术：

2.目前地质勘探的主要任务是地质取样，地质取样指的是从钻孔内某一深度处采取一定数量的实物样品，其包括了钻进和取样两个工序。在进行地质取样时，通常是采用钻具进行钻进。然而在硬质地面进行钻进时，因地表硬度高，钻进阻力大，钻头会发生滑动，需要向钻头提供较大的外部助力，否则会出现钻进速度慢和无法钻进到设定钻深的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种地质勘探装置，以解决在硬质地面进行钻进时钻进速度慢和无法钻进到设定钻深的问题。
4.具体地，本发明提供了一种地质勘探装置，包括：
5.钻进装置；
6.抓地装置，所述抓地装置和所述钻进装置分体设置，所述抓地装置配置成通过第一可拆连接结构与所述钻进装置可拆连接，用于在所述钻进装置钻进时抓紧地面，以防止所述钻进装置在钻进过程中沿水平方向发生滑动。
7.可选地，所述钻进装置包括：
8.支架，所述支架与所述抓地装置通过所述第一可拆连接结构可拆连接；
9.钻进组件，所述钻进组件沿上下方向活动装配于所述支架上；
10.升降组件，所述升降组件配置成驱动所述钻进组件上下移动。
11.可选地，所述抓地装置包括：
12.第一螺纹杆，所述第一螺纹杆沿上下方向延伸，所述第一螺纹杆的上端与所述支架的底部可拆固定连接；
13.锥头，所述锥头可转动地安装于所述第一螺纹杆的下端，且所述锥头的转动轴线与所述第一螺纹杆的中心轴线共线；
14.第一螺纹套，所述第一螺纹套套接于所述第一螺纹杆的上部，且所述第一螺纹套上开设有与所述第一螺纹杆连接的第一螺纹孔；
15.多个弯折组件，多个所述弯折组件沿所述第一螺纹杆的周向均布，且所述弯折组件连接在所述第一螺纹套和所述锥头之间；
16.所述弯折组件包括闭合状态和弯折状态；
17.当所述弯折组件处于闭合状态时，所述弯折组件平行于所述第一螺纹杆；
18.通过转动所述第一螺纹杆使所述第一螺纹套与所述锥头之间间距减小，从而使所述弯折组件向远离所述第一螺纹杆的方向弯折，所述弯折组件由闭合状态转变为弯折状态。
19.可选地，所述弯折组件包括：
20.上连接板，所述上连接板的上端与所述第一螺纹套的下端铰接；
21.下连接板，所述下连接板的上端与所述上连接板的下端铰接，所述下连接板的下端与所述锥头铰接。
22.可选地，所述抓地装置还包括限位组件，所述限位组件配置为与处于闭合状态的弯折组件挡止配合，以阻碍所述弯折组件向靠近所述第一螺纹杆的方向弯折。
23.可选地，所述限位组件包括上限位槽、下限位槽和限位板；
24.所述上限位槽位于所述上连接板侧面的边缘处且开口向外；所述下限位槽位于所述下连接板侧面的边缘处且开口向外；
25.所述限位板配置为：
26.当所述弯折组件位于闭合状态时，所述上限位槽和所述下限位槽上下连通，所述限位板呈竖直设置，所述限位板的上段与所述上限位槽的槽底挡止配合，所述限位板的下段与所述下限位槽的槽底挡止配合；
27.当所述弯折组件由所述闭合状态时向所述弯折状态转变时，所述限位板的上段随所述上连接板转动；或者所述限位板的下段随所述下连接板转动。
28.可选地，所述抓地装置还包括顶开机构，所述顶开机构配置为当所述弯折组件由所述闭合状态时向所述弯折状态转变时向外撑开所述弯折组件。
29.可选地，所述顶开机构包括：
30.固定环，所述固定环套设于所述第一螺纹杆上且与所述下连接板的顶部相对设置；
31.拨杆，所述拨杆的一端铰接于所述固定环外周上，所述拨杆的长度小于所述第一螺纹杆与所述下连接板内侧面之间的间距；
32.压簧，所述拨杆与所述固定环之间设有扭簧，所述扭簧配置为向所述拨杆的自由端施加抵顶在所述下连接板内侧面上的抵顶压力；
33.直三角凸起，所述直三角凸起设置于所述下连接板的内侧面上；所述直三角凸起的竖面位于所述固定环圆周方向的逆时针侧面；所述直三角凸起配置成：在所述第一螺纹杆逆时针转动时，所述上连接板和所述下连接板之间的铰接部位不能被触发；在所述弯折组件处于所述闭合状态时，顺时针转动所述第一螺纹杆，所述拨杆的自由端抵顶在所述竖面上，向外撑开所述下连接板。
34.可选地，所述第一可拆连接结构包括设于所述支架底部的上可拆连接部和设于所述抓地装置顶部的下可拆连接部；
35.所述上可拆连接部包括第一凹槽、固定板、移动板、卡块和弹簧；所述第一凹槽开设于所述支架的底部且开口朝下，所述固定板与所述支架固定连接，两个所述移动板位于所述固定板的两侧，且所述移动板和所述固定板之间设有所述弹簧，所述固定板和所述移动板的上端位于所述第一凹槽内，且下端向下伸直所述第一凹槽的外部，所述卡块固设于所述移动板的外侧；
36.所述下可拆连接部包括插槽和卡槽；所述插槽开口朝上且设置于所述抓地装置顶部，所述插槽用于插装所述固定板和所述移动板；所述卡槽位于所述插槽的内侧壁上，所述卡槽于所述卡块相适配。
37.可选地，所述钻进组件包括第一电机和竖直设置的钻杆；所述第一电机的转动轴
配置为驱动所述钻杆转动，所述转动轴与所述钻杆之间通过第二可拆连接结构可拆连接。
38.本发明的有益效果：
39.一方面，在本发明中通过设置抓地装置，可有效减小钻进装置在钻进过程中的滑动；另一方面，通过抓地装置与钻进装置为分体设置，可方便拆卸和安装，且便于携带、搬运和储存，能降低使用者携带时的劳动强度。此外，在使用时，可在地面上开设预钻孔，将抓地装置安装于预钻孔内；上述安装方法，不仅安装方便，减少了接地装置的安装阻力，且增加了抓地装置与土地的连接牢固性。因此，采用本发明的地质勘探装置在硬质地面进行钻进时，钻进装置不易发生滑动，可提升钻进速度，从而可快速钻进至设定钻深。
40.进一步地，通过设置升降组件，可向钻进组件提供向下的压力，从而可进一步提升钻进速度。
附图说明
41.图1是本发明一个实施例的地质勘探装置的示意性结构图；
42.图2是图1中所示地质勘探装置的示意性分解图；
43.图3是图1中抓地装置的示意性结构图；
44.图4是限位组件的示意性结构图；
45.图5是限位板的示意性结构图；
46.图6是顶开机构的示意性结构图；
47.图7是钻进装置的示意性局部分解图；
48.图8是上可拆连接部的示意性结构图；
49.图9是钻进组件的示意性局部结构图。
具体实施方式
50.参见图1至图9，本实施例提供了一种地质勘探装置，包括钻进装置和抓地装置100。抓地装置100和钻进装置分体设置，抓地装置100配置成通过第一可拆连接结构与钻进装置可拆连接，用于在钻进装置钻进时抓紧地面，以防止钻进装置在钻进过程中沿水平方向发生滑动。
51.本发明在使用时，首先将抓地装置100牢固与土地连接，然后将钻进装置安装于抓地装置100上，即可完成地质勘探装置的安装。
52.一方面，在本发明中通过设置抓地装置100，可有效减小钻进装置在钻进过程中的滑动；另一方面，通过抓地装置100与钻进装置为分体设置，可方便拆卸和安装，且便于携带、搬运和储存，能降低使用者携带时的劳动强度。此外，在使用时，可在地面上开设预钻孔，将抓地装置100安装于预钻孔内；上述抓地装置100的安装方法，不仅安装方便，减少了接地装置的安装阻力，且增加了抓地装置100与地面的连接牢固性。因此，采用本发明的地质勘探装置在硬质地面进行钻进时，钻进装置不易发生滑动，可提升钻进速度，从而可快速钻进至设定钻深。
53.在本发明的一些可选实施例中，如图1-2所示，钻进装置包括支架200、钻进组件300和升降组件400。支架200与抓地装置100通过第一可拆连接结构可拆连接，也就是说第一可拆连接结构位于支架200和抓地装置100之间。钻进组件300沿上下方向活动装配于支
架200上，升降组件400配置成驱动钻进组件300上下移动。
54.地质勘探装置在使用时，通过升降组件400可驱动钻进组件300在上下方向上沿支架200上下移动。在硬质地面进行钻进时，通过设置升降组件400，可向钻进组件300提供向下的压力。因此，本发明的地质探勘装置能够向钻进组件300提供较大钻进辅助压力，从而可进一步提升钻进速度。
55.在本发明的一些可选实施例中，如图3所示，抓地装置100包括第一螺纹杆120、锥头130、第一螺纹套110和多个弯折组件140。其中，第一螺纹杆120沿上下方向延伸，第一螺纹杆120的上端与支架200的底部可拆固定连接；锥头130可转动地安装于第一螺纹杆120的下端，且锥头130的转动轴线与第一螺纹杆120的中心轴线共线；第一螺纹套110套接于第一螺纹杆120的上部，且第一螺纹套110上开设有与第一螺纹杆120螺纹连接的第一螺纹孔；多个弯折组件140沿第一螺纹杆120的周向均布，且弯折组件140连接在第一螺纹套110和锥头130之间。(例如，弯折组件140有2个、3个、4个、5个、6个、7个或8个，优选地，弯折组件140有3个。)弯折组件140包括闭合状态和弯折状态；当弯折组件140处于闭合状态时，弯折组件140平行于第一螺纹杆120；通过转动第一螺纹杆120使锥头130与第一螺纹套110之间间距减小，从而使弯折组件140向远离第一螺纹杆120的方向弯折，弯折组件140由闭合状态转变为弯折状态。
56.本实施例在使用时，首先将弯折组件140调节为与第一螺纹杆120平行，然后将锥头130和第一螺纹套110插入土地内，接着转动第一螺纹杆120，由于第一螺纹杆120和第一螺纹套110螺纹连接，且第一螺纹套110与土地之间的摩擦力较大，第一螺纹套110位置固定，第一螺纹杆120向上升，第一螺纹杆120带动锥头130上升，第一螺纹杆120和第一螺纹套110之间的距离减小，锥头130推动弯折组件140，使弯折组件140向远离第一螺纹杆120的方向弯折。可见，通过设置弯折组件140，可增加抓地装置100的抓地力，保证装置后期钻进装置安装的稳定性和使用稳定性。
57.进一步地，如图3所示，抓地装置100还包括转动块170，转动块170固定设置于第一螺纹杆120的顶部，该转动块170的横截面大于第一螺纹杆120的横截面，具体为，该转动块170的横截面圆形。通过设置转动块170，旋转转动块170，即可带动第一螺纹杆120的转动，更便于操作。此外，通过设置转动块170，在安装抓地装置100时，便于向转动块170施加向下的压力；通过向转动块170施加向下的压力，可将锥头130插进土地内。
58.在本发明的一些可选实施例中，如图3所示，弯折组件140包括上连接板141和下连接板142。上连接板141的上端与第一螺纹套110的下端铰接，连接板的上端与上连接板141的下端铰接，下连接板142的下端与锥头130铰接。具体为，上连接板141的上端与第一螺纹套110的下端通过第一铰接轴铰接，连接板的上端与上连接板141的下端通过第二铰接轴铰接，下连接板142的下端与锥头130的上端边缘处通过第三铰接轴，上述第一铰接轴、第二铰接轴和第三铰接轴相互平行设置。在弯折组件140处于闭合状态时，上连接板141和下连接板142对齐成“一”字形。在本发明的一些替代性实施例中，弯折组件140还可以为弹性板，该弹性板的上端与第一螺纹套110铰接，下端与锥头130铰接。
59.在本发明的一些可选实施例中，如图4所示，抓地装置100还包括限位组件150，限位组件150配置为与处于闭合状态的弯折组件140挡止配合，以阻碍弯折组件140向靠近第一螺纹杆120的方向弯折。即，通过设置上述限位组件150，可防止弯折组件140向内偏斜。
60.在本发明的一些可选实施例中，如图4所示，限位组件150包括上限位槽、下限位槽和限位板151。上限位槽位于上连接板141侧面的边缘处且开口向外；下限位槽位于下连接板142侧面的边缘处且开口向外。限位板151配置为：当弯折组件140位于闭合状态时，上限位槽和下限位槽上下连通，限位板151呈竖直设置，限位板151的上段与上限位槽的槽底挡止配合，限位板151的下段与下限位槽的槽底挡止配合；当弯折组件140由闭合状态时向弯折状态转变时，限位板151的上段随上连接板141转动；或者限位板151的下段随下连接板142转动。
61.在本发明的一些可选实施例中，当弯折组件140由闭合状态时向弯折状态转变时，限位板151的上段随上连接板141转动。具体为，限位板151的中部设置有向内侧突起的连接突起152，上限位槽的槽底上开设有缺口，该缺口用于容纳连接突起152，上述连接突起152通过第一铰轴转动连接在上连接板141上；上限位槽的上端连接有压簧153，该压簧153挡止在限位板151的外侧并向限位板151提供向内的弹性压紧力。该压簧153可以是金属材料制成，也可以是具有弹性的非金属材料制成。
62.进一步地，如图4-5所示，限位板151的外侧面设有向上偏斜的爬刺，该爬刺为向上倾斜的三角形突起。爬刺分为三段，具体为上段爬刺1541、中段爬刺1542和下段爬刺1543；在弯折组件140处于闭合状态时，上段爬刺位1541于上限位槽内，中段爬刺1542和下段爬刺1543均位于下限位槽内；上段爬刺1541和中段爬刺1542之间为第一平面段，中段爬刺1542和下段爬刺1543之间为第二平面段，第一平面段的长度大于第二平面段的长度。
63.在使用时，限位板151的下段向外翘起，限位板151先于弯折组件140的其他部分接触预钻孔的孔壁，然后随着弯折组件140的逐渐向外突起，限位板151的上段克服压簧的压力而完全或大部分压紧在预钻孔的孔壁上，爬刺可提高弯折组件140和预钻孔孔壁之间的涨紧力。
64.在本发明的一些可选实施例中，如图6所示，抓地装置100还包括顶开机构160，顶开机构160配置为当弯折组件140由闭合状态时向弯折状态转变时向外撑开弯折组件140。通过设置顶开机构160，便于弯折组件140向外撑开。
65.在本发明的一些可选实施例中，如图6所示，顶开机构160包括固定环161、拨杆162、扭簧和直三角凸起163。在本发明的一些可选实施例中，固定环161套设于第一螺纹杆120上且与下连接板142的顶部相对设置。拨杆162的一端铰接于固定环161外周上，拨杆162的长度小于第一螺纹杆120与下连接板142内侧面之间的间距。拨杆162与固定环161之间设有扭簧，扭簧配置为向拨杆162的自由端施加抵顶在下连接板142内侧面上的抵顶压力。直三角凸起163设置于下连接板142的内侧面上；直三角凸起163的竖面位于固定环161圆周方向的逆时针侧面；直三角凸起163配置成：在第一螺纹杆120逆时针转动时，上连接板141和下连接板142之间的铰接部位不能被触发；在弯折组件140处于闭合状态时，顺时针转动第一螺纹杆120，拨杆162的自由端抵顶在竖面上，向外撑开下连接板142。
66.进一步地，如图6所示，为了避免拨杆162的自由端被卡滞在相邻两下连接板142之间，拨杆162的铰接端位于固定环161外周开设的第一限位槽中，该第一限位槽的一侧槽壁设有限位挡止在拨杆162外侧的翻沿163，以限制拨杆162的外翻度。
67.在本发明的一些可选实施例中，如图3、图8所示，第一可拆连接结构包括设于支架200底部的上可拆连接部和设于抓地装置100顶部的下可拆连接部。
68.如图8所示，上可拆连接部包括第一凹槽211、固定板212、移动板213、卡块215和弹簧214；第一凹槽211开设于支架200的底部且开口朝下，固定板212与支架200固定连接，两个移动板213位于固定板212的两侧，且移动板213和固定板212之间设有弹簧214，固定板212和移动板213的上端位于第一凹槽211内，且下端向下伸直第一凹槽211的外部，卡块215固设于移动板213的外侧。如图3所示，下可拆连接部包括插槽171和卡槽172；插槽171开口朝上且设置于抓地装置100顶部，插槽171用于插装固定板212和移动板213；卡槽172位于插槽171的内侧壁上，卡槽172与卡块215相适配。
69.在组装时，通过挤压移动板213，两个移动板213之间的间距减小，向下移动上可拆连接部，将移动板213下端伸入插槽171内，然后停止挤压移动板213，移动板213在弹簧214的作用下复位，将卡块215卡装于卡槽172内；在拆装时，通过挤压移动板213，两个移动板213之间的间距减小，向上移动上可拆连接部，将移动板213与插槽171分离，然后停止挤压移动板213，移动板213在弹簧214的作用下复位。可见，上述上可拆连接部和下可拆连接部之间的连接和拆卸方式便于操作。
70.优选地，如图8所示，支架200下部的两侧设有与第一凹槽211连通的安装孔，安装孔内插装有推杆216，两个移动板213的相对远离的一侧均对应设置有一个推杆216，通过推动推杆216可减小两个移动板213之间的间距。进一步优选地，推杆216的远离移动板213的一端设有推块217，该推块217的横截面大于推杆216的横截面，更便于向内挤压移动板213，从而更方便上可拆连接部和下连接部的组合。进一步地，安装孔的延伸方向垂直于移动板213；具体为，两个移动板213位于固定板212的左右两侧，安装孔沿左右方向延伸；在本发明的一些替代性实施例中，两个移动板213位于固定板212的前后两侧，安装孔沿前后方向延伸。
71.优选地，如图3所示，下可拆连接部设置于转动块170的顶部，可增加下可拆连接部和下可拆连接部之间的接触面积，可进一步增加两者之间的连接牢固性。
72.在一些替代性实施例中，上可拆连接部和下可拆连接部为螺纹连接。
73.在本发明的一些可选实施例中，如图2所示，钻进组件300包括第一电机310和竖直设置的钻杆320；第一电机310的转动轴配置为驱动钻杆320转动，转动轴与钻杆320之间通过第二可拆连接结构可拆连接。通过设置第二可拆连接结构，可进一步方便地质勘探装置的运输和储存。优选地，第一电机310为伺服电机。
74.在本发明的一些实施例中，如图2、图9所示，第二可拆连接结构包括设于第一电机310转动轴下端的连接块333和设于钻杆320上端的安装板331。连接块333的下端面上开设有六角槽334和多个第一螺纹槽335，多个第一螺纹槽335均布于六角槽334外周(例如：2个、4个、6个或8个第一螺纹槽335)；安装板331水平设置，安装板331的上端面上设有于六角槽334适配的六角块332，安装板331的上端面上还设有第一螺纹槽335对应设置的第二螺纹槽。在使用时，将六角块332安装于六角槽334内，且在第一螺纹槽335和第二螺纹槽内螺纹安装紧固螺栓336，通过紧固螺栓336可将连接块333和安装板331固定连接在一起。通过设置六角槽334和六角块332，可以增加连接块333和安装板331之间的连接强度。在本发明的一些替代性实施例中，第二可拆连接结构还可以为螺纹连接结构，即，第一电机310转动轴与钻杆320之间直接通过螺纹连接。
75.在本发明的一些实施例中，如图2、图9所示连接块333为圆块，安装板331为圆板，
在其它实施例中，连接块333还可以为方块，安装板331为方板。
76.在本发明的一些可选实施例中，如图2所示，支架200包括两个竖直支架210、第一横杆220、第二横杆230。其中，两个竖直支架210间隔设置；第一横杆220安装于两个竖直支架210之间，钻进组件300安装于第一横杆220上；第二横杆230可拆装配于两个竖直支架210的顶部。
77.如图2和图7所示，升降组件400包括安装槽、第二螺纹套450、第二螺纹杆440、第一伞齿轮430、双轴电机410和两个第二伞齿轮420。安装槽上下延伸且位于竖直支架210内，每个竖直支架210上均设有安装槽，两个安装槽的槽口相向设置；第二螺纹套450有两个，第二螺纹套450位于安装槽内，每个安装槽内安装有一个第二螺纹套450，第二螺纹套450的内侧面与第一横杆220可拆固定连接，第二螺纹套450上设有上下贯通的第二螺纹孔；第二螺纹杆440螺纹连接于第二螺纹孔内，且第二螺纹杆440的上端位于竖直支架210的外部，下端伸至安装槽的底部；第一伞齿轮430与第二螺纹杆440的顶部传递连接；双轴电机410位于第二横杆230上，双轴电机410两侧的传动轴411水平延伸；第二伞齿轮420设置于传动轴411的端部，第二伞齿轮420与第一伞齿轮430啮合。优选地，双轴电机410下部安装减震垫，且减震垫固定连接第二横杆230。
78.在使用时，双轴电机410通过传动轴411、第二伞齿轮420、第一伞齿轮430带动第二螺纹杆440转动，第二螺纹杆440带动第二螺纹套450下降，第二螺纹套450通过第一横杆220带动钻进组件300向下移动插到土地里面，同时第一电机310转动轴通过连接块333和安装板331带动钻杆320转动，使钻杆320轻松钻至土层内。
79.进一步地，第一横杆220的两端固设有侧板221，该侧板221竖直设置，第二螺纹套450的内侧面和侧板221上均对应开设有第三螺纹孔，第二螺纹套450和侧板通过螺纹连接于第三螺纹孔内的螺栓实现可拆固定连接。由于，第一横杆220的两端均可拆连接有一个第二螺纹套450，在使用完成后，可将第一横杆220与竖直支架210分离，从而可进一步便于地质勘探装置的运输和储存。
80.在本发明的一些可选实施例中，第二横杆230的左右两端设有让位槽231，让位槽230的作用是使第二螺纹杆440的上端部伸至第二横杆230的上方，以使第二伞齿轮420与第一伞齿轮430啮合。具体地，该让位槽231为u形槽，竖直支架210为方柱，竖直支架210的上端卡接于第二横杆230的让位槽内，第二横杆230和竖直支架210的接触位置处的前后两侧对应开设有第四螺纹孔，第二横杆230和竖直支架210通过螺纹连接于第四螺纹孔内的螺栓可拆固定连接。通过上述设置，在使用完成后，可将第二横杆230与竖直支架210分离，从而可进一步便于地质勘探装置的运输和储存。
81.在发明的其它可选实施例中，升降组件还可以为可上下伸缩的电动伸缩杆或液压伸缩杆。第一横杆的两端均设有电动伸缩杆或液压伸缩杆，电动伸缩杆或液压伸缩杆位于竖直支架210内，且电动伸缩杆或液压伸缩杆的伸缩端与第一横杆的两端固定连接。
82.以上仅就本发明应用较佳的实例做出了说明，但不能理解为是对权利要求的限制，本发明的结构可以有其他变化，不局限于上述结构。总之，凡在本发明的独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在发明的保护范围内。