一种矿土地质勘查用钻进式取土器的制作方法

本发明涉及采矿，尤其涉及一种矿土地质勘查用钻进式取土器。

背景技术：

1、在现代矿产资源开采项目的启动阶段，地质勘查工作扮演着至关重要的角色。尤其针对矿土地质特性深入研究的需求，采用钻进式取土器已经成为这一领域内高效且精准获取地下土层样品的重要手段。这类专门设计的矿土地质勘查用钻进式取土器，旨在采集具有代表性的原状土样，确保所获得的地质数据详实可靠，从而有效地指导矿山开发设计与安全开采作业。该组合式取土器主要包括取土器、冲击驱动装置、杠杆支撑架以及专用夹持工具。具体操作流程如下：首先，技术人员会将取土器安装在冲击驱动装置的下部，通过启动柴油作为动力的冲击驱动装置，使其同时旋转并向下推进，以垂直方式将取土器嵌入土层中实施取样操作。然而，此方法存在两个主要技术难题：

2、其一，在利用冲击驱动装置驱动取土器下沉过程中，由于缺乏稳定导向装置，目前需人工扶持，这样使工作人员在取土器下降过程中需要承受较大震动负荷，易引发手臂疲劳及麻木，进而难以确保取土器始终保持严格的垂直姿态插入土层。

3、其二，在取出土层中的取土器阶段，现有的工艺依赖于杠杆支撑架和专用夹持工具配合完成。这一过程中，技术人员必须反复调整专用夹持工具位置，使其每次紧近地面，以便更有效地借助杠杆原理提升取土器。然而，这种拔出方式繁琐复杂，不仅需要频繁调整夹具，还涉及到多个辅助工具的使用，大大增加了现场操作的难度和时间成本。

技术实现思路

1、鉴于上述现有矿土地质勘查用钻进式取土器存在的问题，提出了本发明。

2、因此，本发明目的是提供一种矿土地质勘查用钻进式取土器，其目的在于：解决当前取样技术存在的两大问题：一是缺少导向装置，工作人员在使用冲击驱动装置驱动取土器插入土层时，需手工扶持，易受震动影响导致疲劳及操作偏差，难以保证取土器垂直插入；二是取出土层中的取土器时，依赖于杠杆支撑架与夹持工具，操作复杂且需不断调整夹具位置，使用多工具辅助，造成现场作业难度增大，耗时增多。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括支架部件，其包括对称设置的两组引导架，以及沿着两组所述引导架进行上下移动的移动座，两组所述引导架均安装在圆环上，每个所述引导架下端均设置有挤压件，所述挤压件推动所述圆环可转动向上折叠，并对所述移动座进行锁定；

4、取样部件，安装在所述支架部件上，其包括可拆卸安装在所述移动座下端的取土器，所述取土器的下端设置有锥台状的引导筒；

5、动力部件，安装在所述支架部件上，其包括可拆卸安装在所述移动座上端的柴油动力件，所述柴油动力件的外侧设置有手扶环架，所述手扶环架卡在同一组所述引导架内。

6、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：每组所述引导架包括并列设置的竖槽板和齿槽板，且两组所述引导架的所述竖槽板和所述齿槽板相对设置，所述移动座通过左右两个滚动齿轮分别沿着两组所述引导架进行升降。

7、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：所述移动座包括左右两个所述滚动齿轮通过转杆分别相连接的大锥齿轮组和小锥齿轮组，其中所述大锥齿轮组的体积大于小锥齿轮组，且所述大锥齿轮组中的第一锥齿轮与所述小锥齿轮组中的第三锥齿轮均固定安装在套筒上，所述大锥齿轮组中的第二锥齿轮通过所述转杆连接于所述滚动齿轮，所述小锥齿轮组中的第四锥齿轮通过另一根所述转杆与另一个所述滚动齿轮相固定。

8、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：在所述套筒内部转动设置有限位传动杆，所述限位传动杆外壁开设有限位槽，所述套筒内壁等间距开设有多个环槽，每个所述环槽上方设置有矩形槽，在所述套筒与所述限位传动杆之间设置有限位条，所述限位条位于所述限位槽内，且所述限位条的凸部插接在所述环槽内。

9、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：在所述大锥齿轮组和所述小锥齿轮组外侧设置有壳体，在所述壳体的下方转动设置有安装套，所述取土器的上端可拆卸连接于所述安装套，所述取土器的上端面开设有插孔，所述限位传动杆的下端插接于所述插孔中，用于带动所述取土器转动。

10、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：在所述限位条的下方设置有推动杆，所述推动杆的下端延伸出所述安装套的下表面。

11、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：在所述转杆上通过轴承设置有用于所述手扶环架进行支撑的支撑架，所述支撑架的侧面设置有斜撑板，该斜撑板的一端铰接在所述壳体上。

12、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：所述圆环包括设置在所述引导架下方的固定板，以及所述固定板两侧对称设置的两个可翻动的弧形板，所述弧形板通过转轴转动连接于所述固定板。

13、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：所述挤压件包括安装在所述转轴上的第一齿轮，所述第一齿轮啮合连接有弧形齿条，所述弧形齿条的上半段啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮侧面啮合连接有竖直齿条，所述竖直齿条的上端设置有横板，所述横板沿着所述竖槽板以及所述齿槽板下端的槽滑动，在该槽内设置有用于推动横板上移的弹簧。

14、作为本发明所述矿土地质勘查用钻进式取土器的一种优选方案，其中：所述竖直齿条的两侧对称设置有两个所述第二齿轮，每个所述第二齿轮均对应一个所述弧形齿条，每个弧形齿条对应一个所述第一齿轮，且所述弧形齿条沿着所述引导架内的引导孔滑动。

15、本发明的有益效果：本申请摒弃了传统的杠杆支撑架和繁琐的专用夹持工具，通过一体化支架部件实现了无需人工多次调整夹具位置及手动撬动取土器的功能。同时，该支架部件还具备取代人工扶持冲击驱动装置的功能，有效减轻了工作人员在取样过程中的震动影响，并确保取土器始终保持精确的垂直状态进入土层。

16、更为创新的是，支架部件配备有引导架和可沿引导架上下移动的移动座结构。当取土器完全插入土层后，移动座与土层接触，由此触发动力转移至移动座，使其能够顺着引导架自行上升，进而轻松高效地将取土器从土层内部自动抽出，全程无需人工干预。

17、此外，该支架部件还特别设计为可折叠形式，待取样结束后，当移动座移动到引导架的底部，引导架底部的圆环结构可以向上折叠，对位于底部的移动座进行锁定固定，既防止了移动座在闲置状态下的意外移动，又极大地提升了支架部件收纳时的空间利用率和便捷性。

技术特征：

1.一种矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：包括，

2.根据权利要求1所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：每组所述引导架（101）包括并列设置的竖槽板（101a）和齿槽板（101b），且两组所述引导架（101）的所述竖槽板（101a）和所述齿槽板（101b）相对设置，所述移动座（102）通过左右两个滚动齿轮（102a）分别沿着两组所述引导架（101）进行升降。

3.根据权利要求2所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：所述移动座（102）包括左右两个所述滚动齿轮（102a）通过转杆（102b）分别相连接的大锥齿轮组（102c）和小锥齿轮组（102d），其中所述大锥齿轮组（102c）的体积大于小锥齿轮组（102d），且所述大锥齿轮组（102c）中的第一锥齿轮（102c-1）与所述小锥齿轮组（102d）中的第三锥齿轮（102d-1）均固定安装在套筒（102e）上，所述大锥齿轮组（102c）中的第二锥齿轮（102c-2）通过所述转杆（102b）连接于所述滚动齿轮（102a），所述小锥齿轮组（102d）中的第四锥齿轮（102d-2）通过另一根所述转杆（102b）与另一个所述滚动齿轮（102a）相固定。

4.根据权利要求3所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：在所述套筒（102e）内部转动设置有限位传动杆（102f），所述限位传动杆（102f）外壁开设有限位槽（102f-1），所述套筒（102e）内壁等间距开设有多个环槽（102e-1），每个所述环槽（102e-1）上方设置有矩形槽（102e-2），在所述套筒（102e）与所述限位传动杆（102f）之间设置有限位条（102g），所述限位条（102g）位于所述限位槽（102f-1）内，且所述限位条（102g）的凸部插接在所述环槽（102e-1）内。

5.根据权利要求4所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：在所述大锥齿轮组（102c）和所述小锥齿轮组（102d）外侧设置有壳体（102i），在所述壳体（102i）的下方转动设置有安装套（102j），所述取土器（201）的上端可拆卸连接于所述安装套（102j），所述取土器（201）的上端面开设有插孔（201a），所述限位传动杆（102f）的下端插接于所述插孔（201a）中，用于带动所述取土器（201）转动。

6.根据权利要求5所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：在所述限位条（102g）的下方设置有推动杆（102h），所述推动杆（102h）的下端延伸出所述安装套（102j）的下表面。

7.根据权利要求5所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：在所述转杆（102b）上通过轴承设置有用于所述手扶环架（302）进行支撑的支撑架（102k），所述支撑架（102k）的侧面设置有斜撑板（102l），该斜撑板（102l）的一端铰接在所述壳体（102i）上。

8.根据权利要求2所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：所述圆环（103）包括设置在所述引导架（101）下方的固定板（103a），以及所述固定板（103a）两侧对称设置的两个可翻动的弧形板（103b），所述弧形板（103b）通过转轴（103c）转动连接于所述固定板（103a）。

9.根据权利要求8所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：所述挤压件（104）包括安装在所述转轴（103c）上的第一齿轮（104a），所述第一齿轮（104a）啮合连接有弧形齿条（104b），所述弧形齿条（104b）的上半段啮合连接有第二齿轮（104c），所述第二齿轮（104c）侧面啮合连接有竖直齿条（104d），所述竖直齿条（104d）的上端设置有横板（104e），所述横板（104e）沿着所述竖槽板（101a）以及所述齿槽板（101b）下端的槽滑动，在该槽内设置有用于推动横板（104e）上移的弹簧。

10.根据权利要求9所述的矿土地质勘查用钻进式取土器，其特征在于：所述竖直齿条（104d）的两侧对称设置有两个所述第二齿轮（104c），每个所述第二齿轮（104c）均对应一个所述弧形齿条（104b），每个弧形齿条（104b）对应一个所述第一齿轮（104a），且所述弧形齿条（104b）沿着所述引导架（101）内的引导孔滑动。

技术总结
本发明涉及采矿技术领域，尤其涉及一种矿土地质勘查用钻进式取土器，包括支架部件，其包括对称设置的两组引导架，以及沿着两组引导架进行上下移动的移动座，两组引导架均安装在圆环上，每个引导架下端均设置有挤压件，挤压件推动圆环可转动向上折叠，并对移动座进行锁定。通过一体化支架部件实现了无需人工多次调整夹具位置及手动撬动取土器的功能，还具备取代人工扶持冲击驱动装置的功能，有效减轻了工作人员在取样过程中的震动影响，并确保取土器始终保持精确的垂直状态进入土层。其中当取土器完全插入土层后，由此触发动力转移至移动座，使其能够顺着引导架自行上升，进而轻松高效地将取土器从土层内部自动抽出，全程无需人工干预。

技术研发人员：王剑,巴音吉,陈景文,庞国涛,周发侨,李钰欣,刘建,王克超,王贵恒,陈晓日
受保护的技术使用者：中国地质调查局烟台海岸带地质调查中心
技术研发日：
技术公布日：2024/5/29