用于岩土施工的便携式钻探收集装置的制作方法

文档序号:31732359发布日期:2022-10-05 02:20阅读:38来源:国知局
用于岩土施工的便携式钻探收集装置的制作方法

1.本技术涉及勘探技术领域,例如涉及一种用于岩土施工的便携式钻探收集装置。


背景技术:

2.岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制,岩土工程是以求解岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题,作为自己的研究对象,在岩土工程中,为确保施工点的地质环境,我们需要使用钻探装置对施工点进行勘察。
3.在相关技术中,钻探装置在进行地质钻探时仅能实现钻探效果,无法对深层的土质进行取样并带出土质层,从而导致后续的取样检测工作难度较大,提升了工作负担,同时现有钻探装置结构较笨重,不易实现快速的收纳和使用,其支撑面积调节难度较大,不利于根据岩土的坚硬程度进行实时调节,从而导致钻探作业不够平稳。
4.因此,如何既能够提高钻探施工的平稳性,同时还能够在钻探施工完毕后及时对岩土进行收集采样,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

5.为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解,下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围,而是作为后面的详细说明的序言。
6.本公开实施例提供一种用于岩土施工的便携式钻探收集装置,以既能够提高钻探施工的平稳性,同时还能够在钻探作业完毕后及时对岩土进行收集采样。
7.在一些实施例中,用于岩土施工的便携式钻探收集装置,包括:主体、支撑部、定位打孔机构和取样收集机构。主体为矩形状结构,且其顶端安装有驱动电机;支撑部设置于主体的底部,且支撑部的顶端与驱动电机的输出端固定连接,可在驱动电机的驱动下转动调节支撑面积;定位打孔机构垂直设置于主体的一侧,且定位打孔机构可在主体的一侧进行上下移动和转动打孔;取样收集机构活动设置于定位打孔机构上,可在定位打孔机构上向周圈方向移动并对岩土进行收集取样。
8.本公开实施例提供的用于岩土施工的便携式钻探收集装置,可以实现以下技术效果:能够在岩土土质较坚硬的情况下,通过驱动电机驱动支撑部转动进行调节支撑面积,使支撑部的支撑面积增大,从而提高支撑部与地面之间的支撑稳固性,避免在钻探时导致该装置的整体结构发生晃动,有利于提高钻探施工的稳定性,同时在支撑部的支撑面积调节完毕后,可以进一步地通过定位打孔机构的上下移动以及转动,进行钻探打孔,有利于根据岩土土质的坚硬程度及时调整定位打孔机构的上下移动幅度以及转动速度,能够有效地提高钻探的效率,并在在钻探完毕之后,可以通过控制取样收集机构在定位打孔机构上朝向周圈方向移动,伸入岩土内进行收集取样,进而完成岩土的钻探和收集取样,有利于根
据岩土的坚硬程度实时提高支撑面积,进而保证该装置的钻探稳定性,节省钻探施工时间,同时该装置可以进行方便快捷的收纳,便于对其进行拿取和使用。
9.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的,不用于限制本技术。
附图说明
10.一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明,这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件,附图不构成比例限制,并且其中:图1是本公开实施例提供的一个用于岩土施工的便携式钻探收集装置的结构示意图;图2是本公开实施例提供的支撑部的结构示意图;图3是本公开实施例提供的取样收集机构的结构示意图;图4是图3中的a处放大示意图;图5是本公开实施例提供的另一视角的取样收集机构的结构示意图;图6是图5中的b处放大示意图;图7是本公开实施例提供的滑动结构的结构示意图;图8是本公开实施例提供的支撑外环与支撑内环的结构示意图;图9是本公开实施例提供的取样收集机构的局部结构示意图;图10是本公开实施例提供的密封环与支撑外环的连接示意图;图11是本公开实施例提供的一个控制器组件的结构框图及连接示意图;图12是本公开实施例提供的另一个控制器组件的结构框图及连接示意图;图13是本公开实施例提供的测量模块的安装示意图。
11.附图标记:100、主体;101、驱动电机;200、支撑部;201、螺纹柱;202、第一支撑套筒;203、支撑腿;204、第一连接杆;205、第二支撑座;206、第二支撑套筒;207、液压伸缩杆;208、配重块;300、定位打孔机构;301、升降部;302、旋转部;303、钻头;304、支撑板;305、第一支撑座;306、升降电机;307、往复丝杠;308、连接板;309、放置槽;310、旋转电机;311、第一转轴;400、取样收集机构;401、伸缩杆;402、第二转轴;403、移动套筒;404、收集筒;405、第一齿轮;406、第二齿轮;407、齿环;408、滑动结构;409、齿条;410、支撑环;411、第二连接杆;412、支撑外环;413、滑槽;414、移动杆;415、限位块;416、支撑内环;417、涡状轨道;418、密闭环;500、控制器组件;501、调节模块;502、确认模块;503、第一控制模块;504、感应模块;505、第二控制模块;506、第三控制模块;507、测量模块。
具体实施方式
12.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容,下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述,所附附图仅供参考说明之用,并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中,为方便解释起见,通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而,在没有这些细节的情况下,一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下,为简化附图,熟知的结构和装置可以简化展示。
13.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
14.本公开实施例中,术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
15.另外,术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如,“连接”可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
16.除非另有说明,术语“多个”表示两个或两个以上。
17.本公开实施例中,字符“/”表示前后对象是一种“或”的关系。例如,a/b表示:a或b。
18.术语“和/或”是一种描述对象的关联关系,表示可以存在三种关系。例如,a和/或b,表示:a或b,或,a和b这三种关系。
19.需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
20.结合图1-3所示,本公开实施例提供一种用于岩土施工的便携式钻探收集装置,包括:主体100、支撑部200、定位打孔机构300和取样收集机构400。主体100为矩形状结构,且其顶端安装有驱动电机101;支撑部200设置于主体100的底部,且支撑部200的顶端与驱动电机101的输出端固定连接,可在驱动电机101的驱动下转动调节支撑面积;定位打孔机构300垂直设置于主体100的一侧,且定位打孔机构300可在主体100的一侧进行上下移动和转动打孔;取样收集机构400活动设置于定位打孔机构300上,可在定位打孔机构300上向周圈方向移动并对岩土进行收集取样。
21.采用本公开实施例提供的用于岩土施工的便携式钻探收集装置,能够在岩土土质较坚硬的情况下,通过驱动电机101驱动支撑部200转动进行调节支撑面积,使支撑部200的支撑面积增大,从而提高支撑部200与地面之间的支撑稳固性,避免在钻探时导致该装置的整体结构发生晃动,有利于提高钻探施工的稳定性,同时在支撑部200的支撑面积调节完毕后,可以进一步地通过定位打孔机构300的上下移动以及转动,进行钻探打孔,有利于根据岩土土质的坚硬程度及时调整定位打孔机构300的上下移动幅度以及转动速度,能够有效地提高钻探的效率,并在钻探完毕之后,可以通过控制取样收集机构400在定位打孔机构300上朝向周圈方向移动,伸入岩土内进行收集取样,进而完成岩土的钻探和收集取样,有利于根据岩土的坚硬程度实时提高支撑面积,进而保证该装置的钻探稳定性,节省钻探施工时间,同时该装置可以进行方便快捷的收纳,便于对其进行拿取和使用。
22.可选地,支撑部200包括:螺纹柱201、第一支撑套筒202、支撑腿203和第一连接杆
204。螺纹柱201的顶端穿设在主体100内,并与驱动电机101的输出端固定连接;第一支撑套筒202适配安装在螺纹柱201上,可沿着螺纹柱201的轴向进行上下移动;支撑腿203设有多个,且多个支撑腿203的一端与主体100的底部铰接;第一连接杆204设有多个,呈环形阵列状排布,且第一连接杆204的一端与第一支撑套筒202的外侧壁铰接,另一端与支撑腿203铰接。这样,驱动电机101可以通过其输出端带动螺纹柱201进行转动,而螺纹柱201在进行转动时会带动与其适配连接的第一支撑套筒202在螺纹柱201上移动,第一支撑套筒202在移动时会进一步地通过多个第一连接杆204拉动多个支撑腿203收纳或展开,从而实现调节支撑腿203的支撑面积,有利于在岩土较坚硬时,控制多个支撑腿203展开,扩大支撑面积,提高该装置整体结构的钻探稳定性。
23.可选地,螺纹柱201与第一支撑套筒202螺纹连接。这样,螺纹柱201在转动时,能够更好地带动第一支撑套筒202上下移动。
24.可选地,螺纹柱201的长度为单个支撑腿203的长度的五分之三。这样,能够在多个支撑腿203位于最大的支撑面积时,使螺纹柱201的底端与地面之间具有间隔,可以避免地面对螺纹柱201的转动造成阻碍,便于螺纹柱201进行转动控制第一支撑套筒202的移动位置,从而有利于对多个支撑腿203进行收纳。
25.可选地,主体100的底部固定设置有第二支撑座205,且第二支撑座205的四周与多个支撑腿203的一端铰接。这样,可以通过在主体100的底部固定设置有第二支撑座205,便于在第二支撑座205的四周进行铰接安装多个支撑腿203,从而使多个支撑腿203可以在主体100的底部进行活动调节支撑面积。
26.可选地,多个支撑腿203上固定设置有第二支撑套筒206,且第一连接杆204的一端与第二支撑套筒206的外侧壁铰接,另一端与第一支撑套筒202的外侧壁铰接。这样,第一支撑套筒202在螺纹柱201上向上移动时,能够通过第一连接杆204拉动第二支撑套筒206向螺纹柱201收缩移动,使多个支撑腿203也同步朝向螺纹柱201收缩移动,对多个支撑腿203进行收纳,而第一支撑套筒202在螺纹柱201上向下移动时,能够通过第一连接杆204拉动第二支撑套筒206向螺纹柱201的外侧展开移动,使多个支撑腿203也同步朝向螺纹柱201的外侧展开移动,提高多个支撑腿203的支撑面积,从而有利于实现对多个支撑腿203的支撑面积进行方便快捷的调节,可以有效地提高该装置的整体结构的钻探平稳性。
27.可选地,多个支撑腿203呈三角形排布。这样,能够利用三角形稳定性好等优点提高支撑腿203的支撑平稳性,进而提高该装置的整体结构的钻探平稳性。
28.可选地,螺纹柱201穿设在第二支撑座205的中心位置内,可在第二支撑座205内转动。这样,第二支撑座205和主体100能够相互配合,对螺纹柱201提供限位,从而使螺纹柱201可以更加平稳地转动,避免发生倾斜。
29.可选地,主体100上固定安装有液压伸缩杆207,且液压伸缩杆207位于螺纹柱201与定位打孔机构300之间。这样,能够在多个支撑腿203展开立在地面上后,可以通过控制液压伸缩杆207向地面一侧伸出,从而将该用于岩土施工的便携式钻探收集装置的整体结构向上顶起,使多个支撑腿203脱离地面,便于对多个支撑腿203进行进一步的调节,提高其支撑面积,有利于对多个支撑腿203的支撑面积进行实时调节。
30.可选地,主体100上设置有定位打孔机构300的一侧相对的另一侧顶部固定安装有配重块208。这样,可在液压伸缩杆207向地面伸出顶起该用于岩土施工的便携式钻探收集
装置的整体结构时,通过配重块208在主体100的一侧形成配重结构,使主体100可以保持平衡,从而便于对多个支撑腿203的支撑面积进行调节。
31.可选地,定位打孔机构300包括:升降部301、旋转部302和钻头303。升降部301垂直设置于主体100的一侧;旋转部302通过支撑板304与升降部301滑动连接,且旋转部302能够在升降部301的驱动下进行上下移动,旋转部302与升降部301平行设置;钻头303与旋转部302的驱动端固定连接,能够在旋转部302的驱动下进行转动钻孔。这样,升降部301能够通过带动支撑板304上下移动控制旋转部302的高度,进而在岩土较坚硬时能够及时控制旋转部302上升,便于更换与岩土硬度相适应的钻头303,可以避免钻头303损坏,同时旋转部302带动钻头303进行转动时,升降部301可以通过支撑部200带动旋转部302向地面方向移动,从而使钻头303与地面接触,并进行钻探作业,有利于通过升降部301逐渐控制旋转部302向岩土内移动,使钻头303逐步进行钻探作业,可以有效地提高钻头303的钻探效率。
32.可选地,升降部301包括:第一支撑座305、升降电机306和往复丝杠307。第一支撑座305的一侧与主体100固定连接,且第一支撑座305的顶部设置有连接板308;升降电机306固定安装在连接板308的顶端面上,且升降电机306的输出端贯穿连接板308;往复丝杠307与连接板308垂直设置,且往复丝杠307的顶端与升降电机306的输出端固定连接,并贯穿在支撑板304的内部。这样,连接板308能够为升降电机306提供支撑,使旋转电机310可以平稳运行;而旋转电机310在运行时,能够通过其输出端带动往复丝杠307转动,往复丝杠307在转动时会带动支撑板304上下移动,从而实现带动旋转部302进行上下移动,可以对与旋转部302连接的钻头303的钻探高度进行调节,能够在岩土较坚硬时及时更换钻头303,避免钻头303发生损坏。
33.可选地,第一支撑座305与连接板308呈l形设置,且两者为一体成型结构。这样,可以提高连接板308的支撑稳固性,同时便于在连接板308上安装固定升降电机306。
34.可选地,往复丝杆与支撑板304之间为螺纹连接。这样,往复丝杠307在转动时,能够带动支撑板304沿着往复丝杠307向上或向下移动,从而通过支撑板304的向上或向下移动带动旋转部302的整体结构向上或向下移动。
35.可选地,第一支撑座305的表面开设有放置槽309,且支撑板304的一端部分位于放置槽309内,且支撑板304的两侧与放置槽309的内壁滑动连接。这样,放置槽309可以为支撑板304的上下移动提供限位,避免支撑板304在进行上下移动时,发生晃动或倾斜,从而有利于使支撑板304能够更加平稳的上下移动。
36.可选地,放置槽309与往复丝杠307之间具有设定距离。这样,可以避免放置槽309对往复丝杠307的转动造成阻碍,从而使往复丝杠307能够更加平稳地转动,并带动支撑板304向上或向下移动。
37.可选地,放置槽309沿第一支撑座305的长度方向延伸,且放置槽309的长度与往复丝杠307的长度相同。这样,往复丝杠307在转动时,能够使支撑板304沿着往复丝杠307最大限度地向上或向下移动,从而可以使支撑板304上的旋转部302也能够最大限度地向上或向下移动,有利于对旋转部302的旋转钻探位置进行及时调整,提高钻探效率。
38.可选地,旋转部302包括:旋转电机310和第一转轴311。旋转电机310设置于支撑板304与往复丝杠307连接的一端相对的另一端的顶部上;第一转轴311的顶端贯穿支撑板304并与旋转电机310的输出端固定连接,另一端与钻头303的顶部固定连接。这样,可以通过旋
转电机310的输出端带动第一转轴311进行转动,进而在第一转轴311转动时带动钻头303进行转动,便于使钻头303进行转动并进行钻探。
39.可选地,旋转电机310与往复丝杠307之间的距离大于连接板308的长度。这样,能够在旋转电机310随着支撑板304向上移动时,连接板308对旋转电机310造成阻碍,从而使旋转电机310能够更好地随着支撑板304进行上下移动。
40.可选地,第一转轴311与钻头303之间为可拆卸连接。这样,便于进行更换不同类型的钻头303,提高钻探效率。
41.值得说明的是,可以根据实际的岩土硬度选择不同材质制成的钻头303,并将钻头303安装固定在第一转轴311上。这样,可以根据实际的岩土坚硬程度选择不同类型的钻头303,并进行钻探施工作业,有利于避免钻头303发生损坏,节省钻探成本。
42.可以理解地,钻头303可以为镀铬金属材料制成,也可以为金刚石材料制成。这样,有利于提高钻头303的硬度,避免岩土土质较坚硬,导致钻头303损坏,从而提高钻头303的钻探施工效率。
43.结合图3-6所示,可选地,取样收集机构400包括:伸缩杆401、第二转轴402、移动套筒403和收集筒404。伸缩杆401的一侧设置有支撑板304,且伸缩杆401固定安装在支撑板304的侧壁上;第二转轴402的顶端与支撑板304的底部转动连接,且第二转轴402的顶端外侧壁上固定安装有第一齿轮405,底端固定安装有第二齿轮406,第一齿轮405与伸缩杆401的输出端啮合连接;移动套筒403套设在第一转轴311上,且移动套筒403的顶端固定连接有齿环407,齿环407与第二齿轮406啮合连接;收集筒404设置于移动套筒403的底端,且收集筒404通过滑动结构408与移动套筒403的底部连接,能够随着移动套筒403的转动向周圈方向移动并伸入岩土内进行收集取样。这样,在钻头303到达钻探深度后,可以通过伸缩杆401的伸缩端带动与其啮合连接的第一齿轮405转动,而第一齿轮405转动时会带动第二转轴402进行转动,进而带动第二转轴402底端的第二齿轮406转动,此时第二齿轮406在转动时会带动与其啮合连接的齿环407转动,从而实现带动移动套筒403进行转动,进一步的移动套筒403在转动时会带动滑动结构408朝向周圈方向移动,进而使与滑动结构408连接的收集筒404朝向周圈移动,使收集筒404伸入至岩土内进行收集取样,有利于在钻头303到达钻探深度后再进行收集取样,同时可以避免在钻头303钻探时导致收集筒404损坏,能够提高收集筒404的收集取样完整性。
44.可选地,伸缩杆401的输出端上固定连接有齿条409,且齿条409与第一齿轮405啮合连接。这样,伸缩杆401的伸缩端伸出移动时,能够带动齿条409进行移动,进而带动与齿条409啮合连接的第一齿轮405转动,从而实现带动第二转轴402的转动。
45.可选地,伸缩杆401为液压式伸缩杆。这样,结构简单,便于实现伸缩杆401的伸缩移动。
46.可选地,移动套筒403的外表面转动连接有支撑环410,且支撑环410的上下端面均固定有第二连接杆411,其中一个第二连接杆411的顶部固定在支撑板304的底部上,另一个第二连接杆411的底部连接有取样收集机构400。这样,通过第二连接杆411和支撑环410的相互配合,可以对移动套筒403提供限位,避免移动套筒403在转动时发生倾斜,从而使移动套筒403在转动时能够更加平稳。
47.可以理解地,支撑环410内嵌设固定有连接轴承,且移动套筒403穿设在连接轴承
内。这样,使支撑环410既能够对移动套筒403提供限位支撑,又不会阻碍移动套筒403的转动。
48.值得说明的是,收集筒404也可以采用镀铬金属材料制成,或金刚石材料制成。这样,能够提高收集筒404整体结构的硬度,使收集筒404能够更好地插入至岩土内进行收集采样,同时避免收集筒404在插入岩土的过程中发生弯折损坏,提高收集筒404的使用寿命。
49.可选地,收集筒404设置为圆锥形结构。这样,可以降低收集筒404插入岩土内的阻力,使收集筒404能够更好地插入至岩土内进行收集采样。
50.可选地,收集筒404与移动杆414固定连接的一端相对的另一端上具有开口,且开口的边缘处设置有刀刃部。这样,可以利用刀刃部的锋利,使收集筒404具有开口的一端更好地插入至岩土内,而收集筒404在插入岩土内的过程中,部分岩土会通过开口进入到收集筒404内部,从而实现对岩土的收集采样,方便快捷。
51.值得说明的是,在实际使用该装置时,钻头303的尺寸大于多个收集筒404在不伸出时所围成的面积。这样,能够保证钻头303可以更好地对岩土进行钻探,并在钻探完毕后再控制收集筒404伸出进行岩土采样收集,有利于收集筒404对钻头303的转动造成阻碍,提高钻头303的钻探效率,同时还能够保证收集筒404在需要的钻探深度内进行岩土收集采样。
52.可选地,移动套筒403的底部外侧设置有支撑外环412,支撑外环412的表面沿周向上开设有多个滑槽413,滑动结构408与滑槽413相适配。这样,滑槽413可以为滑动结构408的滑动提供限位,避免滑动结构408在滑动过程中发生倾斜或偏移,从而有利于滑动结构408可以更加平稳地滑动,进而使收集筒404能够平稳地伸入至岩土内进行收集取样。
53.可选地,支撑外环412的一侧顶端通过第二连接杆411与支撑环410固定连接。这样,支撑外环412可以通过第二连接杆411与支撑环410进行连接固定,避免支撑外环412在钻头303钻探的过程中发生晃动或脱离,有利于提高支撑外环412的连接稳固性。
54.可选地,支撑外环412与钻头303之间具有间隔。这样,在第二连接杆411的连接作用下,既能够使支撑外环412位于钻头303的上侧,同时又不会阻碍钻头303的转动,有利于提高钻头303的转动钻探效率。
55.如图7-9所示,可选地,滑动结构408包括:移动杆414、限位块415和支撑内环416。移动杆414设有多个,并与滑槽413相适配,且移动杆414的一端与收集筒404固定连接;限位块415设置于移动杆414的底部,且限位块415具有多个,并等间距设置;支撑内环416活动设置于支撑外环412的内部,且支撑内环416的中心位置与移动套筒403的底端固定连接,限位块415与支撑内环416相适配连接。这样,移动套筒403在转动时能够带动支撑内环416在支撑外环412内进行转动,而支撑内环416在转动时会带动与其适配连接的限位块415发生位移,使移动杆414在滑槽413内进行移动,从而实现通过移动杆414的移动带动收集筒404移动并伸入至岩土内,进行收集取样,有利于提高收集筒404的收集取样的平稳性。
56.可选地,多个移动杆414呈环形阵列状设置在支撑外环412的周向上。这样,能够在移动套筒403的带动下,支撑内环416转动带动多个移动杆414同时朝向岩土的方向移动,并使与移动杆414固定连接的收集筒404插入至岩土内,进行收集采样,有利于多个收集筒404形成多点支撑,避免收集筒404发生倾斜,提高收集筒404收集采样的平稳性。
57.可选地,移动杆414和收集筒404连接的一端相对的另一端与移动套筒403之间具
有间隔。这样,可以使移动杆414与移动套筒403之间活动连接,便于移动套筒403在转动时,带动支撑内环416同步转动,从而通过拉动限位块415移动使移动杆414在滑槽413内移动,同时可以避免移动杆414的一端对移动套筒403的转动造成阻碍,提高移动套筒403的转动平稳性。
58.可选地,支撑内环416的内侧固定在移动套筒403的底端外侧壁上。这样,移动套筒403在转动时,能够带动支撑内环416同步转动,进而拉动与支撑内环416相适配的限位块415进行移动,实现移动杆414在滑槽413内滑动,控制收集筒404移动并插入至岩土内进行收集采样。
59.可选地,支撑内环416的表面上固定安装有涡状轨道417,且涡状轨道417穿过限位块415上的间隔。这样,支撑内环416在移动套筒403的带动下进行转动时,会带动其表面上的涡状轨道417在限位块415内的间隔内转动,进而会通过限位块415拉动移动杆414进行移动,实现带动移动杆414在滑槽413内朝向周圈的方向移动,从而有利于通过移动杆414的移动带动收集筒404移动并伸入至岩土内,进行收集取样。
60.值得说明的是,涡状轨道417顺时针转动时,可以带动限位块415朝向支撑内环416的中心处移动并进行收纳;涡状轨道417逆时针转动时,可以带动限位块415朝向支撑内环416的圆周方向移动并进行展开。这样,便于通过涡状轨道417带动限位块415移动,进而带动与限位块415固定连接的移动杆414在滑槽413内移动,从而控制与移动杆414固定连接的收集筒404进行收纳和展开,可方便快捷地进行岩土收集采样。
61.可以理解地,在使用该装置进行岩土钻探施工时,启动旋转电机310,当钻头303钻到所需要的深度时,此时关闭旋转电机310,然后打开伸缩杆401,伸缩杆401的输出端移动带动齿条409移动,齿条409带动第一齿轮405转动,而第二齿轮406与齿环407又是相互啮合的,因此齿环407也会跟着转动,齿环407转动时会使得移动套筒403转动,移动套筒403会带着支撑内环416发生相对于支撑外环412的转动,此时位于支撑内环416上的涡状轨道417也跟着转动,由于限位块415是位于涡状轨道417内部的,而涡状轨道417的轨道线距离涡状轨道417的中心是不断发生改变的,因此涡状轨道417转动时会使得限位块415所在的移动杆414沿着滑槽413的方向移动,进而使得收集筒404插入泥土中对岩土进行取样。
62.如图10所示,为了更好地对涡状轨道417进行防护,避免钻头303在钻探的过程中岩土进入到涡状轨道417内,对限位块415与涡状轨道417的接触造成阻碍,提高移动杆414的移动平稳性,可选地,支撑外环412的上方安装有密闭环418,且密闭环418与支撑外环412卡接。这样,可以通过密闭环418对支撑内环416内的涡状轨道417形成保护,避免岩土进入到涡状轨道417内,对移动杆414的移动造成阻碍,从而有利于提高移动杆414移动的平稳性。
63.可选地,密闭环418的中间位置设置有贯穿孔,且移动套筒403穿过贯穿孔并与支撑内环416固定连接。这样,便于通过密闭环418打开支撑外环412的上侧,从而对支撑内环416进行清理和维护,有利于提高支撑内环416上的涡状轨道417的清洁性。
64.结合图11、图12以及图13所示,在一些实施例中,可选地,用于岩土施工的便携式钻探收集装置还包括:控制器组件500。控制器组件500与驱动电机101连接,能够根据岩土的硬度控制驱动电机101转动并调节支撑部200的支撑面积。这样,控制器组件500能够根据岩土的硬度控制驱动电机101进行转动,进而通过驱动电机101的转动调节支撑部200的支
撑面积,有利于通过电控的方式实现调节支撑部200的支撑面积,方便快捷,可有效地提高钻探施工效率。
65.可选地,控制器组件500包括:调节模块501。调节模块501与驱动电机101、液压伸缩杆207连接,被配置为根据岩土的硬度控制液压伸缩杆207相对于地面进行伸缩移动以及控制驱动电机101正转或反转调节多个支撑腿203的支撑面积。这样,可以通过调节模块501控制液压伸缩杆207向地面伸出,与地面接触并向上顶起该用于岩土施工的便携式钻探收集装置的整体结构后,控制驱动电机101正反转,带动与驱动电机101的输出端固定连接的螺纹柱201顺时针转动或逆时针转动,从而使螺纹柱201上的第一支撑套筒202向上或向下滑动,并带动通过第一连接杆204与第一支撑套筒202铰接的多个支撑腿203向外展开或向内收缩,进而实现对支撑部200的支撑面积的调节,有利于提高该装置整体结构的钻探平稳性。
66.值得说明的是,在岩土的硬度较大时,可以先通过控制液压伸缩杆207向地面伸出,向上顶起该用于岩土施工的便携式钻探收集装置的整体结构,再通过调节模块501控制驱动电机101反转,进一步地可以通过其输出端带动螺纹柱201逆时针转动,此时螺纹柱201会带动第一支撑套筒202向下移动,从而第一支撑套筒202会通过多个第一连接杆204带动多个支撑腿203向外展开,提高支撑面积,能够提高对该用于岩土施工的便携式钻探收集装置的整体结构的支撑稳定性,便于钻头303进行平稳地钻探;而在对该装置进行收纳时,可以通过调节模块501控制驱动电机101正转,进一步地可以通过其输出端带动螺纹柱201顺时针转动,此时螺纹柱201会带动第一支撑套筒202向上移动,从而第一支撑套筒202会通过多个第一连接杆204带动多个支撑腿203向内收缩,从而实现对多个支撑腿203进行收纳。
67.可以理解地,岩土的硬度可以通过超声波硬度计测取获得,超声波硬度计为本领域技术人员所熟知,其具体结构及运行原理在此不做详细赘述。
68.可选地,调节模块501还被配置为确定岩土的硬度与第一支撑套筒202的移动对应关系,并根据对应关系控制驱动电机101正转或反转的圈数。这样,调节模块501可以根据岩土的硬度与驱动电机101转动的对应关系,控制驱动电机101的正转圈数,使第一支撑套筒202向上移动并带动多个支撑腿203向内收缩进行收纳,或控制驱动电机101的反转圈数,使第一支撑套筒202向下移动并带动多个支撑腿203向外展开,提高支撑面积,可以提高该装置整体结构的钻探平稳性。
69.值得说明的是,当岩土的硬度为10pa时,驱动电机101正向转动10圈,带动第一支撑套筒202从第二支撑座205的底端面向下移动10cm;当岩土的硬度为5pa时,驱动电机101正向转动5圈,带动第一支撑套筒202从第二支撑座205的底端面向下移动5cm;当岩土的硬度为3pa时,驱动电机101正向转动3圈,带动第一支撑套筒202从第二支撑座205的底端面向下移动3cm,以此类推,由此通过第一支撑套筒202的向下移动,可以带动多个支撑腿203向外展开,从而提高支撑面积。
70.可选地,控制器组件500还与定位打孔机构300和取样收集机构400连接,能够根据岩土的硬度控制定位打孔机构300进行上下移动和转动打孔,并在确定定位打孔机构300位于所需要的打孔深度后,控制取样收集机构400对岩土进行取样收集。这样,在需要进行钻探施工时,使支撑部200达到较佳的支撑面积后,可以进一步地通过控制器组件500控制定位打孔机构300上下移动和转动相互配合并进行打孔钻探,而在定位打孔机构300位于所需
要的钻探深度后,再通过控制器组件500控制取样收集机构400对钻孔内的岩土进行取样收集,从而有利于进行方便快捷的操作和使用,可以有效地提高岩土体钻探施工以及取样的效率。
71.可选地,控制器组件500能够根据岩土的硬度控制定位打孔机构300进行上下移动和转动打孔包括:确定岩土的硬度与升降电机306的转速对应关系,以及确定岩土的硬度与旋转电机310的转速对应关系,并根据岩土的硬度与升降电机306的转速、旋转电机310的转速对应关系,控制升降电机306和旋转电机310的转速。这样,能够根据岩土的硬度精确地控制升降电机306和旋转电机310的转速,从而使钻头303可以平稳地向下移动并转动钻探,有利于避免钻头303发生损坏,提高钻探效率。
72.可以理解地,当岩土的硬度为10pa时,升降电机306的转速为2000转/min,旋转电机310的转速为3000转/min;当岩土的硬度为8pa时,升降电机306的转速为3000转/min,旋转电机310的转速为2000转/min;当岩土的硬度为6pa时,升降电机306的转速为4000转/min,旋转电机310的转速为1000转/min,以此类推。
73.可选地,控制器组件500还包括:确认模块502和第一控制模块503。确认模块502与调节模块501连接,被配置为确认调节模块501调节多个支撑腿203的支撑面积是否完成;第一控制模块503与确认模块502连接,被配置为在确认模块502确定调节模块501调节多个支撑腿203的支撑面积完成后,控制升降电机306旋转。这样,可以在多个支撑腿203向外展开提高支撑面积完成后,再通过第一控制模块503控制升降电机306进行旋转,带动旋转部302上下移动,从而使与旋转部302连接的钻头303位于钻探位置上,有利于提高该装置在钻探施工时整体结构的平稳性,可以有效地提高钻探施工的效率。
74.可选地,在确认模块502确定调节模块501调节多个支撑腿203向外展开提高支撑面积完成后,根据第一支撑套筒202的移动距离与钻头303的升降距离的对应关系,控制钻头303进行升降。这样,能够在第一支撑套筒202向下移动使多个支撑腿203的支撑面积提高后,相对应的提升钻头303的高度,从而可以避免钻头303再次进入到钻孔内进行钻探时,钻头303的底端与岩土发生硬性接触,导致钻头303损坏,同时防止钻头303与岩土产生硬性接触导致该用于岩土施工的便携式钻探收集装置的整体结构发生倾斜,进而有利于进一步地提高钻头303钻探的平稳性;并且还能够使钻头303再次进入到钻孔内进行钻探时,可以使钻头303位于之前的钻探位置,进而对岩土进行钻探,可以有效地提高钻头303的钻探效率。
75.例如,第一支撑套筒202向下移动10cm时,控制钻头303相对应的向上移动10cm;第一支撑套筒202向下移动5cm时,控制钻头303相对应的向上移动5cm;第一支撑套筒202向下移动3cm时,控制钻头303相对应的向上移动3cm;反之,第一支撑套筒202向上移动10cm时,控制钻头303相对应的向下移动10cm;第一支撑套筒202向上移动5cm时,控制钻头303相对应的向下移动5cm;第一支撑套筒202向上移动3cm时,控制钻头303相对应的向下移动3cm。
76.可选地,控制器组件500还包括:感应模块504。感应模块504设置于钻头303上,被配置为感应和接收钻头303与地面接触时所产生的压力,且感应模块504与第一控制模块503连接,第一控制模块503能够在感应模块504感应和接收到钻头303与地面接触产生压力时,控制升降电机306停止运行。这样,能够在钻头303与地面接触时,及时控制升降电机306停止运行,有利于避免钻头303在升降电机306的带动下继续向地面移动,防止钻头303与地
面产生硬性接触发生损坏,提高钻头303的使用寿命。
77.可选地,控制器组件500还包括:第二控制模块505。第二控制模块505与感应模块504和旋转电机310连接,且第二控制模块505被配置为能够接收到感应模块504感应和接收到的钻头303与地面接触产生压力时,并控制旋转电机310转动。这样,能够在确定钻头303与地面接触时,通过第二控制模块505控制旋转电机310转动,从而使钻头303在旋转电机310的带动下转动并进行钻孔,有利于在钻头303与地面刚接触时,及时控制钻头303转动,可以避免钻头303发生损坏。
78.值得说明的是,旋转电机310的转速达到3000转/min时,升降电机306开始转动并带动钻头303向下移动钻探。这样,能够在钻头303与地面接触时,及时控制升降电机306停止运行,然后控制旋转电机310转动,并在旋转电机310达到标准转速后,再通过控制升降电机306转动并带动钻头303向下移动钻探。
79.可选地,控制器组件500还包括:第三控制模块506。第三控制模块506与旋转电机310和伸缩杆401连接,被配置为能够在旋转电机310停止运行的情况下,控制伸缩杆401伸缩移动。这样,能够在钻头303到达钻探深度后,及时通过第二控制模块505控制旋转电机310停止运行,避免钻头303继续旋转,然后进一步的第三控制模块506会控制伸缩杆401伸缩移动,从而带动收集筒404伸入至岩土内进行取样收集,有利于防止钻头303发生损坏以及对收集筒404的取样收集造成阻碍,进而提高钻头303的钻探效率以及收集筒404的采样收集的平稳性。
80.如图13所示,可选地,用于岩土施工的便携式钻探收集装置还包括:测量模块507。测量模块507设置于第一支撑座305的顶部一侧,且测量模块507的发射端与往复丝杠307的顶端面相平齐,被配置为测量支撑板304的移动距离。这样,可以使测量模块507的测量视场覆盖在支撑板304上,能够通过测量模块507测量支撑板304与测量模块507之间的距离,从而直接获得支撑板304的移动距离,而支撑板304的移动距离即为钻头303的钻探深度,从而有利于通过测量模块507实时测量钻头303的钻探深度。
81.可选地,测量模块507为红外测距仪。这样,便于测量模块507对支撑板304进行红外测距,进而可以根据所测得的距离及时确认钻头303的钻探深度。
82.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例,以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求,否则单独的部件和功能是可选的,并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
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