一种地质勘察取芯装置及取芯方法与流程

本发明涉及地质勘查设备，特别涉及一种地质勘察取芯装置及取芯方法。

背景技术：

1、取芯装置可用于地质工程勘查作业、取芯探测、取样等对地表进行各种勘探研究的工作中。

2、中国专利cn211900528u公开了一种地质工程勘查用取芯装置，通过给取芯装置设置有支架装置，支架装置连接有三根伸缩杆，通过内外管旋转可调节伸缩杆长度，伸缩杆两端焊接有螺杆，固定底板设有三个螺孔，套管底部设有个螺孔，通过伸缩两端分别与套管底部和固定板底部螺孔相连接，钻杆与套管螺纹连接，以此固定好支架装置，方便作业人员使用中固定位置或者无需使用时便于取芯装置放置。

3、上述装置通过设置的支撑底板将设备立于地面上，并且通过钻头进行钻探，但是在实际钻探过程中，当钻头遇到硬物且硬物的形状不规则时，钻头转动的过程中会受到较大的阻力，以致于钻头会向机箱传递较大的反作用力，一方面不利于工作人员操作，另一方面也存在一定的安全隐患。

4、因此，有必要提供一种地质勘察取芯装置及取芯方法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种地质勘察取芯装置及取芯方法，以解决上述背景技术中提出的现有装置通过设置的支撑底板将设备立于地面上，并且通过钻头进行钻探，但是在实际钻探过程中，当钻头遇到硬物且硬物的形状不规则时，钻头转动的过程中会受到较大的阻力，以致于钻头会向机箱传递较大的反作用力，一方面不利于工作人员操作的问题。

2、基于上述思路，本发明提供如下技术方案：一种地质勘察取芯装置，包括钻筒以及设置于钻筒上方的壳体，壳体的两侧均固定设置有凸台，所述壳体下方设置有底板，底板的顶面两侧均固定设置有立杆，立杆穿过凸台并与其滑动配合，所述底板上设置有插杆，且插杆的上方设置有驱动单元，所述钻筒的外侧套设有与驱动单元相配合的齿圈；

3、所述钻筒内壁靠近底端的位置处向内凹陷形成环状的储存槽，且储存槽内设置有环形板，所述环形板的外侧面上开设有卡槽，钻筒上弹性设置有与卡槽相配合的卡块，所述钻筒上设置有与齿圈相配合的限位组件，当钻筒相对于环形板移动时，齿圈通过限位组件与钻筒相连接，使得钻筒能够同步带动齿圈旋转，进而带动插杆插入至地面内。

4、作为本发明进一步的方案：所述限位组件包括与钻筒滑动配合的滑条，所述钻筒的外侧周面上开设有条形槽，滑条滑动设置于条形槽内，所述环形板的外侧周面上开设有环形凹槽，环形凹槽处转动套设有套环，套环与滑条之间固定设置有拉绳，条形槽的内部前后两侧壁上均开设有直线状的导向槽以及弧状的限位槽，所述导向槽位于限位槽的两端并与限位槽相连通，所述滑条上固定设置有滑块，所述滑块与导向槽、限位槽滑动配合，当滑块位于限位槽上方的导向槽内部时，所述滑条的外侧面与钻筒的外侧周面相平齐。

5、作为本发明进一步的方案：所述齿圈的内壁处弹性设置有与条形槽相配合的凸块。

6、作为本发明进一步的方案：所述驱动单元包括设置于插杆上方的转轴，转轴的底面固定设置有滑杆，插杆的顶部开设有与滑杆滑动配合的滑槽，所述滑杆以及滑槽的横截面均设置为多边形，所述转轴的外侧固定套设有与齿圈相啮合的齿轮，所述插杆的外侧套设有连接环，连接环固定安装于底板顶部，插杆穿过连接环并与其螺纹连接。

7、作为本发明进一步的方案：所述环形板的顶部固定设置有套筒，所述套筒顶端弹性设置有定位杆，储存槽的顶壁开设有与定位杆相配合的定位槽。

8、作为本发明进一步的方案：所述卡块靠近环形板的一端设置为球面。

9、作为本发明进一步的方案：所述底板的中心位置处开设有贯穿的通孔，所述通孔与钻筒相配合。

10、作为本发明进一步的方案：所述滑槽内设置有复位弹簧，复位弹簧固定设置于滑槽内部端面与滑杆之间。

11、作为本发明进一步的方案：所述条形槽内部顶面与滑条顶面之间固定设置有牵引绳。

12、一种使用上述地质勘察取芯装置进行取芯的方法，包括如下步骤：将底板移动至待取样的地点，带动钻筒旋转使其插入至地面内进行取样，当取样过程中遇到硬物时，钻筒相对于环形板向下移动，从而通过拉绳带动滑条移动至条形槽内，利用凸块与条形槽的配合使得钻筒能够带动齿圈转动，进而通过齿轮带动插杆旋转，通过插杆将底板固定于地面上。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：此装置通过设置的环形板与钻筒相配合，当钻筒过程中遇到硬物时，环形板会率先与硬物接触并停止转动，使得钻筒与环形板脱离连接，避免反作用力导致壳体晃动而误伤工作人员，随着钻筒相对于环形板向下移动，插杆逐渐插入至地面内，以此来将底板固定于地面上，后期当环形板、钻筒切割硬物时，即使反作用力会传递至壳体处，但是壳体与底板相连接，因此，可以避免壳体晃动，有利于对工作人员进行保护，而如果钻探的过程中没有硬物阻挡，插杆则不会插入至地面很深的位置，有利于工作人员在取样之后快速移动装置进行下一次取样，能够提高取样的效率。

技术特征：

1.一种地质勘察取芯装置，包括钻筒以及设置于钻筒上方的壳体，壳体的两侧均固定设置有凸台，所述壳体下方设置有底板，底板的顶面两侧均固定设置有立杆，立杆穿过凸台并与其滑动配合，其特征在于：所述底板上设置有插杆，且插杆的上方设置有驱动单元，所述钻筒的外侧套设有与驱动单元相配合的齿圈；

2.根据权利要求1所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述限位组件包括与钻筒滑动配合的滑条，所述钻筒的外侧周面上开设有条形槽，滑条滑动设置于条形槽内，所述环形板的外侧周面上开设有环形凹槽，环形凹槽处转动套设有套环，套环与滑条之间固定设置有拉绳，条形槽的内部前后两侧壁上均开设有直线状的导向槽以及弧状的限位槽，所述导向槽位于限位槽的两端并与限位槽相连通，所述滑条上固定设置有滑块，所述滑块与导向槽、限位槽滑动配合，当滑块位于限位槽上方的导向槽内部时，所述滑条的外侧面与钻筒的外侧周面相平齐。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述齿圈的内壁处弹性设置有与条形槽相配合的凸块。

4.根据权利要求3所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述驱动单元包括设置于插杆上方的转轴，转轴的底面固定设置有滑杆，插杆的顶部开设有与滑杆滑动配合的滑槽，所述滑杆以及滑槽的横截面均设置为多边形，所述转轴的外侧固定套设有与齿圈相啮合的齿轮，所述插杆的外侧套设有连接环，连接环固定安装于底板顶部，插杆穿过连接环并与其螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述环形板的顶部固定设置有套筒，所述套筒顶端弹性设置有定位杆，储存槽的顶壁开设有与定位杆相配合的定位槽。

6.根据权利要求1所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述卡块靠近环形板的一端设置为球面。

7.根据权利要求1所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述底板的中心位置处开设有贯穿的通孔，所述通孔与钻筒相配合。

8.根据权利要求4所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述滑槽内设置有复位弹簧，复位弹簧固定设置于滑槽内部端面与滑杆之间。

9.根据权利要求2所述的一种地质勘察取芯装置，其特征在于：所述条形槽内部顶面与滑条顶面之间固定设置有牵引绳。

10.一种使用如权利要求4-9中任意一项所述地质勘察取芯装置进行取芯的方法，其特征在于，包括如下步骤：将底板移动至待取样的地点，带动钻筒旋转使其插入至地面内进行取样，当取样过程中遇到硬物时，钻筒相对于环形板向下移动，从而通过拉绳带动滑条移动至条形槽内，利用凸块与条形槽的配合使得钻筒能够带动齿圈转动，进而通过齿轮带动插杆旋转，通过插杆将底板固定于地面上。

技术总结
本发明公开了一种地质勘察取芯装置及取芯方法，属于地质勘查设备技术领域，包括钻筒以及设置于钻筒上方的壳体，壳体的两侧均固定设置有凸台，底板的顶面两侧均固定设置有立杆，立杆穿过凸台并与其滑动配合，所述底板上设置有插杆，且插杆的上方设置有驱动单元，所述钻筒的外侧套设有与驱动单元相配合的齿圈；通过设置的环形板与钻筒相配合，当钻筒过程中遇到硬物时，环形板会率先与硬物接触并停止转动，使得钻筒与环形板脱离连接，避免反作用力导致壳体晃动而误伤工作人员，随着钻筒相对于环形板向下移动，插杆逐渐插入至地面内，以此来将底板固定于地面上。

技术研发人员：陈国芳,王国栋,武威,马雄华,赵邦强,常景涛,王伟,王培林,郭凤美
受保护的技术使用者：山西省第三地质工程勘察院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31