一种水工环地质勘察取样装置的制作方法

1.本实用新型涉及水工环技术领域，具体为一种水工环地质勘察取样装置。


背景技术：

2.水工环指的是水文地质、工程地质和环境地质，水文地质是研究地下水的科学，它主要是研究地下水的分布和形成规律，地下水的物理性质和化学成分，地下水资源及其合理利用，地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等，在进行水工环地质勘察时，需要使用到水工环地质勘察取样装置。
3.但现有的水工环地质勘察取样装置仍旧存在一些问题，如在对土壤进行取样时，通常采用带有螺旋叶片的钻头进行钻土取样，这样会使不同深度的泥土容易混合在一起，无法精确的对不同深度的泥土进行分类采样，最终影响勘查结果。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种水工环地质勘察取样装置，能够对不同深度的土层进行分别取样，提高泥土取样精度，解决了泥土取样易导致不同土层的泥土混合在一起的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水工环地质勘察取样装置，包括可竖直伸入待取样泥土中的钻头，所述钻头外壁设有螺旋叶片，所述钻头内部为中空结构，还包括分层取样机构，所述分层取样机构包括设于所述钻头内部且沿所述钻头的高度方向间隔分布的多个中空取样嘴以及开设于所述钻头侧壁上的且与所述取样嘴位置相对应的取样孔，所述取样嘴朝向所述钻头外部的一端为开口结构，还包括驱动多个所述取样嘴沿所述钻头径向伸缩的驱动机构。
6.可选的，所述驱动机构包括转动设于所述钻头内部的螺杆、加工于所述螺杆外壁的多个螺纹组以及驱动所述螺杆旋转的取样电机，每个所述螺纹组包括螺旋方向相反的两个外螺纹，两个所述外螺纹上均螺纹连接有螺纹套筒，两个所述螺纹套筒与所述取样嘴之间均通过连杆铰接。
7.可选的，所述螺杆两端均通过轴承座与所述钻头内壁转动连接，所述取样电机安装在所述钻头内部的一端，所述取样电机输出端与所述螺杆的一端之间通过两个伞齿轮传动连接。
8.可选的，所述取样嘴朝向所述钻头外部的一端为锥形结构。
9.可选的，每个所述取样嘴包括一中空的取样筒和连接于所述取样筒一端的筒座，所述筒座与所述连杆铰接，所述筒座朝向所述取样筒的端面上设有一螺柱，所述取样筒端面开有与所述螺柱适配的螺纹孔，且所述螺纹孔与所述取样筒内部相通。
10.可选的，还包括机架，所述机架包括一底环和位于所述底环上方的安装板，所述底环与所述安装板之间通过多根支撑杆连接，所述安装板顶部安装有直线电机，所述直线电机输出端贯穿至所述安装板底部且固定连接有钻土电机，所述钻土电机输出端与所述钻头
的顶端固定。
11.可选的，所述底环为圆环形，所述安装板为圆形板，且所述底环外径大于所述安装板直径。
12.与现有技术相比，本实用新型提供了一种水工环地质勘察取样装置，具备以下有益效果：
13.1.本实用新型通过设置中空的钻头，并且在钻头内部设置包含多个取样嘴的分层取样机构，将钻头伸入待取样泥土中后，通过驱动机构驱动多个取样嘴伸出至钻头外部，可对不同深度的土层进行分别取样，这样避免了不同深度的泥土混合在一起，提高了泥土取样的精度；
14.2.本实用新型通过将螺杆设置在远离取样孔的钻头一侧壁上，有效的保证了取样嘴的伸缩范围足够大，以便取样嘴能够取出更多的泥土进行检测；
15.3.本实用新型通过设置包含取样筒和筒座的取样嘴，并且将取样筒与筒座之间通过螺柱与螺纹孔的螺纹配合可拆卸连接，这样方便将取样筒拆卸后取出其内部的泥土，而由于螺纹孔与取样筒内部相通，这样可以利用外部的杆状部件插入螺纹孔内将取样筒内部的泥土推出，进一步的方便了取样筒中泥土的取出。
附图说明
16.图1为本实用新型的整体结构示意图；
17.图2为本实用新型的取样嘴结构示意图；
18.图3为本实用新型的取样筒和筒座拆分结构示意图；
19.图4为本实用新型的主视剖面结构示意图；
20.图5为本实用新型的图4的a处放大结构示意图。
21.图中：1、钻头；2、螺旋叶片；3、取样嘴；30、取样筒；31、筒座；32、螺柱；33、螺纹孔；4、取样孔；5、螺杆；50、外螺纹；6、连杆；7、螺纹套筒；8、取样电机；9、伞齿轮；10、直线电机；11、轴承座；12、底环；13、安装板；14、支撑杆；15、钻土电机。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.实施例：请参阅图1至图5，本实用新型的实施例提供一种技术方案：一种水工环地质勘察取样装置，包括可竖直伸入待取样泥土中的钻头1，钻头1外壁设有螺旋叶片2，钻头1内部为中空结构，还包括分层取样机构，分层取样机构包括设于钻头1内部且沿钻头1的高度方向间隔分布的多个中空取样嘴3以及开设于钻头1侧壁上的且与取样嘴3位置相对应的取样孔4，取样嘴3朝向钻头1外部的一端为开口结构，还包括驱动多个取样嘴3沿钻头1径向伸缩的驱动机构，将钻头1伸入待取样泥土中后，通过驱动机构驱动多个取样嘴3沿钻头1径向移动后从取样孔4伸出，对不同深度的土层进行取样，取样的泥土会通过取样嘴3端部的开口嵌入取样嘴3内部，这样避免了不同深度的泥土混合在一起，提高了泥土取样的精度。
24.在上述实施例的基础之上，本实施例的驱动机构包括转动设于钻头1内部的螺杆5、加工于螺杆5外壁的多个螺纹组以及驱动螺杆5旋转的取样电机8，每个螺纹组包括螺旋方向相反的两个外螺纹50，两个外螺纹50上均螺纹连接有螺纹套筒7，两个螺纹套筒7与取样嘴3之间均通过连杆6铰接，当取样电机8正转时，带动螺杆5正转，与螺杆5上每个螺纹组连接的两个螺纹套筒7相互靠近，进而通过连杆6推动取样嘴3伸出至钻头1外部，当取样电机8反转时，带动螺杆5反转，与螺杆5上每螺纹组连接的两个螺纹套筒7相互远离，进而通过连杆6推动取样嘴3缩回至钻头1内，以此实现取样嘴3的伸缩取样。
25.为了给取样嘴3提供足够的伸缩活动空间，在上述实施例的基础之上，本实施例的螺杆5两端均通过轴承座11与钻头1内壁转动连接，取样电机8安装在钻头1内部的一端，取样电机8输出端与螺杆5的一端之间通过两个伞齿轮9传动连接，将螺杆5安装在远离取样孔4的钻头1一侧壁上，可以有效的保证取样嘴3的伸缩范围足够大，以便取样嘴3能够取出较多的泥土进行检测。
26.在上述实施例的基础之上，本实施例的取样嘴3朝向钻头1外部的一端为锥形结构，锥形结构的取样嘴3可以更加顺利的插入泥土中，有利于泥土取样过程的顺利进行。
27.在上述实施例的基础之上，本实施例的每个取样嘴3包括一中空的取样筒30和连接于取样筒30一端的筒座31，筒座31与连杆6铰接，筒座31朝向取样筒30的端面上设有一螺柱32，取样筒30端面开有与螺柱32适配的螺纹孔33，且螺纹孔33与取样筒30内部相通，取样筒30与筒座31的可拆卸连接，可以方便将取样筒30拆卸后取出其内部的泥土，而由于螺纹孔33与取样筒30内部相通，这样可以利用外部的杆状部件插入螺纹孔33内将取样筒30内部的泥土推出，进一步的方便了取样筒30中泥土的取出。
28.在上述实施例的基础之上，本实施例还包括机架，机架包括一底环12和位于底环12上方的安装板13，底环12与安装板13之间通过多根支撑杆14连接，安装板13顶部安装有直线电机10，直线电机10输出端贯穿至安装板13底部且固定连接有钻土电机15，钻土电机15输出端与钻头1的顶端固定，机架给钻头1提供了支撑，直线电机10为钻头1提供了竖直移动的驱动力，使钻头1能够插入泥土中，而钻土电机15则能够驱动钻头1旋转，在配合钻头1外壁的螺旋叶片2的情况下，使钻头1可以更加顺利的插入泥土中。
29.在上述实施例的基础之上，本实施例的底环12为圆环形，安装板13为圆形板，且底环12外径大于安装板13直径，如此设置，可以使装置更加稳定的放置在地面上，以便钻土取样的工作顺利进行。
30.工作原理：首先，将装置移至待取样的地面上方，然后启动直线电机10和钻土电机15，直线电机10推动钻头1下移，钻土电机15带动钻头1旋转，使钻头1垂直插入泥土内，钻取一个具有一定深度的孔，然后启动取样电机8，控制取样电机8正转，取样电机8带动螺杆5转动，使得与每个取样嘴3连接的两个螺纹套筒7相互靠近，从而通过连杆6推动取样嘴3伸出至钻头1外部并插入上述孔内壁的泥土中进行取样，这样，钻头1内部的多个取样嘴3可以取得不同深度的土层中的泥土样品，泥土装入取样嘴3后，控制取样电机8反转，使取样嘴3缩回钻头1内部，并通过直线电机10将钻头1移出至地面，最后，再次控制取样电机8正转，将取样嘴3伸出钻头1外部，拧下取样嘴3中的取样筒30，即可获得取样筒30内的泥土，由于取样过程中，不同土层的样品泥土之间没有混合，因此，这样获得的泥土样品更有检测价值。
31.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。