一种取样检测钻孔装置的制作方法

本发明涉及取样设备的领域，尤其是涉及一种取样检测钻孔装置。

背景技术：

1、在矿业工作当中，地质勘探是进行采矿之前的必要工作，而地质勘探活动当中，大多数的地质资料均处于地下的泥土或者岩石当中，在收集地质资料时，需要通过专用的钻探设备和方式从地表以下获取样本。

2、相关技术可参考公告号为cn216349664u的中国专利公开了一种用于煤矿的地质取样装置，架体上端连接减速电机，液压缸通过连接板与减速电机连接，液压缸下端设置第一旋转电机和钻头，钻头内部设有用于取样的转轴，架体侧面连接固定架，固定架上安装第二旋转电机和研磨器，该装置在钻孔的同时进行取样，使得取样过程更加的方便，取样后的样品使用研磨器进行研磨，能够实现取样研磨一体化作业，有效提高工作效率。

3、针对上述中的相关技术，通过转轴和第二螺旋纹提取样本时，样本的提取范围受到钻头直径的影响，样本的提取范围在钻头所钻探出的钻孔之内，如果需要扩大样本的提取范围，还需要重复钻孔和取样的过程，影响取样效率。

技术实现思路

1、为了在减少钻孔次数的同时，提高取样范围，进而提高取样效率，本技术提供一种取样检测钻孔装置。

2、本技术提供一种取样检测钻孔装置，采用如下的技术方案：

3、一种取样检测钻孔装置，包括钻头、旋转机构、推进机构和支撑架，支撑架沿长度方向滑动连接有支撑座，推进机构与支撑架固定连接，用于推动支撑座移动，钻头位于支撑座上方，并且沿支撑座移动方向设置，钻头与支撑座转动连接，旋转机构设置于支撑座上端部，用于带动钻头转动，钻头中空设置，并且钻头内沿长度方向设置有若干取样管，取样管与钻头垂直设置，钻头沿直径方向开设有与取样管对应的避让口，取样管靠近避让口的一端固设有钻齿环，并且开设有与钻齿环适配的取样口，取样管背离钻齿环的一端固设有多棱柱，钻头转动连接有与多棱柱适配的多棱管，多棱管套设于多棱柱外侧，用于带动多棱柱转动，多棱管外侧同轴固定有蜗轮，钻头转动连接有与蜗轮啮合的蜗杆，蜗杆与钻头轴线平行，旋转机构设置有用于带动蜗杆转动的连接件，同时连接件与钻头连接或分离，钻头内还设有用于带动多棱柱沿轴线方向移动的平移件。

4、通过采用上述技术方案，支撑架为支撑座、钻转装置和推进机构提供支撑，旋转机构带动钻头转动时，推进机构带动支撑座移动，进而实现钻头沿轴向的钻进。钻头移动时带动所有取样管移动，当取样管移动至取样位置时，将连接件与钻头分离，并使连接件与蜗杆连接，对钻头进行定位之后，旋转机构工作时通过连接件带动蜗杆旋转，通过蜗杆与相应蜗轮的啮合作用，当蜗杆转动时带动相应蜗轮转动，蜗轮转动时通过多棱管带动多棱柱旋转，此时通过平移件带动多棱柱沿轴线方向移动，使得旋转的多棱柱推动取样管从避让口处伸出，多棱柱转动时带动取样管转动，并通过钻齿环在取样位置钻进，并通过取样口进行取样，在同一钻孔内，通过钻转钻头进而便于调节取样管的取样位置，通过控制取样管的伸出长度，进而便于多次在不同位置取样，有利于在减少钻孔次数的同时，提高取样范围，进而提高取样效率。

5、可选的，所述伸缩件包括若干螺纹杆，若干螺纹杆与多棱柱一一对应，螺纹杆与钻头固定连接并且与相应多棱柱同轴设置，多棱柱背离取样口的一侧设有与螺纹杆适配的螺纹孔，螺纹杆与相应螺纹孔螺纹连接。

6、通过采用上述技术方案，螺纹杆与螺纹孔配合，进而使钻头对多棱柱进行限位和导向，当多棱柱绕螺纹杆转动时，同样沿螺纹杆轴线方向移动，进而通过向不同方向转动多棱柱以实现取样管的平移。

7、可选的，所述取样管设有卡样环，卡样环与取样管同轴设置，并且卡样环的一侧沿轴线开通有断口，在卡样环处于自然状态时，卡样环在断口处的两侧边相互分离，卡样环外壁的直径沿多棱杆指向取样管的方向逐渐减小，取样管开设有用于放置卡样环的环形槽，卡样环位于环形槽内并且沿轴线方向与环形槽内壁滑动连接。

8、通过采用上述技术方案，初始状态下，当取样管对岩石进行钻孔取样时，岩石样本进入取样口后从卡样环中间穿过且与卡环内壁贴合，此时卡样环处于环形槽靠近多棱柱的一端，当取样管回收时，岩石样本对卡样环施加远离多棱柱的摩擦力，卡样环沿环形槽远离多棱柱时具有沿环向收缩的趋势，此时卡样环对岩石样本进行抱紧，进而通过取样管对样本进行切断，使得样本停留于取样口中。

9、可选的，所述连接件包括转轴、齿轮组和驱动管，转轴与支撑座转动连接，且转轴与旋转机构相连，旋转机构工作时带动转轴转动，支撑座设置有支撑架，钻头沿长度方向贯穿支撑架并且与支撑架转动连接，转轴与钻头同轴设置，齿轮组位于转轴与蜗杆之间，转轴通过齿轮组带动蜗杆转动，驱动管套设于转轴外侧，并且随转轴转动，驱动管套设于钻头外侧，且驱动管靠近钻头的一侧固设有若干驱动块，钻头沿周向开设有若干与驱动块适配的插槽，支撑座设有用于对钻头进行定位的限位件。

10、通过采用上述技术方案，旋转机构带动转轴转动，转轴转动时带动驱动管旋转，初始状态下，当驱动块插设于插槽内时，驱动管转动时带动钻头同步旋转，钻头旋转时，带动蜗杆绕转轴转动，此时齿轮组和蜗杆处于相对静止状态。沿轴线方向移动驱动管，并通过限位件对钻头进行固定后，转轴转动时通过齿轮组带动蜗杆旋转，进而实现对取样管的控制。

11、可选的，所述限位件包括推动气缸、抱紧块和推动杆，抱紧块设置有两组，两组抱紧块分别位于钻头沿径向的两侧，并且沿靠近或远离钻头的方向与支撑座滑动连接，推动气缸与支撑座固定连接，用于带动抱紧块移动，驱动管下端部沿轴向与支撑座滑动连接，推动杆位于抱紧块与驱动管之间，驱动管外侧沿周向转动连接有移动环，推动杆的一端与抱紧块铰接，另一端与移动环铰接。

12、通过采用上述技术方案，初始状态下，抱紧块处于远离钻头的位置，此时驱动块插设于插槽内，当推动气缸带动抱紧块靠近钻头，并对钻头进行抱紧定位时，抱紧块在移动的过程中通过推动杆带动移动环和驱动管远离钻头，进而在对钻头进行定位的同时，实现驱动管与钻头的分离。

13、可选的，所述钻头内还设有封堵板，封堵板位于钻头开设避让口的一侧，封堵板沿钻头轴线方向与钻头滑动连接，驱动管内侧转动连接有转环，封堵板靠近驱动管的一端与转环固定连接，封堵板开设有与避让口一一对应的通口，通口与避让口正对时，驱动管与钻头分离。

14、通过采用上述技术方案，驱动管通过转环与封堵板相连，初始状态下，驱动管与钻头相连时，通口与避让口相对偏斜，此时封堵板对避让口进行封堵，进而降低泥土碎石沿避让口进入钻头的概率，当需要取样时，驱动管远离钻头时通过转环带动封堵板移动，当通口与避让口对接时，驱动管与钻头完全分离，取样管在取样时依次穿过通口和避让口并进行取样。

15、可选的，所述取样管沿钻头轴向开通有下料口，下料口与取样口连通，并且取样口最大直径小于下料口的直径，封堵板背离避让口的一侧铰接有顶杆，顶杆铰接轴线与钻头轴线垂直，顶杆远离封堵板的一端垂直固定有导向杆，钻头内固设有与顶杆对应的导向块，导向块开设有与导向杆适配的导向槽，导向槽沿钻头远离驱动管的方向，逐渐向远离避让口的方向弯曲，导向杆插设于导向槽内并且沿导向槽内壁与导向块滑动连接，钻头内设有与取样管一一对应的放料盒，放料盒相应取样管的下料口正对。

16、通过采用上述技术方案，在向下取样时，当通口与避让口正对时，导向杆位于导向槽靠近驱动管的一端，此时顶杆靠近封堵板。当完成取样，取样管回收至钻头内后，操纵封堵板对避让口进行封堵，此时导向柱沿导向槽移动，导向柱移动时带动顶杆靠近多棱柱，并使顶杆将取样口内的样本推动至下料口处，此时，样本在重力的作用下进入放料盒内，进而便于一次性提取多个样本。

17、可选的，所述封堵板固设有与取样管一一对应的推杆，并且推杆处于取样管背离放料盒的一侧，推杆靠近相应取样管的一侧固设有推板，推板相应取料管的下料口正对。

18、通过采用上述技术方案，当顶杆带动样本进入下料口后，推杆带动推板与下料口处的样本接触，进而降低样本在下料口处卡死的概率。

19、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

20、1.支撑架为支撑座、钻转装置和推进机构提供支撑，旋转机构带动钻头转动时，推进机构带动支撑座移动，进而实现钻头沿轴向的钻进。钻头移动时带动所有取样管移动，当取样管移动至取样位置时，将连接件与钻头分离，并使连接件与蜗杆连接，对钻头进行定位之后，旋转机构工作时通过连接件带动蜗杆旋转，通过蜗杆与相应蜗轮的啮合作用，当蜗杆转动时带动相应蜗轮转动，蜗轮转动时通过多棱管带动多棱柱旋转，此时通过平移件带动多棱柱沿轴线方向移动，使得旋转的多棱柱推动取样管从避让口处伸出，多棱柱转动时带动取样管转动，并通过钻齿环在取样位置钻进，并通过取样口进行取样，在同一钻孔内，通过钻转钻头进而便于调节取样管的取样位置，通过控制取样管的伸出长度，进而便于多次在不同位置取样，有利于在减少钻孔次数的同时，提高取样范围，进而提高取样效率；

21、2.初始状态下，当取样管对岩石进行钻孔取样时，岩石样本进入取样口后从卡样环中间穿过且与卡环内壁贴合，此时卡样环处于环形槽靠近多棱柱的一端，当取样管回收时，岩石样本对卡样环施加远离多棱柱的摩擦力，卡样环沿环形槽远离多棱柱时具有沿环向收缩的趋势，此时卡样环对岩石样本进行抱紧，进而通过取样管对样本进行切断，使得样本停留于取样口中。

技术特征：

1.一种取样检测钻孔装置，包括钻头(1)、旋转机构(2)、推进机构(3)和支撑架(4)，支撑架(4)沿长度方向滑动连接有支撑座(41)，推进机构(3)与支撑架(4)固定连接，用于推动支撑座(41)移动，钻头(1)位于支撑座(41)上方，并且沿支撑座(41)移动方向设置，钻头(1)与支撑座(41)转动连接，旋转机构(2)设置于支撑座(41)上端部，用于带动钻头(1)转动，其特征在于：钻头(1)中空设置，并且钻头(1)内沿长度方向设置有若干取样管(5)，取样管(5)与钻头(1)垂直设置，钻头(1)沿直径方向开设有与取样管(5)对应的避让口(11)，取样管(5)靠近避让口(11)的一端固设有钻齿环(51)，并且开设有与钻齿环(51)适配的取样口(52)，取样管(5)背离钻齿环(51)的一端固设有多棱柱(53)，钻头(1)转动连接有与多棱柱(53)适配的多棱管(12)，多棱管(12)套设于多棱柱(53)外侧，用于带动多棱柱(53)转动，多棱管(12)外侧同轴固定有蜗轮(13)，钻头(1)转动连接有与蜗轮(13)啮合的蜗杆(14)，蜗杆(14)与钻头(1)轴线平行，旋转机构(2)设置有用于带动蜗杆(14)转动的连接件，同时连接件与钻头(1)连接或分离，钻头(1)内还设有用于带动多棱柱(53)沿轴线方向移动的平移件(15)。

2.根据权利要求1所述的一种取样检测钻孔装置，其特征在于：所述平移件(15)包括若干螺纹杆，若干螺纹杆与多棱柱(53)一一对应，螺纹杆与钻头(1)固定连接并且与相应多棱柱(53)同轴设置，多棱柱(53)背离取样口(52)的一侧设有与螺纹杆适配的螺纹孔(531)，螺纹杆与相应螺纹孔(531)螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种取样检测钻孔装置，其特征在于：所述取样管(5)设有卡样环(522)，卡样环(522)与取样管(5)同轴设置，并且卡样环(522)的一侧沿轴线开通有断口，在卡样环(522)处于自然状态时，卡样环(522)在断口处的两侧边相互分离，卡样环(522)外壁的直径沿多棱杆指向取样管(5)的方向逐渐减小，取样管(5)开设有用于放置卡样环(522)的环形槽(521)，卡样环(522)位于环形槽(521)内并且沿轴线方向与环形槽(521)内壁滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种取样检测钻孔装置，其特征在于：所述连接件包括转轴(61)、齿轮组(62)和驱动管(63)，转轴(61)与支撑座(41)转动连接，且转轴(61)与旋转机构(2)相连，旋转机构(2)工作时带动转轴(61)转动，支撑座(41)设置有支撑架(4)，钻头(1)沿长度方向贯穿支撑架(4)并且与支撑架(4)转动连接，转轴(61)与钻头(1)同轴设置，齿轮组(62)位于转轴(61)与蜗杆(14)之间，转轴(61)通过齿轮组(62)带动蜗杆(14)转动，驱动管(63)套设于转轴(61)外侧，并且随转轴(61)转动，驱动管(63)套设于钻头(1)外侧，且驱动管(63)靠近钻头(1)的一侧固设有若干驱动块(631)，钻头(1)沿周向开设有若干与驱动块(631)适配的插槽(16)，支撑座(41)设有用于对钻头(1)进行定位的限位件(44)。

5.根据权利要求4所述的一种取样检测钻孔装置，其特征在于：所述限位件(44)包括推动气缸(441)、抱紧块(442)和推动杆(443)，抱紧块(442)设置有两组，两组抱紧块(442)分别位于钻头(1)沿径向的两侧，并且沿靠近或远离钻头(1)的方向与支撑座(41)滑动连接，推动气缸(441)与支撑座(41)固定连接，用于带动抱紧块(442)移动，驱动管(63)下端部沿轴向与支撑座(41)滑动连接，推动杆(443)位于抱紧块(442)与驱动管(63)之间，驱动管(63)外侧沿周向转动连接有移动环(633)，推动杆(443)的一端与抱紧块(442)铰接，另一端与移动环(633)铰接。

6.根据权利要求4所述的一种取样检测钻孔装置，其特征在于：所述钻头(1)内还设有封堵板(17)，封堵板(17)位于钻头(1)开设避让口(11)的一侧，封堵板(17)沿钻头(1)轴线方向与钻头(1)滑动连接，驱动管(63)内侧转动连接有转环(632)，封堵板(17)靠近驱动管(63)的一端与转环(632)固定连接，封堵板(17)开设有与避让口(11)一一对应的通口(171)，通口(171)与避让口(11)正对时，驱动管(63)与钻头(1)分离。

7.根据权利要求6所述的一种取样检测钻孔装置，其特征在于：所述取样管(5)沿钻头(1)轴向开通有下料口(523)，下料口(523)与取样口(52)连通，并且取样口(52)最大直径小于下料口(523)的直径，封堵板(17)背离避让口(11)的一侧铰接有顶杆(172)，顶杆(172)铰接轴线与钻头(1)轴线垂直，顶杆(172)远离封堵板(17)的一端垂直固定有导向杆(173)，钻头(1)内固设有与顶杆(172)对应的导向块(19)，导向块(19)开设有与导向杆(173)适配的导向槽(191)，导向槽(191)沿钻头(1)远离驱动管(63)的方向，逐渐向远离避让口(11)的方向弯曲，导向杆(173)插设于导向槽(191)内并且沿导向槽(191)内壁与导向块(19)滑动连接，钻头(1)内设有与取样管(5)一一对应的放料盒(18)，放料盒(18)相应取样管(5)的下料口(523)正对。

8.根据权利要求7所述的一种取样检测钻孔装置，其特征在于：所述封堵板(17)固设有与取样管(5)一一对应的推杆(174)，并且推杆(174)处于取样管(5)背离放料盒(18)的一侧，推杆(174)靠近相应取样管(5)的一侧固设有推板(175)，推板(175)相应取料管的下料口(523)正对。

技术总结
本发明公开了一种取样检测钻孔装置，涉及取样设备的领域，其包括钻头、旋转机构、推进机构和支撑架，支撑架滑动连接有支撑座，推进机构用于推动支撑座移动，钻头与支撑座转动连接，旋转机构用于带动钻头转动，钻头内垂直设置有若干取样管，取样管开设有取样口，并且固设有用于钻探的钻齿环，取样管背离钻齿环的一端固设有多棱柱，钻头转动连接有用于带动多棱柱转动的多棱管，多棱管外侧同轴固定有蜗轮，钻头转动连接有与蜗轮啮合的蜗杆，旋转机构设置有连接件，连接件用于连接钻头或蜗杆，钻头内还设有用于带动多棱柱沿轴线方向移动的平移件。本申请具有在减少钻孔次数的同时，提高取样范围，进而提高取样效率的效果。

技术研发人员：郭玉豹,孙加晗,张绍飞,原寿松,赵增禄,曲阳,鲁佳明
受保护的技术使用者：山东金都机电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5