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专利号: 2025111791847
申请人: 辽宁睿建建设工程有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种地质勘探的取样装置,其特征在于,包括履带平台(18)、两个可独立升降的升降台(1)和钻台(2),所述升降台(1)上转动安装有通过勘探电机(3)驱动的内筒(4),所述内筒(4)的下部开设有一取样孔(5),所述内筒(4)的内壁转动安装有机座(6),所述机座(6)通过连架(7)与升降台(1)固定连接,所述机座(6)的内壁分别安装有通过第一电机(8)驱动的调距丝杆(9)、通过第二电机(10)驱动的传动轴(34)和与气泵(35)连通的波纹联管(37),所述内筒(4)的内侧设有一组侧探模块,所述调距丝杆(9)上且对应机座(6)与相邻侧探模块之间的位置及两个侧探模块之间的位置均套设有限位弹簧(36),所述钻台(2)的内壁转动安装有外旋筒(11),所述外旋筒(11)套设于内筒(4)上,所述外旋筒(11)与内筒(4)滑动联动,所述外旋筒(11)上安装有螺旋钻叶(12);

所述侧探模块包括移动架(13)和定位架(14),最下方的所述定位架(14)通过调距丝杆(9)驱动,所述定位架(14)上转动安装有驱动丝杆(15),所述驱动丝杆(15)与移动架(13)传动连接,所述移动架(13)的内壁转动安装有钻筒(16),所述钻筒(16)的内壁转动连接有钻轴(17);

所述钻轴(17)上安装有气夹模块,所述定位架(14)上安装有联动模块,所述钻筒(16)、钻轴(17)和驱动丝杆(15)均通过联动模块驱动;所述履带平台(18)上分别安装有多节曲臂模组(19)和电控箱(20),所述电控箱(20)的内部分别安装有单片机和远程中控模块,所述远程中控模块的数据端与单片机数据连接,所述多节曲臂模组(19)上连接有空间位置及空间角度可调的勘探臂(21),所述勘探臂(21)上安装有两个丝杆升降模块(22),两个所述丝杆升降模块(22)分别与升降台(1)和钻台(2)传动连接;所述气泵(35)与波纹联管(37)的连通处固定设置有气压探头,所述气压探头的数据端与单片机数据连接;所述联动模块包括转动连接于定位架(14)上的空心轴(28)、芯轴(29)和联轴(38),所述空心轴(28)和联轴(38)上均安装有第一锥齿,两个所述第一锥齿相互啮合,所述联轴(38)和芯轴(29)上均安装有第二锥齿,两个所述第二锥齿相互啮合,所述空心轴(28)的内部固定开设有两端开口且与传动轴(34)滑动连接的空心槽,所述空心槽和传动轴(34)的横截面均为正多边形,所述钻轴(17)的内部固定开设有尾端开口且与芯轴(29)滑动连接的联槽,所述联槽和芯轴(29)的横截面均为正多边形,所述芯轴(29)通过链带与驱动丝杆(15)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探的取样装置,其特征在于,还包括安装于钻台(2)上的排样筒(23),所述排样筒(23)的底端开口,所述螺旋钻叶(12)与排样筒(23)贴合,所述排样筒(23)上连通有排样管(24),所述排样管(24)呈向下倾斜设置,所述排样管(24)的轴线与水平面之间的夹角为40°。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探的取样装置,其特征在于,所述外旋筒(11)的长度为内筒(4)长度的1.25倍‑1.5倍,所述排样筒(23)的长度为外旋筒(11)长度的0.15倍‑

0.3倍。

4.根据权利要求1所述的一种地质勘探的取样装置,其特征在于,所述内筒(4)上且对应取样孔(5)上方的位置安装有一组呈圆周阵列分布的传动导条(25)。

5.根据权利要求4所述的一种地质勘探的取样装置,其特征在于,所述外旋筒(11)的内部且对应每一传动导条(25)的位置均开设有传动导槽(26),每一所述传动导条(25)均与对应位置的传动导槽(26)滑动连接,所述钻筒(16)的轴线与外旋筒(11)的轴线垂直,所述钻筒(16)的端部设有一组呈圆周阵列分布的钻齿,所述内筒(4)的底端和钻轴(17)的端部均设有尖锥部(27),所述调距丝杆(9)的轴线与外旋筒(11)的轴线平行。

6.根据权利要求5所述的一种地质勘探的取样装置,其特征在于,所述联动模块还包括转动连接于移动架(13)上的反转轴,所述反转轴上安装有反转锥齿,所述钻筒(16)和钻轴(17)上均安装有第三锥齿,两个所述第三锥齿均与反转锥齿传动连接,两个所述第三锥齿分别设置于反转锥齿的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种地质勘探的取样装置,其特征在于,所述气夹模块包括布气环和开设于钻轴(17)内的导气环腔(32),所述钻轴(17)上开设有一组呈圆周阵列分布的凹槽,每个所述凹槽上安装有膨胀夹囊(33),每个所述膨胀夹囊(33)的内腔均与导气环腔(32)连通,所述布气环的内腔与导气环腔(32)转动连通,所述布气环上连通有支管,所述支管的另一端与波纹联管(37)固定连通。

8.一种地质勘探的取样方法,应用于权利要求1至7任意一项所述的一种地质勘探的取样装置,其特征在于,包括以下步骤:

SS01、预设,勘探前,履带平台(18)转移至指定勘探地点,履带平台(18)转移后,勘探臂(21)以设定角度布设,勘探臂(21)布设后,在待勘探地点进行取样位置的标记;

SS02、垂直取样,SS01步骤后,通过对钻台(2)的高度设置,从而使得外旋筒(11)的底端与内筒(4)上的尖锥部(27)的上边缘平齐,随后,在勘探电机(3)的驱动下,外旋筒(11)与内筒(4)同步旋动,钻台(2)和升降台(1)同步下移,钻台(2)和升降台(1)同步下移后,继而在指定勘探地点并以设定角度进行地质的勘探取样,外旋筒(11)钻取出的土样最终经由排样管(24)排出;

SS03、径向多点同步取样,SS02步骤后,外旋筒(11)于待勘探地点开设出具有指定深度的勘探孔,勘探孔钻取完毕后,通过对升降台(1)的高度布设,使得取样孔(5)漏出,取样孔(5)漏出后,依据勘探需求,以通过对调距丝杆(9)的驱动,控制两个侧探模块之间的间距,两个侧探模块之间的间距调节后,传动轴(34)以设定状态输出转速,传动轴(34)输出转速后,钻筒(16)以设定速度由取样孔(5)中漏出,且钻筒(16)和钻轴(17)差速旋动,最终,多个钻筒(16)同步深入待取样地质环境中,钻筒(16)运动完毕后,膨胀夹囊(33)定量充压,随后,钻筒(16)复位,钻筒(16)复位后,将内筒(4)移出,内筒(4)移出后,膨胀夹囊(33)失压,继而可进行钻筒(16)内钻取样品的外排。