一种海洋地质调查用岩土取样设备

专利检索2022-05-11  3



1.本发明涉及岩土取样技术领域,具体为一种海洋地质调查用岩土取样设备。


背景技术:

2.随着地球资源的大量消耗,科学家们预言,海洋将成为人类深入开发的新领域,海洋地质调查,泛指一切以地质现象(岩石、地层、构造、矿产、水文地质、地貌等)为对象,以地质学及其相关科学为指导,以观察研究为基础的调查工作,地质调查一般通过取样机进行岩土取样工作,通常在海边进行取样调查。
3.当对海洋的一片潜水区域内进行范围取样时,现有取样机大部分通过对岩土进行多次反复的取样,费时费力的同时难以对一片区域范围内进行快速取样,因此对此我们提出一种海洋地质调查用岩土取样设备。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种海洋地质调查用岩土取样设备,具备取样速度快、省时省力优点,解决了现有取样装置需要进行多次反复的取样的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种海洋地质调查用岩土取样设备,包括固定安装在船体上用于输送岩土的输送管,其特征在于:所述输送管内设置有螺旋送料杆,所述输送管底部一侧设置有进料管,所述进料管底端设置有进料口,所述进料管底部一侧设置有送料机构;所述送料机构包括位于输送管外壁一侧固定连接的限位板,所述限位板滑动连接有支撑架,所述支撑架表面开设有通孔并通过该通孔设置有定轴转动转动杆,所述转动杆靠近进料口一侧固定连接有扒料杆,所述扒料杆另一端靠近进料口一侧固定连接有扒料盘,所述扒料盘表面开设有与进料口对应的放置槽。
6.优选的,所述进料管套设在输送管底部,所述进料管内壁设置有多个与螺旋送料杆外壁固定连接的固定杆,所述进料管与输送管转动连接,所述进料管外壁固定连接有凸轮,所述转动杆两端贯穿支撑架表面开设的通孔并分别活动连接有推动杆,所述推动杆设置有两个,两个所述推动杆底部一侧均设置有与进料管外轮廓固定连接的限位杆,所述限位杆表面开设有供推动杆限位滑动的通槽。
7.优选的,两个所述推动杆底部远离转动杆一侧固定连接有连接板,所述连接板表面设置有开孔并通过该开孔定轴转动连接有滑动柱一,所述凸轮靠近进料口一侧的端部设置有斜面,所述斜面与滑动柱一滑动连接,所述限位板表面开设有通孔,所述通孔内设置有轴向运动的连接杆,所述连接杆远离滑动柱一一端与支撑架固定连接,所述连接杆外壁位于支撑架与限位板之间设置有复位弹簧。
8.优选的,所述转动杆外轮廓靠近支撑架内壁的两端套设有扭簧,所述扭簧的两端分别与支撑架内壁和扒料杆固定连接,所述扒料杆底端靠近凸轮一侧设置有固定片,所述固定片表面开设有通孔,并通过该通孔限位转动连接滑动柱二,所述滑动柱二外轮廓与凸轮外轮廓相切。
9.优选的,所述输送管顶部设置有供螺旋送料杆转动的传动机构,所述传动机构包括位于输送管顶部一侧定轴转动的转盘,所述转盘底端与螺旋送料杆顶端固定连接,所述转盘表面开设有通孔并通过该通孔轴向运动的转杆,所述转杆设置有三个且呈等边设置,三个所述转杆均为l型,三个所述转杆另一端设置有齿轮一,三个所述转杆另一端贯穿齿轮一表面设置的通孔。
10.优选的,所述齿轮一一侧设置有驱动机构,所述驱动机构包括与齿轮一输出端一侧固定连接的齿轮二,所述齿轮一输出端一侧设置有对其进行限位的限位块,所述齿轮二底部一侧设置有齿轮三,所述齿轮三与齿轮二相互啮合,所述齿轮三一侧设置有收集管,所述齿轮三靠近收集管一侧固定连接有花键轴,所述花键轴位于有收集管内,所述齿轮三远离收集管一侧固定连接有驱动电机一。
11.优选的,所述收集管由两个半圆管精密拼接而成,所述收集管内设置有用于对岩土进行区分放置的螺旋槽,所述输送管外壁靠近收集管一侧设置有与输送管相互贯通的下料板,所述下料板为中空结构,所述下料板下料端一侧设置有定轴转动的连接头,所述连接头一侧固定连接有伸缩管,所述伸缩管为具有一定柔韧性的可伸缩式软管,所述伸缩管一侧固定连接下料头,所述下料头外轮廓上设置有下料出口,所述下料头一侧固定连接有滑动块,所述滑动块表面开设有通槽并通过该通槽与花键轴限位滑动,所述滑动块外轮廓上设置有与螺旋槽内壁相互契合的滑块。
12.优选的,所述输送管上安装有控制器和定位模块,所述定位模块用于对输送管的移动位置获取后输送到控制器当中,获取输送管在不同区域取样的坐标点位置。
13.优选的,所述驱动机构包括位于齿轮一一侧的驱动电机二,所述驱动电机二输出轴一侧固定连接齿轮四,所述齿轮四与齿轮一相互啮合。
14.与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
15.1、本发明通过设置凸轮,凸轮转动使扒料盘产生向内进行扒料的运动,将近海区域底部的岩土扒送至扒料盘表面开设的放置槽内,随着凸轮持续转动,产生持续扒料的动作,对近海区域海底的岩土进行持续的扒料;
16.2、本发明通过设置螺旋送料杆,随着进料口内的螺旋送料杆在放置槽内进行转动,并将岩土通过螺旋送料杆沿着输送管的内壁向上进行运输,在螺旋送料杆推动作用下,岩土进入下料板内;
17.3、本发明通过设置下料头与滑动块固定连接,当下料头外轮廓上的下料出口位于收集管内螺旋槽的上方使,随着滑动块的转动将伸缩管内的岩土撒在对应的螺旋槽内,是实现对不同区域的岩土进行区分放置,利用定位模块对输送管的定位,便于对岩土与区域位置结合,进行不同区域的样本区分。
附图说明
18.图1为本发明的立体结构示意图;
19.图2为本发明图1中c处放大结构示意图;
20.图3为本发明图送料机构结构示意图;
21.图4为本发明的凸轮结构示意图;
22.图5为本发明的连接杆结构示意图;
23.图6为本发明的收集管剖面结构示意图;
24.图7为本发明的收集管内部结构示意图;
25.图8为本发明的滑块结构示意图;
26.图9为本发明的驱动电机二结构示意图。
27.图中:1、输送管;2、螺旋送料杆;201、固定杆;3、进料管;4、进料口;5、限位板;6、支撑架;7、转动杆;8、扒料杆;9、扒料盘;10、放置槽;11、连接杆;12、凸轮;13、推动杆;14、限位杆;15、连接板;16、斜面;17、滑动柱一;18、复位弹簧;19、扭簧;20、固定片;21、滑动柱二;22、转盘;23、转杆;24、齿轮一;25、齿轮二;26、收集管;27、花键轴;28、齿轮三;29、驱动电机一;30、下料板;31、连接头;32、螺旋槽;33、伸缩管;34、齿轮四;35、下料头;36、滑动块;37、驱动电机二;38、滑块。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
29.实施例一
30.请参阅图1至图8,本发明提供一种技术方案:一种海洋地质调查用岩土取样设备,包括固定安装在船体上用于输送岩土的输送管1,输送管1内设置有螺旋送料杆2,输送管1底部一侧设置有进料管3,进料管3底端设置有进料口4,进料管3底部一侧设置有送料机构;送料机构包括位于输送管1外壁一侧固定连接的限位板5,限位板5滑动连接有支撑架6,支撑架6表面开设有通孔并通过该通孔设置有定轴转动转动杆7,转动杆7靠近进料口4一侧固定连接有扒料杆8,扒料杆8另一端靠近进料口4一侧固定连接有扒料盘9,扒料盘9表面开设有与进料口4对应的放置槽10。
31.如图3、图4和图5所示,进料管3套设在输送管1底部,进料管3内壁设置有多个与螺旋送料杆2外壁固定连接的固定杆201,进料管3与输送管1转动连接,进料管3外壁固定连接有凸轮12,转动杆7两端贯穿支撑架6表面开设的通孔并分别活动连接有推动杆13,推动杆13设置有两个,两个推动杆13底部一侧均设置有与进料管3外轮廓固定连接的限位杆14,限位杆14表面开设有供推动杆13限位滑动的通槽。
32.通过设置进料管3内壁设置有多个与螺旋送料杆2外壁固定连接的固定杆201,当螺旋送料杆2持续转动时凸轮12随着螺旋送料杆2在输送管1外壁进行转动。
33.如图3和图4所示,两个推动杆13底部远离转动杆7一侧固定连接有连接板15,连接板15表面设置有开孔并通过该开孔定轴转动连接有滑动柱一17,凸轮12靠近进料口4一侧的端部设置有斜面16,斜面16与滑动柱一17滑动连接,限位板5表面开设有通孔,通孔内设置有轴向运动的连接杆11,连接杆11远离滑动柱一17一端与支撑架6固定连接,连接杆11外壁位于支撑架6与限位板5之间设置有复位弹簧18。
34.通过连接杆11外壁位于支撑架6与限位板5之间设置有复位弹簧18,当凸轮12随着螺旋送料杆2进行转动,通过斜面16与滑动柱一17滑动连接,凸轮12的斜面16推动滑动柱一17向外运动,在复位弹簧18作用下支撑架6拉动与滑动柱一17固定连接的推动杆13,使滑动
柱一17与凸轮12的斜面16始终保持接触,当凸轮12从b处转动至a处时,在复位弹簧18作用下能够使支撑架6在限位板5上进行复位。
35.如图3和图4所示,转动杆7外轮廓靠近支撑架6内壁的两端套设有扭簧19,扭簧19的两端分别与支撑架6内壁和扒料杆8固定连接,扒料杆8底端靠近凸轮12一侧设置有固定片20,固定片20表面开设有通孔,并通过该通孔限位转动连接滑动柱二21,滑动柱二21外轮廓与凸轮12外轮廓相切。
36.通过在滑动柱二21外轮廓与凸轮12外轮廓相切,随着凸轮12的转动,凸轮12转动推动滑动柱二21在竖着方向运动,同时扒料杆8一端固定连接的转动杆7克服扭簧19的弹力进行转动,通过设置扭簧19,能够使滑动柱二21外轮廓与凸轮12外轮廓始终保持接触。
37.如图1和图6所示,输送管1顶部设置有供螺旋送料杆2转动的传动机构,传动机构包括位于输送管1顶部一侧定轴转动的转盘22,转盘22底端与螺旋送料杆2顶端固定连接,转盘22表面开设有通孔并通过该通孔轴向运动的转杆23,转杆23设置有三个且呈等边设置,三个转杆23均为l型,三个转杆23另一端设置有齿轮一24,三个转杆23另一端贯穿齿轮一24表面设置的通孔。
38.通过设置传动机构,当齿轮一24转动时,齿轮一24表面上的三个转杆23在随着齿轮一24转动的同时,转杆23在齿轮一24表面的通孔内进行滑动,同时能够使转杆23的另一端在转盘22表面的通孔内限位滑动并推动转盘22转动,在转杆23作用下,转盘22随着齿轮一24进行转动,同时使转盘22底端固定连接的螺旋送料杆2转动,通过转杆23设置有三个且呈等边设置能够使传动机构进行稳定传动,同时方便对输送管1和收集管26进行拆卸和安装。
39.如图1和图6所示,齿轮一24一侧设置有驱动机构,驱动机构包括与齿轮一24输出端一侧固定连接的齿轮二25,齿轮一24输出端一侧设置有对其进行限位的限位块,齿轮二25底部一侧设置有齿轮三28,齿轮三28与齿轮二25相互啮合,齿轮三28一侧设置有收集管26,齿轮三28靠近收集管26一侧固定连接有花键轴27,花键轴27位于有收集管26内,齿轮三28远离收集管26一侧固定连接有驱动电机一29。
40.通过设置驱动机构,当驱动电机一29进行转动时,能够使齿轮三28进行转动,通过齿轮三28与齿轮二25相互啮合,能够使齿轮二25随着齿轮三28进行转动,通过齿轮二25的输出轴与齿轮一24固定连接,能够使齿轮一24进行转动,在转杆23作用下使螺旋送料杆2转动。
41.如图1、图6、图7和图8所示,所述收集管26由两个半圆管精密拼接而成,收集管26内设置有用于对岩土进行区分放置的螺旋槽32,输送管1外壁靠近收集管26一侧设置有与输送管1相互贯通的下料板30,下料板30为中空结构,下料板30下料端一侧设置有定轴转动的连接头31,连接头31一侧固定连接有伸缩管33,所述伸缩管33为具有一定柔韧性的可伸缩式软管,防止转动过程中的损坏,也方便土壤下料,伸缩管33一侧固定连接下料头35,下料头35外轮廓上设置有下料出口,下料头35一侧固定连接有滑动块36,滑动块36表面开设有通槽并通过该通槽与花键轴27限位滑动,滑动块36外轮廓上设置有与螺旋槽32内壁相互契合的滑块38。
42.当驱动电机一29进行转动时,齿轮三28随着驱动电机一29转动,同时与齿轮三28固定连接的花键轴27转动,花键轴27转动使花键轴27外轮廓上限位滑动的滑动块36随着齿
轮三28转动,通过滑动块36外轮廓上设置有与螺旋槽32内壁相互契合的滑块38,滑动块36随着花键轴27转动的同时进行水平方向的轴向运动,此时螺旋送料杆2持续转动将岩土通过下料板30输出至伸缩管33,通过下料头35一侧固定连接有滑动块36,当下料头35随着滑动块36转动至最低点时,此时下料头35外轮廓上的下料出口位于正对螺旋槽32的上方,随着滑动块36的转动将伸缩管33内的岩土撒在螺旋槽32内,是实现对不同区域的岩土进行区分放置,便于对岩土进行区分。
43.在在本技术一个实施例中,输送管上安装有控制器和定位模块,所述定位模块用于对输送管的移动位置获取后输送到控制器当中,获取输送管在不同区域取样的坐标点位置,在获取输送管位置后,每次采集的样本坐标可以与收集管26中土壤存放的位置相结合,进一步区分相应区域的土壤样本。
44.实施例二
45.如图1至图9所示,在实施例一的基础上,不同之处在于将驱动电机一29替换为驱动电机二37,具体替换方式为驱动机构包括位于齿轮一24一侧的驱动电机二37,驱动电机二37输出轴一侧固定连接齿轮四34,齿轮四34与齿轮一24相互啮合。
46.通过设置驱动装置当驱动电机二37进行转动,驱动电机二37输处轴一侧的齿轮四34进行转动,同时通过齿轮四34与齿轮一24相互啮合,驱动齿轮四34使齿轮一24进行转动并在转杆23作用下使螺旋送料杆2转动,当齿轮一24进行转动时,齿轮一24驱动齿轮二25进行转动,通过齿轮三28与齿轮二25相互啮合,能够与齿轮三28固定连接的花键轴27转动。
47.工作原理:该种海洋地质调查用岩土取样设备,如图1所示,使用前将输送管1呈45度倾斜安装在船体上,使用时将输送管1底部的进料管3放置在需要进行取样的近海区域,并通过打开驱动电机一29,当驱动电机一29转动并驱动齿轮三28转动,并通过齿轮三28与齿轮二25相互啮合,能够使齿轮二25随着齿轮三28进行转动,通过齿轮二25的输出轴与齿轮一24固定连接,能够使齿轮一24进行转动,通过设置输送管1倾斜安装,便于输送管1内的岩土通过伸缩管33进行下料。
48.齿轮一24上的三个转杆23在随着齿轮一24转动的同时,转杆23在齿轮一24表面的通孔内进行滑动,同时能够使转杆23的另一端在转盘22表面的通孔内限位滑动并推动转盘22转动,在转杆23作用下,转盘22随着齿轮一24进行转动,同时使转盘22底端固定连接的螺旋送料杆2转动,通过设置转杆23进行传动,相对使用锥齿轮进行传动,方便对输送管1和收集管26进行拆卸和安装。
49.通过螺旋送料杆2的外壁设置有与进料管3固定连接的固定杆201,能够使进料管3随着螺旋送料杆2进行转动,当进料管3随着螺旋送料杆2进行转动时,进料管3外侧的固定连接的凸轮12随着进料管3进行转动。参考图3和图4,当凸轮12从a处转动至b处时,通过斜面16与滑动柱一17滑动连接,凸轮12一侧的斜面16推动滑动柱一17向远离输送管1中心一端运动,当滑动柱一17在斜面16推力作用下推动推动杆13在限位杆14表面的滑槽内远离进料口4一端进行轴向滑动时,推动杆13拉动支撑架6,使支撑架6克服复位弹簧18弹簧的弹力,此时复位弹簧18处于拉伸状态,推动杆13推动连接杆11在限位板5表面的通孔内进行轴向运动,随着支撑架6向进料管3一端进行移动时,支撑架6推动扒料杆8一端的扒料盘9向远离进料管3底部一端进行移动,实现扒料盘9与进料管3底部进行分离,通过设置复位弹簧18弹簧能够使滑动柱一17与斜面16始终保持接触,当滑动柱一17转动至a位置时在复位弹簧
18弹簧作用下扒料盘9进行复位。
50.同时当凸轮12从a处转动至b处时,在扭簧19的作用下能够使滑动柱二21外轮廓与凸轮12外轮廓始终保持相切,凸轮12转动时,凸轮12外轮廓的凸出部位将滑动柱二21向远离输送管1中心一端推动,能够使支撑架6上设置的扒料杆8以转动杆7为圆心向远离输送管1中心一端运动,此时扒料杆8一端固定连接的转动杆7克服扭簧19的扭力进行转动,使扒料盘9向远离进料口4一端运动,通过扒料盘9与进料管3底部进行分离的同时,扒料盘9向远离输送管1中心一端运动,能够使扒料盘9与海底的岩土接触,随着船体缓慢运动将岩土扒送至扒料盘9上开设的放置槽10内,实现对岩土的自动扒料。
51.随着凸轮12转动滑动柱一17位于a处时,支撑架6在复位弹簧18弹簧的弹力作用下进行复位,此时扒料杆8一端固定连接的转动杆7在扭簧19的扭力作用下使滑动柱二21外轮廓与凸轮12外轮廓始终保持接触,此时扒料杆8一端固定连接的扒料盘9向进料管3一端进行复位运动扒料杆8在向靠近输送管1中心一端运动的同时,推动杆12推动扒料杆8和扒料盘9向靠近进料口4一端运动,使扒料盘9与扒料盘9与进料管3底部进行复位,放置槽10与进料管3底端的进料口4相互接触,通过设置随着凸轮12持续转动,能够使扒料盘9产生持续扒料的动作,实现了对近海区域海底的岩土进行持续的扒料。
52.当放置槽10与进料管3底端的进料口4相互接触,进料口4内的螺旋送料杆2在放置槽10内进行转动,并将岩土通过螺旋送料杆2沿着输送管1的内壁向上进行运输,当岩土运输至下料板30一侧时,通过下料板30与输送管1相互贯通,在螺旋送料杆2推动作用下,岩土进入下料板30内,通过螺旋送料杆2持续转动将岩土通过下料板30输出至伸缩管33内,通过随着螺旋送料杆2的持续的转动实现对岩土进行自动送料,将不同区域的岩土通过螺旋送料杆2持续输送至伸缩管33内。
53.随着驱动电机一29持续转动,齿轮三28随着驱动电机一29转动,同时使齿轮三28一侧固定连接的花键轴27转动,请参考图7,通过花键轴27上设置的花键与滑动块36限位滑动连接,花键轴27转动能够使滑动块36随着花键轴27进行转动,通过滑动块36外轮廓上设置有与螺旋槽32内壁相互契合的滑块38,在螺旋槽32限位作用下,滑动块36随着花键轴27转动的同时沿着花键轴27上的花键进行轴向运动,通过下料头35一侧与滑动块36固定连接,当下料头35随着滑动块36转动至最低点时,此时下料头35外轮廓上的下料出口位于正对螺旋槽32的上方,下料头35随着滑动块36的转动将伸缩管33内的岩土通过下料头35外轮廓上设置的下料出口撒在螺旋槽32内,当螺旋送料杆2持续转动进行送料,下料头35周期性转动对收集管26内下表面的螺旋槽32进行撒料,随着船体运动对近海区域海底的岩土进行持续的扒料,对不同区域的岩土样品进行持续收集,下料头35将不同区域的岩土样品向远离下料板30一端持续运动并将岩土持续撒在螺旋槽32内,通过设置螺旋槽32实现对岩土的分类,同时通过设置收集管26由两个半圆管精密拼接而成,能够将底部收集管26进行拆卸,便于对收集管26内的岩土进行处理。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明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,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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