一种矿山地质勘探用破碎取样装置

1.本发明涉及矿山地质探勘取样技术领域，特别是涉及一种矿山地质勘探用破碎取样装置。


背景技术：

2.矿山地质勘探，即是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测，发现有工业意义的矿床，为查明矿产的质和量，以及开采利用的技术条件，提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料，对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。在勘探过程中经常需要对岩石进行破碎取样，现有的破碎取样装置大多采用钻探机，在工作时，只有钻杆和钻头位于地下，其余装置均位于地表，在进行深层取样时，由于钻杆延伸的较长，遇到坚硬岩石时，很容易造成钻杆损坏；而现有避免钻杆损坏的方式是采用直径较粗的钻杆，此方式又会导致钻探机整体重量增加，如遇到大型设备无法使用的区域，该种钻探机便不再适用；而且当在矿山侧壁或者大型设备无法使用的区域，现有的方法只能通过勘探人员手动使用锤子敲击岩石进行破碎取样或者适用手持钻探机取样，该方式存在不能深层取样的弊端；因此，亟需一种灵活的，不受地域限制的破碎取样装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种矿山地质勘探用破碎取样装置，以解决上述现有技术存在的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种矿山地质勘探用破碎取样装置，包括破碎钻探机构，所述破碎钻探机构内部固定设置有夹取机构；所述钻探机构外部底部一侧设置有行进机构，所述行进机构与所述钻探机构转动连接，所述行进机构远离所述钻探机构的一侧固定设置有支撑机构；
5.所述钻探机构包括钻头，所述钻头为圆筒型，所述钻头外壁周向上固定设置有凸块；
6.所述夹取机构包括两组对称布置的夹持斗组件以及用于控制两组所述夹持斗组件工作的控制部；
7.所述行进机构包括固定架，所述固定架中部安装有第一电机；所述固定架包括两组对称布置的行走组件，所述第一电机位于两组所述行走组件之间并与两组所述行走组件均固定连接；
8.所述支撑机构包括用于与所述固定架固定连接的底座，所述底座周向上固定设置有若干组升降板。
9.优选的，每组所述行走组件包括安装板，所述安装板的周向上等间距铰接有三条行走臂，每组所述行走臂上连接有行进轮，其中一组所述行走臂上固设有用于驱动所述行进轮转动的第二电机。
10.优选的，所述第二电机的输出轴固定连接有第一锥形齿轮，所述行进轮的轮轴固
定连接有第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与所述第二锥形齿轮相互啮合。
11.优选的，所述固定架上设置有用于控制所述行走臂张合的调节组件；所述调节组件包括连接板，所述连接板的周向上铰接有三根连杆，每根所述连杆与一条所述行走臂相对应，三根所述连杆与三根所述行走臂均相互铰接；所述安装板远离所述第一电机的一侧面中部转动连接有第一丝杠，所述第一丝杠上与所述连接板中部螺纹连接；所述第一电机通过齿轮传动组件与所述第一丝杠转动连接。
12.优选的，所述齿轮传动组件包括相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，以及相互啮合的第三齿轮和第四齿轮，所述第二齿轮和第三齿轮之间固定连接有传动杆；所述第一齿轮和所述第二齿轮位于一组安装板远离所述第一电机的一侧并与所述安装板转动连接，所述第三齿轮和所述第四齿轮位于另一组安装板远离所述第一电机的一侧并与另一组安装板转动连接；所述第一电机的输出轴贯穿所述安装板并与所述第一齿轮固定连接。
13.优选的，所述底座中部开设有通孔，所述通孔与所述固定架固定连接；每组所述升降板包括弧形支撑板以及用于控制所述弧形支撑板的电动推杆；所述弧形支撑板的外壁固定设置有若干组防滑块。
14.优选的，所述钻头为中空结构，所述钻头远离所述固定架的一侧面为开口，所述钻头开口的边缘固定设置有若干个凸齿。
15.优选的，所述固定架靠近所述钻头的位置固定设置有固定板，所述钻头底部与所述固定板转动连接；所述固定架靠近所述钻头的位置固定安装有第三电机，所述第三电机的输出轴贯穿所述固定板中部并与所述钻头固定连接。
16.优选的，每组所述夹持斗组件包括一个夹持斗，所述夹持斗背部一侧设置有第一连接杆，所述夹持斗的另一侧固定设置有第二连接杆；所述第一连接杆与所述第二连接杆均与所述控制部转动连接；所述夹持斗呈三角型。
17.优选的，所述控制部包括与所述钻头内部固定连接有的安装架，所述安装架内侧中部固定设置有第四电机；所述安装架内部关于所述第四电机对称布置有两组所述螺纹方向相反的第二丝杠；每个第二丝杠上螺纹连接有一块滑动块，所述滑动块铰接有第三连接杆，所述第三连接杆远离所述滑动块的一端与所述第一连接杆铰接；所述第二连接杆与所述安装架外侧铰接。
18.本发明公开了以下技术效果：本发明的破碎取样装置分为模块化的破碎钻探机构、夹取机构、行进机构和支撑机构，上述机构均可单独拆卸更换，便于拆装；而且本装置可以根据矿山地质勘查的需要从任意位置钻探，不必考虑破碎装置的固定问题，灵活性高，由于装置通过遥控方式控制，因此取样装置的取样深度不受限制，进一步的提高了装置的灵活性和实用性；并且本装置的行进机构可以控制装置本身的启停，在钻探或者装置停止不动时，支撑机构可以对装置本体进行稳固的支撑，由于支撑的位置与钻头钻探的位置相距较近，也可以有效的提高钻头工作的稳定性；其次，夹取机构可以对取到的样品进行收集，防止装置在返程时样品掉落。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明破碎取样装置结构示意图；
21.图2为图1中a的局部放大图；
22.图3为图1中b的局部放大图；
23.图4为本发明夹取机构结构示意图；
24.图5为本发明支撑机构结构示意图。
25.其中：1、钻头；2、凸齿；3、凸块；4、固定板；5、第二电机；6、连杆；7、行走臂；8、第一电机；9、行进轮；10、弧形支撑板；11、电动推杆；12、固定架；13、安装架；14、第二丝杠；15、第四电机；16、滑块；17、第三连接杆；18、第二连接杆；19、夹持斗；20、第一连接杆；21、底座；22、第二锥形齿轮；23、第一锥形齿轮；24、安装板；25、第一丝杠；26、第二齿轮；27、第一齿轮；28、第三齿轮；29、第四齿轮；30、第三电机；31、传动杆。
具体实施方式
26.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。
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
28.参照图1-5，本发明提供一种矿山地质勘探用破碎取样装置，包括破碎钻探机构，破碎钻探机构内部固定设置有夹取机构；钻探机构外部底部一侧设置有行进机构，行进机构与钻探机构转动连接，行进机构远离钻探机构的一侧固定设置有支撑机构；本发明的破碎取样装置分为模块化的破碎钻探机构、夹取机构、行进机构和支撑机构，上述机构均可单独拆卸更换，便于拆装；而且本装置可以根据矿山地质勘查的需要从任意位置钻探，不必考虑破碎装置的固定问题，灵活性高，由于装置通过遥控方式控制，因此取样装置的取样深度不受限制，进一步的提高了装置的灵活性和实用性；并且本装置的行进机构可以控制装置本身的启停，在钻探或者装置停止不动时，支撑机构可以对装置本体进行稳固的支撑，由于支撑的位置与钻头1钻探的位置相距较近，也皆可以有效的提高钻头1工作的稳定性；其次，夹取机构可以对取到的样品进行收集，防止装置在返程时样品掉落。
29.钻探机构包括钻头1，钻头1为圆筒型，钻头1外壁周向上固定设置有凸块3；钻头1为中空结构，钻头1远离固定架12的一侧面为开口，钻头1开口的边缘固定设置有若干个凸齿2。固定架12靠近钻头1的位置固定设置有固定板4，钻头1底部与固定板4转动连接；固定架12靠近钻头1的位置固定安装有第三电机30，第三电机30的输出轴贯穿固定板4中部并与钻头1固定连接。钻头1的大小可以任意更换，钻头1与夹取机构配套使用；钻头1周向上的凸块3可以将钻探部位的碎屑清理干净，便于行进机构的前进，防止行进轮9被碎块卡住；钻头1的凸齿2可以快速的将矿山岩石进行破碎，提高提样效率。
30.夹取机构包括两组对称布置的夹持斗组件以及用于控制两组夹持斗组件工作的控制部；每组夹持斗组件包括一个夹持斗19，夹持斗19背部一侧设置有第一连接杆20，夹持
斗19的另一侧固定设置有第二连接杆18；第一连接杆20与第二连接杆18均与控制部转动连接；夹持斗19呈三角。夹取机构可以在钻头1转动时一同转动；在钻头1工作时，两个夹持斗19是完全打开的状态，此时钻头1取得的样品可以快速的进入到夹持斗19中，便于夹持斗19进行收集；
31.控制部包括与钻头1内部固定连接有的安装架13，安装架13内侧中部固定设置有第四电机15；安装架13内部关于第四电机15对称布置有两组螺纹方向相反的第二丝杠14；每个第二丝杠14上螺纹连接有一块滑动块，滑动块铰接有第三连接杆17，第三连接杆17远离滑动块的一端与第一连接杆20铰接；第二连接杆18与安装架13外侧铰接。第四电机15与第二丝杠14的方式与第一电机8与第一丝杠25的连接方式相同；通过两根旋向不同的第二丝杠14控制，可以提高收集快速性；由于在夹持斗19收集样品时，由于样品碎屑会进入到第二丝杠14或者各个连接杆之间，导致连接杆或者第一丝杠25卡住的情况，因此，可以在安装架13的前部加装滤网，滤网不同影响各个部件之间的传动。
32.行进机构包括固定架12，固定架12中部安装有第一电机8；固定架12包括两组对称布置的行走组件，第一电机8位于两组行走组件之间并与两组行走组件均固定连接；每组行走组件包括安装板24，安装板24的周向上等间距铰接有三条行走臂7，每组行走臂7上连接有行进轮9，其中一组行走臂7上固设有用于驱动行进轮9转动的第二电机5。第二电机5的输出轴固定连接有第一锥形齿轮23，行进轮9的轮轴固定连接有第二锥形齿轮22，第一锥形齿轮23与第二锥形齿轮22相互啮合。第二电机5用于控制行进轮9的转动，进而控制装置整体的移动；由于行进支架可以起到支撑的作用，因此，装置整体的稳定性高；其次，由于行走臂7可以调节不同的张开程度，所以，在更换钻头1时，只需要调节行走臂7即可；不需要更换整个行走机构。
33.固定架12上设置有用于控制行走臂7张合的调节组件；调节组件包括连接板，连接板的周向上铰接有三根连杆6，每根连杆6与一条行走臂7相对应，三根连杆6与三根行走臂7均相互铰接；安装板24远离第一电机8的一侧面中部转动连接有第一丝杠25，第一丝杠25上与连接板中部螺纹连接；第一电机8通过齿轮传动组件与第一丝杠25转动连接。
34.齿轮传动组件包括相互啮合的第一齿轮27和第二齿轮26，以及相互啮合的第三齿轮28和第四齿轮29，第二齿轮26和第三齿轮28之间固定连接有传动杆31；第一齿轮27和第二齿轮26位于一组安装板24远离第一电机8的一侧并与安装板24转动连接，第三齿轮28和第四齿轮29位于另一组安装板24远离第一电机8的一侧并与另一组安装板24转动连接；第一电机8的输出轴贯穿安装板24并与第一齿轮27固定连接。
35.支撑机构包括用于与固定架12固定连接的底座21，底座21周向上固定设置有若干组升降板。底座21中部开设有通孔，通孔与固定架12固定连接；每组升降板包括弧形支撑板10以及用于控制弧形支撑板10的电动推杆11；弧形支撑板10的外壁固定设置有若干组防滑块16。支撑机构可以起到稳固破碎取样装置整体的作用，提高装置的稳固性。
36.工作过程：在实际使用时，首先在矿山待采集样品的区域通过钻头1钻出孔洞，然后将本装置放入到孔洞内部，此时启动第一电机8，第一电机8带动第一丝杠25转动，此时第一丝杠25会带动行走臂7张开，当行走臂7展开到与孔洞合适的位置后，支撑机构的电动推杆11向外推出，使弧形支撑板104与孔洞内壁抵接；启动钻头1工作；钻头1会将前方的岩石样品进行破碎，然后将其收集到夹持斗19中，夹持斗19合起，将取样品收集即可；然后收起
支撑机构，启动第二电机5，行进机构带动装置本体返回即可；
37.当需要破碎取样装置进入到很深的地方时，此时夹持斗19是关闭状态，由于夹持斗19是三角形，两个夹持斗19前部可以形成圆锥状；可以将岩石碎样排出，然后岩石碎样进钻头1外壁的凸块3粉碎，然后岩石碎样粉末进入到钻头1后部；保证装置可以一致保持前进钻探，当到达合适的位置后，进行取样即可。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：包括破碎钻探机构，所述破碎钻探机构内部固定设置有夹取机构；所述钻探机构外部底部一侧设置有行进机构，所述行进机构与所述钻探机构转动连接，所述行进机构远离所述钻探机构的一侧固定设置有支撑机构；所述钻探机构包括钻头(1)，所述钻头(1)为圆筒型，所述钻头(1)外壁周向上固定设置有凸块(3)；所述夹取机构包括两组对称布置的夹持斗组件以及用于控制两组所述夹持斗组件工作的控制部；所述行进机构包括固定架(12)，所述固定架(12)中部安装有第一电机(8)；所述固定架(12)包括两组对称布置的行走组件，所述第一电机(8)位于两组所述行走组件之间并与两组所述行走组件均固定连接；所述支撑机构包括用于与所述固定架(12)固定连接的底座(21)，所述底座(21)周向上固定设置有若干组升降板。2.根据权利要求1所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：每组所述行走组件包括安装板(24)，所述安装板(24)的周向上等间距铰接有三条行走臂(7)，每组所述行走臂(7)上连接有行进轮(9)，其中一组所述行走臂(7)上固设有用于驱动所述行进轮(9)转动的第二电机(5)。3.根据权利要求2所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：所述第二电机(5)的输出轴固定连接有第一锥形齿轮(23)，所述行进轮(9)的轮轴固定连接有第二锥形齿轮(22)，所述第一锥形齿轮(23)与所述第二锥形齿轮(22)相互啮合。4.根据权利要求2所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：所述固定架(12)上设置有用于控制所述行走臂(7)张合的调节组件；所述调节组件包括连接板，所述连接板的周向上铰接有三根连杆(6)，每根所述连杆(6)与一条所述行走臂(7)相对应，三根所述连杆(6)与三根所述行走臂(7)均相互铰接；所述安装板(24)远离所述第一电机(8)的一侧面中部转动连接有第一丝杠(25)，所述第一丝杠(25)上与所述连接板中部螺纹连接；所述第一电机(8)通过齿轮传动组件与所述第一丝杠(25)转动连接。5.根据权利要求4所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：所述齿轮传动组件包括相互啮合的第一齿轮(27)和第二齿轮(26)，以及相互啮合的第三齿轮(28)和第四齿轮(29)，所述第二齿轮(26)和第三齿轮(28)之间固定连接有传动杆(31)；所述第一齿轮(27)和所述第二齿轮(26)位于一组安装板(24)远离所述第一电机(8)的一侧并与所述安装板(24)转动连接，所述第三齿轮(28)和所述第四齿轮(29)位于另一组安装板(24)远离所述第一电机(8)的一侧并与另一组安装板(24)转动连接；所述第一电机(8)的输出轴贯穿所述安装板(24)并与所述第一齿轮(27)固定连接。6.根据权利要求1所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：所述底座(21)中部开设有通孔，所述通孔与所述固定架(12)固定连接；每组所述升降板包括弧形支撑板(10)以及用于控制所述弧形支撑板(10)的电动推杆(11)；所述弧形支撑板(10)的外壁固定设置有若干组防滑块(16)。7.根据权利要求1所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：所述钻头(1)为中空结构，所述钻头(1)远离所述固定架(12)的一侧面为开口，所述钻头(1)开口的边
缘固定设置有若干个凸齿(2)。8.根据权利要求1所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：所述固定架(12)靠近所述钻头(1)的位置固定设置有固定板(4)，所述钻头(1)底部与所述固定板(4)转动连接；所述固定架(12)靠近所述钻头(1)的位置固定安装有第三电机(30)，所述第三电机(30)的输出轴贯穿所述固定板(4)中部并与所述钻头(1)固定连接。9.根据权利要求1所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：每组所述夹持斗组件包括一个夹持斗(19)，所述夹持斗(19)背部一侧设置有第一连接杆(20)，所述夹持斗(19)的另一侧固定设置有第二连接杆(18)；所述第一连接杆(20)与所述第二连接杆(18)均与所述控制部转动连接；所述夹持斗(19)呈三角型。10.根据权利要求9所述的一种矿山地质勘探用破碎取样装置，其特征在于：所述控制部包括与所述钻头(1)内部固定连接有的安装架(13)，所述安装架(13)内侧中部固定设置有第四电机(15)；所述安装架(13)内部关于所述第四电机(15)对称布置有两组所述螺纹方向相反的第二丝杠(14)；每个第二丝杠(14)上螺纹连接有一块滑动块，所述滑动块铰接有第三连接杆(17)，所述第三连接杆(17)远离所述滑动块的一端与所述第一连接杆(20)铰接；所述第二连接杆(18)与所述安装架(13)外侧铰接。

技术总结
本发明公开一种矿山地质勘探用破碎取样装置，包括破碎钻探机构，破碎钻探机构内部固定设置有夹取机构；钻探机构外部底部一侧设置有行进机构，行进机构与钻探机构转动连接，行进机构远离钻探机构的一侧固定设置有支撑机构；本发明的破碎取样装置分为模块化的破碎钻探机构、夹取机构、行进机构和支撑机构，上述机构均可单独拆卸更换，便于拆装；而且本装置可以根据矿山地质勘查的需要从任意位置钻探，不必考虑破碎装置的固定问题，灵活性高，由于装置通过遥控方式控制，因此取样装置的取样深度不受限制，进一步的提高了装置的灵活性和实用性。性。性。


技术研发人员：闫志明 邢国起 齐志磊 曹玉鹏 刘炳强
受保护的技术使用者：潍坊学院
技术研发日：2022.10.25
技术公布日：2023/1/6