[发明专利]一种多功能地质勘察高效钻探装置

权利要求书

1.一种多功能地质勘察高效钻探装置，包括探测组件（5）、井架（2）、滑动机构（4），其特征在于，所述井架（2）通过调整机构（9）可转动地安装在基座（1）上；

所述滑动机构（4）通过电机以齿轮齿条驱动的方式使其能够沿井架（2）移动，所述滑动机构（4）与钻探杆（3）的上端固定连接，所述钻探杆（3）的底部固定有探测组件（5），所述探测组件（5）能够从侧面分别采取不同深度的样品；

所述探测组件（5）主要包括探测壳体（15）、芯杆（17）、刮刀组件（6）、取样仓组件（7）、钻头组件（8），所述探测壳体（15）为底部开口的圆柱形空腔壳体，其上端连接钻探杆（3），中心为一根芯杆（17），其内从上到下依次设有刮刀组件（6）、取样仓组件（7）、钻头组件（8）；

所述钻头组件（8）横截面稍大于探测壳体（15）的横截面，其能够钻开土壤引导探测壳体（15）进入地底；

多个所述刮刀组件（6）在探测壳体（15）内圆周均布，在刮刀组件（6）的对应位置设有开口；

所述取样仓组件（7）能够将样品分层保存；

每个所述刮刀组件（6）上下各由一根伸缩杆（14）连接到探测壳体（15）内的芯杆（17）上，能够通过伸缩杆（14）的伸缩使刮刀组件（6）在探测壳体（15）内外伸缩，所述刮刀组件（6）与伸缩杆（14）连接处还设置有刮刀电机（68），所述刮刀电机（68）的输出轴为刮刀轴（67）；

所述刮刀组件（6）主要包括刀片（63）、刀座（61）、转盘（64）和转刀连杆（62），所述刀座（61）与刮刀轴（67）同轴固定连接，刀座（61）为圆形且圆周分布有四根与之相切的连杆，每根连杆末端各与一个刀片（63）的中间铰接，所述刀片（63）远离刀刃一端铰接有转刀连杆（62），所述转刀连杆（62）另一端铰接到位于刀座（61）中心的转盘（64）边缘，所述转盘（64）铰接在刮刀轴（67）的外表面，且转盘（64）中还设有扭力弹簧，所述扭力弹簧提供使刀片（63）收拢的力；

所述刀座（61）的每根连杆上还有限位块（66），所述限位块（66）限制刀片（63）的最大张开角度；

所述刀片（63）的刀刃弧形弯曲，且弯曲方向与其取样时的旋转方向相同。

2.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘察高效钻探装置，其特征在于，所述钻头组件（8）主要包括边钻（85）、芯钻（86）、钻头外壳（81），所述钻头外壳（81）的顶部与探测壳体（15）的底部开口可拆卸连接，钻头外壳（81）内设有钻头电机（16），所述钻头电机（16）的输出轴穿过钻头外壳（81）的底部在连接板（82）中伸出，所述连接板（82）是固定在钻头外壳（81）底部的凸起，钻头电机（16）的输出轴通过主齿轮（88）跟连接板（82）上圆周分布的另外三个斜齿轮（87）啮合，三个圆周分布的所述斜齿轮（87）与连接板（82）转动连接，其上各连接有一个芯钻（86），三个芯钻（86）由中心向外倾斜分布；

所述连接板（82）的外侧面通过薄壁轴承（83）与边钻（85）连接，所述边钻（85）外侧面有螺纹，内侧有能够容纳三个芯钻（86）的空腔，内侧顶部有一圈齿圈（84），所述齿圈（84）与三个圆周分布的斜齿轮（87）啮合，即主齿轮（88）、三个斜齿轮（87）和齿圈（84）组成行星齿轮结构。

3.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘察高效钻探装置，其特征在于，所述取样仓组件（7）包括分层隔板（71）、齿轮组（72）和分层电机（73），所述刮刀组件（6）下的芯杆（17）上上下均匀分布多组两块为一组的分层隔板（71），所述分层隔板（71）为对称铰接在芯杆（17）两侧的半圆形板，且相邻两组所述分层隔板（71）的间隙等于分层隔板（71）的半径，每组分层隔板（71）组成的圆形将探测壳体（15）上下分隔成数个取样仓；

所述分层隔板（71）通过齿轮组（72）连接到芯杆（17）上，所述齿轮组（72）通过分层电机（73）能够同时驱动同一组的两块分层隔板（71）上下开合。

4.根据权利要求1所述的一种多功能地质勘察高效钻探装置，其特征在于，所述探测组件（5）内设有电磁波发射器（13）,所述滑动机构（4）上设有电磁波接收器（11）。