權(quán)利要求書： 1.一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，包括：主控機盒（100）、取樣鉆頭（200）和破碎擺動組件（300），所述主控機盒（100）的底面固定安裝有若干支撐腿（110）且支撐腿（110）的表面設(shè)有伸縮驅(qū)動桿（111），所述支撐腿（110）的底端設(shè)有驅(qū)動輪（120），所述主控機盒（100）的內(nèi)部固定安裝有減速電機（130）和主控板（140），所述主控板（140）的端部電性連接有遙控天線（141）和攝像頭（142），所述取樣鉆頭（200）的底面固定安裝有高頻聲波鉆頭（210）；

所述破碎擺動組件（300）包括固定軸座（310）、驅(qū)動主軸（320）、偏轉(zhuǎn)舵機（330）、偏轉(zhuǎn)套座（340）和傳動端座（350），所述偏轉(zhuǎn)舵機（330）的數(shù)量為若干并呈圓周分布于固定軸座（310）的外周，所述偏轉(zhuǎn)舵機（330）的表面活動連接有聯(lián)動桿（331），所述聯(lián)動桿（331）的另一端與偏轉(zhuǎn)套座（340）的表面活動連接，所述驅(qū)動主軸（320）的頂端與減速電機（130）的輸出端固定連接，所述驅(qū)動主軸（320）的表面固定套接有球頭座（342），所述偏轉(zhuǎn)套座（340）的內(nèi)部設(shè)有活動套接于球頭座（342）外側(cè)的球套軸承（341），所述傳動端座（350）的頂面與偏轉(zhuǎn)套座（340）的底面轉(zhuǎn)動套接，所述偏轉(zhuǎn)套座（340）的底面設(shè)有連軸套（343），所述連軸套（343）的兩端分別與驅(qū)動主軸（320）的底端和傳動端座（350）的內(nèi)側(cè)固定連接，所述傳動端座（350）的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定套接于連軸套（343）外側(cè)的內(nèi)環(huán)套（351），所述取樣鉆頭（200）可拆卸套接于傳動端座（350）的外側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，所述支撐腿（110）的數(shù)量為三個或四個且呈圓周方向分布于取樣鉆頭（200）的外周固定于主控機盒（100）的底面，所述支撐腿（110）為可伸縮桿結(jié)構(gòu)，所述伸縮驅(qū)動桿（111）為電動伸縮桿結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，所述主控板（140）為MCU控制器結(jié)構(gòu)，所述遙控天線（141）的端部電性連接由集成于主控板（140）內(nèi)部的無線信號收發(fā)模塊，所述攝像頭（142）的輸出端電性連接有集成于主控板（140）內(nèi)部的圖像回傳模塊，所述主控機盒（100）的內(nèi)部設(shè)有獨立電源。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，所述取樣鉆頭（200）為空心筒體結(jié)構(gòu)且取樣鉆頭（200）的外周設(shè)有采集旋葉（220），所述采集旋葉（220）的一端設(shè)有開設(shè)于取樣鉆頭（200）表面的高頻聲波鉆頭（210），所述采集旋葉（220）呈螺旋狀結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，所述采集旋葉（220）由上至下葉片面積逐漸增大，所述采集旋葉（220）的表面邊緣設(shè)有切削刃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，所述固定軸座（310）固定安裝于主控機盒（100）的底面，所述偏轉(zhuǎn)舵機（330）的輸出端與固定軸座（310）的表面固定連接，所述聯(lián)動桿（331）的一端與偏轉(zhuǎn)舵機（330）的表面球頭連接，所述偏轉(zhuǎn)舵機（330）為伺服舵機結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，所述球套軸承（341）固定套接于偏轉(zhuǎn)套座（340）的內(nèi)側(cè)，所述偏轉(zhuǎn)套座（340）的外側(cè)設(shè)有若干與偏轉(zhuǎn)舵機（330）一一對應(yīng)的連接耳，所述連接耳的表面與偏轉(zhuǎn)舵機（330）的底端球頭連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，其特征在于，所述傳動端座（350）的頂面與偏轉(zhuǎn)套座（340）的底面滑動抵接，所述連軸套（343）為萬向連軸套結(jié)構(gòu)。

說明書： 一種土壤取樣用高頻聲波鉆機技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及土壤取樣技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種土壤取樣用高頻聲波鉆機。背景技術(shù)[0002] 目前，公知的用于取樣鉆探領(lǐng)域的鉆機有傳統(tǒng)的機械傳動鉆機和全液壓鉆機。機械傳動鉆機主要由卷揚、立軸(或轉(zhuǎn)盤)、變速箱、換向箱、離合器和動力機等組成。動力機產(chǎn)生的動力通過皮帶傳遞到變速箱和換向箱，通過傘齒輪傳遞到立軸(或通過萬向節(jié)傳遞到轉(zhuǎn)盤)，從而實現(xiàn)回轉(zhuǎn)運動，帶動主動鉆桿回轉(zhuǎn)，通過鉆桿傳遞扭矩到孔底的鉆頭，實現(xiàn)鉆井過程。上述這種機械傳動鉆機存在如下缺點：操作人員勞動強度大、搬遷困難、噪音大、故障率高。[0003] 目前公知的全液壓鉆機主要由液壓動力頭、桅桿、給進油缸、主副卷揚、動力機、底盤等組成。通過液壓操縱閥控制油路實現(xiàn)動力頭的回轉(zhuǎn)和進給，最大的優(yōu)點是大大減輕了操作人員的勞動強度，如果配備了履帶底盤或輪式底盤，也減少了搬遷的難度。但這種鉆機存在最大的問題就是體積大，重量大，在狹窄地形處采樣不便。且現(xiàn)有的取樣鉆機大多體型龐大難于運輸，在野外勘測的時候存在著機動性差、續(xù)航能力弱、故障發(fā)生時難于排查以及一些特殊地形無法到達等問題，給取樣工作帶來極大的不便。另外在市場上也有一些便攜式取樣鉆探，然而其在未使用時需要高度拆解，在使用時組裝起來十分麻煩。[0004] 有鑒于此，針對現(xiàn)有的問題予以研究改良，提供一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，來解決目前存在的體積大、破碎效果難以保證的問題，旨在通過該技術(shù)，達到解決問題與提高實用價值性的目的。發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。[0006] 為此，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，包括：主控機盒、取樣鉆頭和破碎擺動組件，所述主控機盒的底面固定安裝有若干支撐腿且支撐腿的表面設(shè)有伸縮驅(qū)動桿，所述支撐腿的底端設(shè)有驅(qū)動輪，所述主控機盒的內(nèi)部固定安裝有減速電機和主控板，所述主控板的端部電性連接有遙控天線和攝像頭，所述取樣鉆頭的底面固定安裝有高頻聲波鉆頭；所述破碎擺動組件包括固定軸座、驅(qū)動主軸、偏轉(zhuǎn)舵機、偏轉(zhuǎn)套座和傳動端座，所述偏轉(zhuǎn)舵機的數(shù)量為若干并呈圓周分布于固定軸座的外周，所述偏轉(zhuǎn)舵機的表面活動連接有聯(lián)動桿，所述聯(lián)動桿的另一端與偏轉(zhuǎn)套座的表面活動連接，所述驅(qū)動主軸的頂端與減速電機的輸出端固定連接，所述驅(qū)動主軸的表面固定套接有球頭座，所述偏轉(zhuǎn)套座的內(nèi)部設(shè)有活動套接于球頭座外側(cè)的球套軸承，所述傳動端座的頂面與偏轉(zhuǎn)套座的底面轉(zhuǎn)動套接，所述偏轉(zhuǎn)套座的底面設(shè)有連軸套，所述連軸套的兩端分別與驅(qū)動主軸的底端和傳動端座的內(nèi)側(cè)固定連接，所述傳動端座的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定套接于連軸套外側(cè)的內(nèi)環(huán)套，所述取樣鉆頭可拆卸套接于傳動端座的外側(cè)。

[0007] 本發(fā)明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述支撐腿的數(shù)量為三個或四個且呈圓周方向分布于取樣鉆頭的外周固定于主控機盒的底面，所述支撐腿為可伸縮桿結(jié)構(gòu)，所述伸縮驅(qū)動桿為電動伸縮桿結(jié)構(gòu)本發(fā)明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述主控板為MCU控制器結(jié)構(gòu)，所述遙控天線的端部電性連接由集成于主控板內(nèi)部的無線信號收發(fā)模塊，所述攝像頭的輸出端電性連接有集成于主控板內(nèi)部的圖像回傳模塊，所述主控機盒的內(nèi)部設(shè)有獨立電源。

[0008] 本發(fā)明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述取樣鉆頭為空心筒體結(jié)構(gòu)且取樣鉆頭的外周設(shè)有采集旋葉，所述采集旋葉的一端設(shè)有開設(shè)于取樣鉆頭表面的高頻聲波鉆頭，所述采集旋葉呈螺旋狀結(jié)構(gòu)。[0009] 本發(fā)明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述采集旋葉由上至下葉片面積逐漸增大，所述采集旋葉的表面邊緣設(shè)有切削刃。[0010] 本發(fā)明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述固定軸座固定安裝于主控機盒的底面，所述偏轉(zhuǎn)舵機的輸出端與固定軸座的表面固定連接，所述聯(lián)動桿的一端與偏轉(zhuǎn)舵機的表面球頭連接，所述偏轉(zhuǎn)舵機為伺服舵機結(jié)構(gòu)。[0011] 本發(fā)明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述球套軸承固定套接于偏轉(zhuǎn)套座的內(nèi)側(cè)，所述偏轉(zhuǎn)套座的外側(cè)設(shè)有若干與偏轉(zhuǎn)舵機一一對應(yīng)的連接耳，所述連接耳的表面與偏轉(zhuǎn)舵機的底端球頭連接。[0012] 本發(fā)明在一較佳示例中可以進一步配置為：所述傳動端座的頂面與偏轉(zhuǎn)套座的底面滑動抵接，所述連軸套為萬向連軸套結(jié)構(gòu)。[0013] 本發(fā)明所取得的有益效果為：1.本發(fā)明中，通過采用新型鉆頭結(jié)構(gòu)，利用取樣鉆頭底面加裝的高頻聲波鉆頭對硬質(zhì)土層等結(jié)構(gòu)進行高頻聲波破碎處理，采用聲波破碎的方式能鉆穿卵石，漂石和硬地層，由于高頻振動，高頻聲波鉆頭周圍的一層土?xí)l(fā)生液化，并形成較軟的薄層，以破碎較硬的地層，噪音低對周邊環(huán)境損害低，提高鉆孔取樣工作效率。

[0014] 2.本發(fā)明中，通過在取樣鉆頭端部加裝破碎擺動組件結(jié)構(gòu)，利用偏轉(zhuǎn)舵機驅(qū)動偏轉(zhuǎn)套座和傳動端座偏擺從而調(diào)節(jié)取樣鉆頭的傾斜對向，改變高頻聲波鉆頭的聲波作用方向，對土層進行大面積聲波破碎處理，從而使取樣鉆頭的旋進操作平順順暢，提高采樣工作效率。[0015] 3.本發(fā)明中，采用雙模式取樣工作結(jié)構(gòu)，分別在較軟地層利用減速電機直接驅(qū)動取樣鉆頭配合支撐腿的升降作用進行土樣旋挖，以及在硬質(zhì)地表層表面通過偏轉(zhuǎn)舵機驅(qū)動取樣鉆頭進行傾斜轉(zhuǎn)動對取樣鉆頭下方作用面通過高頻聲波鉆頭進行高頻聲波破碎后進行再進行土樣旋挖，從而適用于不同土層結(jié)構(gòu)，提高該取樣鉆機的實用性。附圖說明[0016] 圖1為本發(fā)明一個實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一個實施例的取樣鉆頭和破碎擺動組件安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明一個實施例的主控機盒內(nèi)部分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一個實施例的破碎擺動組件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明一個實施例的取樣鉆頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明一個實施例的固定軸座表面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明一個實施例的破碎擺動組件分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明一個實施例的支撐腿結(jié)構(gòu)示意圖。

[0017] 附圖標(biāo)記：100、主控機盒；110、支撐腿；120、驅(qū)動輪；130、減速電機；140、主控板；111、伸縮驅(qū)動桿；141、遙控天線；142、攝像頭；

200、取樣鉆頭；210、高頻聲波鉆頭；220、采集旋葉；201、入料口；

300、破碎擺動組件；310、固定軸座；320、驅(qū)動主軸；330、偏轉(zhuǎn)舵機；340、偏轉(zhuǎn)套座；

350、傳動端座；331、聯(lián)動桿；341、球套軸承；342、球頭座；343、連軸套；351、內(nèi)環(huán)套。

具體實施方式[0018] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合具體實施方式并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實施例及實施例中的特征可以相互組合。[0019] 下面結(jié)合附圖描述本發(fā)明的一些實施例提供的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機。[0020] 結(jié)合圖1?圖8所示，本發(fā)明提供的一種土壤取樣用高頻聲波鉆機，包括：主控機盒100、取樣鉆頭200和破碎擺動組件300，主控機盒100的底面固定安裝有若干支撐腿110且支撐腿110的表面設(shè)有伸縮驅(qū)動桿111，支撐腿110的底端設(shè)有驅(qū)動輪120，主控機盒100的內(nèi)部固定安裝有減速電機130和主控板140，主控板140的端部電性連接有遙控天線141和攝像頭

142，取樣鉆頭200的底面固定安裝有高頻聲波鉆頭210；

破碎擺動組件300包括固定軸座310、驅(qū)動主軸320、偏轉(zhuǎn)舵機330、偏轉(zhuǎn)套座340和傳動端座350，偏轉(zhuǎn)舵機330的數(shù)量為若干并呈圓周分布于固定軸座310的外周，偏轉(zhuǎn)舵機

330的表面活動連接有聯(lián)動桿331，聯(lián)動桿331的另一端與偏轉(zhuǎn)套座340的表面活動連接，驅(qū)動主軸320的頂端與減速電機130的輸出端固定連接，驅(qū)動主軸320的表面固定套接有球頭座342，偏轉(zhuǎn)套座340的內(nèi)部設(shè)有活動套接于球頭座342外側(cè)的球套軸承341，傳動端座350的頂面與偏轉(zhuǎn)套座340的底面轉(zhuǎn)動套接，偏轉(zhuǎn)套座340的底面設(shè)有連軸套343，連軸套343的兩端分別與驅(qū)動主軸320的底端和傳動端座350的內(nèi)側(cè)固定連接，傳動端座350的內(nèi)側(cè)設(shè)有固定套接于連軸套343外側(cè)的內(nèi)環(huán)套351，取樣鉆頭200可拆卸套接于傳動端座350的外側(cè)。

[0021] 在該實施例中，支撐腿110的數(shù)量為三個或四個且呈圓周方向分布于取樣鉆頭200的外周固定于主控機盒100的底面，支撐腿110為可伸縮桿結(jié)構(gòu)，伸縮驅(qū)動桿111為電動伸縮桿結(jié)構(gòu)具體的，利用支撐腿110和伸縮驅(qū)動桿111的伸縮控制主控機盒100高度從而使取樣鉆頭200貼近地面并深入土層進行自動采樣，利用支撐腿110和驅(qū)動輪120進行支撐實現(xiàn)該鉆機的移動操作。

[0022] 在該實施例中，主控板140為MCU控制器結(jié)構(gòu)，遙控天線141的端部電性連接由集成于主控板140內(nèi)部的無線信號收發(fā)模塊，攝像頭142的輸出端電性連接有集成于主控板140內(nèi)部的圖像回傳模塊，主控機盒100的內(nèi)部設(shè)有獨立電源。[0023] 具體的，由主控板140根據(jù)遙控天線141接收控制信號進行遠程遙控操作，一體化鉆機車身結(jié)構(gòu)體積小巧，根據(jù)攝像頭142的回傳圖像控制，便于在各種危險地質(zhì)區(qū)域進行遠程操控作業(yè)，降低人員操作危險性。[0024] 在該實施例中，取樣鉆頭200為空心筒體結(jié)構(gòu)且取樣鉆頭200的外周設(shè)有采集旋葉220，采集旋葉220的一端設(shè)有開設(shè)于取樣鉆頭200表面的高頻聲波鉆頭210，采集旋葉220呈螺旋狀結(jié)構(gòu)。

[0025] 進一步的，采集旋葉220由上至下葉片面積逐漸增大，采集旋葉220的表面邊緣設(shè)有切削刃。[0026] 具體的，利用取樣鉆頭200的旋轉(zhuǎn)動作在土層表面進行旋進，使取樣土壤沿采集旋葉220表面導(dǎo)入取樣鉆頭200的內(nèi)部，進行采樣土壤收集。[0027] 在該實施例中，固定軸座310固定安裝于主控機盒100的底面，偏轉(zhuǎn)舵機330的輸出端與固定軸座310的表面固定連接，聯(lián)動桿331的一端與偏轉(zhuǎn)舵機330的表面球頭連接，偏轉(zhuǎn)舵機330為伺服舵機結(jié)構(gòu)。[0028] 具體的，利用偏轉(zhuǎn)舵機330偏轉(zhuǎn)運動，在輸出端固定下其表面進行偏轉(zhuǎn)運動從而牽引聯(lián)動桿331運動，利用聯(lián)動桿331牽拉偏轉(zhuǎn)套座340和傳動端座350傾斜運動。[0029] 在該實施例中，球套軸承341固定套接于偏轉(zhuǎn)套座340的內(nèi)側(cè)，偏轉(zhuǎn)套座340的外側(cè)設(shè)有若干與偏轉(zhuǎn)舵機330一一對應(yīng)的連接耳，連接耳的表面與偏轉(zhuǎn)舵機330的底端球頭連接。[0030] 進一步的，傳動端座350的頂面與偏轉(zhuǎn)套座340的底面滑動抵接，連軸套343為萬向連軸套結(jié)構(gòu)。[0031] 具體的，通過球套軸承341在球頭座342表面的偏轉(zhuǎn)運動實現(xiàn)偏轉(zhuǎn)套座340的靈活運動，可通過聯(lián)動桿331的牽拉使偏轉(zhuǎn)套座340進行任意角度傾斜，由連軸套343實現(xiàn)傾斜后驅(qū)動主軸320與傳動端座350的傳動連接，實現(xiàn)取樣鉆頭200傾斜姿態(tài)下的旋轉(zhuǎn)運動，在硬質(zhì)地表層表面通過偏轉(zhuǎn)舵機驅(qū)動取樣鉆頭進行傾斜轉(zhuǎn)動對取樣鉆頭下方作用面通過高頻聲波鉆頭進行高頻聲波破碎后進行再進行土樣旋挖，以降低對硬質(zhì)土層的旋挖阻力。[0032] 本發(fā)明的工作原理及使用流程：在該土壤取樣用高頻聲波鉆機工作中，首先通過遙控操作控制驅(qū)動輪120移動至指定采樣地點，控制伸縮驅(qū)動桿111的伸縮調(diào)節(jié)支撐腿110的長度，從而控制主控機盒100的高度改變高頻聲波鉆頭210底端與地面表面間距，使高頻聲波鉆頭210與地面接觸，通過高頻聲波鉆頭210的高頻聲波破碎地面表層結(jié)構(gòu)，并逐漸通過伸縮驅(qū)動桿111收縮降低主控機盒100高度使高頻聲波鉆頭210深入地面；根據(jù)地層結(jié)構(gòu)進行判斷土層軟硬度，在較軟土層表面直接通過減速電機130驅(qū)動取樣鉆頭200整體旋轉(zhuǎn)運動進行土層旋挖取樣；

在面對硬質(zhì)土層時，需要對地面大范圍破碎以便于整個取樣鉆頭200可以深入土層，通過各個偏轉(zhuǎn)舵機330偏轉(zhuǎn)驅(qū)動，帶動偏轉(zhuǎn)套座340在球頭座342表面進行偏轉(zhuǎn)，從而帶動底端傳動端座350和取樣鉆頭200進行偏轉(zhuǎn)，從而使取樣鉆頭200傾斜，并在伸縮驅(qū)動桿

111的高度控制下對地面進行圓周周邊區(qū)域的高頻聲波破碎，改變高頻聲波鉆頭的聲波作用方向，對土層進行大面積聲波破碎處理，從而使取樣鉆頭的旋進操作平順順暢，提高采樣工作效率，在破碎完成后可通過減速電機130帶動驅(qū)動主軸320旋轉(zhuǎn)運動，由連軸套343連接驅(qū)動主軸320和傳動端座350進行傳動，進而帶動取樣鉆頭200進行旋轉(zhuǎn)，在取樣鉆頭200和采集旋葉220的旋轉(zhuǎn)作用下采集旋葉220旋進地面，使取樣土壤沿采集旋葉220表面移動通過入料口201進入取樣鉆頭200內(nèi)部進行收集，在采集旋葉220與地層土壤旋進作用時柔性支撐腿110可自然彎曲以降低設(shè)備高度使取樣鉆頭200深入土層，在伸縮驅(qū)動桿111的伸展下進行取樣鉆頭200提升采用豎直向上的力直接作用于土樣，使土層內(nèi)部位于采集旋葉220表面的土料與地層土壤進行豎直剪切分離，提高采樣工作效率。

[0033] 盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。