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CN115655802A - 一种水文地质抽水试验装置 - Google Patents

一种水文地质抽水试验装置 Download PDF

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CN115655802A
CN115655802A CN202211373976.4A CN202211373976A CN115655802A CN 115655802 A CN115655802 A CN 115655802A CN 202211373976 A CN202211373976 A CN 202211373976A CN 115655802 A CN115655802 A CN 115655802A
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rack
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CN202211373976.4A
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杜毓超
许振浩
林春金
邱道宏
林鹏
潘东东
黄鑫
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Shandong University
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Shandong University
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Abstract

本发明涉及水文地质技术领域,特别是涉及一种水文地质抽水试验装置,包括外壳,外壳底部侧壁开设有若干出水孔,外壳内部顶面固接有固定柱,固定柱底部固接有活塞,活塞外壁滑动连接有收集壳体,收集壳体底部开设有通孔,收集壳体与外壳竖直滑动连接,收集壳体两侧壁分别传动连接有动力部,外壳底部设有密封部,收集壳体底部可拆卸连接有取水部。本发明可以达到抽取指定深度水体的目的。

Description

一种水文地质抽水试验装置
技术领域
本发明涉及水文地质技术领域,特别是涉及一种水文地质抽水试验装置。
背景技术
水文地质,地质学分支学科,指自然界中地下水的各种变化和运动的现象,水文地质学是研究地下水的科学,它主要是研究地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分,地下水资源及其合理利用,地下水对工程建设和矿山开采的不利影响及其防治等,随着科学的发展和生产建设的需要,水文地质学又分为区域水文地质学、地下水动力学、水文地球化学、供水水文地质学、矿床水文地质学、土壤改良水文地质学等分支学科,近年来,水文地质学与地热、地震、环境地质等方面的研究相互渗透,又形成了若干新领域。
在水文地质研究中抽水实验可探究深部岩、土层水文地质特征、含水层各种水文地质参数等,现有的抽水装置需要将水管插入到水中,在此过程中后有干扰液体进入水管,影响对指定深度水体的抽取,造成测量结果出现较大误差的情况,因此亟需一种水文地质抽水试验装置来解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种水文地质抽水试验装置,以解决上述问题,达到抽取指定深度水体的目的。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:一种水文地质抽水试验装置,包括外壳,所述外壳底部侧壁开设有若干出水孔,所述外壳内部顶面固接有固定柱,所述固定柱底部固接有活塞,所述活塞外壁滑动连接有收集壳体,所述收集壳体底部开设有通孔,所述收集壳体与所述外壳竖直滑动连接,所述收集壳体两侧壁分别传动连接有动力部,所述外壳底部设有密封部,所述收集壳体底部可拆卸连接有取水部。
优选的,所述收集壳体两侧壁分别固接有第一齿条,两所述第一齿条对称设置,所述外壳侧壁转动连接有两齿轮,所述齿轮一侧与所述第一齿条啮合连接,所述齿轮另一侧啮合连接有第二齿条,所述第二齿条侧壁固接有第一滑块,所述外壳侧壁开设有竖直设置的第一滑槽,所述第一滑槽与所述第一滑块滑动连接,所述第二齿条与所述动力部固接。
优选的,所述动力部包括电机,所述电机侧壁与所述外壳固接,所述电机输出轴固接有第二同步轮,所述外壳内壁转动连接有第一同步轮,所述第一同步轮与所述第二同步轮通过同步带传动连接,所述第一同步轮位于所述第二同步轮下方,所述同步带内侧固接有压片,所述压片通过紧固螺钉与所述第二齿条固接,所述压片和所述第二齿条位于所述同步带两侧。
优选的,所述收集壳体底部为锥形结构,所述收集壳体底部侧壁螺纹连接有通气螺钉,所述收集壳体底部固接有限位挡板,所述限位挡板水平设置,所述限位挡板位于所述通孔上方,所述限位挡板开设有若干透水孔,所述限位挡板下方通过第二弹簧弹性连接有钢珠,所述钢珠直径大于所述通孔内径,所述收集壳体底部侧壁开设有两卡接槽,两所述卡接槽对称设置,所述卡接槽与所述取水部可拆卸连接。
优选的,所述取水部包括取水架,所述取水架截面为V型结构,所述取水架底端固接有水嘴,所述取水架底端固接有取水针,所述取水针竖直设置,所述取水针位于所述水嘴上方,所述取水架侧壁设有两卡接部,所述卡接部对称设置,所述卡接部与所述卡接槽可拆卸连接。
优选的,所述卡接部包括卡接柱,所述卡接柱与所述卡接槽相适配,所述卡接柱两侧固接有第二滑块,所述取水架侧壁开设有第二滑槽,所述第二滑槽与所述第二滑块滑动连接,所述卡接柱底部通过第三弹簧与所述第二滑槽底部弹性连接,所述卡接柱底部固接有把手,所述把手贯穿所述取水架,所述把手与所述取水架滑动连接,所述把手为T型结构。
优选的,所述密封部包括支撑板,所述支撑板中部转动连接有两对称设置的密封挡板,所述密封挡板与所述支撑板通过铰接轴转动连接,两所述密封挡板互相靠近一侧通过卡接齿互相接触,所述密封挡板底部设有弹性部。
优选的,所述弹性部包括两固定板,所述固定板与所述外壳内壁固接,所述固定板通过第一弹簧与所述密封挡板弹性连接。
本发明具有如下技术效果:在外壳向水中下移的过程中,水体通过外壳顶部的水孔流出,可减少外壳下移过程的阻力,同时防止整体装置下部携带顶部水体到达指定深度,当整体装置到达指定深度后,通过动力部带动收集壳体下移,收集壳体下移过程中使密封部开启,使得通孔与指定深度的水体接触,同时收集壳体内部形成负压将身体抽进收集壳体中,完成水体的抽取,达到抽取指定深度水体的目的。
附图说明
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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明图1中A处局部示意图;
图3为本发明取水架结构示意图;
图4为本发明图3中B处局部示意图;
图5为本发明图收集壳体俯视图;
其中,1、外壳;2、固定板;3、第一弹簧;4、支撑板;5、铰接轴;6、密封挡板;7、第一同步轮;8、同步带;9、防水壳体;10、电机;11、第二同步轮;12、压片;13、紧固螺钉;14、第一齿条;15、收集壳体;16、固定柱;17、第一滑块;18、第二齿条;19、齿轮;20、活塞;21、密封圈;22、通气螺钉;23、卡接槽;24、限位挡板;25、透水孔;26、第二弹簧;27、钢珠;28、通孔;29、卡接齿;30、取水架;31、水嘴;32、取水针;33、把手;34、卡接柱;35、第二滑槽;36、第二滑块;37、第三弹簧;38、出水孔;39、第三滑块。
具体实施方式
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。
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。
参照图1-5,本实施例提供一种水文地质抽水试验装置,包括外壳1,外壳1底部侧壁开设有若干出水孔38,外壳1内部顶面固接有固定柱16,固定柱16底部固接有活塞20,活塞20外壁滑动连接有收集壳体15,收集壳体15侧壁固接有第三滑块39,外壳1内壁开设有第三滑槽(图中未画出),第三滑块39与第三滑槽滑动连接,收集壳体15底部开设有通孔28,收集壳体15与外壳1竖直滑动连接,收集壳体15两侧壁分别传动连接有动力部,外壳1底部设有密封部,收集壳体15底部可拆卸连接有取水部。活塞20边部套设有密封圈21,起到密封的作用。外壳1顶部可与升降机构(图中未画出)进行连接,通过升降机构将本发明的整体装置送入水中指定深度的位置,在外壳1向水中下移的过程中,水体通过外壳1顶部的出水孔38流出,可减少外壳1下移过程的阻力,同时防止整体装置下部携带顶部水体到达指定深度,当整体装置到达指定深度后,通过动力部带动收集壳体15下移,收集壳体15下移过程中使密封部开启,使得通孔28与指定深度的水体接触,同时收集壳体15内部形成负压将身体抽进收集壳体15中,完成水体的抽取,达到抽取指定深度水体的目的。
进一步优化方案,收集壳体15两侧壁分别固接有第一齿条14,两第一齿条14对称设置,外壳1侧壁转动连接有两齿轮19,齿轮19一侧与第一齿条14啮合连接,齿轮19另一侧啮合连接有第二齿条18,第二齿条18侧壁固接有第一滑块17,外壳1侧壁开设有竖直设置的第一滑槽(图中未画出),第一滑槽与第一滑块17滑动连接,第二齿条18与动力部固接。第一滑槽与第一滑块17的配合,限制第二齿条18的运动,动力部输出的动力通过第二齿条18与齿轮19的配合完成收集壳体15升降的运动。
进一步优化方案,动力部包括电机10,电机10侧壁与外壳1固接,电机10输出轴固接有第二同步轮11,外壳1内壁转动连接有第一同步轮7,第一同步轮7与第二同步轮11通过同步带8传动连接,第一同步轮7位于第二同步轮11下方,同步带8内侧固接有压片12,压片12通过紧固螺钉13与第二齿条18固接,压片12和第二齿条18位于同步带8两侧。电机10外壁设有防水壳体9,电机10的转动的带动第二同步轮11转动,第二同步轮11将动力传递给同步带8,第一同步轮7起到支撑的作用,同步带8通过压片12的固定作用带动第二齿条18上下运动。
进一步优化方案,收集壳体15底部为锥形结构,收集壳体15底部侧壁螺纹连接有通气螺钉22,收集壳体15底部固接有限位挡板24,限位挡板24水平设置,限位挡板24位于通孔28上方,限位挡板24开设有若干透水孔25,限位挡板24下方通过第二弹簧26弹性连接有钢珠27,钢珠27直径大于通孔28内径,收集壳体15底部侧壁开设有两卡接槽23,两卡接槽23对称设置,卡接槽23与取水部可拆卸连接。水体由通孔28进入到收集壳体15中,水体推动钢珠27,向上运动,钢珠27防止水体从收集壳体15中流出。
进一步优化方案,取水部包括取水架30,取水架30截面为V型结构,取水架30底端固接有水嘴31,取水架30底端固接有取水针32,取水针32竖直设置,取水针32位于水嘴31上方,取水架30侧壁设有两卡接部,卡接部对称设置,卡接部与卡接槽23可拆卸连接。水体收集完毕后,将整体装置取出到地面,将取水架30插入到收集壳体15底部,将通气螺钉22拧下,使取水针32将钢珠27顶起,水体从通孔28流出。
进一步优化方案,卡接部包括卡接柱34,卡接柱34与卡接槽23相适配,卡接柱34两侧固接有第二滑块36,取水架30侧壁开设有第二滑槽35,第二滑槽35与第二滑块36滑动连接,卡接柱34底部通过第三弹簧37与第二滑槽35底部弹性连接,卡接柱34底部固接有把手33,把手33贯穿取水架30,把手33与取水架30滑动连接,把手33为T型结构。
进一步优化方案,密封部包括支撑板4,支撑板4中部转动连接有两对称设置的密封挡板6,密封挡板6与支撑板4通过铰接轴5转动连接,两密封挡板6互相靠近一侧通过卡接齿29互相接触,密封挡板6底部设有弹性部。
进一步优化方案,弹性部包括两固定板2,固定板2与外壳1内壁固接,固定板2通过第一弹簧3与密封挡板6弹性连接。密封部处于关闭状态时,可防止水体进入到整体装置内部,当收集壳体15下移时,收集壳体15将密封挡板6顶开,指定位置的水体与通孔28接触,第一弹簧3可推动两密封挡板6复位并互相紧密贴合。
本实施例的工作过程如下:通过升降机构将本发明的整体装置送入水中指定深度的位置,在外壳1向水中下移的过程中,水体通过外壳1顶部的出水孔38流出,可减少外壳1下移过程的阻力,同时防止整体装置下部携带顶部水体到达指定深度,当整体装置到达指定深度后,电机10的转动的带动第二同步轮11转动,第二同步轮11将动力传递给同步带8,第一同步轮7起到支撑的作用,同步带8通过压片12的固定作用带动第二齿条18向上运动,第二齿条18通过齿轮19带动第一齿条14向下运动,带动收集壳体15向下运动,收集壳体15下移过程中使密封部开启,使得通孔28与指定深度的水体接触,同时收集壳体15内部形成负压将身体抽进收集壳体15中,完成水体的抽取通过动力部带动收集壳体15下移,收集壳体15下移过程中使密封挡板6开启,使得通孔28与指定深度的水体接触,同时收集壳体15内部形成负压将身体抽进收集壳体15中,完成水体的抽取,达到抽取指定深度水体的目的。
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。
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。

Claims (8)

1.一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:包括外壳(1),所述外壳(1)底部侧壁开设有若干出水孔(38),所述外壳(1)内部顶面固接有固定柱(16),所述固定柱(16)底部固接有活塞(20),所述活塞(20)外壁滑动连接有收集壳体(15),所述收集壳体(15)底部开设有通孔(28),所述收集壳体(15)与所述外壳(1)竖直滑动连接,所述收集壳体(15)两侧壁分别传动连接有动力部,所述外壳(1)底部设有密封部,所述收集壳体(15)底部可拆卸连接有取水部。
2.根据权利要求1所述一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:所述收集壳体(15)两侧壁分别固接有第一齿条(14),两所述第一齿条(14)对称设置,所述外壳(1)侧壁转动连接有两齿轮(19),所述齿轮(19)一侧与所述第一齿条(14)啮合连接,所述齿轮(19)另一侧啮合连接有第二齿条(18),所述第二齿条(18)侧壁固接有第一滑块(17),所述外壳(1)侧壁开设有竖直设置的第一滑槽,所述第一滑槽与所述第一滑块(17)滑动连接,所述第二齿条(18)与所述动力部固接。
3.根据权利要求2所述一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:所述动力部包括电机(10),所述电机(10)侧壁与所述外壳(1)固接,所述电机(10)输出轴固接有第二同步轮(11),所述外壳(1)内壁转动连接有第一同步轮(7),所述第一同步轮(7)与所述第二同步轮(11)通过同步带(8)传动连接,所述第一同步轮(7)位于所述第二同步轮(11)下方,所述同步带(8)内侧固接有压片(12),所述压片(12)通过紧固螺钉(13)与所述第二齿条(18)固接,所述压片(12)和所述第二齿条(18)位于所述同步带(8)两侧。
4.根据权利要求1所述一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:所述收集壳体(15)底部为锥形结构,所述收集壳体(15)底部侧壁螺纹连接有通气螺钉(22),所述收集壳体(15)底部固接有限位挡板(24),所述限位挡板(24)水平设置,所述限位挡板(24)位于所述通孔(28)上方,所述限位挡板(24)开设有若干透水孔(25),所述限位挡板(24)下方通过第二弹簧(26)弹性连接有钢珠(27),所述钢珠(27)直径大于所述通孔(28)内径,所述收集壳体(15)底部侧壁开设有两卡接槽(23),两所述卡接槽(23)对称设置,所述卡接槽(23)与所述取水部可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:所述取水部包括取水架(30),所述取水架(30)截面为V型结构,所述取水架(30)底端固接有水嘴(31),所述取水架(30)底端固接有取水针(32),所述取水针(32)竖直设置,所述取水针(32)位于所述水嘴(31)上方,所述取水架(30)侧壁设有两卡接部,所述卡接部对称设置,所述卡接部与所述卡接槽(23)可拆卸连接。
6.根据权利要求5所述一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:所述卡接部包括卡接柱(34),所述卡接柱(34)与所述卡接槽(23)相适配,所述卡接柱(34)两侧固接有第二滑块(36),所述取水架(30)侧壁开设有第二滑槽(35),所述第二滑槽(35)与所述第二滑块(36)滑动连接,所述卡接柱(34)底部通过第三弹簧(37)与所述第二滑槽(35)底部弹性连接,所述卡接柱(34)底部固接有把手(33),所述把手(33)贯穿所述取水架(30),所述把手(33)与所述取水架(30)滑动连接,所述把手(33)为T型结构。
7.根据权利要求1所述一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:所述密封部包括支撑板(4),所述支撑板(4)中部转动连接有两对称设置的密封挡板(6),所述密封挡板(6)与所述支撑板(4)通过铰接轴(5)转动连接,两所述密封挡板(6)互相靠近一侧通过卡接齿(29)互相接触,所述密封挡板(6)底部设有弹性部。
8.根据权利要求7所述一种水文地质抽水试验装置,其特征在于:所述弹性部包括两固定板(2),所述固定板(2)与所述外壳(1)内壁固接,所述固定板(2)通过第一弹簧(3)与所述密封挡板(6)弹性连接。
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