浅层钻探取样工作很多具有地域偏远、缺水、钻进周期短、对样品质量要求高等特点。传统地质钻探设备体积大、零部件重,设备搬迁转移比较困难,工人劳动强度大,且存在制造维修成本费用高、样品采取率低等问题,现有浅层取样钻机大多采用回转的方式,钻进过程中需循环介质,对样品的污染扰动较大。本文根据浅层取样的工作特点,针对现有取样设备的存在问题设计了电动式冲击取样钻机,主要进行了如下工作:(1)通过对常用的几种冲击器的特点分析,确定采用电动机驱动的落锤式冲击器,并对冲击机构进行了总体的方案设计。(2)对冲击机构的电动机、链轮链条、皮带和带轮等关键零部件进行了计算,确定了电动机使用功率、转速以及链条和皮带的型号,优选了链轮、带轮等相关部件的结构;根据钻机的总体要求和技术参数设计了由电动提升机、滑轮组、钻架组成的升降机构。(3)绘制了钻机零部件的3D图形并装配成虚拟样机,在此基础上,对钻机的设计进行了优化和改进;完成了自动冲击取样钻机的全套设计图纸的绘制并加工了样机。(4)在实验室对样机进行了安装调试及室内试验,通过试验进一步检验了钻机的使用性能,发现了设计中存在的不足,为今后的改进提供了依据。本套钻机具有结构简单,操作方便,可拆解性强等特点;以冲击方式钻进取样无需冲洗介质,取心率高,不污染样品,对样品扰动小,在环境科学取样、工程地质勘查等领域具有很好应用前景。