CN102692336B - 原状土取土器 - Google Patents

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Abstract

一种原状土取土器,由外管接头、油封、轴承、轴承端盖、内管接头、衬管、内管、外管、合金切割刀、管靴、中轴以及方形孔组成;外部的外管接头的上方加工有方形孔,方形孔用于与驱动钻杆相连,外管接头与外管通过螺栓连接,外管底部端口沿圆周边缘焊接若干合金切割刀;内部的中轴通过一对圆锥滚子轴承与外管接头连接,中轴的底端与内管接头采用螺纹连接;内管的上下两端分别与内管接头和管靴通过螺栓连接,管靴超出合金切割刀10~30mm;衬管位于内管的内侧,并由内管接头和管靴将其上下端卡紧定位。本发明能最大限度的保持了土壤的原状性,结构简单,加工制造方便。

Description

原状土取土器
技术领域
[0001] 本发明属于土样采集仪器领域。
背景技术
[0002]目前,国内鲜有针对农业土壤研宄取样专用的取土器,特别是在涉及原状土的采 样工作中,大部分采样工具较为简单。土壤学常用的采样工具为环刀,虽然其制作、携带和 使用方便,但获得原状土的规格很小,且采样效率较低,土样原状性受人工取样经验影响也 较大。
[0003]现阶段土壤学研究所使用的原状土取土器多为直压式,对于作物根系茂盛的土 壤,取土器在工作过程中无法将根系切断,采样则必然受到根系随动的干扰。此外,受限于 取土器的采样直径,实验所采用的原状土土样直径多小于80mm、深度也不大于60mm,如此规 格的土样所包含的土壤信息,特别是土壤结构方面的信息,非常有限。除此之外,研究人员 通过实验指出,在其他方面相同的情况下,土样直径越大,其所受的扰动影响就越小,这也 是大直径土样相对于小直径土样所具备的另一个优势。
[0004]我国目前还没有形成完善的大直径原状土取土器的设计理论,同时也由于大直径 取土器本身具有结构相对复杂、整体质量较大的特点,因此尚未见到相关产品问世。
发明内容
[0005]本发明旨在针对现有原状土取土器取样直径小、土样易受根系影响的不足,提供 一种大直径原状土样采集的取土器,其采样直径达300mm、采样高度为500mm,且能够切断作 物根系,保证土样的原状性。
[0006] 本发明是通过以下技术方案实现的。
[0007]本发明所述的原状土取土器由外管接头(1)、油封(2)、轴承(3)、轴承端盖(4)、内 管接头⑸、衬管⑹、内管⑺、外管⑻、合金切割刀⑼、管靴(10)以及中轴(H)组成。
[000S]取土器分为内外两部分,外部的外管接头⑴的上方加工有方形孔(12),外管接头 (1)与外管(8)通过螺栓连接,外管(8)底部端口沿圆周边缘焊接若干合金切割刀(9);内部 的中(11)通过一对圆锥滚子轴承(3)与外管接头(丨)连接,中轴QD的底端与内管接头 ⑸采用螺纹连接;内管⑺的上下两端分别与内管接头⑸和管靴(10)通过螺栓连接,管靴 (10)超出合金切割刀⑼10〜30mm;衬管⑹位于内管⑺的内侧,并由内管接头⑸和管靴 (10)将其上下端卡紧定位。
[0009]方形孔⑽用于与驱动钻杆相连。管靴⑽超出合金切割刀⑼,是为了保证内部 的土样不会受到外管旋转的扰动影响。
[0010]取土过程中,外管(8)同时做圆周方向的旋转切割运动和竖直方向的下压运动,由 于轴承⑶的作用,内管⑺只做竖直方向的下压运动。
[0011]本发明的;^益效果是,可以快速采集直径3〇〇mm、高度500mm的农田柱状原状土土 样,取样过程中,土壤内的植物根系能够被切断,最大限度的保持了土壤的原状性。此外,本 发明将排气孔设置到外管且不用注水冲洗刀头,避免了在外管接头加工斜孔,较一般回转 压入式取土器而言,结构更简单,加工制造也更方便。
附图说明
[0012]下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0013]图1为本发明的整体结构剖视图,其中:1为外管接头,2为油封,3为一对圆锥滚子 轴承,4为轴承端盖,5为内管接头,6为衬管,7为内管,8为外管,9为合金切割刀,10为管靴, 11为中轴,I2为用于连接钻杆的方形孔。
[0014]图2为本发明衬管6、内管7、外管8、合金切割刀9及管靴10之间相互位置关系的局 部放大图。
具体实施方式
[0015]本发明将通过以下实施例作进一步说明。
[0016]在图1中,外管接头1和外管s通过螺栓连接,外管接头1上部加工内螺纹,与钻杆相 连,并由钻杆带动;外管下部焊接合金切割刀9,合金切割刀9与水平面呈65。夹角。中轴^与 外管接头1采用一对圆锥滚子轴承连接,与内管接头5采用螺纹连接。外管接头丨的内孔加工 阶梯,分别用来定位油封2和轴承3。轴承端盖4和外管接头1采用螺栓连接。内管接头5与中 轴11通过螺纹连接,中轴11的下端加工有两个小孔,在装配内管接头5时,可利用小孔对中 轴11进行固定。内管7分别与内管接头5和管靴10通过螺栓连接,并由内管接头5和管靴1〇对 最内侧的衬管6进行定位。衬管6采用内径300mm、高度500刪的PVC管材。
[0017]取土作业目lj,将取土器竖直立于土壤表面,钻杆插入方形孔I2中,驱动钻杆旋转作 业。外管接头1与外管8经钻杆带动旋转,由合金切割刀9松动外层土壤并切割根系。由于轴 承3的作用,使得中轴11不会转动,进而保证内管7不会因旋转而扰动内部土壤。钻g同时 供压力,实现了外管8的旋转压入和内管7的竖直压入。在外管8的排气孔下方75謹处需进行 标记,当j示记与土表齐平时,停止作业,所需原状土保存在衬管6内部。停机后,操作人 外侧土壤挖开,卸下外管8和内管7,取出衬管6并封存,采样过程完成。 、‘

Claims (1)

1.一种原状土取土器,其特征是由外管接头d)、油封(2)、一对圆锥滚子轴承(3)、轴承 端盖⑷、内管接头⑸、衬管⑹、内管⑺、外管⑻、合金切割刀⑼、管靴(10)、中轴(11)以 及方形孔(12)组成;外部的外管接头(1)的上方加工有方形孔(丨2),方形孔(12)用于与驱动 钻杆相连,外管接头⑴与外管⑻通过螺栓连接,外管(8)底部端口沿圆周边缘焊接若干合 金切割刀⑼;内部的中轴(11)通过一对圆锥滚子轴承(¾与外管接头⑴连接,中轴(11)的 底端与内管接头⑸采用螺纹连接;内管⑺的上下两端分别与内管接头⑸和管靴(1〇)通 过螺栓连接,管靴(10)超出合金切割刀(9) 1〇〜30mm,管靴(1〇)下端呈锥形;衬管(6)位于内 管⑺的内侧,并由内营接头⑸和管靴(10)将其上下端卡紧定位;取土作业时,钻杆同时提 供压力,实现外管(8)的旋转压入和内管(7)的竖直压入,在外管(8)的排气孔下方适当位置 进行标记,当标记与土表齐平时,停止作业,所需原状土保存在衬管(6)内部 人员将外侧土壤挖开,卸下外管(S)和内管(?),取出衬管(6)并封存,完成’
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