CN106092642A - 土壤环刀分层同步采样装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种土壤环刀分层同步采样装置,属于土壤检测设备技术领域。该土壤环刀分层同步采样装置包括筒体,所述筒体的顶部设置有顶板,所述筒体的底部设置有底板,所述顶板上设置有扶手,所述顶板和所述底板上分别设置有第一滚动轴承和第二滚动轴承,所述筒体内设置有转轴,所述转轴安装在所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承上,所述转轴顶端连接有驱动机构,所述转轴上自上而下设置有多个传动机构,所述筒体自上而下设置有多个打土刀头,且所述传动机构与所述打土刀头相连接。本发明提供了一种适合矿区复垦地土壤分层同步采样的装置,其结构简单,操作简便,可以快速采土,省时省力,效率高,对土层结构扰动小。
Description
技术领域
本发明涉及一种土壤环刀分层同步采样装置,属于土壤检测设备技术领域。
背景技术
土壤环刀采样是对土壤的容重、田间持水量、含水量等物理性质进行分析的必要前提。土壤环刀采样器作为土壤样品采集过程中必不可少的工具,直接影响土壤采集的效率和土壤结构的完整性。
现有的土壤环刀采样器主要用于采集表层土样,对土壤不同层次的采样需要挖掘土壤剖面多次采集才能完成,工作量大,采样效率低而且对土地的扰动和破坏大。已有的卡销式土壤环刀采样器,口径小,不适宜对土壤硬度大、混有煤矸石、石块等矿区复垦地的土壤进行采样。已有的结构简单的土壤环刀采集器,是垂直方向多次采,易破坏土壤结构,对于干旱土壤来说采集的土样在环刀中挂不住,且碰到土层中的石头时需要重新采样。
发明内容
本发明的目的是解决现有土壤环刀采样器存在的采样效率低、口径小、对土地的扰动和破坏大的技术问题,提供一种结构简单,操作简便,快速采土,省时省力,采样效率高,且对土壤结构扰动小的土壤环刀分层同步采样装置。
为实现上述目的,本发明所采用的技术方案为:
土壤环刀分层同步采样装置,包括筒体,所述筒体的顶部设置有顶板,所述筒体的底部设置有底板,所述顶板上设置有扶手,所述顶板和所述底板上分别设置有第一滚动轴承和第二滚动轴承,所述筒体内设置有转轴,所述转轴安装在所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承上,所述转轴顶端连接有驱动机构,所述转轴上自上而下设置有多个传动机构,所述筒体自上而下设置有多个打土刀头,且所述传动机构与所述打土刀头相连接。
优选的,所述筒体的侧壁上还设置有至少一个微型液压千斤顶,所述微型液压千斤顶上安装有支撑板。
优选的,所述驱动机构包括减速器和驱动电机,所述减速器设置于所述顶板的上端,所述驱动电机设置于所述减速器的上端,且驱动电机的转轴与减速器的输入轴联接。
优选的,所述传动机构包括主动锥齿轮、从动锥齿轮、分动轴和支撑轴承;所述主动锥齿轮安装在所述转轴上,所述支撑轴承安装在所述筒体上,所述支撑轴承上安装有所述分动轴,所述分动轴的一端装有所述从动锥齿轮,所述从动锥齿轮与所述主动锥齿轮相啮合,所述分动轴的另一端设置有螺纹。
优选的,所述打土刀头包括两个半圆筒体、定位板、套管、螺帽和垫板;两个所述半圆筒体的端部设有圆锥形钻头,两个所述半圆筒体均通过螺栓固定在所述定位板上,所述套管设置在两个所述半圆筒体内,所述套管和所述半圆筒体底部之间设置有所述垫板,所述螺帽设在所述定位板的连接轴上。
优选的,所述半圆筒体内设置有环形槽,所述套管装在所述环形槽内。
优选的,所述扶手上设置有防滑减震胶套。
与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:本发明结构简单,操作简便。采用在筒体上设置多个打土刀头,可实现在水平方向360°采样、垂直方向上一次完成多个环刀采样。在此基础上,将采样装置放置于预先挖好的基坑内,可一次性完成土壤采集,采土效率更高,更加省时省力,同时在采土过程中不破坏土壤的结构,保证后续土壤分析更加准确。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明中打土刀头的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1和图2所示,本实施例中的土壤环刀分层同步采样装置,包括筒体1,筒体1的顶部设置有顶板2,筒体1的底部设置有底板3,顶板2上设置有扶手4,顶板2和底板3上分别设置有第一滚动轴承5’和第二滚动轴承5,筒体1内设置有转轴6,转轴6安装在第一滚动轴承5’和第二滚动轴承5上,转轴6顶端连接有驱动机构,转轴6上自上而下设置有多个传动机构,所述筒体1自上而下设置有多个打土刀头7,且所述传动机构与所述打土刀头7相连接。
上述驱动机构包括驱动电机9和减速器8进行驱动,减速器8设置于顶板2的上端,且其输出轴与转轴6顶端连接,驱动电机9设置于所述减速器8的上端,且驱动电机9的转轴与减速器8的输入轴连接。当然,驱动机构也可以采用其他方式。
上述传动机构包括主动锥齿轮10、从动锥齿轮11、分动轴12和支撑轴承13;主动锥齿轮10安装在转轴6上,支撑轴承13安装在筒体1上,支撑轴承13上安装有分动轴12,分动轴12的一端装有从动锥齿轮11,从动锥齿轮11与主动锥齿轮10相啮合,分动轴12的另一端设置有螺纹。
上述打土刀头7包括两个半圆筒体15、定位板16、套管17(也叫做环刀)、螺帽14和垫板18;两个半圆筒体15的端部设有圆锥形锯齿状空心切削钻头,两个半圆筒体15均通过螺栓固定在定位板16上,套管17设置在两个半圆筒体15内,套管17和半圆筒体15底部之间设置有垫板18,半圆筒体15内设置有环形槽22,套管17安装在环形槽内。其中,半圆筒体15扣合形成切削钻头,切割土壤,然后推动钻头继续钻土,使土壤进入套管17内。采用这种结构不破坏土的结构,保证后续土壤分析更加准确。螺帽14设在定位板16的连接轴上并与分动轴12连接,采用这种可拆卸连接,使得方便更换不同的打土刀头7。
上述打土刀头7可以根据实际需要在3~10个之间选择,一般设置为十个,即分十层采集土样:即在土壤深度为0-10cm,10-20cm,20-30cm,30-40cm,40-50cm,50-60cm,60-70cm,70-80cm,80-90cm,90-100cm各布置一个打土刀头7,从而实现同步采集。
上述扶手4上套装有防滑减震胶套21,主要起到防滑减震的作用,提高舒适性。
此外,筒体1的侧壁还设置有微型液压千斤顶19,微型液压千斤顶19上安装有支撑板20。微型液压千斤顶19的数量可以为至少一个,具体数量可以根据土壤硬度确定。微型液压千斤顶19主要是用于施加横向力,保证钻头的工作效率。支撑板20用于支撑侧壁。
本发明在使用时,先在土壤采样地点利用打土钻挖好基坑,将整机放入基坑内,操作人员手扶扶手4,控制微型液压千斤顶19伸出,使支撑板20支撑在基坑侧壁上,启动驱动电机,驱动转轴6转动,在锥齿轮的作用下,分别带动分动轴12转动,从而驱动打土刀头7转动。打土刀头7转动的同时继续控制微型液压千斤顶19伸出,使打土刀头7插入土壤内,土样填满套管17后,晃动筒体1,使打土刀头7拔出,完成土壤采集。采集完成后,拆开半圆筒体15,将套管17取出。然后继续放入新套管进行采土,采土更加方便,采土效率更高。
Claims (7)
1.一种土壤环刀分层同步采样装置,其特征在于,包括筒体(1),所述筒体(1)的顶部设置有顶板(2),所述筒体(1)的底部设置有底板(3),所述顶板(2)上设置有扶手(4),所述顶板(2)和所述底板(3)上分别设置有第一滚动轴承(5’)和第二滚动轴承(5),所述筒体(1)内设置有转轴(6),所述转轴(6)安装在所述第一滚动轴承(5’)和所述第二滚动轴承(5)上,所述转轴(6)顶端连接有驱动机构,所述转轴(6)上自上而下设置有多个传动机构,所述筒体(1)自上而下设置有多个打土刀头(7),且所述传动机构与所述打土刀头(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的土壤环刀分层同步采样装置,其特征在于,所述筒体(1)的侧壁上还设置有至少一个微型液压千斤顶(19),所述微型液压千斤顶(19)上安装有支撑板(20)。
3.根据权利要求1或2所述的土壤环刀分层同步采样装置,其特征在于,所述驱动机构包括减速器(8)和驱动电机(9),所述减速器(8)设置于所述顶板(2)的上端,所述驱动电机(9)设置于所述减速器(8)的上端,且驱动电机(9)的转轴与减速器(8)的输入轴联接。
4.根据权利要求1或2所述的土壤环刀分层同步采样装置,其特征在于,所述传动机构包括主动锥齿轮(10)、从动锥齿轮(11)、分动轴(12)和支撑轴承(13);所述主动锥齿轮(10)安装在所述转轴(6)上,所述支撑轴承(13)安装在所述筒体(1)上,所述支撑轴承(13)上安装有所述分动轴(12),所述分动轴(12)的一端装有所述从动锥齿轮(11),所述从动锥齿轮(11)与所述主动锥齿轮(10)相啮合,所述分动轴(12)的另一端设置有螺纹。
5.根据权利要求1或2所述的土壤环刀分层同步采样装置,其特征在于,所述打土刀头(7)包括两个半圆筒体(15)、定位板(16)、套管(17)、螺帽(14)和垫板(18);两个所述半圆筒体(15)的端部设有圆锥形锯齿状空心切削钻头,两个所述半圆筒体(15)均通过螺栓固定在所述定位板(16)上,所述套管(17)设置在两个所述半圆筒体(15)内,所述套管(17)和所述半圆筒体(15)底部之间设置有所述垫板(18),所述螺帽(14)设在所述定位板(16)的连接轴上。
6.根据权利要求5所述的土壤环刀分层同步采样装置,其特征在于,所述半圆筒体(15)内设置有环形槽(22),所述套管(17)装在所述环形槽(22)内。
7.根据权利要求1或2所述的土壤环刀分层同步采样装置,其特征在于,所述扶手(4)上设置有防滑减震胶套(21)。
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