CN106482976B - 一种多功能便捷取土装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能便捷取土装置，包括动力装置、三脚架装置、采样装置及取样装置，使用时：三脚架装置的万向轮可减少人力搬运，到指定地点后，可通过踩脚蹬使架趾进入土中，进而固定装置，方便快捷；可根据现场情况的不同，选择采用液压机外接电源使输出轴转动，带动蜗轮旋转使母杆向下运动，或用人工旋转手轮，带动母杆向下运动进行采样；采样时：施压盖置于环刀盖上方，均匀施压避免环刀在土中晃动；取样时：母杆带动升降环继而带动铲刀沿着导轨插入土中进行取样，保证所取原状土的完整性。本发明使用时大大减少人力工作，提高取土效率和质量，节省时间,实用性强。

Description

一种多功能便捷取土装置

技术领域

本发明涉及的是土壤取样工具，具体地说是一种多功能便捷取土装置。

背景技术

环刀在取原状土做土体的密度、剪切和压缩等试验中必不可少，用来测定土壤的密度、含水率、孔隙度、容重等土壤特性，在土壤学的试验研究中扮演着重要的角色。传统取土方式是用手、锤子、铁铲、木板等方式将环刀锤击或者踩入土样，这样做很难保证平稳压入，而且对土的扰动也很大，导致试验分析的误差过大；同时，环刀压入土后，取出环刀和土时，一般是人工采用铁铲挖取，费时费力，在挖取的过程中也会对土有所扰动。

中国专利申请号CN201520995066.9公开了一种手摇式环刀取样装置，用支撑架支撑顶板，顶板中部设有丝杆螺母，旋转杆设有与丝杆螺母相匹配的外螺纹，摇动摇手时，旋转杆可相对所述顶板上下运动，进而使得旋转杆下端的施压盖向环刀缓慢均匀施压，顺利将环刀压入土壤中进行取样。这种装置使用时，需要用手扶住顶板对装置进行固定，不仅会增加人力，而且在使用使也不能保证整个装置的平稳性。中国专利申请号CN201210247607.0公开了一种杠杆式取土环刀装置，是将土样放在环刀装置的底座上，环刀刀刃向下放在土样上面，再向上拉起手柄，让施压板让试压板刚好放在环刀上面，用力向下拉动手柄，使得试压板向下均匀施压，顺利将环刀压入土样中进行取样。这种装置使用时，需要提前制备将近于底座大小的试样，再进行取土，不能直接在野外进行，制备土样以及运输过程中，会对土样进行扰动，不仅费时费力，试验结果分析也将会失去准确性。

发明内容

本发明要解决的问题是，解决现有技术的不足，环刀取土时，可以根据现场情况选择液压机或者人工旋转手轮进行环刀取土；环刀取土时，三脚架装置保证装置的稳定，母杆向下垂直运动，使得环刀能够平稳进入土中，减少对土的扰动；环刀取好土后，用取样装置将带有土样的环刀完整的取出来。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种多功能便捷取土装置，包括动力装置、设置在箱底的三脚架装置、采样装置以及将环刀从土体中取出的取样装置。所述的动力装置包括液压机、手轮、蜗轮、蜗杆、母杆；所述的设置在箱底的三脚架装置包括架腿、脚蹬、架趾、万向轮以及螺旋开关；所述采样装置包括施压盖、环刀盖、环刀头；所述取样装置包括导轨、切土铲、悬臂杆、卡槽、升降环、固定圆环。其特征在于：液压机外接电源使得输出轴开始转动，带动蜗轮旋转使得母杆向下运动，进而母杆下端的施压盖向环刀均匀施压顺利采样；若没有电源装置或者土质比较软时可以采用人工，旋转手轮带动蜗杆蜗轮转动，继而带动母杆向下垂直运动使得环刀进入土中进行采土。所述的设置在箱底的三脚架装置主要包括万向轮和架腿，其中万向轮便于设置移动，减少人力搬运；到达指定地点后，通过旋转螺旋开关放下架腿，踩脚蹬使得架趾进入土中，从而固定整个装置。所述挖土机中的升降环与母杆通过卡槽进行连接，且母杆带动升降环向下运动，升降环与切土铲通过悬臂杆连接，因而带动切土铲沿着导轨向下运动，导轨与固定在地上的固定圆环连接，且呈现聚拢状，从而使环刀沿导轨方向向下移动时逐渐靠拢，方便取样，待铲刀完全进入土后，通过调节控制阀或者反向旋转手轮使母杆向上运动，将采样装置提起。

作为优选，所述的蜗杆齿轮与蜗轮齿轮完全吻合，蜗轮齿轮与母杆齿轮完全吻合，蜗杆旋转带动蜗轮旋转，蜗轮旋转带动母杆向下直线运动。

作为优选，所述的母杆与施压盖之间以及母杆与升降环之间用卡槽连接，所述卡槽由两个半圆柱体组成，母杆外径、施压盖上部分外径、升降环的外径与卡槽的内径相同，且重合部分刚好有可以相咬合的凸起，卡槽的两个半圆柱体的连接处有第一插销环和第二插销环，卡槽闭合时两个插销环通过第一插销进行连接从而使其形成固定装置。

作为优选，所述的施压盖上部分的外径与母杆的外径相同，下半部分的内径与环刀盖的外径相同，且重合部分刚好有可以相咬合的螺纹。

作为优选，所述的三脚架上的螺旋开关，打开时，重合的一部分架腿和架趾自由下落至地面，通过踩脚蹬使得架趾进入土中，固定整个装置。

作为优选，所述的升降环与切土铲通过悬臂杆连接，所述的悬臂杆是拉伸式的，且第一悬臂杆固定在升降环上，第二悬臂杆固定在铲轨连接件上，所述第一悬臂杆和第二悬臂杆为空心的，且第一悬臂杆的内径等于第二悬臂杆的外径，当切土铲随着升降环下降时，第二悬臂杆慢慢的滑入第一悬臂杆中。

作为优选，所述的固定圆环的尺寸大于施压盖的大小，切土铲的高度大于取土深度。

作为优选，所述的切土铲用铲轨连接件固定在导轨上，使得切土铲沿着导轨的方向运动，所述的导轨与固定圆环连接，呈现聚拢状，从而使环刀沿导轨方向向下移动时逐渐靠拢，方便取样。

作为优选，所述的液压机的输出轴为伸缩式的，且蜗轮的卡扣与液压机输出轴的轴头都为正六边形，接上电源后，输出轴伸长至蜗轮的卡扣并与其进行卡接，使装置固定，关上电源后，输出轴缩回，减少手轮旋转时对液压机的损坏。

作为优选，所述的动力装置箱外壳为透明亚克力外壳，主要方便观察内部动力装置的运作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明可以根据当地土壤以及现场情况的不同选择是采用液压机还是人工旋转手轮；

2、万向轮的滑动利于装置的移动，减少人工搬运，三脚架的架趾被踩进土中，保证整个装置的稳定，方便快捷；

3、蜗轮带动母杆向下垂直运动，避免环刀入土时发生旋转，减少取样时对土的扰动；

4、环刀盖上面连着施压盖，可以保证往下压时环刀能够受到均匀的压力，防止环刀发生侧斜现象；

5、从土中取环刀时，利用取样装置进行挖取，操作方便，灵活且省力。

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，下面将对实施例或现有技术描述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是本发明实施例所提供的正面结构示意图；

图2是本发明实施例所提供的三脚架装置结构示意图；

图3是本发明实施例所提供的A处的放大图；

图4是本发明实施例所提供的液压机与蜗轮连接结构示意图；

图5是本发明实施例所提供的液压机面板示意图；

图6是本发明实施例所提供的卡槽结构示意图；

图7是本发明实施例所提供的取样装置的结构示意图；

图8是本发明实施例所提供的B处的放大图；

图9是本发明实施例所提供的悬臂杆重合时的结构示意图。

图中：1.动力装置箱，2.手轮，3.蜗杆，4.蜗轮，5.母杆，6.架腿，7.万向轮，8.施压盖，9.环刀盖，10.环刀，11.水准气泡，12.倒T型槽，13.固定杆，14.架趾，15.脚蹬，16.螺旋开关，17.卡槽，18.第一插销环，19.第一插销，20.第二插销环，21.固定圆环，22.切土铲，23.导轨，24.铲轨连接件，25.升降环，26.第一悬臂杆,27.第二悬臂杆，28.小圆孔，29.第二插销，30.液压机，31.输出轴，32控制阀，33.开关，34.开关指示灯，35.压力表，36挂钩,37.卡扣，38.控制面板，39.液压机电线。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解这些实施例是用于说明本发明而不是限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

参见图1，图2，图3，本发明基于一种多功能便捷取土装置，所述动力装置液压机30，手轮2、蜗杆3、蜗轮4、母杆5在圆柱体的动力装置箱1内，蜗杆3上面接着手轮2，下面卡接于倒T型槽12，稳固蜗杆的转动，倒T型槽12焊接在箱底，蜗轮4通过固定杆13固定，且杆13焊接在箱底，母杆5在蜗轮4的右侧，与蜗轮4的齿轮相吻合，穿过箱底用卡槽17连接施压盖8，环刀盖9固定于施压盖8的凹槽内，且重合部分刚好有相吻合的螺纹，环刀盖9下连接着环刀10，所述三脚架装置支撑动力装置箱1，包括架腿6，万向轮7，架趾14、脚蹬15以及螺旋开关16。

参见图4，图5，液压机30安装在蜗轮4后面，液压机电线外接电源，打开开关33，开关指示灯34亮，液压机30的伸缩输出轴31开始伸张至蜗轮4的卡扣37上，并与其正六边形卡扣吻合固定，输出轴转动带动蜗轮转动。然后调节控制面板38上的控制阀32来控制输出轴的转速以及转向，取土结束后，及时关闭开关33，输出轴31缩回，停止转动，结束后把液压机电线39收纳于挂钩36上。

参见图6，所述的连接母杆与施压盖和升降环的卡槽17由两个半圆柱体组成，母杆5外径、施压盖8上外径与卡槽17的内径相同，且重合部分刚好有可以相咬合的凸起，两个半圆柱体的连接端的外壁上分别有第一插销环18和第二插销环20，卡槽闭合时插销环通过第一插销19进行连接形成固定的装置。

参见图7，图8，图9，取样装置的切土铲22与导轨23通过铲轨连接件24连接，导轨23固定在固定圆环21上，且呈现聚拢状，从而使环刀沿着导轨向下移动逐渐靠拢，方便取样，第二悬臂杆27悬臂在铲轨连接件24上，第一悬臂杆26悬臂在升降环25上，第一悬臂杆26的内径与第二悬臂杆27的外径相同，长度相同，都是空心的，即第二悬臂杆27可滑入第一悬臂杆26中，且第一悬臂杆26的活动端与第二悬臂杆27的固定端的上有相同的小圆孔，等到环刀10全部进入土中，第一悬臂杆26和第二悬臂杆27完全重合，将插销29插进重合的小圆孔28从而将两个悬臂杆进行固定，避免取土时母杆上升带动悬臂杆的伸张、切土铲上滑使得土样掉落，升降环上有与卡槽17相吻合的凸起，使之能够与母杆5通过卡槽17连接为一个整体。

实际使用中，取土位置确定并清理后，将小车推到取土处，转动螺旋开关16使得重合的一部分架腿与架趾14自由下落至地面，踩脚蹬15使得架趾14进入土中，并通过调整架趾14的入土深度使得水准气泡11居中，从而确定整个装置的固定与平衡。将环刀10固定在环刀盖9的下方，环刀盖9固定在施压盖8的凹槽内，用卡槽17将母杆5与施压盖8固定为一个整体，若地面坚硬或者有电源装置时，液压机30外接电源，打开开关33，开关指示灯34亮，液压机30的伸缩输出轴31开始伸张至蜗轮4的卡扣37上，并与其正六边形卡扣吻合固定，再通过压力表35的显示调节控制阀32，来控制输出轴31的转速和方向，从而带动蜗轮4的转动，当土质较软或者无外接电源时，直接转动手轮2，带动蜗杆3、蜗轮4的转动，继而母杆5向下垂直运动，此时环刀10即可压入土壤中进行取样。此时，取出第一插销19打开卡槽，调整控制阀32使输出轴31反向转动或者反向转动手轮2使得母杆5向上，取来取样装置，将固定圆环21围住环刀10，并用卡槽17将母杆5和升降环25连接固定，接着打开液压机开关33带动输出轴31的转动或者转动手轮2，母杆5向下运动，升降环25下降，继而带动悬臂杆下降，下降过程中，第二悬臂杆27逐渐滑入第一悬臂杆26中，悬臂杆带动切土铲22沿着导轨23下降，直至全部进入土中，此时第二悬臂杆27和第一悬臂杆26完全重合，用插销29插进圆孔内，使悬臂杆固定，调整控制阀32使输出轴31反向转动或者反向转动手轮2使得母杆5向上运动，带动环刀10和土样上升，等到切土铲22完全取出后，拔下第二插销29，继续转动手轮2，此时第二悬臂杆27脱离第一悬臂杆26，切土铲22随着母杆5往上运动，露出所取土样与环刀，最后对环刀周边的土进行处理，取得土样。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种多功能便捷取土装置，包括动力装置、设置在箱底的三脚架装置、采样装置以及将环刀从土体中取出的取样装置；所述的动力装置包括液压机、手轮、蜗轮、蜗杆、母杆；所述的设置在箱底的三脚架装置包括架腿、脚蹬、架趾、万向轮以及螺旋开关；所述采样装置包括施压盖、环刀盖、环刀头；所述取样装置包括导轨、切土铲、悬臂杆、卡槽、升降环、固定圆环；其特征在于：液压机外接电源使得输出轴开始转动，带动蜗轮旋转使得母杆向下运动，进而母杆下端的施压盖向环刀均匀施压顺利采样；若没有电源装置或者土质比较软时可以采用人工，旋转手轮带动蜗杆蜗轮转动，继而带动母杆向下垂直运动使得环刀进入土中进行采土；所述的设置在箱底的三脚架装置主要包括万向轮和架腿，其中万向轮便于设置移动，减少人力搬运；到达指定地点后，通过旋转螺旋开关放下架腿，踩脚蹬使得架趾进入土中，从而固定整个装置；所述取样装置中的升降环与母杆通过卡槽进行连接，且母杆带动升降环向下运动，升降环与切土铲通过悬臂杆连接，因而带动切土铲沿着导轨向下运动，导轨与固定在地上的固定圆环连接，且呈现聚拢状，从而使环刀沿导轨方向向下移动时逐渐靠拢，方便取样，待铲刀完全进入土后，通过调节控制阀或者反向旋转手轮使母杆向上运动，将采样装置提起；所述的蜗杆齿轮与蜗轮齿轮完全吻合，蜗轮齿轮与母杆齿轮完全吻合，蜗杆旋转带动蜗轮旋转，蜗轮旋转带动母杆向下直线运动；所述的母杆与施压盖之间以及母杆与取样装置的升降环之间用卡槽连接，所述卡槽由两个半圆柱体组成，母杆外径、施压盖上部分外径、升降环的外径与卡槽的内径相同，且重合部分刚好有可以相咬合的凸起，卡槽的两个半圆柱体的连接处有第一插销环和第二插销环，卡槽闭合时两个插销环通过第一插销进行连接从而使其形成固定装置。

2.根据权利要求1所述的一种多功能便捷取土装置，其特征在于，所述的施压盖上部分的外径与母杆的外径相同，下半部分的内径与环刀盖的外径相同，且重合部分刚好有可以相咬合的螺纹。

3.根据权利要求1所述的一种多功能便捷取土装置，其特征在于，所述的三脚架上的螺旋开关，打开时，重合在上部架腿的一部分架腿和架趾自由下落至地面，通过踩脚蹬使得架趾进入土中，固定整个装置。

4.根据权利要求1所述的一种多功能便捷取土装置，其特征在于，所述的升降环与切土铲通过悬臂杆连接，所述的悬臂杆是拉伸式的，且第一悬臂杆固定在升降环上，第二悬臂杆固定在铲轨连接件上，所述第一第二悬臂杆为空心的，且第一悬臂杆的内径等于第二悬臂杆的外径，当切土铲随着升降环下降时，第二悬臂杆慢慢的滑入第一悬臂杆中。

5.根据权利要求4所述的一种多功能便捷取土装置，其特征在于，固定圆环的尺寸大于施压盖的大小，切土铲的高度大于取土深度。

6.根据权利要求4所述的一种多功能便捷取土装置，其特征在于，切土铲用铲轨连接件固定在导轨上，使得切土铲沿着导轨的方向运动，且呈现聚拢状，从而使环刀沿导轨方向向下移动时逐渐靠拢，方便取样。

7.根据权利要求1所述的一种多功能便捷取土装置，其特征在于，所述的液压机的输出轴为伸缩式的，且蜗轮的卡扣与液压机输出轴的轴头都为正六边形，接上电源后，输出轴伸长至蜗轮的卡扣并与其进行卡接，使装置固定，关上电源后，输出轴缩回，减少手轮旋转时对液压机的损坏。

8.根据权利要求1所述的一种多功能便捷取土装置，其特征在于，动力装置箱外壳为透明亚克力外壳，主要方便观察内部动力装置的运作。

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