CN108867607A - 一种公路工程用取土样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种公路工程用取土样装置，包括固定底座、钻土装置和装土装置，且固定底座内部中心位置处设置有液压缸，所述液压缸中的活塞杆的自由端连接有钻土装置，且钻土装置包括电动机一、转动轴和钻头，所述位于固定底座右端的支撑腿架上端沿其左端一侧并沿水平方向焊接有固定板，且固定板的下端面设置有装土装置，所述装土装置包括升降装置和取样容器，所述升降装置为电动机二、蜗轮和蜗杆，本发明提供的取土样装置不仅可以取得不同深度的土样，也可以对某一深度的土样进行连续取样，而且还能确保取得的土样层结构的完整性，减小了取样过程中带来的误差，从而提高了实验结果的准确率。

Description

一种公路工程用取土样装置

技术领域

本发明涉及公路工程技术领域，具体为一种公路工程用取土样装置。

背景技术

随着公路交通业的不断发展和进步，公路工程中基础土层的情况直接关系到公路的建设质量，因此，在公路工程施工的先期施工过程中，需要按其技术要求对公路工程原始地面以下800毫米的路基土样进行分析，以确保公路的建设质量，现有技术中，公路工程中用的取土样装置主要是钻柄连钻杆和螺旋式钻头组成的麻花钻，然而，它用于公路工程采取土时，操作繁琐，费时费力，取土样装置取土过程中会混有每层土以及取到的土样都是碎土样，破坏了原始土样层的结构，导致测试结果误差很大，从而降低了实验结果的准确率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种公路工程用取土样装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种公路工程用取土样装置，包括固定底座、钻土装置和装土装置，所述固定底座的左右两侧下端面垂直向下对称焊接有支撑腿架，且固定底座内部中心位置处设置有液压缸，所述液压缸中的活塞杆的自由端连接有钻土装置，且钻土装置包括电动机一、转动轴和钻头，所述电动机一固定在电机箱中，且电机箱上端与液压缸中的活塞杆的自由端连接，所述电动机一的输出轴穿过电机箱下端并通过联轴器与转动轴的一端连接，且转动轴的另一端固定有钻头，所述钻头为顶端向下的圆锥体形状，所述转动轴的上端与钻头之间的外表面设置有轴承套筒，所述轴承套筒的左侧外表面沿竖直方向开设有矩形滑槽，所述位于固定底座右端的支撑腿架上端沿其左端一侧并沿水平方向焊接有固定板，且固定板的下端面设置有装土装置，所述装土装置包括升降装置和取样容器，所述升降装置为电动机二、蜗轮和蜗杆，且电动机二上端固定在固定板的下端面，所述蜗轮固定在电动机二的输出轴上，且蜗轮左侧竖直方向设置有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合连接，所述蜗杆下端通过轴承连接有固定块，所述固定块位于蜗杆的左侧设置有凸块，且凸块位于矩形滑槽内并与矩形滑槽滑动连接，所述固定块位于蜗杆的右侧沿竖直方向开设有螺纹孔，且螺纹孔与取样容器的底端外壁螺纹连接，所述钻头底面右半径长度位于蜗杆右侧壁和取样容器的左侧壁之间。

优选的，所述固定座上端设置有控制面板，且控制面板分别与液压缸、电动机一以及电动机二电性连接。

优选的，所述支撑腿架为“L”形结构，且支撑腿架与地面平行的底端面上设置有螺栓。

优选的，所述轴承套筒左侧面上设置有与矩形滑槽相适配的刻度线。

优选的，所述取样容器为圆柱形中空结构，且取样容器上端开口设置有密封盖一，所述密封盖一与取样容器上端口螺纹连接，且取样容器下端口的上端内壁两侧对称设置有两个相同的半圆形密封门，所述半圆形密封门为取样容器下端口的二分之一，所述密封门与取样容器下端口的上端内壁铰接。

优选的，所述半圆形密封门沿铰接处可向取样容器开口上端内壁旋转，且半圆形密封门沿铰接处可旋转0-90°。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明中所述钻土装置和装土装置分开工作，使得钻土装置不仅起到钻土的作用，同时对装土装置进行限位的作用，防止装土装置中的取样容器取到的土样的断截面处于同一平面，此外，由于钻头和取样容器分开，与现有技术相比，本取土样装置避免了取样容器内取到的土样混有钻头钻碎后的土样，从而减小取样过程中带来的误差，另外，升降装置包括蜗轮蜗杆以及电动机二，其中蜗轮蜗杆机构不仅可以得到很大的传动比，而且结构紧凑、承载能力大、噪音小以及具有自锁能力。

（2）本发明中所述转动轴与钻头之间设置有轴承套筒，且轴承套筒上对应与其矩形滑槽的一侧设置有与矩形滑槽相配合的刻度线，方便得知采取的土样的深度，有助于对实验分析提供有利的帮助。

（3）本发明中所述取样容器为中空结构的圆柱形结构，且取样容器下端外壁与固定块螺纹连接，方便更换不同规格的取样容器，并通过与钻土装置相配使用，不仅可以实现对不同层的土样进行取样，而且还能防止取样过程中混有其他土样。

（4）本发明中所述取样容器下端口上端内壁对称铰接有半圆形密封门，当取样容器下降过程中，通过土样对半圆形密封门的作用力，使位于水平位置处的半圆形密封门沿着铰接处向取样容器下端的口上端内壁旋转并与取样容器下端口的上端内壁贴合，当取满土样之后，半圆形密封门在取样容器内的土样自身重力作用下将铰接在取样容器下端口的上端内壁处的两个对称的半圆形密封门挤压到水平位置处，从而实现了半圆形密封门对取样容器下端口密封的作用，从而防止取样容器在取完土样上升过程中取样容器内的土样洒落到取样容器外，所述取样容器上端口设置有密封盖一，且密封盖一与取样容器上端口螺纹连接，方便取出土样，相对于从取样容器下端口取出土样需要将半圆形密封门将取样容器内的土样往上推而言，避免了土样层结构从取样容器内取出时被破坏。

（5）本发明中所述钻头底面右半径长度位于蜗杆右侧壁和取样容器的左侧壁之间，使取样容器取到的土样层未受到破坏，保持了土样层原始结构，从而确保取得的土样层结构完整性，也提高了实验结果的准确率。

因此，本发明提供的一种公路工程用取土样装置不仅可以取得不同深度的土样，也可以对某一深度的土样进行连续取样，而且还能确保取得的土样层结构的完整性，减小了取样过程中带来的误差，从而提高了实验结果的准确率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为固定块的结构示意图；

图3为取样容器的结构示意图；

图4为取样容器的结构仰视图；

图5为本发明在工作状态下的某一瞬间结构示意图。

图中：1、固定底座；2a、电动机一；2b、转动轴；2c、钻头；3a、升降装置；3b、取样容器；4、支撑腿架；5、液压缸；6、联轴器；7、轴承套筒；8、矩形滑槽；9、固定板；10、电动机二；11、蜗轮；12、蜗杆；13、固定块；14、凸块；15、螺纹孔；16、螺栓；17、刻度线；18、密封盖一；19、半圆形密封门。

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。

请参阅图1-5，本发明提供的一种实施例：一种公路工程用取土样装置，包括固定底座1、钻土装置和装土装置，所述固定座1上端设置有控制面板，且控制面板分别与液压缸5、电动机一2a以及电动机二10电性连接，用来分别控制钻土装置和装土装置工作，所述固定底座1的左右两侧下端面垂直向下对称焊接有支撑腿架4，所述支撑腿架4为“L”形结构，且支撑腿架4与地面平行的底端面上设置有螺栓16，用于将取土样装置固定在地面上，防止钻土时发生晃动，且固定底座1内部中心位置处设置有液压缸5，所述液压缸5中的活塞杆的自由端连接有钻土装置，且钻土装置包括电动机一2a、转动轴2b和钻头2c，所述电动机一2a固定在电机箱中，且电机箱上端与液压缸5中的活塞杆的自由端连接，所述电动机一2a的输出轴穿过电机箱下端并通过联轴器6与转动轴2b的一端连接，且转动轴2b的另一端固定有钻头2c，所述钻头2c为顶端向下的圆锥体形状，所述转动轴2b的上端与钻头2c之间的外表面设置有轴承套筒7，所述轴承套筒7的左侧外表面沿竖直方向开设有矩形滑槽8，所述轴承套筒7左侧面上设置有与矩形滑槽8相适配的刻度线17，便于测量出取土样的深度，所述位于固定底座1右端的支撑腿架4上端沿其左端一侧并沿水平方向焊接有固定板9，所述固定板9与固定底座1之间的距离大于蜗杆12上升的最大距离，且固定板9的下端面设置有装土装置，所述装土装置包括升降装置3a和取样容器3b，所述升降装置3a为电动机二10、蜗轮11和蜗杆12，且电动机二10上端固定在固定板9的下端面，所述蜗轮11固定在电动机二10的输出轴上，且蜗轮11左侧竖直方向设置有蜗杆12，所述蜗杆12与蜗轮11啮合连接，所述蜗杆12下端通过轴承连接有固定块13，所述固定块13位于蜗杆12的左侧设置有凸块14，且凸块14位于矩形滑槽8内并与矩形滑槽8滑动连接，所述固定块13位于蜗杆12的右侧沿竖直方向开设有螺纹孔15，且螺纹孔15与取样容器3b的底端外壁螺纹连接，所述取样容器3b为圆柱形中空结构，用来容纳土样，并且可以使其取得的土样层是完整的，且取样容器3b上端开口设置有密封盖一18，取土样结束后方便从取样容器3b中取出土样，所述密封盖一18与取样容器3b上端口螺纹连接，方便取出取样容器3b，也方便更换不同规格的取样容器3b，方便打开密封盖一18，且取样容器3b下端口的上端内壁两侧对称设置有两个相同的半圆形密封门19，在取土样结束后防止取样容器3b内的土样在取样容器3b上升的过程中由于土样自身重力的作用下从取样容器3b下端口滑落出去，从而避免了取得的土样是不完整而导致取土样失败，所述半圆形密封门19为取样容器3b下端口的二分之一，可以实现完全密封取样容器3b下端口，所述半圆形密封门19与取样容器3b下端口的上端内壁铰接，所述半圆形密封门19沿铰接可向取样容器开口上端内壁旋转，且半圆形密封门19沿铰接处可旋转0-90°，当取样容器3b下降过程中，通过土样对半圆形密封门19的作用力，使位于水平位置处的半圆形密封门19沿着铰接处向取样容器3b下端的口上端内壁旋转并与取样容器3b下端口的上端内壁贴合，当取满土样之后，半圆形密封门19在取样容器3b内的土样自身重力作用下将铰接在取样容器3b下端口的上端内壁处的两个对称的半圆形密封门19挤压到水平位置处，从而实现了半圆形密封门19对取样容器3b下端口密封的作用，从而防止取样容器3b在取完土样上升过程中取样容器内的土样洒落到取样容器外，所述钻头2c底面右半径长度位于蜗杆12右侧壁和取样容器3b的左侧壁之间，使取样容器3b取到的土样层未受到破坏，从而确保取得的土样层完整性，也提高了实验结果的准确率。

工作原理：首先将支撑脚架4通过螺栓16固定在地面上，先通过控制面板启动液压缸5和电动机一2a，使转动轴2b上的钻头2c对地面进行打洞，当转动轴2b伸入地面所需的深度时，停止工作，并启动电动机二10，此时电动机二10输出轴上的蜗轮11在转动的同时带动蜗杆12向下移动，由于蜗杆12下端通过轴承连接有固定块13，且固定块13上位于蜗杆12左端的凸块14位于矩形滑槽8内并随着蜗杆12向下运动，此时固定块13上位于蜗杆12右端的取样容器3b也随着蜗杆12向下运动的同时进行取土样，取样容器3b内的土样通过自身重力的作用将取样容器3b下口内设置的半圆形密封门19对取样容器3b进行密封，防止取样容器3b内的土样滑落出来，当取样容器3b取完土样之后，取样容器3b随着螺杆12上升，当取样容器3b上升到地面以上时，并将取样容器3b从固定块13上取走，并将取样容器3b上端的密封盖一18打开，将取样容器3b上端开口对准试管，将土样放置到试管中进行实验分析，在整个取土样过程中，土样层的完整性未受到破坏，从而提高了实验结果的准确率，减少了取样过程中带来的误差，最后再将钻土装置回升到原始位置处。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种公路工程用取土样装置，包括固定底座（1）、钻土装置和装土装置，其特征在于：所述固定底座（1）的左右两侧下端面垂直向下对称焊接有支撑腿架（4），且固定底座（1）内部中心位置处设置有液压缸（5），所述液压缸（5）中的活塞杆的自由端连接有钻土装置，且钻土装置包括电动机一（2a）、转动轴（2b）和钻头（2c），所述电动机一（2a）固定在电机箱中，且电机箱上端与液压缸（5）中的活塞杆的自由端连接，所述电动机一（2a）的输出轴穿过电机箱下端并通过联轴器（6）与转动轴（2b）的一端连接，且转动轴（2b）的另一端固定有钻头（2c），所述钻头（2c）为顶端向下的圆锥体形状，所述转动轴（2b）的上端与钻头（2c）之间的外表面设置有轴承套筒（7），所述轴承套筒（7）的左侧外表面沿竖直方向开设有矩形滑槽（8），所述位于固定底座（1）右端的支撑腿架（4）上端沿其左端一侧并沿水平方向焊接有固定板（9），且固定板（9）的下端面设置有装土装置，所述装土装置包括升降装置（3a）和取样容器（3b），所述升降装置（3a）为电动机二（10）、蜗轮（11）和蜗杆（12），且电动机二（10）上端固定在固定板（9）的下端面，所述蜗轮（11）固定在电动机二（10）的输出轴上，且蜗轮（11）左侧竖直方向设置有蜗杆（12），所述蜗杆（12）与蜗轮（11）啮合连接，所述蜗杆（12）下端通过轴承连接有固定块（13），所述固定块（13）位于蜗杆（12）的左侧设置有凸块（14），且凸块（14）位于矩形滑槽（8）内并与矩形滑槽（8）滑动连接，所述固定块（13）位于蜗杆（12）的右侧沿竖直方向开设有螺纹孔（15），且螺纹孔（15）与取样容器（3b）的底端外壁螺纹连接，所述钻头（2c）底面右半径长度位于蜗杆（12）右侧壁和取样容器（3b）的左侧壁之间。

2.根据权利要求1所述一种公路工程用取土样装置，其特征在于：所述固定座（1）上端设置有控制面板，且控制面板分别与液压泵（5）、电动机一（2a）以及电动机二（10）电性连接。

3.根据权利要求1所述一种公路工程用取土样装置，其特征在于：所述支撑腿架（4）为“L”形结构，且支撑腿架（4）与地面平行的底端面上设置有螺栓（16）。

4.根据权利要求1所述一种公路工程用取土样装置，其特征在于：所述轴承套筒（7）左侧面上设置有与矩形滑槽（8）相适配的刻度线（17）。

5.根据权利要求书1所述一种公路工程用取土样装置，其特征在于：所述取样容器（3b）为圆柱形中空结构，且取样容器（3b）上端开口设置有密封盖一（18），所述密封盖一（18）与取样容器（3b）上端口螺纹连接，且取样容器（3b）下端口的上端内壁两侧对称设置有两个相同的半圆形密封门（19），所述半圆形密封门（19）为取样容器（3b）下端口的二分之一，所述密封门（19）与取样容器（3b）下端口的上端内壁铰接。

6.根据权利要求书1所述一种公路工程用取土样装置，其特征在于：所述半圆形密封门（19）沿铰接可向取样容器开口上端内壁旋转，且半圆形密封门（19）沿铰接处可旋转0-90°。