CN110907218A - 一种地质勘探用土层采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于地质勘探领域，具体公开了一种地质勘探用土层采样装置，包括采样桶，采样桶内转动连接有转轴，转轴上从上至下设有多组搅拌组件，采样桶外壁从上至下设有多组采样组件；搅拌组件包括转动连接在转轴上且横向设置的搅拌杆以及铰接在转轴上且位于搅拌杆下方的搅拌叶片，转轴上位于搅拌杆上方均固定有主动锥齿轮，采样桶内壁转动连接有连接杆；连接杆上固定有与主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮，采样桶位于连接杆处设有供连接杆伸出的通孔，通孔内径大于连接杆外径；连接杆位于采样桶外的部分固定有螺旋叶片。采用本发明的方案，可以解决对不同深度的土层采样都需要采样器多次采样才能完成，较为麻烦的问题。

Description

一种地质勘探用土层采样装置

技术领域

本发明属于地质勘探领域，具体涉及了一种地质勘探用土层采样装置。

背景技术

众所周知，每个地方的环境都是不一样的，带来的土壤环境也会不同，土壤的成分、结构、含水量等也会不相同。土壤分析是对土壤的组成分以及对它们物理、化学性质进行定性、定量测定，是进行土壤生成发育、肥力演变、土壤资源评价、土壤改良和合理施肥研究的基础工作，也是环境科学中进行环境质量评价的重要手段。尤其是在地质勘探中，不同深度的土层分析是及其必要的，常用采样分析方法包括混合分析和单点分析，混合分析即对多个采样点的土层混合后进行分析，单点分析即对单个采样点的土层进行单独分析。

现目前对不同深度的土层采样都需要采样器多次采样才能完成，而后续混合分析还需要将多次采样的土层混合到一起，较为麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地质勘探用土层采样装置，以解决对不同深度的土层采样都需要采样器多次采样才能完成，较为麻烦的问题。

为达到上述目的，本发明的基础方案为：一种地质勘探用土层采样装置，包括采样桶，采样桶内转动连接有转轴，转轴上从上至下设有多组搅拌组件，采样桶外壁从上至下设有多组采样组件；搅拌组件包括转动连接在转轴上且横向设置的搅拌杆以及铰接在转轴上且位于搅拌杆下方的搅拌叶片，搅拌杆自由端固定有摩擦头，采样桶内壁固定有圆环状的摩擦盘，摩擦头和摩擦盘端面相抵；摩擦盘下端沿周向均布有若干第一磁块，搅拌叶片的自由端固定有第二磁块，第一磁块和第二磁块相对的一面磁极相反；转轴上位于搅拌杆上方均固定有主动锥齿轮，采样桶内壁转动连接有连接杆，连接杆上固定有L型杆，采样桶内壁设有供L型杆转动的环形滑槽；连接杆上固定有与主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮，采样桶位于连接杆处设有供连接杆伸出的通孔，通孔内径大于连接杆外径；连接杆位于采样桶外的部分固定有螺旋叶片。

本基础方案的工作原理以及有益效果在于：

1、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，多组采样组件对应基坑内的不同深度，可以同时采集不同深度的土层。转轴转动，转轴带动主动锥齿轮转动，主动锥齿轮带动从动锥齿轮转动连接杆转动，螺旋叶片插入土层中，螺旋叶片随连接杆转动，挖取土层并传送至套筒内，土壤进入套筒内后再进入采样桶中，实现采集土层后收集。

2、搅拌杆随转轴沿着摩擦盘公转，摩擦头和摩擦盘相接触实现摩擦传动进而带动搅拌杆自转，掉落在摩擦盘上的土壤受到摩擦头的碾磨分散，进而避免结块，更便于混合。

3、搅拌叶片随转轴转动对采样桶内的土壤进行搅拌，当第二磁块随搅拌叶片转动至第一磁块下方时，第一磁块吸引第二磁块，使得搅拌叶片向上偏转，改变搅拌范围，减少搅拌死角，第二磁块随搅拌叶片转动远离第一磁块后，搅拌叶片受重力作用复位，间歇性改变搅拌叶片的偏转角度，可以更好的使得土层混合。

进一步，搅拌杆和搅拌叶片在竖向上的投影交错设置。

有益效果：搅拌杆随转轴转动，也有一定搅拌作用，搅拌杆和搅拌叶片在竖向上的投影不重合，进而扩大搅拌范围，减少搅拌死角。

进一步，搅拌叶片上固定有波纹管，搅拌杆中部固定有转动连接有轴承，波纹管上端固定在轴承上，波纹管上设有进气孔和出气孔，进气孔内安装有进气单向阀，出气孔内安装有出气单向阀。

有益效果：搅拌叶片向上偏转，进而带动波纹管收缩，而波纹管收缩也可将掉落在波纹管上的土抖下。同时，波纹管收缩时将波纹管内的气体排出，气体吹动采样桶内的土运动，进而借助气流作用进一步搅拌混合。搅拌叶片受到波纹管的向上拉力作用，复位后也不会完全垂下。

另外，由于搅拌杆和搅拌叶片在竖向上的投影交错设置，则连接在搅拌叶片和搅拌杆上的波纹管呈倾斜状态，波纹管随搅拌叶片、搅拌杆绕转轴公转过程中，也具有一定搅拌作用，进而扩大搅拌范围，减少搅拌死角。

进一步，采样组件还包括固定在采样桶外壁且套设在连接杆外侧套筒，套筒和通孔连通，连接杆位于套筒内的部分花键连接有套杆，螺旋叶片固定在套杆外壁，套筒内壁设有环形槽，环形槽内滑动连接有用于驱动套杆滑动的气缸。

有益效果：设置套筒，即可使得套筒插入土层内，进而再使得螺旋叶片伸出套筒进行土层采集，日常收纳时螺旋叶片不直接暴露在外部，减少安全隐患。

进一步，套筒靠近通孔的一侧内壁设有倾斜部，且套筒靠近通孔的一端为倾斜部的低端。

有益效果：采集到的土层受到螺旋叶片的输送作用进入到套筒内，进而可以沿着套筒的倾斜部滑动进入到采样桶内。

附图说明

图1为本发明实施例的正视剖视图；

图2为本发明实施例中搅拌组件的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：采样桶1、转轴2、主动锥齿轮3、从动锥齿轮4、连接杆5、L型杆6、套筒7、套杆8、螺旋叶片9、倾斜部10、搅拌杆11、轴承12、摩擦头13、摩擦盘14、第一磁块15、波纹管16、搅拌叶片17。

实施例：

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。

如图1、图2所示，一种地质勘探用土层采样装置，包括采样桶1，采样桶1内转动连接有转轴2，采样桶1上固定有用于驱动转轴2转动的电机。转轴2上从上至下设有多组搅拌组件(本实施例中以两组为例)，采样桶1外壁从上至下设有多组采样组件。搅拌组件包括转动连接在转轴2上且横向设置的搅拌杆11以及铰接在转轴2上且位于搅拌杆11下方的搅拌叶片17，搅拌杆11和搅拌叶片17在竖向上的投影交错设置，搅拌杆11自由端固定有摩擦头13，采样桶1内壁固定有圆环状的摩擦盘14，摩擦头13和摩擦盘14端面相抵。摩擦盘14下端沿周向均布有若干第一磁块15，搅拌叶片17的自由端固定有第二磁块，第一磁块15和第二磁块相对的一面磁极相反。

搅拌叶片17上固定有波纹管16，搅拌杆11中部固定有转动连接有轴承12，波纹管16上端固定在轴承12上。波纹管16上设有进气孔和出气孔，进气孔内安装有进气单向阀，出气孔内安装有出气单向阀，波纹管16收缩时其内部空间减小，波纹管16内的气体通过出气单向阀排出，波纹管16拉伸时其内部空间增大，外界气体通过进气单向阀进入波纹管16内。

转轴2上位于搅拌杆11上方均固定有主动锥齿轮3，采样桶1内壁转动连接有连接杆5，具体的，连接杆5上固定有L型杆6，采样桶1内壁设有供L型杆6转动的环形滑槽。连接杆5上固定有与主动锥齿轮3相啮合的从动锥齿轮4，采样桶1位于连接杆5处设有供连接杆5伸出的通孔，通孔内径大于连接杆5外径。采样组件包括固定在采样桶1外壁且套设在连接杆5外侧套筒7，套筒7和通孔连通。连接杆5位于套筒7内的部分花键连接有套杆8，套杆8外壁固定有螺旋叶片9，套筒7内壁设有环形槽，环形槽内滑动连接有用于驱动套杆8滑动的气缸。套筒7靠近通孔的一侧内壁设有倾斜部10，且套筒7靠近通孔的一端为倾斜部10的低端。

具体使用时：

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，多组采样组件对应基坑内的不同深度，可以同时采集不同深度的土层。启动电机，电机驱动转轴2转动，转轴2带动主动锥齿轮3转动，主动锥齿轮3带动从动锥齿轮4转动连接杆5转动，启动气缸，气缸驱动套杆8向外滑动，使得螺旋叶片9插入土层中，螺旋叶片9随连接杆5转动，挖取土层并传送至套筒7内，土壤进入套筒7内后再进入采样桶1中。

搅拌杆11随转轴2沿着摩擦盘14公转，摩擦头13和摩擦盘14相接触实现摩擦传动进而带动搅拌杆11自转，掉落在摩擦盘14上的土壤受到摩擦头13的碾磨分散，进而避免结块，更便于混合。搅拌叶片17随转轴2转动对采样桶1内的土壤进行搅拌，搅拌叶片17受到波纹管16的向上拉力作用，进而不会完全垂下。

当第二磁块随搅拌叶片17转动至第一磁块15下方时，第一磁块15吸引第二磁块，使得搅拌叶片17向上偏转，进而带动波纹管16收缩，改变搅拌范围，减少搅拌死角，而波纹管16收缩也可将掉落在波纹管16上的土抖下。同时，波纹管16收缩时将波纹管16内的气体排出，气体吹动采样桶1内的土运动，进而借助气流作用进一步搅拌混合。第二磁块随搅拌叶片17转动远离第一磁块15后，波纹管16复原进而带动搅拌叶片17复位。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：包括采样桶，采样桶内转动连接有转轴，转轴上从上至下设有多组搅拌组件，采样桶外壁从上至下设有多组采样组件；搅拌组件包括转动连接在转轴上且横向设置的搅拌杆以及铰接在转轴上且位于搅拌杆下方的搅拌叶片，搅拌杆自由端固定有摩擦头，采样桶内壁固定有圆环状的摩擦盘，摩擦头和摩擦盘端面相抵；摩擦盘下端沿周向均布有若干第一磁块，搅拌叶片的自由端固定有第二磁块，第一磁块和第二磁块相对的一面磁极相反；转轴上位于搅拌杆上方均固定有主动锥齿轮，采样桶内壁转动连接有连接杆，连接杆上固定有L型杆，采样桶内壁设有供L型杆转动的环形滑槽；连接杆上固定有与主动锥齿轮相啮合的从动锥齿轮，采样桶位于连接杆处设有供连接杆伸出的通孔，通孔内径大于连接杆外径；连接杆位于采样桶外的部分固定有螺旋叶片。

2.根据权利要求1所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述搅拌杆和搅拌叶片在竖向上的投影交错设置。

3.根据权利要求2所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述搅拌叶片上固定有波纹管，搅拌杆中部固定有转动连接有轴承，波纹管上端固定在轴承上，波纹管上设有进气孔和出气孔，进气孔内安装有进气单向阀，出气孔内安装有出气单向阀。

4.根据权利要求3所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述采样组件还包括固定在采样桶外壁且套设在连接杆外侧套筒，套筒和通孔连通，连接杆位于套筒内的部分花键连接有套杆，螺旋叶片固定在套杆外壁，套筒内壁设有环形槽，环形槽内滑动连接有用于驱动套杆滑动的气缸。

5.根据权利要求4所述的一种地质勘探用土层采样装置，其特征在于：所述套筒靠近通孔的一侧内壁设有倾斜部，且套筒靠近通孔的一端为倾斜部的低端。

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