CN111707497B - 一种旋转一体式土壤采集扩孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转一体式土壤采集扩孔装置，涉及土壤采集技术领域，解决了现有土壤打孔采集装置体积较大、不便于携带，且电力结构复杂，耗电量大的问题。一种旋转一体式土壤采集扩孔装置，包括有支撑座、升降板、排土机构和驱动升降机构等；所述支撑座上开设有四个滑槽且升降板滑动式设于四个滑槽内，所述排土机构设于升降板上，所述驱动升降机构设于支撑座和升降板上且与排土机构连接。本发明中通过升降螺母可以带动螺旋排土叶和锥头在转动的过程中向下移动，从而使得螺旋排土叶和锥头能进入到土层中进行打孔操作，且通过扩孔张合机构和扩孔调节机构能在打孔时扩大孔径，方便对深层的土壤进行采集。

Description

一种旋转一体式土壤采集扩孔装置

技术领域

本发明涉及土壤采集技术领域，尤其涉及一种旋转一体式土壤采集扩孔装置。

背景技术

土壤采集一般就是指对土壤进行采样，主要是为了研究土壤中的重金属含量以及土壤中的污染源，以便为后期的土壤改善提供必要的科学数据。对土壤进行采集之前需要先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样。

随着科技的发展，土壤采集的工具也变得多种多样，但最常用的工具还是土钻，而土钻中一般会使用机械钻，可以节省人力并且提高土壤采集效率。专利公告号为：CN110470507B的专利公开了一种土壤采集用自动扩孔装置，涉及钻孔技术领域，它的目的是为了解决人工手动打孔对土壤进行采集方式中存在的费时费力，操作较为麻烦的问题。此专利的技术方案为：包括基座、主体机、第一收纳腔、第一滑板和扩孔机构等，通过钻孔机构和扩孔机构可以完成对土壤的打孔采集工作，且在完成打孔后可以将钻孔机构和扩孔机构收集起来，方便运输。此装置虽然在一定程度上为土壤打孔采集工作提供了一定的便利性，但是此装置在使用时需要先将钻孔机构和扩孔机构从收纳腔中取出，导致前期准备工作耗时较长，且此装置体积较大，不便于携带，同时此装置还需要通过两个电机来提供动力，电力结构较为复杂，耗电量较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够实现打孔和扩孔一体化操作，能为土壤打孔采集提供更多便利，且携带方便的旋转一体式土壤采集扩孔装置，以解决现有土壤打孔采集装置体积较大、不便于携带，且电力结构复杂，耗电量大的问题。

本发明的技术实施方案是：一种旋转一体式土壤采集扩孔装置，包括有支撑座、升降板、排土机构和驱动升降机构，所述支撑座上开设有四个滑槽且升降板滑动式设于四个滑槽内，所述排土机构设于升降板上，所述驱动升降机构设于支撑座和升降板上且与排土机构连接。

进一步的是，所述排土机构包括安装板、驱动电机、小齿轮、空心转轴、螺旋排土叶、大齿轮和锥头，所述安装板设于升降板的一侧面，所述驱动电机设于安装板的一侧面，所述小齿轮通过转轴设于驱动电机的输出轴上，所述空心转轴通过轴承设于升降板的中部，所述螺旋排土叶设于空心转轴的外侧面，所述大齿轮设于空心转轴上且与小齿轮啮合，所述锥头固接于空心转轴的一端。

进一步的是，所述驱动升降机构包括升降螺杆、环形滑轨、环形滑环、升降螺母和传动齿轮，所述升降螺杆设于支撑座上，所述升降板上固接有两环形滑轨且环形滑轨上开设有环形滑槽，所述环形滑环滑动式设于两环形滑轨上的环形滑槽内，所述升降螺母通过螺纹设于升降螺杆上且与环形滑环的内圈固接，所述传动齿轮设于升降螺母上且与大齿轮啮合。

进一步的是，还包括有扩孔张合机构，所述扩孔张合机构设于锥头上，所述扩孔张合机构包括滑块、张合扩孔板、旋转轴、转动盘和转动连杆，所述锥头内滑动式设有若干滑块，所述张合扩孔板固定设于滑块上且与锥头接触，所述旋转轴通过轴承设于锥头上且位于空心转轴内，所述转动盘设于旋转轴上，所述转动盘与若干张合扩孔板之间都转动式连接有转动连杆。

进一步的是，还包括有扩孔调节机构，所述扩孔调节机构设于空心转轴和旋转轴上，所述扩孔调节机构包括方形导块、支杆、固定螺母和调节螺杆，所述方形导块固接于旋转轴的一端，所述空心转轴的另一端固接有两对称的支杆，两所述支杆上固接有固定螺母，所述调节螺杆通过螺纹螺接于固定螺母内且调节螺杆上开设有一方形槽，所述方形导块的上部位于调节螺杆上的方槽内。

进一步的是，还包括有固定万向球和弧形张合板，所述锥头上固定设有两对称的固定万向球，两所述固定万向球上分别滑动式设有弧形张合板。

本发明的有益效果：

1、本发明中通过升降螺母可以带动螺旋排土叶和锥头在转动的过程中向下移动，从而使得螺旋排土叶和锥头能进入到土层中进行打孔操作，为土壤打孔采集提供了便利。

2、本发明中通过转动调节螺杆可以使六块张合扩孔板向外移动，实现了打孔过程中进行扩孔的操作，扩大了锥头的打孔范围，方便对更深层的土壤进行采集。

附图说明

图1为本发明的第一种立体结构示意图。

图2为本发明的第二种立体结构示意图。

图3为本发明的第一种局部立体结构示意图。

图4为本发明的第二种局部立体结构示意图。

图5为本发明的第三种局部立体结构示意图。

图6为本发明的第四种局部立体结构示意图。

图7为本发明的第五种局部立体结构示意图。

图8为本发明A处的放大立体结构示意图。

图9为本发明扩孔调节机构的分离立体机构示意图。

图中附图标记的含义：1支撑座，2升降板，3排土机构，301安装板，302驱动电机，303小齿轮，304空心转轴，305螺旋排土叶，306大齿轮，307锥头，4驱动升降机构，401升降螺杆，402环形滑轨，403环形滑环，404升降螺母，405传动齿轮，5扩孔张合机构，501滑块，502张合扩孔板，503旋转轴，504转动盘，505转动连杆，6扩孔调节机构，601方形导块，602支杆，603固定螺母，604调节螺杆，7固定万向球，8弧形张合板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步地进行说明。

实施例一

一种旋转一体式土壤采集扩孔装置，如图1-9所示，包括有支撑座1、升降板2、排土机构3和驱动升降机构4，所述支撑座1上开设有四个滑槽且升降板2滑动式设于四个滑槽内，所述用于对土层进行打孔操作的排土机构3设于升降板2上，所述驱动升降机构4设于支撑座1和升降板2上且与排土机构3连接，所述驱动升降机构4用于带动升降板2和排土机构3上下往复移动。

进一步说明，所述排土机构3包括安装板301、驱动电机302、小齿轮303、空心转轴304、螺旋排土叶305、大齿轮306和锥头307，所述安装板301设于升降板2的上侧面且位于支撑座1内，所述驱动电机302设于安装板301上部的底侧面，所述小齿轮303通过转轴设于驱动电机302的输出轴上且位于升降板2的上方，所述空心转轴304通过轴承设于升降板2的中部，所述用于在打孔时将松动的土壤排出到土层表面的螺旋排土叶305设于空心转轴304的外侧面，所述大齿轮306设于空心转轴304上且与小齿轮303啮合，所述锥头307固接于空心转轴304的下端，所述锥头307与螺旋排土叶305配合工作能够完成对土壤的打孔采集工作。

进一步说明，所述驱动升降机构4包括升降螺杆401、环形滑轨402、环形滑环403、升降螺母404和传动齿轮405，所述升降螺杆401设于支撑座1上且与升降板2接近，所述升降板2上固接有两环形滑轨402且环形滑轨402上开设有环形滑槽，所述环形滑环403滑动式设于两环形滑轨402上的环形滑槽内，所述升降螺母404通过螺纹设于升降螺杆401上且与环形滑环403的内圈固接，所述传动齿轮405固定设于升降螺母404上且与大齿轮306啮合，所述传动齿轮405与大齿轮306配合工作能够带动升降螺母404上下往复移动。

需要对深层的土壤进行打孔采集时，工作人员将支撑座1搬到需要进行打孔的位置，然后启动驱动电机302逆时针转动。驱动电机302会带动小齿轮303逆时针转动，小齿轮303通过与其啮合的大齿轮306会带动空心转轴304、螺旋排土叶305和锥头307顺时针转动，大齿轮306通过与其啮合的传动齿轮405会带动升降螺母404逆时针转动，且升降螺母404在逆时针转动时会向下移动，升降螺母404会带动升降板2、排土机构3、环形滑轨402、环形滑环403和传动齿轮405向下移动，此时螺旋排土叶305和锥头307可以向下转动对土层进行打孔，且在打孔过程中螺旋排土叶305能将土壤排出到土层表面，方便工作人员对土壤进行采集。完成土壤采集工作后，工作人员启动驱动电机302顺时针转动，驱动电机302会带动小齿轮303顺时针转动，小齿轮303通过与其啮合的大齿轮306会带动空心转轴304、螺旋排土叶305和锥头307逆时针转动，大齿轮306通过与其啮合的传动齿轮405会带动升降螺母404顺时针转动，此时，升降螺母404会带动升降板2、排土机构3、环形滑轨402、环形滑环403和传动齿轮405向上移动复位，当空心转轴304、螺旋排土叶305和锥头307向上移动至土层表面时，工作人员可将驱动电机302关闭。

实施例二

在实施例一的基础上，如图1和图5-8所示，还包括有用于在打孔时进行扩孔操作的扩孔张合机构5，所述扩孔张合机构5设于锥头307上，所述扩孔张合机构5包括滑块501、张合扩孔板502、旋转轴503、转动盘504和转动连杆505，所述锥头307内滑动式设有六块滑块501，所述用于扩大打孔范围的张合扩孔板502固定设于滑块501上且与锥头307接触，所述旋转轴503通过轴承设于锥头307上且位于空心转轴304内，所述转动盘504设于旋转轴503上，所述转动盘504与六块张合扩孔板502之间都转动式连接有转动连杆505，所述转动盘504通过转动连杆505可以带动六块张合扩孔板502向外移动。

进一步说明，如图1和图8-9所示，还包括有用于控制张合扩孔板502移动范围的扩孔调节机构6，所述扩孔调节机构6设于空心转轴304和旋转轴503上，所述扩孔调节机构6包括方形导块601、支杆602、固定螺母603和调节螺杆604，所述方形导块601固接于旋转轴503的上端，所述空心转轴304的上端固接有两对称的支杆602且支杆602与方形导块601接近，两所述支杆602上固接有固定螺母603，所述调节螺杆604通过螺纹螺接于固定螺母603内且调节螺杆604上开设有一方形槽，所述方形导块601的上部位于调节螺杆604上的方槽内，所述调节螺杆604通过方形导块601可以带动旋转轴503转动。

为了能更方便地对深层的土壤进行采集，有时需要在打孔的过程中扩大孔径，工作人员可以通过转动调节螺杆604来达到扩孔的目的。需要进行扩孔时，工作人员先将驱动电机302关闭，并且顺时针转动调节螺杆604，调节螺杆604通过方形导块601会带动旋转轴503顺时针转动，旋转轴503会带动转动盘504和转动连杆505顺时针转动，此时，转动连杆505会推动张合扩孔板502向外移动，调整好后工作人员再次启动驱动电机302，锥头307通过滑块501会带动张合扩孔板502转动，此时，锥头307与张合扩孔板502配合工作能在打孔的过程中进行扩孔操作，能扩大深层打孔的范围，从而使得锥头307在向上移动复位时能够带出更多的深层土壤。

进一步说明，如图5-6所述，还包括有固定万向球7和弧形张合板8，所述锥头307上固定设有两对称的固定万向球7，两所述固定万向球7上分别滑动式设有弧形张合板8。

固定万向球7和弧形张合板8配合工作能在锥头307向上移动的过程中进行初步的扩孔操作，也能够对锥头307上的泥土进行清理，从而能够减少扩孔机构向上移动进行扩孔操作时的阻力。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种旋转一体式土壤采集扩孔装置，其特征是：包括有支撑座、升降板、排土机构和驱动升降机构，所述支撑座上开设有四个滑槽且升降板滑动式设于四个滑槽内，所述排土机构设于升降板上，所述驱动升降机构设于支撑座和升降板上且与排土机构连接；所述排土机构包括安装板、驱动电机、小齿轮、空心转轴、螺旋排土叶、大齿轮和锥头，所述安装板设于升降板的一侧面，所述驱动电机设于安装板的一侧面，所述小齿轮通过转轴设于驱动电机的输出轴上，所述空心转轴通过轴承设于升降板的中部，所述螺旋排土叶设于空心转轴的外侧面，所述大齿轮设于空心转轴上且与小齿轮啮合，所述锥头固接于空心转轴的一端；所述驱动升降机构包括升降螺杆、环形滑轨、环形滑环、升降螺母和传动齿轮，所述升降螺杆设于支撑座上，所述升降板上固接有两环形滑轨且环形滑轨上开设有环形滑槽，所述环形滑环滑动式设于两环形滑轨上的环形滑槽内，所述升降螺母通过螺纹设于升降螺杆上且与环形滑环的内圈固接，所述传动齿轮设于升降螺母上且与大齿轮啮合；还包括有扩孔张合机构，所述扩孔张合机构设于锥头上，所述扩孔张合机构包括滑块、张合扩孔板、旋转轴、转动盘和转动连杆，所述锥头内滑动式设有若干滑块，所述张合扩孔板固定设于滑块上且与锥头接触，所述旋转轴通过轴承设于锥头上且位于空心转轴内，所述转动盘设于旋转轴上，所述转动盘与若干张合扩孔板之间都转动式连接有转动连杆；还包括有扩孔调节机构，所述扩孔调节机构设于空心转轴和旋转轴上，所述扩孔调节机构包括方形导块、支杆、固定螺母和调节螺杆，所述方形导块固接于旋转轴的一端，所述空心转轴的另一端固接有两对称的支杆，两所述支杆上固接有固定螺母，所述调节螺杆通过螺纹螺接于固定螺母内且调节螺杆上开设有一方形槽，所述方形导块的上部位于调节螺杆上的方槽内；

还包括有固定万向球和弧形张合板，所述锥头上固定设有两对称的固定万向球，两所述固定万向球上分别滑动式设有弧形张合板。