CN113008608A - 土壤检测用钻孔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤检测用具领域，具体公开了一种土壤检测用钻孔装置，其由主机和钻具构成；钻具包括钻杆，钻杆上设有螺旋片，螺旋片的四周均布有齿牙；主机中设有依次传动连接的回转架、主轴、传动轴及驱动轴，回转架设有多个且每个均设有多个辊轴，辊轴外套设有拨辊，驱动轴上安设有踏板，将钻具与主机组合后，踩踏踏板可驱使回转架旋转，回转架旋转时每个回转架上的拨辊将循环地拨动齿牙而共同驱使钻杆旋转，由此驱使钻杆向下钻进。本土壤检测用钻孔装置的结构科学合理，机械部件利用率高，能量损耗小，使用灵活方便，操作高效省力，钻孔深度范围大，实用性强，在土壤检测中具有广阔的应用前景。

Description

土壤检测用钻孔装置

技术领域

本发明涉及一种土壤检测用具，尤其涉及一种在土壤检测取样过程中常用的钻孔装置。

背景技术

在土壤环境监测和农业种植生产的实践过程中，时常需要对特定深度的土壤进行检测分析，以了解土壤的污染程度或成分参数等土质状况，这时通常需利用钻孔装置对土壤进行钻孔，以置入土壤传感器或是进行特定深度的土壤取样。目前常用的土壤检测用钻孔装置多采用手扶式设计，由具有螺旋翅的钻杆和具备动力的主机构成，由于主机中设置有电动机或燃料发动机，导致整个设备较为笨重，使用不够轻巧便捷，便携性较差，虽然以电动机或发动机作为动力源，但主机中燃料或电能的储存量均较为有限，无法由人力驱动而进行工作，工作方式不够灵活，加之检测地点多位于较为偏僻的田间或野外，使得土壤检测用钻孔装置的上述缺陷更为突出。除此之外，现有土壤检测用钻孔装置在实际使用操作过程中还存在以下不足：

其一，在钻孔作业起始前需手动将设备竖立于地面上，并将较为笨重的主机抬升至高位，钻孔作业过程中需对主机进行手动扶持，钻孔完成后需要将整个设备抬起以使钻杆从孔中移出，整个操作过程较为费力，往往无法单人操作。

其二，钻杆的方向通常由操作人员手扶主机进行把控，钻进方向难以保证竖直，往往会影响后续操作的正常进行。

其三，现有的土壤检测用钻孔装置基于其手扶式的结构设计特点，单根钻杆不宜过长，否则无法手扶使用，当钻孔深度较大时，需将多根的钻杆依次进行固定连接，且钻杆与钻杆、钻杆与主机之间的连接操作较为麻烦。

发明内容

本发明的技术目的在于提供一种由人力驱动，使用灵活方便，操作省力，钻孔方向易控制，钻孔深度范围较大，尤其适合在土壤检测中外出携带的钻孔装置。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种土壤检测用钻孔装置，其由主机和钻具两部分构成，其特征在于：

所述的钻具包括能够组合连接的钻头与钻杆，钻杆设有多个且能够首尾相互连接，钻杆由芯杆和固定于芯杆外的螺旋片构成；螺旋片的四周开设有若干等角度分布且轴向延伸的轴向槽，螺旋片的外沿在相邻轴向槽之间的部分为齿牙；

所述的主机包括一机架，机架上设有上下分布的顶板与底板，机架平放于地面后底板具有离地间隙，顶板与底板分别开设有供钻具垂直穿过的安置孔，顶板与底板之间转动固定有一主轴和至少三个呈旋转对称分布的回转架，每个回转架上固定有至少三个以其旋转轴为对称中心而呈旋转对称分布的辊轴，辊轴与主轴的中心轴以及回转架的旋转轴均沿竖直方向延伸，所有的回转架共同经一挠性件与主轴传动连接而可同步旋转；辊轴外套设有能够旋转的拨辊，拨辊处于初始位置时能够沿辊轴向下滑动且由一弹性件驱使而可自动向上复位至初始位置；机架上安设有横向延伸且相平行的传动轴与驱动轴，所述的传动轴与主轴经锥形齿轮传动连接，传动轴与驱动轴同时经仅能进行单向传动的同向驱动机构与反向驱动机构传动连接，驱动轴上安设有两个分别位于其两侧以用于驱使其旋转的踏板；两踏板上下交替移动时，驱动轴在一角度行程内往复旋转，驱动轴沿一方向旋转过程中，驱动轴仅经同向驱动机构驱动传动轴旋转且两者转向相同，驱动轴沿另一方向旋转过程中，驱动轴仅经反向驱动机构驱动传动轴旋转且两者转向相反；

将钻具沿竖直方向穿过两安置孔后，回转架均布于钻杆的四周且每个回转架中至少有一个拨辊位于轴向槽中，钻杆由位于轴向槽中的拨辊限定而无法径向移动；两踏板上下交替移动时，所有回转架将保持恒定转向同步旋转，每个回转架上的拨辊将循环地拨动齿牙而共同驱使钻杆旋转，促使钻杆向下钻进。

相比现有技术，本土壤检测用钻孔装置具有如下技术效果：

本土壤检测用钻孔装置结构简易紧凑，体积小巧轻便，使用灵活方便快捷，尤其适合在较为偏僻的田间或野外携带使用；本土壤检测用钻孔装置虽然采用人力驱动，但其可充分利用人体重量进行动力输入，加之动力传动结构较为科学合理，钻孔操作并不费力，尤其在钻孔过程中，主机安放于地面即可，无需人为将其抬高，无需对其手动扶持，可大大的降低操作人员的劳动强度，且使得整个钻孔过程单人即可操作完成；同时，将主机安放固定后，钻孔过程中钻具将按预期方向进行旋转移动，钻进方向可保持恒定且无需人为把控，孔向更加精准，孔形更加规范；此外，由于在钻孔时无需将主机抬升至钻具的上端，因此在制作时钻具的长度设置更加灵活，可根据实际需要提高钻杆的长度，在保证设备易于携带和移动的情况下来提高钻孔效率；本土壤检测用钻孔装置基于其结构特点，主机可驱使多个首尾连接的钻杆陆续钻入土壤中，从而可根据实际检测需要钻取较深的孔，且钻孔过程中不需对主机进行搬动，仅需完成钻杆之间的组合连接，操作方便快捷，省时省力。综上所述，本土壤检测用钻孔装置的结构科学合理，使用方便灵活，操作省力快捷，便携性较好，钻孔深度范围大，孔向和孔形容易控制，实用性强，在土壤检测领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为实施例一中钻具的结构示意图之一。

图2为实施例一中钻具的结构示意图之二。

图3为实施例一中主机的结构示意图之一。

图4为实施例一中主机的结构示意图之二。

图5为实施例一中主机的结构示意图之三。

图6为实施例一中主机的部分剖开结构示意图。

图7为实施例一中主机的局部结构示意图之一。

图8为实施例一中主机的局部结构示意图之二。

图9为实施例一驱动轴仅经同向驱动机构驱动传动轴旋转的示意图。

图10为实施例一驱动轴仅经反向驱动机构驱动传动轴旋转的示意图。

图11为实施例一中钻具与主机配合工作时的结构示意图。

图12为实施例一中主机驱动钻具旋转的结构示意图。

图13为实施例一中钻孔作业过程中拨辊与钻杆的配合示意图。

图14为实施例二中主机下端的结构示意图。

图15为实施例二中拨料铧的安置示意图。

图16为实施例三中钻杆、主机及承托杆的配合示意图。

图17为实施例四中主机的局部结构示意图之一。

图18为实施例四中主机的局部结构示意图之二。

图19为实施例四中钻杆借助弓形臂而向上旋转移动的示意图。

图20为实施例四中拨辊进一步改进后与钻杆的配合结构示意图。

图21为实施例五中弹性绳为钻具提供下压力的结构示意图。

图中，1、钻头，2、钻杆，201、螺旋片、202芯杆，3、齿牙，4、插销，5、轴向槽，6、锁紧螺栓，7、插孔，8、机架，9、底板，10、推顶弹簧，11、连接杆，12、拨辊，13、辊轴，14、回转架，15、顶板，16、安置孔，17、主轴，18、踏板，19、传动箱，20、水平仪，21、传动轴，22、外侧连杆，23、斜臂，24、驱动轴，25、锥形齿轮，26、被动轮，27、驱动轮，28、同向驱动机构，281、传动带，282、主动带轮，283、被动带轮，29、反向驱动机构，291、主动齿轮，292、被动齿轮，30、回转轴，31、拨料铧，32、挡土板，33、径向孔，34、承托杆，35、滚轮，36、导轮，37、弓形臂，38、轴管，39、锁紧件，40、摇把，41、驱动孔，42、下推弹簧，43、挂耳，44、挂钩，45、弹性绳，46、压帽，47、导架，48、滑轮。

具体实施方式

实施例一

本实施例公开的土壤检测用钻孔装置由配合工作的主机和钻具两部分构成；

其中，参看图1、2所示，所述的钻具包括能够组合连接的钻头1与钻杆2，钻杆2设有多个且能够首尾相互连接；所述的钻杆2由芯杆202和螺旋片201构成，螺旋片201缠绕固定于芯杆202的外部；所述螺旋片201的四周开设有若干等角度分布且沿钻杆2轴向延伸的轴向槽5，螺旋片201的外沿在相邻轴向槽5之间的部分为齿牙3；

其中，参看图3-6所示，所述的主机包括一机架8，所述的机架8上设有上下分布的顶板15与底板9，机架8平放于地面后底板9具有离地间隙，顶板15与底板9分别开设有安置孔16，钻具可经两安置孔16从顶板15与底板9中垂直穿过；顶板15与底板9之间转动固定有一主轴17和至少三个回转架14，所述的回转架14呈旋转对称分布，每个回转架14上固定有至少三个辊轴13，所述的辊轴13以回转架14的旋转轴为对称中心而呈旋转对称分布；所述的辊轴13与主轴17两者的中心轴以及所有回转架14的旋转轴均沿竖直方向延伸，所有的回转架14共同经一挠性件与主轴17传动连接而可同步旋转；所述的辊轴13外套设有一轴套状的拨辊12，所述的拨辊12能够绕辊轴13旋转；每个拨辊12处于初始位置时，由外力驱使而均能够沿辊轴13向下滑动，且当外力撤销后，拨辊12由一弹性件驱使而可自动向上复位至初始位置；参看图4-10所示，所述的机架8上安设有横向延伸且相平行的传动轴21与驱动轴24，所述的传动轴21与主轴17两者经锥形齿轮25传动连接，使得传动轴21能够驱动主轴17旋转，所述的传动轴21与驱动轴24经仅能进行单向传动的同向驱动机构28传动连接，同时传动轴21与驱动轴24还经仅能进行单向传动的反向驱动机构29传动连接，驱动轴24上安设有两个分别位于其两侧以用于驱使其旋转的踏板18，操作人员通过踩踏的方式驱使两踏板18上下交替移动时，所述的驱动轴24将在一角度行程内往复旋转；如图9所示，所述的驱动轴24沿方向α旋转过程中，驱动轴24仅经同向驱动机构28驱动传动轴21旋转且两者转向相同，即传动轴21沿方向α旋转，此过程中驱动轴24与传动轴21不经反向驱动机构29进行动力传输；如图10所示，所述的驱动轴24沿另一方向即方向β旋转过程中，驱动轴24仅经反向驱动机构29驱动传动轴21旋转且两者转向相反，即传动轴21沿方向α旋转，此过程中驱动轴24与传动轴21不经同向驱动机构28进行动力传输；基于上述结构使得，利用两踏板18驱使驱动轴24往复旋转时，主轴17在传动轴21的驱动下将持续沿恒定的方向进行旋转；

参看图11-13所示，将所述的钻具沿竖直方向由上向下穿过两安置孔16后，回转架14均布于钻杆2的四周，每个回转架14中至少有一个拨辊12位于轴向槽5中，钻杆2由位于轴向槽5中的拨辊12限定而无法径向移动；操作人员通过踩踏的方式利用两踏板18驱使驱动轴24往复旋转时，在主轴17的驱动下，所有回转架14将保持恒定转向同步旋转，每个回转架14上的拨辊12将循环地拨动齿牙3而共同驱使钻杆2旋转，且钻杆2的旋转方向可促使其自身向下钻进，由此实现钻孔。

本土壤检测用钻孔装置的使用方法和工作原理为：

参看图9-12根据实际检测需要将主机平稳安放在地面上，将钻头1与钻杆2组装连接后由上向下依次穿过顶板15与底板9的安置孔16，使钻头1插入土壤中，操作者双脚分别站于两踏板18上，并通过踩踏的方式驱使两踏板18上下交替移动，此时驱动轴24会交替的经同向驱动机构28与反向驱动机构29驱使传动轴21沿恒定的方向旋转，在主轴17的驱动下，所有回转架14将保持恒定转向同步旋转，每个回转架14上的拨辊12将循环的进入轴向槽5中并拨动齿牙3，由此驱动钻杆2连带整个钻具旋转，钻具旋转过程中将通过螺旋片201向土壤中持续钻进，待钻孔达到预期深度后，将钻具从孔中抽出，即完成了整个钻孔操作。

参看图11所示，当需要对深层土壤进行检测时，往往一根钻杆2的长度无法满足钻孔所需深度，此时可将多根钻杆2连接来提高钻孔深度，具体操作为：当钻杆2向地下钻进至其上端接近顶板15时，在钻杆2上端连接另外一根钻杆2，而后继续进行钻孔，连接后的钻杆2可连续的向地下钻进，由此根据需要将多根钻杆2依次钻入地下，直至达到所需的钻孔深度，在整个钻孔过程中无需对主机的位置和高度进行调整，仅需完成钻杆2之间的组合连接，操作高效快捷，省时省力。

参看图11、13所示，本土壤检测用钻孔装置在钻孔时，钻杆2由拨辊12驱使而旋转，钻杆2旋转过程中会向下移动，每个与齿牙3接触的拨辊12将沿着对应的辊轴13随钻杆2向下移动，拨辊12向下移动的过程中对应的弹性件将被迫压缩，待该拨辊12与齿牙3脱离后，拨辊12将在弹性件的驱动下向上复位至初始位置；基于拨辊12与钻杆2的上述配合方式，减少了拨辊12与钻杆2传动过程中的能量损耗，降低了拨辊12与钻杆2等关联部件的磨损速率。

本土壤检测用钻孔装置结构简易紧凑，体积小巧轻便，使用灵活方便快捷，尤其适合在较为偏僻的田间或野外携带使用。

本土壤检测用钻孔装置虽然采用人力驱动，但其可充分利用人体重量进行动力输入，加之动力传动结构较为科学合理，钻孔操作并不费力，尤其在钻孔过程中，主机安放于地面即可，无需人为将其抬高，无需对其手动扶持，可大大降低操作人员劳动强度，整个钻孔过程单人即可操作完成。

利用本土壤检测用钻孔装置进行钻孔时，将主机安放固定后，钻孔过程中钻具将按预期方向进行旋转移动，钻进方向可保持恒定且无需人为把控，孔向更加精准，孔形更加规范。

利用本土壤检测用钻孔装置进行钻孔时，由于无需将主机抬升至钻具的上端，因此在制作时钻具的长度设置更加灵活，可根据实际需要提高钻杆2的长度，在保证设备易于携带和搬运的情况下提高单根钻杆2的钻孔深度，在一定程度上提升了本土壤检测用钻孔装置的钻孔工作效率。

综上所述，本土壤检测用钻孔装置的结构设计科学合理，机械部件利用率高，能量损耗小，使用方便灵活，操作省力快捷，便携性较高，钻孔深度范围大，孔向和孔形容易控制，实用性强，在土壤检测领域具有广阔的应用前景。

进一步而言，参看图1、2所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的钻杆2下端设有插孔7，所述的钻杆2与钻头1两者的上端则设有插销4，钻杆2上安设有用于将插孔7与插销4进行锁紧的锁紧螺栓6；基于上述设计，使得钻杆2与钻杆2之间、钻杆2与钻头1之间的拆组更加方便快捷，同时保证了上述部件组合连接后的稳固性，避免钻孔作业过程中相连接的部件分离。

进一步而言，参看图3、11、13所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的弹性件为推顶弹簧10，所述的推顶弹簧10套置在辊轴13上且位于拨辊12的下方，回转架14旋转过程中推顶弹簧10不会与钻杆2发生接触；弹性件采用该方式进行实施，工作较为稳定，成本低廉。

进一步而言，参看图6、12所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，每个回转架14的上部与下部各固定有一被动轮26，主轴17上固定有两个上下分布的驱动轮27，所有回转架14上部的被动轮26共同经一挠性件与一驱动轮27传动连接，所有回转架14下部的被动轮26共同经另一挠性件与另一驱动轮27传动连接，所述的挠性件为齿带、三角带或链条；由此提高回转架14与主轴17的传动稳定性，同时使回转架14的受力更加趋于均衡。

进一步而言，参看图11、13所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的拨辊12拨动齿牙3驱使钻杆2旋转时，每一拨辊12均对上下分布的至少三个齿牙3进行拨动；由此可保证拨辊12与钻杆2接触充分，以提高两者之间的传动稳定性，尤其避免螺旋片201局部受力过大而发生变形或是破损。

进一步而言，参看图4所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的机架8上安设有水平仪20，参照水平仪20可更加精准快捷的将主机水平放置，由此可保证钻孔的竖直度更加精准；同时，水平仪20可采用现有技术中具有倾斜角度测量功能的型号，由此一来，在钻取斜孔时，可更加精准快捷的将水平仪20调节至特定的倾斜角度。

进一步而言，参看图3-5所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的底板9与顶板15之间设有多个将两者固定连接的连接杆11，以此保证底板9与顶板15的相对位置恒定，且提高整个装置的结构稳定性。

进一步而言，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的顶板15上安设有向上延伸的扶手(附图未示出)，操作者踩踏踏板18时可手扶扶手来增加身体的稳定性和舒适性；同时，在对主机进行搬动时，扶手可供抓持，以便于施力。

进一步而言，参看图3-6所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的机架8上安设有一传动箱19，所述的驱动轴24与传动轴21由传动箱19限定并提供支撑，所述的同向驱动机构28与反向驱动机构29位于传动箱19内；由此，使得土壤检测用钻孔装置的结构更加简洁，同时有利于保证驱动轴24、传动轴21、同向驱动机构28及反向驱动机构29等传动部件的工作更加稳定。

进一步而言，参看图6、7、8所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的传动轴21位于驱动轴24的正上方；一方面，有利于降低踏板18的安设高度，便于操作人员踩踏使用，另一方面，使传动轴21所处的高度趋于主轴17的中心处，提高两者的传动稳定性。

进一步而言，参看图7-10所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的同向驱动机构28包括一主动带轮282和一被动带轮283；所述的被动带轮283套设在传动轴21上且两者之间设有棘轮机构，使得被动带轮283与传动轴21仅能沿单一方向相对旋转，所述的主动带轮282套固在驱动轴24上，所述的主动带轮282与被动带轮283经传动带281传动连接；当驱动轴24经反向驱动机构29驱动传动轴21旋转时，棘轮机构允许被动带轮283与传动轴21相对旋转；基于上述机构，当驱动轴24向一方向旋转恰好经反向驱动机构29驱动传动轴21旋转时，此时棘轮机构允许被动带轮283与传动轴21相对旋转，从而被动带轮283与传动轴21不进行动力传输，当驱动轴24向一方向旋转时，棘轮机构基于自身的单向旋转特点，使得被动带轮283与传动轴21无法相对旋转，即驱动轴24经主动带轮282、被动带轮283及传动带281等部件驱使传动轴21旋转，且传动轴21与驱动轴24旋转方向相同。

进一步而言，参看图7-10所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的反向驱动机构29包括一主动齿轮291和一被动齿轮292，所述的被动齿轮292套设在传动轴21上且两者之间设有棘轮机构，使得被动齿轮292与传动轴21仅能沿单一方向相对旋转，所述的主动齿轮291套固在驱动轴24上，所述的主动齿轮291与被动齿轮292啮合连接；当驱动轴24经正向驱动机构驱动传动轴21旋转时，棘轮机构允许被动齿轮292与传动轴21相对旋转；基于上述机构，当驱动轴24向一方向旋转恰好经正向驱动机构驱动传动轴21旋转时，此时棘轮机构允许被动齿轮292与传动轴21相对旋转，从而被动齿轮292与传动轴21不进行动力传输，当驱动轴24向一方向旋转时，棘轮机构基于自身的单向旋转特点，使得被动齿轮292与传动轴21无法相对旋转，即驱动轴24经主动齿轮291和被动齿轮292驱使传动轴21旋转，且传动轴21与驱动轴24旋转方向相反。

进一步而言，参看图6-10所示，在上述的土壤检测用钻孔装置中，所述的踏板18靠近驱动轴24的一端经铰轴连接有斜臂23，斜臂23的另一端与驱动轴24固定连接；所述的踏板18远离驱动轴24的一端经铰轴连接有外侧连杆22，外侧连杆22的另一端经铰轴与机架8连接，踏板18和对应的斜臂23、外侧连杆22以及机架8共同构成一平行四边形连杆机构且踏板18呈水平状；由此使得踩踏踏板18驱使驱动轴24旋转时，踏板18在上下移动过程中始终保持水平状态，更加便于踩踏施力和利于保持身体平稳。

实施例二

参看图11所示，前述实施例公开的土壤检测用钻孔装置在钻孔作业过程中，螺旋片201会将钻孔产生的土料输送至地面，如钻孔深度较浅时，因产生的土料较少，一般不会影响钻孔作业的正常进行，如钻孔深度较深而产生的土料较多时，需将土料转移以避免土料聚集在孔上方而影响钻孔的作业效率，操作者可通过铁锨等工具将钻孔产生的土料转移以避免土料在孔上方聚集，但该操作方式较为麻烦，费时费力。为此，本实施例在实施例一公开的土壤检测用钻孔装置的结构基础之上，具有进一步的改进，具体结构为：

参看图14、15所示，所述的回转架14下端由一与其固定连接的回转轴30提供支撑，所述的回转轴30转动固定于底板9上且回转轴30的下端延伸至底板9的下侧，回转轴30的下端安设有拨料铧31，拨料铧31随回转轴30旋转过程中能够将回转轴30四周的土料向外甩出。

由此一来，钻孔作业过程中，回转轴30与回转架14同步旋转，每个回转轴30下端的拨料铧31可将对应回转轴30四周的土料借助离心力而向外甩出，所有的拨料铧31共同配合工作可使钻孔作业过程中产生的土料分散于孔的四周，保证钻孔作业稳定与高效的进行，无需人为对土料进行处理，方便快捷，省时省力。

再进一步而言，参看图14所示，所述的机架8下侧安设有一用于防止土料在特定位置聚集的挡土板32，比如挡土板32可设置在底板9的一端，以阻止拨料铧31将土料甩至操作者通常站立的位置，以便于操作者对设备进行操作。

实施例三

参看图11所示，在前述实施例公开的土壤检测用钻孔装置所采用的结构中，螺旋片201因开设有轴向槽5而使得其外端部形成有间隔分布的齿牙3，螺旋片201的这种特殊结构会减弱其对土料的向上输送能力，但由于采样地点的土壤大都流动性较差，加之实施时可对回转架14、拨辊12、轴向槽5、齿牙3等部件的相对位置关系、数量、具体形状与尺寸等参数进行合理调试，以弥补前述输送能力较差的不足，由此可保证螺旋片201能够将钻孔过程中产生的土料输送至地面上方。而与此同时，本实施例在实施例一公开的土壤检测用钻孔装置的结构基础之上，具有进一步的改进，从另外一个层面来提高钻孔时螺旋片201对土料的输送能力，所采用的结构为：

参看图16所示，所述的土壤检测用钻孔装置还设有一个承托杆34，所述的承托杆34两端分别设有能够拆组的滚轮35，所述的钻杆2上开设有多个上下间隔分布而供承托杆34从中穿过的径向孔33；当承托杆34从径向孔33中穿过且承托杆34两端的滚轮35与顶板15接触时，钻杆2由承托杆34提供竖直方向的支撑而无法向下移动，钻杆2旋转过程中滚轮35将在顶板15上侧滚动。

基于上述结构，在钻孔作业时，当钻孔达到预期深度后，停止踩踏踏板18使钻杆2停止旋转，将承托杆34穿过钻杆2临近顶板15上侧的径向孔33中并安装上滚轮35，人力踩踏踏板18驱动钻杆2旋转，待滚轮35与顶板15接触后钻杆2将无法继续向下移动，此后因钻杆2无法继续向下钻进而旋转阻力较小，人力可较快的踩踏踏板18以驱使钻杆2以较高的转速旋转，由此可提升螺旋片201对土料的输送效果，实现将孔中的土料输送至地面上方的目的。

实施例四

参看图11所示，利用前述实施例公开的土壤检测用钻孔装置完成钻孔后，应将钻具从钻孔中取出，当钻孔深度较浅时，钻具取出相对容易，手动操作即可，但当钻孔深度较大时，钻具上移的阻力较大，加之多根钻杆2组接在一起使得钻具较为笨重，手动将钻具从钻孔中取出是较为费力的，操作不够便捷，为解决这一技术问题，本实施例在实施例一公开的土壤检测用钻孔装置的结构基础之上，具有进一步的改进，具体结构为：

参看图17-19所示，所述的顶板15上安设有一弓形臂37，弓形臂37根据位置的不同而具有两个工位且能够在两个工位之间进行切换，弓形臂37的上端面安设有导轮36；当弓形臂37位于一工位时其不与钻杆2接触，而能够作为把手使用；当弓形臂37位于另一工位时，弓形臂37上端的导轮36将靠近钻杆2而伸入螺旋片201的螺旋面下侧，当钻杆2向钻进相反的方向旋转时，螺旋片201与导轮36配合可促使钻杆2向上移动；所述的传动轴21外套设有一能够与其相对旋转的轴管38，所述的套管上设有能够防止套管与传动轴21相对旋转的锁紧件39，所述的同向驱动机构28和反向驱动机构29安设在驱动轴24与轴管38之间，所述的传动轴21一端延伸至机架8的外部且端面上开设有驱动孔41。

由此一来，在平常使用过程中，弓形臂37可作为把手使用，方便顺手且不对钻杆2的移动构成任何障碍；当钻孔完成后，调节弓形臂37的位置，使其向钻杆2方向移动，弓形臂37上端的导轮36将伸入螺旋片201的螺旋面下侧，调节锁紧件39的状态，使传动轴21与轴管38能够进行相对旋转，借助摇把40等工具与驱动孔41组合来驱使钻杆2向钻进相反的方向旋转，螺旋片201与导轮36配合将促使钻杆2向上移动，由此可省力快捷的驱使钻具从孔中取出。

进一步而言，参看图20所示，所述的拨辊12处于初始位置时能够沿辊轴13向上滑动且由一弹性件驱使而可自动向下复位至初始位置；所述的弹性件为下推弹簧42，所述的下推弹簧42套置在辊轴13上且位于拨辊12的上侧，回转架14旋转过程中下推弹簧42不会与钻杆2发生接触。

基于拨辊12在辊轴13上的上述安装方式，借助弓形臂37从孔中取出钻具时，钻杆2由拨辊12驱使而旋转，钻杆2旋转过程中会向上移动，每个与齿牙3接触的拨辊12将沿着对应的辊轴13随钻杆2向上移动，拨辊12向上移动的过程中对应的弹性件将被迫压缩，待该拨辊12与齿牙3脱离后，拨辊12将在弹性件的驱动下向下复位至初始位置；基于拨辊12与钻杆2的上述配合方式，减少了从孔中取出钻具时拨辊12与钻杆2传动过程中的能量损耗，降低了拨辊12与钻杆2等关联部件的磨损速率。

实施例五

参看图11所示，在前述实施例公开的土壤检测用钻孔装置中，因钻头1通常具有尖端和钻进结构，加之受螺旋片201形状特点和钻具自身重力等因素影响，钻具旋转时通常能够向下钻进而无需向钻具提供额外的下压力，但当钻孔土质较硬时，钻具的钻进速率较慢，在一定程度上降低了钻孔的效率，为此，本实施例在实施例一公开的土壤检测用钻孔装置的结构基础之上，具有进一步的改进，具体结构为：

参看图21所示，所述的土壤检测用钻孔装置还包括一个下压组件，所述的下压组件由压帽46、导架47以及弹性绳45构成，所述的压帽46能够扣置固定在钻杆2的上端，所述的导架47安设在压帽46的上端且能够与压帽46相对旋转，导架47上安设有若干滑轮48，所述的弹性绳45能够沿滑轮48进行移动且其两端设有挂钩44；所述的主机的上端设有两个分别位于安置孔16两侧的挂耳43；将压帽46扣置在钻杆2上端且将弹性绳45的两挂钩44分别与两挂耳43连接后，弹性绳45呈拉伸状态而能够间接为钻杆2提供下压力。

由此一来，可根据实际需要来安置下压组件，借助弹性绳45的弹力来为钻杆2提供一定的下压力，以改善钻进速率，提高钻孔效率。

Claims (10)

1.一种土壤检测用钻孔装置，其由主机和钻具两部分构成，其特征在于：

所述的钻具包括能够组合连接的钻头与钻杆，钻杆设有多个且能够首尾相互连接，钻杆由芯杆和固定于芯杆外的螺旋片构成；螺旋片的四周开设有若干等角度分布且轴向延伸的轴向槽，螺旋片的外沿在相邻轴向槽之间的部分为齿牙；

所述的主机包括一机架，机架上设有上下分布的顶板与底板，机架平放于地面后底板具有离地间隙，顶板与底板分别开设有供钻具垂直穿过的安置孔，顶板与底板之间转动固定有一主轴和至少三个呈旋转对称分布的回转架，每个回转架上固定有至少三个以其旋转轴为对称中心而呈旋转对称分布的辊轴，辊轴与主轴的中心轴以及回转架的旋转轴均沿竖直方向延伸，所有的回转架共同经一挠性件与主轴传动连接而可同步旋转；辊轴外套设有能够旋转的拨辊，拨辊处于初始位置时能够沿辊轴向下滑动且由一弹性件驱使而可自动向上复位至初始位置；机架上安设有横向延伸且相平行的传动轴与驱动轴，所述的传动轴与主轴经锥形齿轮传动连接，传动轴与驱动轴同时经仅能进行单向传动的同向驱动机构与反向驱动机构传动连接，驱动轴上安设有两个分别位于其两侧以用于驱使其旋转的踏板；两踏板上下交替移动时，驱动轴在一角度行程内往复旋转，驱动轴沿一方向旋转过程中，驱动轴仅经同向驱动机构驱动传动轴旋转且两者转向相同，驱动轴沿另一方向旋转过程中，驱动轴仅经反向驱动机构驱动传动轴旋转且两者转向相反；

将钻具沿竖直方向穿过两安置孔后，回转架均布于钻杆的四周且每个回转架中至少有一个拨辊位于轴向槽中，钻杆由位于轴向槽中的拨辊限定而无法径向移动；两踏板上下交替移动时，所有回转架将保持恒定转向同步旋转，每个回转架上的拨辊将循环地拨动齿牙而共同驱使钻杆旋转，促使钻杆向下钻进。

2.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的钻杆下端设有插孔，所述的钻杆与钻头两者的上端则设有插销，钻杆上安设有用于将插孔与插销进行锁紧的锁紧螺栓。

3.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的弹性件为推顶弹簧，所述的推顶弹簧套置在辊轴上且位于拨辊的下方，回转架旋转过程中推顶弹簧不会与钻杆发生接触。

4.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：每个回转架的上部与下部各固定有一被动轮，主轴上固定有两个上下分布的驱动轮，所有回转架上部的被动轮共同经一挠性件与一驱动轮传动连接，所有回转架下部的被动轮共同经另一挠性件与另一驱动轮传动连接，所述的挠性件为齿带、三角带或链条。

5.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的拨辊拨动齿牙驱使钻杆旋转时，每一拨辊均对上下分布的至少三个齿牙进行拨动。

6.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的机架上安设有水平仪。

7.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的底板与顶板之间设有多个将两者固定连接的连接杆。

8.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的顶板上安设有向上延伸的扶手。

9.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的机架上安设有一传动箱，所述的驱动轴与传动轴由传动箱限定并提供支撑，所述的同向驱动机构与反向驱动机构位于传动箱内。

10.根据权利要求1所述的土壤检测用钻孔装置，其特征在于：所述的传动轴位于驱动轴的正上方。

Images