CN113432916B - 一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置及其钻取方法 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置及其钻取方法，涉及环保机械技术领域；为了解决土样与取样筒分离时需要借助工具进行敲打，土样不易脱出且容易造成土样破碎掺混问题；具体包括机架，所述机架的端部固定安装有拉栓，且机架的内部一侧固定安装有供电机构，所述机架的内部另一端固定安装有收集壳体，且收集壳体的顶端固定安装有与供电机构电性连接的负压风机。本发明中通过椭形抽吸孔、钻取管、抽吸管被抽吸到收集壳体，通过移动副取土机构即可收集多份土壤样品，钻取管旋进土层到达设定深度后，驱动电机反向旋转，主取土机构中的取土结构弹出，完成不同深度土样的取样操作，两种取土方式可以得到多份不同土层的样品。

Description

一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置及其钻取方法

技术领域

本发明涉及环保机械技术领域，尤其涉及一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置及其钻取方法。

背景技术

盐碱地是盐类集积的一个种类，是指土壤里面所含的盐分影响到作物的正常生长，碱土和碱化土壤的形成，大部分与土壤中碳酸盐的累计有关，因而碱化度普遍较高，严重的盐碱土壤地区植物几乎不能生存，盐碱地的主要特点是含有较多的水溶性盐或碱性物质。由于盐分多，碱性大，使土壤腐殖质遭到淋失，土壤结构受到破坏，表现为湿时黏，干时硬，土表常有白色盐分积淀，通气、透水不良。

各种盐碱土都是在一定的自然条件下形成的，其形成的实质主要是各种易溶性盐类在地面作水平方向与垂直方向的重新分配，从而使盐分在集盐地区的土壤表层逐渐积聚起来，因此，盐碱地随着土层深度的增加，其土壤中含盐量不同，在对其进行修复时所采取的手段会有所变化，因此在修复过程中需要经常取土样进行分析，盐碱地在干时硬度大，目前，主要依靠取样筒旋转进入到土层下方，连带出柱状土壤对其进行逐段取样，在土样与取样筒分离时需要借助工具进行敲打，土样不易脱出且容易造成土样破碎掺混，影响土样分析的结果。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置及其钻取方法。

本发明提出的一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置，包括机架，所述机架的端部固定安装有拉栓，且机架的内部一侧固定安装有供电机构，所述机架的内部另一端固定安装有收集壳体，且收集壳体的顶端固定安装有与供电机构电性连接的负压风机，所述机架的两侧均转动安装有带刹车的滚轮，所述机架的内部中间固定安装有两个与供电机构电性连接的调节机构，且两个调节机构之间固定安装有连接架，所述连接架的内部通过轴承安装有钻取管，且钻取管的底端固定安装有旋转钻头，钻取管由两段相互组装的管体构成，所述旋转钻头的外侧设置有多个螺旋状分布的破土刃，且破土刃的侧面设置有与钻取管相连通的椭形抽吸孔，所述收集壳体的侧面固定安装有抽吸管，且抽吸管的另一端通过旋转管接头与钻取管的顶端连通，所述连接架的顶部固定安装有与供电机构电性连接的驱动电机，且驱动电机的输出轴通过链轮和链条与钻取管传动连接，所述钻取管的外侧固定安装有主取土机构，所述收集壳体的侧面设置有矩形槽，且矩形槽的内部密封滑动连接有副取土机构。

本发明中优选地，所述供电机构为蓄电池组或者微型发电机中的一种。

本发明中优选地，所述调节机构包括L型结构的限位支架，且限位支架的顶端固定安装有步进电机，步进电机的输出轴底端固定安装有螺纹丝杠，螺纹丝杠的外侧螺接有滚珠螺母，滚珠螺母的侧面固定安装有调节板。

本发明中优选地，所述滚珠螺母的另一侧固定安装有U型结构的限位滑块，且限位滑块的内壁与限位支架的外壁滑动连接。

本发明中优选地，所述副取土机构包括矩形壳体，且矩形壳体的顶部螺接有多个安装槽，安装槽的内部螺接有收集瓶。

本发明中优选地，所述主取土机构包括两个剖面为扇形结构的取土罩板，且两个取土罩板的外侧端部均螺接有固定环，取土罩板的内部设置通过多个隔板分割构成多个样品仓，样品仓的侧面设置有弧形取土槽，弧形取土槽的内部铰接有取样铲斗。

本发明中优选地，两个所述取土罩板的连接处之间均设置有弧形结构的内凹部，且两个内凹部之间构成空气流道。

本发明中优选地，所述取样铲斗的边缘处设置有齿状部，且取样铲斗的顶部和底部均设置有裙边部，两个裙边部侧面均固定安装有限位栓。

一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的钻取方法，包括以下步骤：

第一步：准备阶段：

将装置移动到取土地点，将其底部的滚轮进行固定，且保持装置保持水平，设定调节机构的上下运动行程；

将主取土机构和副取土机构的内部进行清洗，借助负压风机的排风口对其内部进行吹扫，避免残渣存留污染土样，清理干净后主取土机构安装于钻取管外侧，副取土机构安装于收集壳体的内部。

第二步：一次取土阶段：

通过装置中的两个调节机构带动连接架进行下降，在下降阶段驱动电机带动主取土机构和钻取管、旋转钻头旋进土层下方；

在破土的过程中螺旋状分布的破土刃将经过的泥土打碎，通过椭形抽吸孔、钻取管、抽吸管碎土被抽吸到收集壳体的内部，每次旋转一段距离后，工作人员推动副取土机构移动一格，通过移动副取土机构即可收集多份旋进过程中的碎土土壤样品，完成一次取土样操作。

第三步：二次取土阶段：

维持调节机构的位置不动，控制驱动电机带动主取土机构和钻取管进行反向旋转，在主取土机构反向旋转的过程中，其外壁设置的多个取样铲斗弹出，将土坑洞穴表面的土层进行刮研；

在对土层进行刮研的过程中将土壤碎屑被挤入样品仓内部储存，在主取土机构旋转-圈后，驱动电机再次正转，将取样铲斗复位，通过调节机构将主取土机构和钻取管、旋转钻头抽出；

在主取土机构脱离土层后，将钻取管下端拆开与装置主体分离，将主取土机构的取土罩板进行分开，从样品仓内部取出土样，即可完成土样的二次取样操作。

第四步：清理阶段：

在取土完成后，对主取土机构、副取土机构、钻取管和旋转钻头内壁及其表面的土渣进行清理，避免盐碱土附着造成腐蚀现象。

与现有技术相比，本发明提供了一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置及其钻取方法，具备以下有益效果：

装置中设置有两种取土结构，到达取土地点后，通过旋转钻头将土层进行破碎，带动主取土机构和钻取管延伸至土层下方，在破土的过程中螺旋状分布的破土刃将泥土打碎，通过椭形抽吸孔、钻取管、抽吸管被抽吸到收集壳体的内部，通过移动副取土机构即可收集多份土壤样品，其次，钻取管旋进土层到达设定深度后，驱动电机反向旋转，主取土机构中的取土结构弹出，完成不同深度土样的取样操作，两种取土方式可以得到多份不同土层的样品，提高土样检测的准确性，且操作简单方便，可以有效避免取土样过程中的堵塞现象。

附图说明

图1为本发明提出的一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的剖视结构示意图；

图2为本发明提出的一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的调节机构结构示意图；

图3为本发明提出的一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的副取土机构结构示意图；

图4为本发明提出的一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的主取土机构结构示意图；

图5为本发明提出的一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的取土罩板结构示意图；

图6为本发明提出的一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的取样铲斗结构示意图。

图中：1机架、2收集壳体、3副取土机构、301矩形壳体、302收集瓶、4抽吸管、5负压风机、6调节机构、601限位支架、602螺纹丝杠、603步进电机、604滚珠螺母、605调节板、606限位滑块、7供电机构、8驱动电机、9连接架、10拉栓、11主取土机构、1101取土罩板、1102固定环、1103隔板、1104取样铲斗、1105内凹部、1106弧形取土槽、1107限位栓、12钻取管、13旋转钻头。

具体实施方式

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

参照图1-6，一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置，包括机架1，机架1的端部固定安装有拉栓10，且机架1的内部一侧固定安装有供电机构7，机架1的内部另一端固定安装有收集壳体2，且收集壳体2的顶端固定安装有与供电机构7电性连接的负压风机5，机架1的两侧均转动安装有带刹车的滚轮，机架1的内部中间固定安装有两个与供电机构7电性连接的调节机构6，且两个调节机构6之间固定安装有连接架9，连接架9的内部通过轴承安装有钻取管12，且钻取管12的底端固定安装有旋转钻头13，钻取管12由两段相互组装的管体构成，旋转钻头13的外侧设置有多个螺旋状分布的破土刃，且破土刃的侧面设置有与钻取管12相连通的椭形抽吸孔，收集壳体2的侧面固定安装有抽吸管4，且抽吸管4的另一端通过旋转管接头与钻取管12的顶端连通，连接架9的顶部固定安装有与供电机构7电性连接的驱动电机8，且驱动电机8的输出轴通过链轮和链条与钻取管12传动连接，钻取管12的外侧固定安装有主取土机构11，收集壳体2的侧面设置有矩形槽，且矩形槽的内部密封滑动连接有副取土机构3，装置中设置有两种取土结构，到达取土地点后，通过旋转钻头13将土层进行破碎，带动主取土机构11和钻取管12延伸至土层下方，在破土的过程中螺旋状分布的破土刃将泥土打碎，通过椭形抽吸孔、钻取管12、抽吸管4被抽吸到收集壳体2的内部，通过移动副取土机构3即可收集多份土壤样品，其次，钻取管12旋进土层到达设定深度后，驱动电机8反向旋转，主取土机构11中的取土结构弹出，完成不同深度土样的取样操作，两种取土方式可以得到多份不同土层的样品，提高土样检测的准确性，且操作简单方便，可以有效避免取土样过程中的堵塞现象。

作为本发明中再进一步的方案，供电机构7为蓄电池组或者微型发电机中的一种，取土装置通过供电机构7维持电力，根据其应用环境和距离选择蓄电池组或者微型发电机进行安装，提高装置的适应性。

作为本发明中再进一步的方案，调节机构6包括L型结构的限位支架601，且限位支架601的顶端固定安装有步进电机603，步进电机603的输出轴底端固定安装有螺纹丝杠602，螺纹丝杠602的外侧螺接有滚珠螺母604，滚珠螺母604的侧面固定安装有调节板605，在装置中依靠步进电机603、螺纹丝杠602和滚珠螺母604之间的传动，带动调节板605进行升降，在安装过程中可以根据取样土层的厚度，调整连接架9在调节板605表面的高度，针对土层厚度不同进行调整，提高装置取土的适应性。

作为本发明中再进一步的方案，滚珠螺母604的另一侧固定安装有U型结构的限位滑块606，且限位滑块606的内壁与限位支架601的外壁滑动连接，通过限位滑块606和限位支架601之间的平滑移动，为滚珠螺母604和螺纹丝杠602分担装置旋转时的扭力，提高装置取土过程中的稳定性，延长装置使用寿命。

作为本发明中再进一步的方案，副取土机构3包括矩形壳体301，且矩形壳体301的顶部螺接有多个安装槽，安装槽的内部螺接有收集瓶302，在装置旋进土层过程中，工作人员通过推动矩形壳体301在收集壳体2的矩形槽内部滑动，每次推动一格转换抽吸管4下端的收集瓶302，将不同深度的土样分别收集在不同的收集瓶302内部，完成土样的分离操作，使用简单方便，且可以避免土样之间的污染，提高检测准确性。

作为本发明中再进一步的方案，主取土机构11包括两个剖面为扇形结构的取土罩板1101，且两个取土罩板1101的外侧端部均螺接有固定环1102，取土罩板1101的内部设置通过多个隔板1103分割构成多个样品仓，样品仓的侧面设置有弧形取土槽1106，弧形取土槽1106的内部铰接有取样铲斗1104，在旋进土层时，取样铲斗1104沿着其铰接部位旋转，进而取样铲斗1104收缩在弧形取土槽1106的内部，在主取土机构11反向旋转时，取样铲斗1104端部受到离心力作用被甩出与洞穴内壁接触，进而将内壁的土壤逐层的剥离使其进入到样品仓的内部，可以有效避免取土过程中相互干扰，且可以在取土过程中对土壤进行破碎，提高土壤检测的效率。

作为本发明中再进一步的方案，两个取土罩板1101的连接处之间均设置有弧形结构的内凹部1105，且两个内凹部1105之间构成空气流道，在旋转钻头13破土的过程中，空气流道可以在椭形抽吸孔负压时，向土层洞穴中灌入空气，将碎土带走，且旋转过程中可以将洞穴内壁的碎土进行吹扫清理，提高主取土机构11取土的准确性。

作为本发明中再进一步的方案，取样铲斗1104的边缘处设置有齿状部，且取样铲斗1104的顶部和底部均设置有裙边部，两个裙边部侧面均固定安装有限位栓1107，通过限位栓1107的设置，控制取样铲斗1104的张合角度，且取土的过程中裙边部的设置，可以将土屑向中部聚拢，避免在边缘处造成取样铲斗1104卡死现象，提高装置运行的稳定性。

一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的钻取方法，包括以下步骤：

第一步：准备阶段：

将装置移动到取土地点，将其底部的滚轮进行固定，且保持装置保持水平，设定调节机构6的上下运动行程；

将主取土机构11和副取土机构3的内部进行清洗，借助负压风机5的排风口对其内部进行吹扫，避免残渣存留污染土样，清理干净后主取土机构11安装于钻取管12外侧，副取土机构3安装于收集壳体2的内部。

第二步：一次取土阶段：

通过装置中的两个调节机构6带动连接架9进行下降，在下降阶段驱动电机8带动主取土机构11和钻取管12、旋转钻头13旋进土层下方；

在破土的过程中螺旋状分布的破土刃将经过的泥土打碎，通过椭形抽吸孔、钻取管12、抽吸管4碎土被抽吸到收集壳体2的内部，每次旋转一段距离后，工作人员推动副取土机构3移动一格，通过移动副取土机构3即可收集多份旋进过程中的碎土土壤样品，完成一次取土样操作。

第三步：二次取土阶段：

维持调节机构6的位置不动，控制驱动电机8带动主取土机构11和钻取管12进行反向旋转，在主取土机构11反向旋转的过程中，其外壁设置的多个取样铲斗1104弹出，将土坑洞穴表面的土层进行刮研；

在对土层进行刮研的过程中将土壤碎屑被挤入样品仓内部储存，在主取土机构11旋转3-10圈后，驱动电机8再次正转，将取样铲斗1104复位，通过调节机构6将主取土机构11和钻取管12、旋转钻头13抽出；

在主取土机构11脱离土层后，将钻取管12下端拆开与装置主体分离，将主取土机构11的取土罩板1101进行分开，从样品仓内部取出土样，即可完成土样的二次取样操作。

第四步：清理阶段：

在取土完成后，对主取土机构11、副取土机构3、钻取管12和旋转钻头13内壁及其表面的土渣进行清理，避免盐碱土附着造成腐蚀现象。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种盐碱地土壤污染修复装备取土装置的钻取方法，其特征在于，所述盐碱地土壤污染修复装备取土装置包括机架(1)，所述机架(1)的端部固定安装有拉栓(10)，且机架(1)的内部一侧固定安装有供电机构(7)，所述机架(1)的内部另一端固定安装有收集壳体(2)，且收集壳体(2)的顶端固定安装有与供电机构(7)电性连接的负压风机(5)，所述机架(1)的两侧均转动安装有带刹车的滚轮，所述机架(1)的内部中间固定安装有两个与供电机构(7)电性连接的调节机构(6)，且两个调节机构(6)之间固定安装有连接架(9)，所述连接架(9)的内部通过轴承安装有钻取管(12)，且钻取管(12)的底端固定安装有旋转钻头(13)，钻取管(12)由两段相互组装的管体构成，所述旋转钻头(13)的外侧设置有多个螺旋状分布的破土刃，且破土刃的侧面设置有与钻取管(12)相连通的椭形抽吸孔，所述收集壳体(2)的侧面固定安装有抽吸管(4)，且抽吸管(4)的另一端通过旋转管接头与钻取管(12)的顶端连通，所述连接架(9)的顶部固定安装有与供电机构(7)电性连接的驱动电机(8)，且驱动电机(8)的输出轴通过链轮和链条与钻取管(12)传动连接，所述钻取管(12)的外侧固定安装有主取土机构(11)，所述收集壳体(2)的侧面设置有矩形槽，且矩形槽的内部密封滑动连接有副取土机构(3)；

其中，所述副取土机构(3)包括矩形壳体(301)，且矩形壳体(301)的顶部螺接有多个安装槽，安装槽的内部螺接有收集瓶(302)；

其中，所述主取土机构(11)包括两个剖面为扇形结构的取土罩板(1101)，且两个取土罩板(1101)的外侧端部均螺接有固定环(1102)，取土罩板(1101)的内部设置通过多个隔板(1103)分割构成多个样品仓，样品仓的侧面设置有弧形取土槽(1106)，弧形取土槽(1106)的内部铰接有取样铲斗(1104)；

其中，所述钻取方法包括以下步骤：

S1：准备阶段：

将装置移动到取土地点，将其底部的滚轮进行固定，且保持装置保持水平，设定调节机构(6)的上下运动行程；

将主取土机构(11)和副取土机构(3)的内部进行清洗，借助负压风机(5)的排风口对其内部进行吹扫，避免残渣存留污染土样，清理干净后主取土机构(11)安装于钻取管(12)外侧，副取土机构(3)安装于收集壳体(2)的内部；

S2：一次取土阶段：

通过装置中的两个调节机构(6)带动连接架(9)进行下降，在下降阶段驱动电机(8)带动主取土机构(11)和钻取管(12)、旋转钻头(13)旋进土层下方；

在破土的过程中螺旋状分布的破土刃将经过的泥土打碎，通过椭形抽吸孔、钻取管(12)、抽吸管(4)碎土被抽吸到收集壳体(2)的内部，每次旋转一段距离后，工作人员推动副取土机构(3)移动一格，通过移动副取土机构(3)即可收集多份旋进过程中的碎土土壤样品，完成一次取土样操作；

S3：二次取土阶段：

维持调节机构(6)的位置不动，控制驱动电机(8)带动主取土机构(11)和钻取管(12)进行反向旋转，在主取土机构(11)反向旋转的过程中，其外壁设置的多个取样铲斗(1104)弹出，将土坑洞穴表面的土层进行刮研；

在对土层进行刮研的过程中将土壤碎屑被挤入样品仓内部储存，在主取土机构(11)旋转3-10圈后，驱动电机(8)再次正转，将取样铲斗(1104)复位，通过调节机构(6)将主取土机构(11)和钻取管(12)、旋转钻头(13)抽出；在主取土机构(11)脱离土层后，将钻取管(12)下端拆开与装置主体分离，将主取土机构(11)的取土罩板(1101)进行分开，从样品仓内部取出土样，即可完成土样的二次取样操作；

S4：清理阶段：

在取土完成后，对主取土机构(11)、副取土机构(3)、钻取管(12)和旋转钻头(13)内壁及其表面的土渣进行清理，避免盐碱土附着造成腐蚀现象。

2.根据权利要求1所述的钻取方法，其特征在于，所述供电机构(7)为蓄电池组或者微型发电机中的一种。

3.根据权利要求1所述的钻取方法，其特征在于，所述调节机构(6)包括L型结构的限位支架(601)，且限位支架(601)的顶端固定安装有步进电机(603)，步进电机(603)的输出轴底端固定安装有螺纹丝杠(602)，螺纹丝杠(602)的外侧螺接有滚珠螺母(604)，滚珠螺母(604)的侧面固定安装有调节板(605)。

4.根据权利要求3所述的钻取方法，其特征在于，所述滚珠螺母(604)的另一侧固定安装有U型结构的限位滑块(606)，且限位滑块(606)的内壁与限位支架(601)的外壁滑动连接。

5.根据权利要求1所述的钻取方法，其特征在于，两个所述取土罩板(1101)的连接处之间均设置有弧形结构的内凹部(1105)，且两个内凹部(1105)之间构成空气流道。

6.根据权利要求5所述的钻取方法，其特征在于，所述取样铲斗(1104)的边缘处设置有齿状部，且取样铲斗(1104)的顶部和底部均设置有裙边部，两个裙边部侧面均固定安装有限位栓(1107)。

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