CN114778184A - 一种用于地铁土壤腐蚀采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，包括竖直板，所述竖直板底端两侧设置有支撑装置，竖直板前侧壁上设置有升降装置，所述升降装置用于驱动第二支撑板上下运动，所述第二支撑板上安装有第二旋转电机，第二旋转电机正下方设置有采样筒，所述采样筒底端设置有钻头，所述第二旋转电机通过输出轴驱动采样筒旋转，所述采样筒侧壁开设有进样口，采样筒内设置有遮挡进样口的堵块，所述第二旋转电机反向运动时，通过传动机构带动堵块上下运动，使得堵块不再遮挡进样口，本发明装置结构设计巧妙，具有土壤采样准确性高和土壤排出采样筒方便的优点。

Description

一种用于地铁土壤腐蚀采样装置

技术领域

本发明涉及土壤采样装置技术领域，具体为一种用于地铁土壤腐蚀采样装置。

背景技术

随着大中型城市的迅速崛起，我国建设城市轨道交通的力度空前。在地铁设计之初，兼顾建设结构与施工成本，钢轨兼行车和回流两方面作用。此种设计简化了设计结构以及节约了建设成本的同时也造成了很多弊端。由于钢轨存在纵向电阻以及钢轨对地不能做到完全绝缘，牵引电流在回流的过程中部分泄漏至大地中形成杂散电流。杂散电流引发许多工程问题，例如轨电位抬升影响站台工作人员和乘客的安全、腐蚀地下金属结构以及影响交流电网主变引发直流偏磁问题。

杂散电流和土壤电导率、土壤pH值等参数的大小密切相关，因此在城市地铁轨道建设之前，需要对地基土壤进行采样，检测土壤是否符合轨道建设的要求，而现有土壤采样大多数无法根据不同的采样需求快速的对不同深度的土壤进行收集，使得不同深度的采样土壤容易混合在一起，影响检测结果，使得检测结果不准确。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种用于地铁土壤腐蚀采样装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，包括竖直板，所述竖直板底端两侧设置有支撑装置，竖直板前侧壁上设置有升降装置，所述升降装置用于驱动第二支撑板上下运动，所述第二支撑板上安装有第二旋转电机，第二旋转电机正下方设置有采样筒，所述采样筒底端设置有钻头，所述第二旋转电机通过输出轴驱动采样筒旋转，所述采样筒侧壁开设有进样口，采样筒内设置有遮挡进样口的堵块，所述第二旋转电机反向运动时，通过传动机构带动堵块上下运动，使得堵块不再遮挡进样口。

进一步的方案是，所述输出轴的中部外表面设置有第一齿轮，第一齿轮外侧设置有轴承，轴承内表面设置有轮齿，所述第一齿轮通过第二齿轮与轴承上的轮齿相啮合，轴承的外圈和内圈通过第四连接杆分别与第二支撑板和采样筒固定连接。

进一步的方案是，所述采样筒内设置有第三支撑板，第三支撑板上表面通过第一连接杆与第二支撑板固定连接，所述传动机构包括安装于输出轴底端的主动转盘，第三支撑板中部转动连接有传动杆，传动杆顶端固定连接有从动转盘，所述从动转盘上表面中部通过开设圆槽容纳有传动转盘，所述圆槽侧壁上环形有第二限位槽，传动转盘外表面环形阵列分布有与第二限位槽相配合的第一凸起块，传动转盘下表面通过第二弹簧与从动转盘相连接，所述主动转盘下表面环形阵列分布有若干楔形块，所述楔形块两端分别为竖直面和斜面，传动杆底端固定连接有圆筒，所述圆筒外表面开设有竖直槽和斜槽，所述竖直槽和斜槽均有两条，其中斜槽的一端与一条竖直槽底端相连通，斜槽另一端与另一条竖直槽顶端相连通，所述竖直槽或者斜槽内插设有卡杆，所述卡杆远离圆筒的一端固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆插设于安装在第三支撑板下表面的固定筒内，第二连接杆底端与堵块相连接，第二连接杆顶端通过第一弹簧与固定筒顶壁相连接，固定筒侧壁开设有与卡杆相配合的第二限位槽。

进一步的方案是，所述升降装置包括安装于竖直板两侧的第一支撑板，其中一侧的第一支撑板上安装有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆中部贯穿升降台并与之螺纹连接，另一侧的第一支撑板上转动连接有滑动杆，所述滑动杆中部贯穿升降台并与之滑动配合。

进一步的方案是，所述滑动杆表面开设有滑槽，升降台靠近滑动杆的一端开设有腔体，滑动杆中部外表面套设有蜗杆，蜗杆内表面安装有与滑槽相配合的第二凸起块，所述蜗杆啮合连接有蜗轮，所述蜗轮中部插设有旋转轴，所述旋转轴两端分别与升降台转动连接，旋转轴中部通过第三连接杆与第二支撑板固定连接。

进一步的方案是，所述堵块下表面安装有锥形块。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明中的轴承起到支撑采样筒的作用，第一连接杆起到支撑第三支撑板的作用，通过第一齿轮、第二齿轮、轴承和第三支撑板的相互配合，使得第二旋转电机带动采样筒旋转过程中，不会与第一连接杆相碰撞，也就是第一连接杆不会阻碍到采样筒的旋转；

(2)本发明通过主动转盘、楔形块、第一凸起块、第二限位槽、第二弹簧、传动转盘、从动转盘、圆筒、卡杆、第二连接杆、第一弹簧和堵块的相互配合，当第二旋转电机带动钻头旋转向土壤深处运动过程中，楔形块的斜面与第一凸起块相配合，带动传动转盘上下往复运动，而不会带动从动转盘旋转，使得堵块遮住进样口的状态保持稳定，土壤不会进入到采样筒内，当旋转钻头钻动到取样深度后，第二旋转电机反向旋转，通过主动转盘带动楔形块反向旋转，使得楔形块的竖直面与第一凸起块相配合，传动转盘便可带动从动转盘旋转，从而带动圆筒旋转，先带动堵块向上运动，敞开进样口，土壤通过进样口进入到采样筒内部，接着堵块向下运动并重新堵住进样口，避免将采样筒从土壤中取出过程中，其他深度的土壤进入到采样筒内，影响检测结果的准确性，装置结构设计巧妙，大大提高了采样的准确性，便于使用；

(3)本发明通过手持把手转动滑动杆，将滑动杆旋转180°，滑动杆通过滑槽、第二凸起块、蜗杆和蜗轮的相互配合，进一步带动旋转轴旋转180°，使得采样筒以旋转轴的中轴线翻转180°，采样到的土壤在重力和锥型块的导向作用下，能够顺畅地排出采样筒，从而方便取出采样到的土壤，使用方便。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1中A处局部放大结构示意图；

图3是图2中A-A处剖面结构示意图；

图4是本发明采样筒内部结构示意图；

图5是图4中B处局部放大结构示意图；

图6是本发明传动转盘和从动转盘俯视结构示意图；

图7是本发明主动转盘立体结构示意图；

图8是本发明升降台剖面结构示意图；

图9是本发明圆盘和固定杆剖面结构示意图；

附图标记：竖直板1、支撑装置2、水平板201、支撑腿202、行走轮203、固定螺杆204、支撑座205、升降装置3、第一旋转电机301、螺纹杆302、第一支撑板303、升降台304、滑动杆305、第二支撑板4、第二旋转电机5、采样筒6、钻头7、输出轴8、轴承9、第一齿轮10、第二齿轮11、第一连接杆12、堵块13、进样口14、锥形块15、主动转盘16、传动转盘17、从动转盘18、传动杆19、圆筒20、固定筒21、卡杆22、第一限位槽23、第一弹簧24、竖直槽25、斜槽26、第三支撑板27、第二连接杆28、楔形块29、第一凸起块30、第二限位槽31、第二弹簧32、旋转轴33、第三连接杆34、圆盘35、滑槽36、第四连接杆37、腔体38、蜗轮39、蜗杆40、第二凸起块41、把手42、插槽43、第四支撑板44、固定杆45、螺纹槽46、插杆47、调节螺母48。

具体实施方式

以下结合附图1～9对本发明作进一步详细说明。

参阅附图1，一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，包括竖直板1，所述竖直板1底端两侧设置有支撑装置2，所述支撑装置包括水平板201，所述水平板201下表面安装支撑腿202，支撑腿202底端设置有行走轮203，水平板201上还螺纹连接有固定螺杆204，所述固定螺杆204底端安装有支撑座205。通过转动固定螺杆204，使得支撑座205上下移动，当支撑座205支撑在地面上时，有助于提高采样装置的稳定性，支撑座205脱离地面后，便于移动采样装置。

继续参阅图1以及参阅图8，竖直板1前侧壁上设置有升降装置3，其中升降装置包括安装于竖直板1两侧的第一支撑板303，其中一侧的第一支撑板303上安装有第一旋转电机301，所述第一旋转电机301的输出端固定连接有螺纹杆302，所述螺纹杆302中部贯穿升降台304并与之螺纹连接，另一侧的第一支撑板303上转动连接有滑动杆305，所述滑动杆305中部贯穿升降台304并与之滑动配合。所述滑动杆305表面开设有滑槽36，升降台304靠近滑动杆305的一端开设有腔体38，位于腔体38内的滑动杆305中部外表面套设有蜗杆40，蜗杆40内表面安装有与滑槽36相配合的第二凸起块41，所述蜗杆40啮合连接有蜗轮39，所述蜗轮39中部插设有旋转轴33，所述旋转轴33两端分别与升降台304转动连接，旋转轴33中部通过第三连接杆34与第二支撑板4固定连接。所述第二支撑板4上安装有第二旋转电机5，第二旋转电机5正下方设置有采样筒6，第二旋转电机5用于带动采样筒6旋转，所述采样筒6底端设置有钻头7，采样筒6底端外配合还设置有螺旋叶片，从而带动钻头7和螺旋叶片旋转，配合第一旋转电机301带动螺纹杆302旋转，从而带动升降台204向下运动，将带动钻头7向土壤深处运动。

参阅附图2～5，所述采样筒6侧壁开设有进样口14，采样筒6内设置有遮挡进样口14的堵块13，所述堵块13下表面安装有锥形块15。第二旋转电机5的输出端固定连接有输出轴8，所述输出轴8的中部外表面设置有第一齿轮10，第一齿轮10外侧设置有轴承9，轴承9内表面设置有轮齿，所述第一齿轮10通过第二齿轮11与轴承9上的轮齿相啮合，轴承9的外圈和内圈通过第四连接杆37分别与第二支撑板4和采样筒6固定连接。所述采样筒6内设置有第三支撑板27，第三支撑板27上表面通过第一连接杆12与第二支撑板4固定连接，第一连接杆12中部穿过轴承9与第一齿轮10之间的空隙。可以理解的是，如此设置，使得轴承9起到支撑采样筒6的作用，第一连接杆12起到支撑第三支撑板27的作用，通过第一齿轮10、第二齿轮11、轴承9和第三支撑板27的相互配合，第二旋转电机5带动采样筒6旋转过程中，不会与第一连接杆12相碰撞，也就是第一连接杆12不会阻碍到采样筒6的旋转。

继续参阅图5以及参阅图6～7，所述输出轴8底端固定连接有主动转盘16，第三支撑板27中部转动连接有传动杆19，传动杆19顶端固定连接有从动转盘18，所述从动转盘18上表面中部通过开设圆槽容纳有传动转盘17，所述圆槽侧壁上环形有第二限位槽31，传动转盘17外表面环形阵列分布有与第二限位槽31相配合的第一凸起块30，传动转盘17下表面通过第二弹簧32与从动转盘18相连接，所述主动转盘16下表面环形阵列分布有若干楔形块29，所述楔形块29两端分别为竖直面和斜面。传动杆19底端固定连接有圆筒20，所述圆筒20外表面开设有竖直槽25和斜槽26，所述竖直槽25和斜槽26均有两条，其中斜槽26的一端与一条竖直槽25底端相连通，斜槽26另一端与另一条竖直槽25顶端相连通，所述竖直槽25或者斜槽26内插设有卡杆22，所述卡杆22远离圆筒20的一端固定连接有第二连接杆28，所述第二连接杆28插设于安装在第三支撑板27下表面的固定筒21内，固定筒21侧壁开设有与卡杆22相配合的第一限位槽23，第二连接杆28底端与堵块13相连接，第二连接杆28顶端通过第一弹簧24与固定筒21顶壁相连接，固定筒21侧壁开设有与卡杆22相配合的第二限位槽31。可以理解的是，当第二旋转电机5正向旋转，带动钻头7旋转向土壤深处运动过程中，楔形块29的斜面与第一凸起块30相配合，带动传动转盘17上下往复运动，而不会带动从动转盘18旋转，能够使得堵块13遮住进样口14的状态保持稳定，土壤不会进入到采样筒6内；当旋转钻头7钻动到取样深度后，第二旋转电机5反向旋转，通过主动转盘16带动楔形块29反向旋转，使得楔形块29的竖直面与第一凸起块30相配合，传动转盘17便可带动从动转盘18旋转，从而带动圆筒20旋转，带动插杆47从斜槽26的底端运动到顶端，驱动堵块13向上运动，敞开进样口14，土壤通过进样口14进入到采样筒6内部，接着堵块13向下运动并重新堵住进样口14，避免将采样筒6从土壤中取出过程中，其他深度的土壤进入到采样筒内，影响检测结果的准确性，大大提高了采样的准确性。

参阅图1和图8，所述滑动杆305顶端贯穿第一支撑板303后固定连接有圆盘35，圆盘35上表面安装有把手42，所述圆盘35外表面两侧开设有插槽43，竖直板1上端靠近圆盘35处安装有第四支撑板44，所述第三支撑板44上安装有固定杆45，所述固定杆45远离第三支撑板44的一端通过开设螺纹槽46螺纹连接有插杆47，插杆47中部安装有调节螺母48。可以理解的是，当插杆47有远离螺纹槽46的一端插入插槽43内，圆盘35不能旋转，滑动杆305也不能转动，使得旋转轴33的状态保持稳定，采样结束后，通过旋转调节螺母48，使得插杆43脱离插槽43后，便可手持把手42转动滑动杆305，使得滑动杆305旋转180°，滑动杆305通过蜗杆40带动蜗轮39旋转，使得旋转轴33旋转180°，转动筒6以旋转轴33的中轴线翻转180°，采样到的土壤在重力和锥型块15的导向作用下，能够顺畅地排出转动筒6。

本发明的工作原理：具体使用时，第一旋转电机301带动螺纹杆302旋转，从而带动升降台204向下运动，同时第二旋转电机5正向旋转，通过第一齿轮10、第二齿轮11和轴承9的相互配合，带动采样筒6旋转，并带动钻头7旋转向土壤深处运动，此时第二旋转电机5通过输出轴8带动主动转盘16旋转，主动转盘16带动楔形块29旋转，使得楔形块29的斜面与第一凸起块30相配合，楔形块29挤压第一凸起块30，使得传动转盘17向下运动并压缩第二弹簧32，楔形块29与第一凸起块30脱离后，传动转盘17在第二弹簧32的作用下向上复位，使得传动转盘17上下往复运动，而不会带动从动转盘18旋转。当钻头7钻动到取样深度后，第二旋转电机5再反向旋转，通过主动转盘16带动楔形块29反向旋转，使得楔形块29的竖直面与第一凸起块30相配合，此时传动转盘17不会向下运动，传动转盘17带动从动转盘18旋转，从而带动圆筒20旋转，圆筒20旋转带动卡杆22从斜槽26的下端运动到斜槽26的上端，带动堵块13向上运动，使得堵块13不再遮挡进样口14，土壤通过进样口14进入到采样筒6内部，接着圆筒20继续旋转，使得卡杆22从斜槽26进入到竖直槽25内，在第一弹簧24复位作用下，卡杆22运动到竖直槽25的底端，使得堵块13向下运动并重新堵住进样口14，避免将采样筒6从土壤中取出过程中，其他深度的土壤进入到采样筒6内，影响检测结果的准确性。采样结束后，用同样的方法，使得进样口14敞开后，通过手持把手42转动滑动杆305，使得滑动杆305旋转180°，滑动杆305通过蜗杆40带动蜗轮39旋转，使得旋转轴33旋转180°，采样筒6以旋转轴33的中轴线翻转180°，采样到的土壤在重力和锥型块15的导向作用下，排出采样筒6。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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)

1.一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，包括竖直板，其特征在于：所述竖直板底端两侧设置有支撑装置，竖直板前侧壁上设置有升降装置，所述升降装置用于驱动第二支撑板上下运动，所述第二支撑板上安装有第二旋转电机，第二旋转电机正下方设置有采样筒，所述采样筒底端设置有钻头，所述第二旋转电机通过输出轴驱动采样筒旋转，所述采样筒侧壁开设有进样口，采样筒内设置有遮挡进样口的堵块，所述第二旋转电机反向运动时，通过传动机构带动堵块上下运动，使得堵块不再遮挡进样口。

2.根据权利要求1所述的一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，其特征在于：所述输出轴的中部外表面设置有第一齿轮，第一齿轮外侧设置有轴承，轴承内表面设置有轮齿，所述第一齿轮通过第二齿轮与轴承上的轮齿相啮合，轴承的外圈和内圈通过第四连接杆分别与第二支撑板和采样筒固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，其特征在于：所述采样筒内设置有第三支撑板，第三支撑板上表面通过第一连接杆与第二支撑板固定连接，所述传动机构包括安装于输出轴底端的主动转盘，第三支撑板中部转动连接有传动杆，传动杆顶端固定连接有从动转盘，所述从动转盘上表面中部通过开设圆槽容纳有传动转盘，所述圆槽侧壁上环形有第二限位槽，传动转盘外表面环形阵列分布有与第二限位槽相配合的第一凸起块，传动转盘下表面通过第二弹簧与从动转盘相连接，所述主动转盘下表面环形阵列分布有若干楔形块，所述楔形块两端分别为竖直面和斜面，传动杆底端固定连接有圆筒，所述圆筒外表面开设有竖直槽和斜槽，所述竖直槽和斜槽均有两条，其中斜槽的一端与一条竖直槽底端相连通，斜槽另一端与另一条竖直槽顶端相连通，所述竖直槽或者斜槽内插设有卡杆，所述卡杆远离圆筒的一端固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆插设于安装在第三支撑板下表面的固定筒内，第二连接杆底端与堵块相连接，第二连接杆顶端通过第一弹簧与固定筒顶壁相连接，固定筒侧壁开设有与卡杆相配合的第二限位槽。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，其特征在于：所述升降装置包括安装于竖直板两侧的第一支撑板，其中一侧的第一支撑板上安装有第一旋转电机，所述第一旋转电机的输出端固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆中部贯穿升降台并与之螺纹连接，另一侧的第一支撑板上转动连接有滑动杆，所述滑动杆中部贯穿升降台并与之滑动配合。

5.根据权利要求4所述的一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，其特征在于：所述滑动杆表面开设有滑槽，升降台靠近滑动杆的一端开设有腔体，滑动杆中部外表面套设有蜗杆，蜗杆内表面安装有与滑槽相配合的第二凸起块，所述蜗杆啮合连接有蜗轮，所述蜗轮中部插设有旋转轴，所述旋转轴两端分别与升降台转动连接，旋转轴中部通过第三连接杆与第二支撑板固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种用于地铁土壤腐蚀采样装置，其特征在于：所述堵块下表面安装有锥形块。

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