CN115127863B - 一种环保工程用土壤取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及取样装置技术领域，具体为一种环保工程用土壤取样装置。一种环保工程用土壤取样装置，包括底座，底座的顶面固定安装有电动旋转台，电动旋转台的输出端固定安装有旋框，旋框的顶面安装有两个对称设置且相互连接的梁架，两个梁架的内部均固定安装有升降模块，两个梁架的内壁分别滑动连接有直取机构和侧取机构，直取机构和侧取机构的内壁均与相邻位置的升降模块传动连接。本发明的有益效果是：通过直取机构、侧取机构和升降模块等结构的设置，使本装置能够高效完成环保工程中的土壤取样作业，且本装置在土壤取样作业时，通过双机构的设置，兼具竖直取样和侧取取样双模式。

Description

一种环保工程用土壤取样装置

技术领域

本发明涉及取样装置技术领域，具体为一种环保工程用土壤取样装置。

背景技术

环保工程是指特定为环境保护所做的工程，由于工业发展导致环境污染，而以某组设想目标为依据，应用有关的科学知识和技术手段，通过一群人的有组织活动将环境污染问题去处理解决的一些工程，环保工程的内容主要包括大气污染防治工程、水污染防治工程、固体废物的处理和利用工程，以及噪声控制工程等。环保工程相关人员在对土质污染状况进行查询时通常会使用土壤取样装置进行土壤取样，现有的环保工程用土壤取样装置不方便分层取样，在对土壤进行分层取样时，需要取一次，接着将取样的土壤从取样器内取出，再接着重复取样，如此进行多次循环操作，才可完成分层取样，为解决上述背景技术中提出的问题，公开号为CN211825148U的专利文件公开了一种环保工程用便携式土壤取样装置，该取样装置通过设置环形托盘、放置盘和取样盒，将取样盒分别对应放置在放置盘内的放置槽内，通过转动放置盘，将不同位置的取样盒依次转动至取样口处的正下方，即可快速对不同层次的土壤进行分层收集，完成对土壤的分层取样，解决了环保工程用土壤取样器不便对土壤分层取样的问题，但是上述土壤的分层取样装置在取样时取样模式较为单一，且不便于快速操作，因而实用性和通用性较低，基于此，本发明提供了一种环保工程用土壤取样装置以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种环保工程用土壤取样装置来解决现有取样装置取样模式较为单一，且不便于快速操作，因而实用性和通用性较低的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种环保工程用土壤取样装置，包括底座，所述底座的顶面固定安装有电动旋转台，所述电动旋转台的输出端固定安装有旋框，所述旋框的顶面安装有两个对称设置且相互连接的梁架，两个所述梁架的内部均固定安装有升降模块，两个所述梁架的内壁分别滑动连接有直取机构和侧取机构，所述直取机构和侧取机构的内壁均与相邻位置的升降模块传动连接。

本发明的有益效果是：

1)通过直取机构、侧取机构和升降模块等结构的设置，使本装置能够高效完成环保工程中的土壤取样作业，且本装置在土壤取样作业时，通过双机构的设置，兼具竖直取样和侧取取样双模式，通过上述双工作模式的实现，从而有效提高本装置的通用性并增加本装置的适用场景。

2)通过直取机构中多个采样模块的设置，使本装置能够以自动化方式高效完成土壤的侧取作业，当本装置进行侧取作业时，取样电机工作，取样电机工作后，继而驱动侧取钻筒高速旋动，在侧取钻筒高速旋动的过程中，侧取钻筒处的升降模块工作，继而驱动侧取钻筒缓速向下移动，当侧取钻筒深入指定深度后，取样电机停止工作，取样电机停止工作后，转位电机驱动转位旋筒旋转设定角度，继而使每一取样内孔均与对应位置的取样外孔对准，对准后，转位电机停止工作，转位电机停止工作后，传动电机驱动传动内轴旋动，传动内轴旋动后，一方面驱动各个采样模块处的采样旋筒向侧取钻筒的外侧方向缓速位移，另一方面传动内轴驱动联动轴旋动，联动轴旋动后，继而驱动两个传动齿辊转动，两个传动齿辊转动后，继而驱动采样旋筒和螺旋限位筋条同轴反向转动，且通过对传动电机的输出方向控制，使螺旋限位筋条的输送方向朝向采样旋筒的内侧，当取样完毕后，通过对传动电机和转位电机的控制，使侧取机构恢复至初始状态，初始状态恢复后，将侧取钻筒移出，即可进行各个采样模块处采样旋筒内土样的排出作业。

3)通过螺旋限位筋条和螺旋输送叶片的设置，便于在直取和侧取模式下快速将取出的土样排出，通过上述排土功能的快速实现，从而有效提高本装置的取样效率。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述侧取机构包括升降台a，所述升降台a的周侧面与相邻位置的梁架滑动连接，所述升降台a的内壁与相邻位置的升降模块传动连接，所述升降台a的内壁转动连接有侧取钻筒，所述侧取钻筒的底部固定安装有钻头，所述侧取钻筒的周侧面开设有一组呈线性阵列分布的取样外孔，所述侧取钻筒的内壁转动连接有转位旋筒，所述转位旋筒的内壁且对应每一取样外孔的位置均固定安装有采样模块，所述转位旋筒的表面且对应每一取样外孔的位置均固定开设有与取样外孔形状适配的取样内孔，所述转位旋筒的内壁转动连接有传动内轴，每个所述采样模块的内壁均与传动内轴传动连接，所述升降台a的两侧面分别固定安装有取样电机和转位电机，所述升降台a的顶面固定安装有传动电机，所述取样电机的输出轴端与侧取钻筒传动连接，所述转位电机的输出轴端与转位旋筒传动连接，所述传动电机的输出轴端与传动内轴固定连接。

钻头为尖锥状结构，通过钻头的设置，从而便于侧取钻筒进行开土作业，初始模式下，各个采样模块内藏于侧取钻筒中，同时取样外孔与取样内孔错位，取样外孔与取样内孔错位后，一方面使转位旋筒能够对取样外孔进行有效封堵，另一方面使采样模块能够被侧取钻筒进行有效挡土保护；

转位旋筒和侧取钻筒的周侧面均固定安装有从动锥齿圈，取样电机和转位电机的输出轴端均固定安装有与从动锥齿圈配合的主动锥齿轮；

侧取钻筒为中空筒状结构，取样内孔和取样外孔均为方形孔；

进一步，每一所述采样模块均包括与转位旋筒固定连接的内架、水平设置的驱动架和对称开设于传动内轴周侧面的正向螺纹部和反向螺纹部，所述内架的表面固定安装有两个对称设置的导向板，两个所述导向板的周侧面均滑动连接有传动座，两个所述传动座的内壁分别与正向螺纹部和反向螺纹部传动连接，两所述传动座与驱动架的相对表面之间均铰接有连杆，所述驱动架的内壁转动连接有采样旋筒，所述采样旋筒的周侧面固定安装有外螺旋钻片，所述采样旋筒的内壁转动连接有进样轴，所述进样轴的周侧面固定安装有螺旋限位筋条，所述采样旋筒和进样轴的周侧面均与传动内轴传动连接。

通过正向螺纹部和反向螺纹部的设置，从而使两个传动座能够同步相互靠近或同步相互远离，通过两个传动座的靠近或远离，从而同步改变两个连杆的布设角度，通过两个连杆角度的改变，从而使驱动架直线位移，驱动架位移后，继而驱动采样旋筒进行采样或复位作业；

且采样旋筒在直线位移的过程中，传动内轴驱动螺旋限位筋条和采样旋筒旋动；

采样旋筒为尾端封闭前端开口的中空筒状结构；

进一步，所述采样旋筒的轴线在正向螺纹部和反向螺纹部的对称面上，所述采样旋筒的轴线与侧取钻筒的轴线垂直。

进一步，所述内架的内壁分别转动连接有两个对称设置的传动齿辊和一联动轴，所述传动内轴的周侧面且对应联动轴的位置固定安装有传动锥齿轮，所述联动轴的周侧面固定安装有与传动锥齿轮配合的从动锥齿轮，所述联动轴的周侧面固定安装有主动齿盘，两个传动齿辊的周侧面且对应主动齿盘的位置均固定安装有第一从动齿盘，两个所述第一从动齿盘的周侧面均与主动齿盘啮合，所述采样旋筒和进样轴的周侧面均固定安装有第二从动齿盘，两个所述第二从动齿盘的周侧面分别与两个传动齿辊啮合。

传动齿辊的长度为采样旋筒长度的2倍以上，传动齿辊的表面均布有齿牙，当传动内轴工作时，联动轴联动转动，联动轴转动后，继而驱动两个传动齿辊反向旋动，两个传动齿辊旋动后，继而分别驱动采样旋筒和进样轴旋动，且采样旋筒和进样轴在旋动时呈同轴反向转动状态，当进行采样时，通过对传动内轴的输出方向控制，使螺旋限位筋条朝向采样旋筒的内侧输料，当采样旋筒复位时，螺旋限位筋条虽反转，但由于土样已经深入采样旋筒，且采样旋筒的端口被土壤所封堵，螺旋限位筋条不可在地下将采集的土样排出。

进一步，所述传动齿辊和联动轴的轴线均与采样旋筒的轴线平行，所述联动轴的轴线在两个传动齿辊的对称面上。

进一步，所述直取机构包括升降台b，所述升降台b的周侧面与相邻位置的梁架滑动连接，所述升降台b的内壁与相邻位置的升降模块传动连接，所述升降台b的内壁转动连接有直取钻筒，所述直取钻筒的内壁转动连接有取样轴，所述取样轴的周侧面固定安装有螺旋输送叶片，所述螺旋输送叶片的周侧面与直取钻筒贴合，所述升降台b的周侧面分别固定安装有第一伺服电机和第二伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴端与直取钻筒传动连接，所述第二伺服电机的输出轴端与取样轴固定连接。

当需要进行竖直采样时，第一伺服电机和第二伺服电机同步工作，第一伺服电机工作后，继而驱动直取钻筒工作，直取钻筒工作后，继而发生旋动，第二伺服电机工作后，则驱动螺旋输送叶片进行土料的进土和排土作业。

附图说明

图1为本发明一种环保工程用土壤取样装置的整体结构示意图；

图2为本发明侧取机构的结构示意图；

图3为本发明图2的剖面结构示意图；

图4为本发明图3中A处的局部放大结构示意图；

图5为本发明图3中B处的局部放大结构示意图；

图6为本发明取样外孔和传动内轴的结构示意图；

图7为本发明采样模块的结构示意图；

图8为本发明图7另一角度的结构示意图；

图9为本发明直取机构的结构示意图；

图10为本发明图9的剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座，2、电动旋转台，3、旋框，4、梁架，5、升降模块，6、升降台a，7、侧取钻筒，8、钻头，9、取样外孔，10、转位旋筒，11、传动内轴，12、取样电机，13、转位电机，14、传动电机，15、内架，16、驱动架，17、正向螺纹部，18、反向螺纹部，19、导向板，20、传动座，21、连杆，22、采样旋筒，23、外螺旋钻片，24、进样轴，25、螺旋限位筋条，26、传动齿辊，27、联动轴，28、主动齿盘，29、第一从动齿盘，30、第二从动齿盘，31、升降台b，32、直取钻筒，33、取样轴，34、螺旋输送叶片，35、第一伺服电机，36、第二伺服电机，37、取样内孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明提供了以下优选的实施例

如图1-10所示，一种环保工程用土壤取样装置，包括底座1，底座1的顶面固定安装有电动旋转台2，电动旋转台2的输出端固定安装有旋框3，旋框3的顶面安装有两个对称设置且相互连接的梁架4，两个梁架4的内部均固定安装有升降模块5，两个梁架4的内壁分别滑动连接有直取机构和侧取机构，直取机构和侧取机构的内壁均与相邻位置的升降模块5传动连接。

本实施例中，如图1-5所示，侧取机构包括升降台a6，升降台a6的周侧面与相邻位置的梁架4滑动连接，升降台a6的内壁与相邻位置的升降模块5传动连接，升降台a6的内壁转动连接有侧取钻筒7，侧取钻筒7的底部固定安装有钻头8，侧取钻筒7的周侧面开设有一组呈线性阵列分布的取样外孔9，侧取钻筒7的内壁转动连接有转位旋筒10，转位旋筒10的内壁且对应每一取样外孔9的位置均固定安装有采样模块，转位旋筒10的表面且对应每一取样外孔9的位置均固定开设有与取样外孔9形状适配的取样内孔37，转位旋筒10的内壁转动连接有传动内轴11，每个采样模块的内壁均与传动内轴11传动连接，升降台a6的两侧面分别固定安装有取样电机12和转位电机13，升降台a6的顶面固定安装有传动电机14，取样电机12的输出轴端与侧取钻筒7传动连接，转位电机13的输出轴端与转位旋筒10传动连接，传动电机14的输出轴端与传动内轴11固定连接。

钻头8为尖锥状结构，通过钻头8的设置，从而便于侧取钻筒7进行开土作业，初始模式下，各个采样模块内藏于侧取钻筒7中，同时取样外孔9与取样内孔37错位，取样外孔9与取样内孔37错位后，一方面使转位旋筒10能够对取样外孔9进行有效封堵，另一方面使采样模块能够被侧取钻筒7进行有效挡土保护；

转位旋筒10和侧取钻筒7的周侧面均固定安装有从动锥齿圈，取样电机12和转位电机13的输出轴端均固定安装有主动锥齿轮；

侧取钻筒7为中空筒状结构，取样内孔37和取样外孔9均为方形孔；

本实施例中，如图6-8所示，每一采样模块均包括与转位旋筒10固定连接的内架15、水平设置的驱动架16和对称开设于传动内轴11周侧面的正向螺纹部17和反向螺纹部18，内架15的表面固定安装有两个对称设置的导向板19，两个导向板19的周侧面均滑动连接有传动座20，两个传动座20的内壁分别与正向螺纹部17和反向螺纹部18传动连接，两传动座20与驱动架16的相对表面之间均铰接有连杆21，驱动架16的内壁转动连接有采样旋筒22，采样旋筒22的周侧面固定安装有外螺旋钻片23，采样旋筒22的内壁转动连接有进样轴24，进样轴24的周侧面固定安装有螺旋限位筋条25，采样旋筒22和进样轴24的周侧面均与传动内轴11传动连接。

通过正向螺纹部17和反向螺纹部18的设置，从而使两个传动座20能够同步相互靠近或同步相互远离，通过两个传动座20的靠近或远离，从而同步改变两个连杆21的布设角度，通过两个连杆21角度的改变，从而使驱动架16直线位移，驱动架16位移后，继而驱动采样旋筒22进行采样或复位作业；

且采样旋筒22在直线位移的过程中，传动内轴11驱动螺旋限位筋条25和采样旋筒22旋动；

采样旋筒22为尾端封闭前端开口的中空筒状结构；

本实施例中，如图6-8所示，采样旋筒22的轴线在正向螺纹部17和反向螺纹部18的对称面上，采样旋筒22的轴线与侧取钻筒7的轴线垂直。

本实施例中，如图6-8所示，内架15的内壁分别转动连接有两个对称设置的传动齿辊26和一联动轴27，传动内轴11的周侧面且对应联动轴27的位置固定安装有传动锥齿轮，联动轴27的周侧面固定安装有与传动锥齿轮配合的从动锥齿轮，联动轴27的周侧面固定安装有主动齿盘28，两个传动齿辊26的周侧面且对应主动齿盘28的位置均固定安装有第一从动齿盘29，两个第一从动齿盘29的周侧面均与主动齿盘28啮合，采样旋筒22和进样轴24的周侧面均固定安装有第二从动齿盘30，两个第二从动齿盘30的周侧面分别与两个传动齿辊26啮合。

传动齿辊26的长度为采样旋筒22长度的2倍以上，传动齿辊26的表面均布有齿牙，当传动内轴11工作时，联动轴27联动转动，联动轴27转动后，继而驱动两个传动齿辊26反向旋动，两个传动齿辊26旋动后，继而分别驱动采样旋筒22和进样轴24旋动，且采样旋筒22和进样轴24在旋动时呈同轴反向转动状态，当进行采样时，通过对传动内轴11的输出方向控制，使螺旋限位筋条25朝向采样旋筒22的内侧输料，当采样旋筒22复位时，螺旋限位筋条25虽反转，但由于土样已经深入采样旋筒22，且采样旋筒22的端口被土壤所封堵，螺旋限位筋条25不可在地下将采集的土样排出。

传动齿辊26和联动轴27的轴线均与采样旋筒22的轴线平行，联动轴27的轴线在两个传动齿辊26的对称面上。

本实施例中，如图1、图9和图10所示，直取机构包括升降台b31，升降台b31的周侧面与相邻位置的梁架4滑动连接，升降台b31的内壁与相邻位置的升降模块5传动连接，升降台b31的内壁转动连接有直取钻筒32，直取钻筒32的内壁转动连接有取样轴33，取样轴33的周侧面固定安装有螺旋输送叶片34，螺旋输送叶片34的周侧面与直取钻筒32贴合，升降台b31的周侧面分别固定安装有第一伺服电机35和第二伺服电机36，第一伺服电机35的输出轴端与直取钻筒32传动连接，第二伺服电机36的输出轴端与取样轴33固定连接。

当需要进行竖直采样时，第一伺服电机35和第二伺服电机36同步工作，第一伺服电机35工作后，继而驱动直取钻筒32工作，直取钻筒32工作后，继而发生旋动，第二伺服电机36工作后，则驱动螺旋输送叶片34进行土料的进土和排土作业。

本实施例中，如图10所示，直取钻筒32为顶端封闭下端开口的中空筒状结构。

本实施例中，如图1所示，升降模块5包括竖直设置的升降丝杆和升降电机，升降丝杆的两端均与梁架4转动连接，升降电机的一表面与梁架4固定连接，升降电机的输出轴端与升降丝杆固定连接。

综上：本发明的有益效果具体体现在

通过直取机构、侧取机构和升降模块等结构的设置，使本装置能够高效完成环保工程中的土壤取样作业，且本装置在土壤取样作业时，通过双机构的设置，兼具竖直取样和侧取取样双模式，通过上述双工作模式的实现，从而有效提高本装置的通用性并增加本装置的适用场景。

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 (4)

1.一种环保工程用土壤取样装置，包括底座（1），其特征在于，所述底座（1）的顶面固定安装有电动旋转台（2），所述电动旋转台（2）的输出端固定安装有旋框（3），所述旋框（3）的顶面安装有两个对称设置且相互连接的梁架（4），两个所述梁架（4）的内部均固定安装有升降模块（5），两个所述梁架（4）的内壁分别滑动连接有直取机构和侧取机构，所述直取机构和侧取机构的内壁均与相邻位置的升降模块（5）传动连接；

所述侧取机构包括升降台a（6），所述升降台a（6）的周侧面与相邻位置的梁架（4）滑动连接，所述升降台a（6）的内壁与相邻位置的升降模块（5）传动连接，所述升降台a（6）的内壁转动连接有侧取钻筒（7），所述侧取钻筒（7）的底部固定安装有钻头（8）；

所述侧取钻筒（7）的周侧面开设有一组呈线性阵列分布的取样外孔（9），所述侧取钻筒（7）的内壁转动连接有转位旋筒（10），所述转位旋筒（10）的内壁且对应每一取样外孔（9）的位置均固定安装有采样模块，所述转位旋筒（10）的表面且对应每一取样外孔（9）的位置均固定开设有与取样外孔（9）形状适配的取样内孔（37），所述转位旋筒（10）的内壁转动连接有传动内轴（11），每个所述采样模块的内壁均与传动内轴（11）传动连接，所述升降台a（6）的两侧面分别固定安装有取样电机（12）和转位电机（13），所述升降台a（6）的顶面固定安装有传动电机（14），所述取样电机（12）的输出轴端与侧取钻筒（7）传动连接，所述转位电机（13）的输出轴端与转位旋筒（10）传动连接，所述传动电机（14）的输出轴端与传动内轴（11）固定连接；每一所述采样模块均包括与转位旋筒（10）固定连接的内架（15）、水平设置的驱动架（16）和对称开设于传动内轴（11）周侧面的正向螺纹部（17）和反向螺纹部（18），所述内架（15）的表面固定安装有两个对称设置的导向板（19），两个所述导向板（19）的周侧面均滑动连接有传动座（20），两个所述传动座（20）的内壁分别与正向螺纹部（17）和反向螺纹部（18）传动连接，两所述传动座（20）与驱动架（16）的相对表面之间均铰接有连杆（21），所述驱动架（16）的内壁转动连接有采样旋筒（22），所述采样旋筒（22）的周侧面固定安装有外螺旋钻片（23），所述采样旋筒（22）的内壁转动连接有进样轴（24），所述进样轴（24）的周侧面固定安装有螺旋限位筋条（25），所述采样旋筒（22）和进样轴（24）的周侧面均与传动内轴（11）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种环保工程用土壤取样装置，其特征在于，所述采样旋筒（22）的轴线在正向螺纹部（17）和反向螺纹部（18）的对称面上，所述采样旋筒（22）的轴线与侧取钻筒（7）的轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的一种环保工程用土壤取样装置，其特征在于，所述内架（15）的内壁分别转动连接有两个对称设置的传动齿辊（26）和一联动轴（27），所述传动内轴（11）的周侧面且对应联动轴（27）的位置固定安装有传动锥齿轮，所述联动轴（27）的周侧面固定安装有与传动锥齿轮配合的从动锥齿轮，所述联动轴（27）的周侧面固定安装有主动齿盘（28），两个传动齿辊（26）的周侧面且对应主动齿盘（28）的位置均固定安装有第一从动齿盘（29），两个所述第一从动齿盘（29）的周侧面均与主动齿盘（28）啮合，所述采样旋筒（22）和进样轴（24）的周侧面均固定安装有第二从动齿盘（30），两个所述第二从动齿盘（30）的周侧面分别与两个传动齿辊（26）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种环保工程用土壤取样装置，其特征在于，所述传动齿辊（26）和联动轴（27）的轴线均与采样旋筒（22）的轴线平行，所述联动轴（27）的轴线在两个传动齿辊（26）的对称面上。