CN115493879A - 一种公路工程筑路用土取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于取样装置技术领域，尤其是涉及一种公路工程筑路用土取样装置，包括底板，所述底板的下侧壁四角处均固定连接有滚轮，所述底板的右侧壁铰接有安装架，所安装架的呈L型结构，所述安装架的侧壁固定连接有连接板，所述连接板和安装架相对一端通过驱动机构连接有竖杆。本发明能够在取样筒穿过表层的软土层接触冻土层后，自动调节取样筒下降和旋转的速度，使取样筒能够缓慢插入冻土层内进行取样，避免取样筒在冻土层内前进速度过快容易造成取样筒损坏的问题，延长了取样筒的使用寿命；能够在取样筒工作时，根据取样筒插入土层的深度逐渐提高加热丝的温度，从而能够使取样筒顺利插入冻土层内，提高了取样筒取土的便利性。

Description

一种公路工程筑路用土取样装置

技术领域

本发明属于取样装置技术领域，尤其是涉及一种公路工程筑路用土取样装置。

背景技术

在公路工程建筑建设过程中，对土质的要求很是严格，因为土质的好坏关系到建筑的稳定性问题，尤其是在西藏等区域修建公路时，由于这些区域含有冻土层，在有冻土层的地方修建公路，当有水分供给时，在冬季负气温作用下，水分连续向上聚流，在路基上部形成冰夹层、冰透镜体，导致路面不均匀隆起，使柔性路面开裂，刚性路面错逢或折断的现象称冻胀，施工人员就需要对土壤内的冻土层进行取样研究。

在利用取样装置对土壤进行取样时，取土钻头是在固定机械频率带动下边旋转边向下移动，由于土壤表层和深层的土壤硬度是不一样的，取土钻头在穿过软土层后继续以固定频率向下移动，当取土钻头遇到冻土层后，取土钻头的行进速度会因为受阻而变慢，而外部机器仍然继续以原有频率控制取土钻头向下移动，很容易造成取土钻头的损坏，从而缩短取土钻头的使用寿命。

为此，我们提出一种公路工程筑路用土取样装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述在利用取样装置对土壤进行取样时，取土钻头是在固定机械频率带动下边旋转边向下移动，由于土壤表层和深层的土壤硬度是不一样的，取土钻头在穿过软土层后继续以固定频率向下移动，当取土钻头遇到冻土层，取土钻头的行进速度会因为受阻而变慢，而外部机器仍然继续以原有频率控制取土钻头向下移动，很容易造成取土钻头的损坏，从而缩短取土钻头的使用寿命的问题，提供一种公路工程筑路用土取样装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种公路工程筑路用土取样装置，包括。

一种公路工程筑路用土取样装置，包括底板，所述底板的下侧壁四角处均固定连接有滚轮，所述底板的右侧壁铰接有安装架，所安装架的呈L型结构，所述安装架的侧壁固定连接有连接板，所述连接板和安装架相对一端通过驱动机构连接有竖杆，所述竖杆的下端通过连接机构连接有上旋转杆，所述上旋转杆通过连接机构连接有下旋转杆，所述下旋转杆的内部开设有两个缓冲腔，所述缓冲腔的上侧内壁固定连接有强力弹簧，所述强力弹簧的下端固定连接有升降板，两个所述升降板的下侧壁均固定连接有连接杆，两根所述连接杆的下端均伸出缓冲腔且固定连接有同一个取样筒，位于右侧所述升降板的内部开设有连接腔，所述连接腔的下侧内壁通过第一弹簧固定连接有滑动块，所述滑动块的右侧壁通过滑动板固定连接有滑动导电块，所述缓冲腔的内壁嵌入有三个导电板，所述缓冲腔的右侧开设有工作腔，所述工作腔的内壁固定连接有导电线，所述导电线和导电板之间连接有短线，所述导电线内串联有两个电容，所述滑动导电块和外部电源电性连接，所述导电线和驱动机构电性连接。

在上述的一种公路工程筑路用土取样装置中，所述驱动机构包括转动连接在连接板和安装架之间的滚珠丝杠，所述连接板的上侧壁固定连接有减速电机，所述导电线和减速电机电性连接，所述减速电机的输出端贯穿连接板的侧壁且与滚珠丝杠固定连接，所述滚珠丝杠的杆壁螺纹套设有螺纹筒，所述螺纹筒的右侧壁固定连接有放置板，所述放置板的上侧壁固定连接有两个竖板，两个所述竖板相对一侧的侧壁转动连接有同一根横杆，所述横杆的左端固定连接有驱动齿轮，所述连接板和安装架相对一侧的侧壁固定连接有同一个与驱动齿轮相互匹配的齿板，所述竖杆转动连接在放置板上，所述竖杆和横杆靠近一端设有锥齿轮组件。

在上述的一种公路工程筑路用土取样装置中，所述连接机构包括转动连接在上旋转杆和下旋转杆内的丝杆，所述丝杆左右两侧螺纹旋向相反，所述上旋转杆和下旋转杆的内部均开设有与丝杆相互匹配的支撑腔，所述丝杆的杆壁螺纹套设有两个丝筒，所述丝筒的上侧壁固定连接有滑移板，两个所述滑移板相互远离一侧的侧壁均固定连接有定位销，所述竖杆和上旋转杆的下端均固定连接有两个卡柱，所述上旋转杆和下旋转杆的上侧壁均开设有两个与卡柱相互匹配的卡槽，所述卡槽和支撑腔的侧壁开设有与定位销相互匹配的定位孔，所述卡柱的杆壁开设有与定位销相互匹配的定位槽，所述上旋转杆和下旋转杆的右侧壁均开设有操作槽，所述丝杆的右端位于操作槽内固定连接有转动板，所述操作槽内螺纹套接有堵块。

在上述的一种公路工程筑路用土取样装置中，所述取样筒的内部开设有加热腔且加热腔内连接有加热丝，位于左侧所述升降板的右侧壁固定连接有连通块，位于左侧所述缓冲腔的内壁开设有凹槽且凹槽内固定连接有电阻块，所述连通块和外部电源电性连接，所述电阻块的上端和加热丝电性连接。

在上述的一种公路工程筑路用土取样装置中，所述底板的上侧壁开设有空槽且空槽的侧壁转动连接有螺纹帽，所述螺纹帽内螺纹套接有螺纹销，所述螺纹销的下端固定连接有锁紧板，所述锁紧板的上侧壁固定连接有两个锁紧销，所述安装架的左侧壁固定连接有定位块，所述定位块的侧壁开设有两个与锁紧销相互匹配的锁紧孔。

在上述的一种公路工程筑路用土取样装置中，所述下旋转杆的下端固定连接有液压缸，所述液压缸的输出端位于取样筒内且固定连接有推料板，所述下旋转杆和取样筒相对一侧的侧壁固定连接有同一个防护套。

在上述的一种公路工程筑路用土取样装置中，所述底板的内部开设有横腔，所述横腔内滑动连接有锁定块且锁定块和横腔之前固定连接有同一根第二弹簧，所述锁定块的上侧壁固定连接有弯板，所述安装架的上侧壁固定连接有弯板相互配合的固定块。

在上述的一种公路工程筑路用土取样装置中，所述滑动导电块和导电板相对一侧的侧壁均固定连接有磁性相反的磁石。

与现有的技术相比，一种公路工程筑路用土取样装置的优点在于：

1、通过设置的底板、安装架、连接板、驱动机构、竖杆、连接机构、上旋转杆、下旋转杆、缓冲腔、强力弹簧、升降板、连接杆、取样筒、连接腔、第一弹簧、滑动块、滑动导电块、导电板、工作腔、短线、电容、导电线，能够在取样筒穿过表层的软土层接触冻土层后，自动调节取样筒下降和旋转的速度，使取样筒能够缓慢插入冻土层内进行取样，避免取样筒在冻土层内前进速度过快容易造成取样筒损坏的问题，延长了取样筒的使用寿命。

2、通过设置的加热丝、连通块、电阻块，能够在取样筒工作时，根据取样筒插入土层的深度逐渐提高加热丝的温度，从而能够使取样筒顺利插入冻土层内，提高了取样筒取土的便利性。

3、通过设置的液压缸、推料板，能够在将取样筒从地下取出后，自动将取样筒内的泥土推出来，从而提高了操作人员取土的便利性。

4、通过设置的连接机构，能够根据使用需求，改变旋转杆的长度，从而能够提取出不同深度的土壤。

综上所述：本发明能够在取样筒穿过表层的软土层接触冻土层后，自动调节取样筒下降和旋转的速度，使取样筒能够缓慢插入冻土层内进行取样，避免取样筒在冻土层内前进速度过快容易造成取样筒损坏的问题，延长了取样筒的使用寿命；能够在取样筒工作时，根据取样筒插入土层的深度逐渐提高加热丝的温度，从而能够使取样筒顺利插入冻土层内，提高了取样筒取土的便利性；能够在将取样筒从地下取出后，自动将取样筒内的泥土推出来，从而提高了操作人员取土的便利性和能够根据使用需求，改变旋转杆的长度，从而能够提取出不同深度的土壤。

附图说明

图1是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置中安装架的折叠放置示意图；

图3是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置中缓冲腔的内部结构示意图；

图4是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置中连接机构的结构示意图；

图5是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置中螺纹帽和螺纹销的连接关系示意图；

图6是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置中工作腔的内部结构示意图；

图7是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置中连接腔的内部结构示意图；

图8是本发明提供的一种公路工程筑路用土取样装置中横腔的内部结构示意图。

图中：1、底板；2、安装架；3、连接板；4、驱动机构；41、滚珠丝杠；42、减速电机；43、螺纹筒；44、放置板；45、竖板；46、横杆；47、驱动齿轮；48、齿板；5、竖杆；6、连接机构；61、丝杆；62、支撑腔；63、丝筒；64、滑移板；65、定位销；66、卡柱；67、卡槽；68、定位孔；69、定位槽；610、操作槽；611、转动板；7、上旋转杆；8、下旋转杆；9、缓冲腔；10、强力弹簧；11、升降板；12、连接杆；13、取样筒；14、连接腔；15、第一弹簧；16、滑动块；17、滑动导电块；18、导电板；19、工作腔；20、短线；21、电容；23、加热丝；24、连通块；25、电阻块；26、螺纹帽；27、螺纹销；28、锁紧板；29、锁紧销；30、定位块；31、液压缸；32、推料板；33、横腔；34、锁定块；35、弯板；36、固定块；37、磁石；38、导电线。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

如图1-8所示，一种公路工程筑路用土取样装置，包括底板1，底板1的下侧壁四角处均固定连接有滚轮，底板1的右侧壁铰接有安装架2，安装架2的呈L型结构，安装架2的侧壁固定连接有连接板3，连接板3和安装架2相对一端通过驱动机构4连接有竖杆5，竖杆5的下端通过连接机构6连接有上旋转杆7，上旋转杆7通过连接机构6连接有下旋转杆8，下旋转杆8的内部开设有两个缓冲腔9，缓冲腔9的上侧内壁固定连接有强力弹簧10，强力弹簧10的下端固定连接有升降板11，两个升降板11的下侧壁均固定连接有连接杆12，两根连接杆12的下端均伸出缓冲腔9且固定连接有同一个取样筒13，位于右侧升降板11的内部开设有连接腔14，连接腔14的下侧内壁通过第一弹簧15固定连接有滑动块16，滑动块16的右侧壁通过滑动板固定连接有滑动导电块17，缓冲腔9的内壁嵌入有三个导电板18，缓冲腔9的右侧开设有工作腔19，工作腔19的内壁固定连接有导电线38，导电线38和导电板18之间连接有短线20，导电线38内串联有两个电容21，滑动导电块17和外部电源电性连接，导电线38和驱动机构4电性连接。

驱动机构4包括转动连接在连接板3和安装架2之间的滚珠丝杠41，连接板3的上侧壁固定连接有减速电机42，导电线38和减速电机42电性连接，减速电机42的输出端贯穿连接板3的侧壁且与滚珠丝杠41固定连接，滚珠丝杠41的杆壁螺纹套设有螺纹筒43，螺纹筒43的右侧壁固定连接有放置板44，放置板44的上侧壁固定连接有两个竖板45，两个竖板45相对一侧的侧壁转动连接有同一根横杆46，横杆46的左端固定连接有驱动齿轮47，连接板3和安装架2相对一侧的侧壁固定连接有同一个与驱动齿轮47相互匹配的齿板48，竖杆5转动连接在放置板44上，竖杆5和横杆46靠近一端设有锥齿轮组件，能够在控制取样筒13向下移动的同时，使取样筒13进行旋转。

连接机构6包括转动连接在上旋转杆7和下旋转杆8内的丝杆61，丝杆61左右两侧螺纹旋向相反，上旋转杆7和下旋转杆8的内部均开设有与丝杆61相互匹配的支撑腔62，丝杆61的杆壁螺纹套设有两个丝筒63，丝筒63的上侧壁固定连接有滑移板64，两个滑移板64相互远离一侧的侧壁均固定连接有定位销65，竖杆5和上旋转杆7的下端均固定连接有两个卡柱66，上旋转杆7和下旋转杆8的上侧壁均开设有两个与卡柱66相互匹配的卡槽67，卡槽67和支撑腔62的侧壁开设有与定位销65相互匹配的定位孔68，卡柱66的杆壁开设有与定位销65相互匹配的定位槽69，上旋转杆7和下旋转杆8的右侧壁均开设有操作槽610，丝杆61的右端位于操作槽610内固定连接有转动板611，操作槽610内螺纹套接有堵块，能够根据使用需求，改变旋转杆的长度，从而能够提取出不同深度的土壤。

取样筒13的内部开设有加热腔且加热腔内连接有加热丝23，位于左侧升降板11的右侧壁固定连接有连通块24，位于左侧缓冲腔9的内壁开设有凹槽且凹槽内固定连接有电阻块25，连通块24和外部电源电性连接，电阻块25的上端和加热丝23电性连接，能够在取样筒13工作时，根据取样筒13插入土层的深度逐渐提高加热丝23的温度，从而能够使取样筒13顺利插入冻土层内，提高了取样筒13取土的便利性。

底板1的上侧壁开设有空槽，空槽的侧壁转动连接有螺纹帽26，螺纹帽26内螺纹套接有螺纹销27，螺纹销27的下端固定连接有锁紧板28，锁紧板28的上侧壁固定连接有两个锁紧销29，安装架2的左侧壁固定连接有定位块30，定位块30的侧壁开设有两个与锁紧销29相互匹配的锁紧孔，能够在旋转安装架2到竖直状态后，对安装架2进行固定，保证了取样筒13工作时的稳定性。

下旋转杆8的下端固定连接有液压缸31，液压缸31的输出端位于取样筒13内且固定连接有推料板32，下旋转杆8和取样筒13相对一侧的侧壁固定连接有同一个防护套，能够在将取样筒13从地下取出后，自动将取样筒13内的泥土推出来，从而提高了操作人员取土的便利性。

底板1的内部开设有横腔33，横腔33内滑动连接有锁定块34且锁定块34和横腔33之前固定连接有同一根第二弹簧，锁定块34的上侧壁固定连接有弯板35，安装架2的上侧壁固定连接有弯板35相互配合的固定块36，能够在不钻土取样时，对安装架2进行固定。

滑动导电块17和导电板18相对一侧的侧壁均固定连接有磁性相反的磁石37，能够在一个滑动导电块17移动到下一个导电板18时，增加滑动导电块17的移动速度，使滑动导电块17快速和下一个导电板18接触。

现对本发明的操作原理做如下描述：向远离安装架2的方向拉动弯板35，然后旋转安装架2，使安装架2到竖直状态，然后启动减速电机42工作，减速电机42带动滚珠丝杠41旋转，通过螺纹配合带动螺纹筒43向下移动，螺纹筒43带动放置板44、上旋转杆7、下旋转杆8和取样筒13同时向下移动，在移动过程中，通过驱动齿轮47和齿板48的相互啮合带动横杆46旋转，横杆46通过锥齿轮组件控制竖杆5、上旋转杆7、下旋转杆8和取样筒13旋转，从而使取样筒13插入土壤内，当取样筒13穿过软土层触碰到冻土层后，取样筒13受到的压力会变大，取样筒13会通过连接杆12带动两个升降板11向上移动，右侧的升降板11通过滑动块16带动滑动导电块17向上移动，使滑动导电块17和上侧的导电板18相互接触，此时，外部电源和减速电机42之间就会串联入一个电容21，减速电机42的电压会相应变小，从而能够降低减速电机42的转速，也降低了取样筒13下降和旋转的速度，这样能够使取样筒13缓慢插入冻土层内，避免取样筒13在冻土层内前进速度过快容易造成取样筒13损坏的问题，延长了取样筒13的使用寿命，通过设置的三个导电板18，在取样筒13遇到不同硬度的冻土层后，能够三次减慢取样筒13旋转和下降的速度；同时，左侧的升降板11会带动连通块24向上移动，会减小加热丝23和外部电源支架内的电阻，从而增加了加热丝23的电流，缓慢提高加热丝23和取样筒13的温度，从而能够使取样筒13顺利插入冻土层内，提高了取样筒13取土的便利性。

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 (8)

1.一种公路工程筑路用土取样装置，包括底板(1)，其特征在于，所述底板(1)的下侧壁四角处均固定连接有滚轮，所述底板(1)的右侧壁铰接有安装架(2)，所安装架(2)的呈L型结构，所述安装架(2)的侧壁固定连接有连接板(3)，所述连接板(3)和安装架(2)相对一端通过驱动机构(4)连接有竖杆(5)，所述竖杆(5)的下端通过连接机构(6)连接有上旋转杆(7)，所述上旋转杆(7)通过连接机构(6)连接有下旋转杆(8)，所述下旋转杆(8)的内部开设有两个缓冲腔(9)，所述缓冲腔(9)的上侧内壁固定连接有强力弹簧(10)，所述强力弹簧(10)的下端固定连接有升降板(11)，两个所述升降板(11)的下侧壁均固定连接有连接杆(12)，两根所述连接杆(12)的下端均伸出缓冲腔(9)且固定连接有同一个取样筒(13)，位于右侧所述升降板(11)的内部开设有连接腔(14)，所述连接腔(14)的下侧内壁通过第一弹簧(15)固定连接有滑动块(16)，所述滑动块(16)的右侧壁通过滑动板固定连接有滑动导电块(17)，所述缓冲腔(9)的内壁嵌入有三个导电板(18)，所述缓冲腔(9)的右侧开设有工作腔(19)，所述工作腔(19)的内壁固定连接有导电线(38)，所述导电线(38)和导电板(18)之间连接有短线(20)，所述导电线(38)内串联有两个电容(21)，所述滑动导电块(17)和外部电源电性连接，所述导电线(38)和驱动机构(4)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种公路工程筑路用土取样装置，其特征在于，所述驱动机构(4)包括转动连接在连接板(3)和安装架(2)之间的滚珠丝杠(41)，所述连接板(3)的上侧壁固定连接有减速电机(42)，所述导电线(38)和减速电机(42)电性连接，所述减速电机(42)的输出端贯穿连接板(3)的侧壁且与滚珠丝杠(41)固定连接，所述滚珠丝杠(41)的杆壁螺纹套设有螺纹筒(43)，所述螺纹筒(43)的右侧壁固定连接有放置板(44)，所述放置板(44)的上侧壁固定连接有两个竖板(45)，两个所述竖板(45)相对一侧的侧壁转动连接有同一根横杆(46)，所述横杆(46)的左端固定连接有驱动齿轮(47)，所述连接板(3)和安装架(2)相对一侧的侧壁固定连接有同一个与驱动齿轮(47)相互匹配的齿板(48)，所述竖杆(5)转动连接在放置板(44)上，所述竖杆(5)和横杆(46)靠近一端设有锥齿轮组件。

3.根据权利要求2所述的一种公路工程筑路用土取样装置，其特征在于，所述连接机构(6)包括转动连接在上旋转杆(7)和下旋转杆(8)内的丝杆(61)，所述丝杆(61)左右两侧螺纹旋向相反，所述上旋转杆(7)和下旋转杆(8)的内部均开设有与丝杆(61)相互匹配的支撑腔(62)，所述丝杆(61)的杆壁螺纹套设有两个丝筒(63)，所述丝筒(63)的上侧壁固定连接有滑移板(64)，两个所述滑移板(64)相互远离一侧的侧壁均固定连接有定位销(65)，所述竖杆(5)和上旋转杆(7)的下端均固定连接有两个卡柱(66)，所述上旋转杆(7)和下旋转杆(8)的上侧壁均开设有两个与卡柱(66)相互匹配的卡槽(67)，所述卡槽(67)和支撑腔(62)的侧壁开设有与定位销(65)相互匹配的定位孔(68)，所述卡柱(66)的杆壁开设有与定位销(65)相互匹配的定位槽(69)，所述上旋转杆(7)和下旋转杆(8)的右侧壁均开设有操作槽(610)，所述丝杆(61)的右端位于操作槽(610)内固定连接有转动板(611)，所述操作槽(610)内螺纹套接有堵块。

4.根据权利要求1所述的一种公路工程筑路用土取样装置，其特征在于，所述取样筒(13)的内部开设有加热腔且加热腔内连接有加热丝(23)，位于左侧所述升降板(11)的右侧壁固定连接有连通块(24)，位于左侧所述缓冲腔(9)的内壁开设有凹槽且凹槽内固定连接有电阻块(25)，所述连通块(24)和外部电源电性连接，所述电阻块(25)的上端和加热丝(23)电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种公路工程筑路用土取样装置，其特征在于，所述底板(1)的上侧壁开设有空槽且空槽的侧壁转动连接有螺纹帽(26)，所述螺纹帽(26)内螺纹套接有螺纹销(27)，所述螺纹销(27)的下端固定连接有锁紧板(28)，所述锁紧板(28)的上侧壁固定连接有两个锁紧销(29)，所述安装架(2)的左侧壁固定连接有定位块(30)，所述定位块(30)的侧壁开设有两个与锁紧销(29)相互匹配的锁紧孔。

6.根据权利要求1所述的一种公路工程筑路用土取样装置，其特征在于，所述下旋转杆(8)的下端固定连接有液压缸(31)，所述液压缸(31)的输出端位于取样筒(13)内且固定连接有推料板(32)，所述下旋转杆(8)和取样筒(13)相对一侧的侧壁固定连接有同一个防护套。

7.根据权利要求1所述的一种公路工程筑路用土取样装置，其特征在于，所述底板(1)的内部开设有横腔(33)，所述横腔(33)内滑动连接有锁定块(34)且锁定块(34)和横腔(33)之前固定连接有同一根第二弹簧，所述锁定块(34)的上侧壁固定连接有弯板(35)，所述安装架(2)的上侧壁固定连接有弯板(35)相互配合的固定块(36)。

8.根据权利要求1所述的一种公路工程筑路用土取样装置，其特征在于，所述滑动导电块(17)和导电板(18)相对一侧的侧壁均固定连接有磁性相反的磁石(37)。

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