CN115683705A - 一种应用于土壤修复的自动取土系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于土壤修复的自动取土系统及其方法，属于土壤修复技术领域。一种应用于土壤修复的自动取土系统，包括底座，底座上固定安装有支撑笼，还包括：转动安装在支撑笼内的第一筛分笼和第二筛分笼；上料架，包括与支撑笼固定连接的托板以及转动安装在托板内的绞龙；第一电机，固定安装在底座上，第一电机的输出端连接有带动上料架和第一筛分笼转动的驱动件；检测箱，检测箱与第一筛分笼之间设置有导料板，在绞龙的工作期间，一方面对杂草进行清理；另一方面，在第一齿条位移时，啮合连接的连接齿轮旋转并带动啮合连接的第二齿条位移，使两侧的第一侧板和第二侧板相互靠近或远离，将料斗内的土壤集中起来输送至绞龙上。

Description

一种应用于土壤修复的自动取土系统及方法

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种应用于土壤修复的自动取土系统及方法。

背景技术

土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，在土壤修复行业，已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法，二十世纪八十年代以来，世界上许多国家特别是发达国家均制定并开展了污染土壤治理与修复计划，因此也形成了一个新兴的土壤修复行业；在土壤修复的过程中需要先对待修复的土壤进行取样检测。

现有的土壤修复经常需要对土壤进行检测，现有的检测都是通过人工进行取土，表面的土壤不具有检测意义并且杂草较多，清理后再对深层进行取土，深层土壤较为潮湿，容易粘在取土装置上，后续还需要人工清理，费时费力。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中表面的土壤不具有检测意义并且杂草较多，清理后再对深层进行取土，深层土壤较为潮湿，容易粘在取土装置上，后续还需要人工清理，费时费力的问题，而提出的一种应用于土壤修复的自动取土系统及方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种应用于土壤修复的自动取土系统，包括底座，所述底座上固定安装有支撑笼，还包括：转动安装在支撑笼内的第一筛分笼和第二筛分笼，所述第一筛分笼上固定安装有一圈齿牙，所述第一筛分笼和第二筛分笼之间连接有环形连接板；上料架，包括与支撑笼固定连接的托板以及转动安装在托板内的绞龙，所述绞龙的输出端位于第一筛分笼内；第一电机，固定安装在底座上，所述第一电机的输出端连接有带动上料架和第一筛分笼转动的驱动件；安装在底座上的检测箱，所述检测箱与第一筛分笼之间设置有导料板，所述导料板上安装有雾化管，所述雾化管与检测箱之间连接有软管。

为了带动第一筛分笼和第二筛分笼旋转，对土壤进行筛分，优选地，所述驱动件包括固定安装在支撑笼上的轴座，所述轴座内通过轴承转动安装有支撑轴，所述支撑轴上同轴安装有第一带轮和第一齿轮，所述第一电机的输出端安装有第二带轮，所述第一带轮与第二带轮之间饶有皮带，所述第一齿轮与第一筛分笼上的齿牙啮合连接。

为了将上料架内的土壤输送至第一筛分笼内，进一步地，还包括：安装在支撑轴上的第二齿轮，所述绞龙的端部固定安装有第三齿轮，所述第二齿轮与第三齿轮啮合连接。

为了去除土壤表面的杂草，优选地，所述上料架还包括：转动装在托板底部的料斗，所述料斗前端一体成型设计有下剪板，所述下剪板上滑动安装有矩形块，所述矩形块上固定安装有上剪板和第一侧板，所述第一侧板上固定安装有第一齿条，所述绞龙位于料斗内的一端固定安装有缺口齿轮，所述缺口齿轮与第一齿条啮合连接。

为了将料斗内的土壤最大化输送至蛟龙上，进一步地，还包括：滑动安装在矩形块内的第二侧板，所述第二侧板上固定安装有第二齿条，所述第二齿条与第一齿条之间共同啮合连接有连接齿轮，所述连接齿轮转动安装在料斗内。

为了对料斗内部进行清理，更进一步地，所述第一侧板与第二侧板位于料斗内的一侧均安装有毛刷。

为了实现料斗的翻转，挖掘土壤，更进一步地，所述底座上还安装有第二电机和固定座，所述第二电机的输出端安装有驱动齿轮，所述固定座内滑动安装有推杆，所述推杆与料斗固定连接，所述推杆上固定安装有第三齿条，所述驱动齿轮与第三齿条啮合连接。

为了打散第一筛分笼内的土块，进一步地，所述支撑笼靠近第二筛分笼的一端转动安装有旋转轴，所述旋转轴位于第一筛分笼内的一端安装有敲打杆，所述旋转轴远离敲打杆的一端同轴安装有第五齿轮，所述第五齿轮上方啮合连接有第四齿轮，所述第四齿轮安装在支撑轴上。

为了振动下料，更进一步地，所述旋转轴上固定安装有旋锤，所述底座上通过弹簧安装有支撑座，所述支撑座与支撑笼固定安装在一起。

一种应用于土壤修复的自动取土系统的取土方法，操作步骤如下：

步骤1：将装置移动至土壤采集处，在第一电机的工作期间，上剪板往复滑动在下剪板上，交错的上剪板与下剪板度土壤上的杂草进行清理；

步骤2：在第二电机的工作期间，料斗翻转挖土，挖出的土通过绞龙输送至第一筛分笼内；

步骤3：收集的土壤经过第一筛分笼筛分后下落至检测箱中，土壤中的杂物进入第二筛分笼内收集；

步骤4：在筛分时，敲打杆打散土块，旋锤引起支撑笼表面形成平面振动，提高散土下落效率。

与现有技术相比，本发明提供了一种应用于土壤修复的自动取土系统及方法，具备以下有益效果：

1、该应用于土壤修复的自动取土系统，在绞龙的工作期间，旋转的缺口齿轮带动啮合连接的第一齿条位移，第一齿条带动矩形块在下剪板上往复滑动，一方面，对杂草进行清理，减轻人工操作负担；另一方面，在第一齿条位移时，啮合连接的连接齿轮旋转并带动啮合连接的第二齿条位移，使两侧的第一侧板和第二侧板相互靠近或远离，可以将料斗内的土壤集中起来输送至绞龙上，在集中土壤时，毛刷可以清理料斗的内部，减少土壤的黏附；

2、该应用于土壤修复的自动取土系统，在第一带轮的旋转期间，同轴的第四齿轮带动啮合连接的第五齿轮转动，旋转的第五齿轮带动同轴的敲打杆工作，一方面，打散结块的土壤；另一方面，旋转的旋锤通过震荡激励产生的往复振动，使支撑笼在支撑座上产生锥面回转振动，从而将第一筛分笼内的大小不同的碎散物料群进行筛分，提高第一筛分笼的筛分效率；

3、该应用于土壤修复的自动取土系统，在第一筛分笼旋转时，第一筛分笼内设有的栏杆多于第二筛分笼内的栏杆，导致从第一筛分笼内下落的物体体积小于第二筛分笼。从而对土壤以及土壤内含有石子等干扰物进行筛分处理。

附图说明

图1为本发明提出的一种应用于土壤修复的自动取土系统的结构示意图；

图2为本发明提出的一种应用于土壤修复的自动取土系统的料斗内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种应用于土壤修复的自动取土系统的图1中A部分的结构示意图；

图4为本发明提出的一种应用于土壤修复的自动取土系统的图1中B部分的结构示意图；

图5为本发明提出的一种应用于土壤修复的自动取土系统的图1中C部分的结构示意图；

图6为本发明提出的一种应用于土壤修复的自动取土系统的图1中D部分的结构示意图。

图中：1、底座；101、底板；102、支撑杆；103、止向轮；2、支撑笼；3、上料架；301、托板；302、绞龙；303、料斗；304、下剪板；305、矩形块；306、上剪板；307、第一侧板；308、第一齿条；309、缺口齿轮；310、第二侧板；311、第二齿条；312、连接齿轮；4、第一筛分笼；401、齿牙；5、第二筛分笼；6、环形连接板；7、第一电机；8、检测箱；9、毛刷；10、导料板；11、雾化管；12、软管；13、轴座；14、支撑轴；15、第一带轮；16、第一齿轮；17、第二带轮；18、第二齿轮；19、第三齿轮；20、旋转轴；21、敲打杆；2101、连接座；2102、重力辊；22、第五齿轮；23、第四齿轮；24、旋锤；25、支撑座；2501、座板；2502、卡块；26、第二电机；27、固定座；28、推杆；29、第三齿条；30、驱动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

实施例1：

参照图1－图6，一种应用于土壤修复的自动取土系统，包括底座1，底座1上固定安装有支撑笼2，具体的，底座1包括矩形结构的底板101，在底板101上固定安装有支撑杆102，两侧的支撑杆102高度不一，使支撑笼2的进口端高于另一端，便于筛分土壤，在底板101的下方通过螺栓安装有止向轮103，便于将装置移动至土壤采集处。还包括：转动安装在支撑笼2内的第一筛分笼4和第二筛分笼5，第一筛分笼4内设有的栏杆多于第二筛分笼5内的栏杆，导致从第一筛分笼4内下落的物体体积小于第二筛分笼5。从而对土壤以及土壤内含有石子等干扰物进行筛分处理，在第二筛分笼5的西方可放置回收箱或者外接下料机构将杂物送出。第一筛分笼4上固定安装有一圈齿牙401，第一筛分笼4和第二筛分笼5之间连接有环形连接板6；上料架3，包括与支撑笼2固定连接的托板301以及转动安装在托板301内的绞龙302，在绞龙302上安装有防滑纹，减少土壤的滑动散落，绞龙302的输出端位于第一筛分笼4内；第一电机7，固定安装在底座1上，第一电机7的输出端连接有带动上料架3和第一筛分笼4转动的驱动件。

安装在底座1上的检测箱8，在检测箱8上开设有进料口，在检测箱8的底部可设置有水槽和泵体，检测箱8与第一筛分笼4之间设置有导料板10，导料板10的下端位于检测箱8上的进料口内，土壤进入检测箱8后，检测箱8对土壤样本进行及时的培养，根据目标土壤的环境对采集的土壤样本进行保温保湿处理，导料板10上安装有雾化管11，雾化管11与检测箱8之间连接有软管12。

在土壤下料时，泵体将水槽内的水经过雾化管11喷入导料板10中，对土壤起到降尘的作用。

在使用时，将装置移动至土壤采集处，在驱动件的工作期间，上料架3将土壤采集处的土壤输送至支撑笼2内，旋转的第一筛分笼4内设有的栏杆多于第二筛分笼5将土壤内的石子等杂物分离，土壤落入导料板10中，泵体将水槽内的水经过雾化管11喷入导料板10中，对土壤起到降尘的作用，土壤进入检测箱8后，检测箱8对土壤样本进行及时的培养，根据目标土壤的环境对采集的土壤样本进行保温保湿处理，可以有效地保证采集到的土壤标本内的细菌、微生物以及其他生物的活性，为后续的检测提供最接近真实情况的土壤。

参阅图1和图3和图5，驱动件包括固定安装在支撑笼2上的轴座13，轴座13内通过轴承转动安装有支撑轴14，支撑轴14上同轴安装有第一带轮15和第一齿轮16，第一电机7的输出端安装有第二带轮17，第一带轮15与第二带轮17之间饶有皮带，第一齿轮16与第一筛分笼4上的齿牙401啮合连接。

在第一电机7的工作期间，第一电机7的输出端带动第二带轮17旋转，旋转的第二带轮17通过皮带带动第一带轮15传动，旋转的第一带轮15带动同轴的第一齿轮16转动，转动的第一齿轮16与啮合连接的第一筛分笼4转动，使第一筛分笼4和第二筛分笼5在支撑笼2内旋转进行分料。

参阅图5，更进一步的是，还包括：安装在支撑轴14上的第二齿轮18，绞龙302的端部固定安装有第三齿轮19，第二齿轮18与第三齿轮19啮合连接。

第一带轮15在旋转时，同轴的第二齿轮18带动啮合连接的第三齿轮19转动，使第三齿轮19带动绞龙302旋转，将土壤采集处的图运送至支撑笼2内，实现自动取土。

参阅图1和图2和图4，上料架3还包括：转动装在托板301底部的料斗303，料斗303前端一体成型设计有下剪板304，下剪板304上滑动安装有矩形块305，需要说明的是，下剪板304上开有滑槽，矩形块305滑动安装在滑槽内，并与槽内底面之间固定连接有可复位的弹簧，使矩形块305在下剪板304上可往复滑动，矩形块305上固定安装有上剪板306和第一侧板307，第一侧板307上固定安装有第一齿条308，绞龙302位于料斗303内的一端固定安装有缺口齿轮309，缺口齿轮309与第一齿条308啮合连接。

在绞龙302的工作期间，旋转的缺口齿轮309带动啮合连接的第一齿条308位移，第一齿条308带动矩形块305在下剪板304上往复滑动，对杂草进行清理。

需要说明的是，下剪板304与上剪板306结构相同，均含有剪齿，在上剪板306滑动时，下剪板304与上剪板306的剪齿交错，对土壤表面的杂草进行清理。

参阅图1和图2和图4，更进一步的是，还包括：滑动安装在矩形块305内的第二侧板310，需要说明的是，矩形块305上开设有滑槽，第二侧板310位于矩形块305内的部分与矩形块305的槽内底面之间固定连接有弹簧，使第二侧板310在矩形块305内可往复滑动，第二侧板310上固定安装有第二齿条311，第二齿条311与第一齿条308之间共同啮合连接有连接齿轮312，连接齿轮312转动安装在料斗303内。

在第一齿条308位移时，啮合连接的连接齿轮312旋转并带动啮合连接的第二齿条311位移，使两侧的第一侧板307和第二侧板310相互靠近或远离，可以将料斗303内的土壤集中起来输送至绞龙302上。

参阅图2，更进一步的是，第一侧板307与第二侧板310位于料斗303内的一侧均安装有毛刷9，在集中土壤时，毛刷9可以清理料斗303的内部，减少土壤的黏附。

参阅图1和图3，更进一步的是，底座1上还安装有第二电机26和固定座27，第二电机26的输出端安装有驱动齿轮30，固定座27内滑动安装有推杆28，推杆28与料斗303固定连接，推杆28上固定安装有第三齿条29，驱动齿轮30与第三齿条29啮合连接。

第二电机26位往复电机，在第二电机26的工作期间，第二电机26的输出端带动驱动齿轮30旋转，旋转的驱动齿轮30带动啮合连接的第三齿条29在固定座27内往复滑动，使料斗303翻转进行挖土。

实施例2：

参阅图1和图6，与实施例1基本相同，更进一步的是。

支撑笼2靠近第二筛分笼5的一端转动安装有旋转轴20，旋转轴20位于第一筛分笼4内的一端安装有敲打杆21，旋转轴20远离敲打杆21的一端同轴安装有第五齿轮22，第五齿轮22上方啮合连接有第四齿轮23，第四齿轮23安装在支撑轴14上。

在第一带轮15的旋转期间，同轴的第四齿轮23带动啮合连接的第五齿轮22转动，旋转的第五齿轮22带动同轴的敲打杆21工作，打散结块的土壤。

需要说明的是，敲打杆21设置有3-4组并环形阵列安装在旋转轴20上，敲打杆21包括固定安装在旋转轴20上的一对连接座2101，连接座2101上通过弹簧固定连接有重力辊2102，在旋转轴20旋转时，重力辊2102受离心力的作用向外甩出，扩大工作区间。

参阅图1，更进一步的是，旋转轴20上固定安装有旋锤24，底座1上通过弹簧安装有支撑座25，支撑座25与支撑笼2固定安装在一起。

旋转的旋锤24通过震荡激励产生的往复振动，使支撑笼2在支撑座25上产生锥面回转振动，从而将第一筛分笼4内的大小不同的碎散物料群进行筛分，提高第一筛分笼4的筛分效率。

需要说明的是，支撑座25包括固定安装在支撑杆102上的座板2501，座板2501上通过弹簧固定连接有与支撑笼2固定连接的卡块2502，在支撑笼2振动时，大部分振动的频率通过弹簧的伸缩抵消。

一种应用于土壤修复的自动取土系统的取土方法，操作步骤如下：

步骤1：将装置移动至土壤采集处，在第一电机7的工作期间，上剪板306往复滑动在下剪板304上，交错的上剪板306与下剪板304度土壤上的杂草进行清理；

步骤2：在第二电机26的工作期间，料斗303翻转挖土，挖出的土通过绞龙302输送至第一筛分笼4内，同时，在第一齿条308位移时，啮合连接的连接齿轮312旋转并带动啮合连接的第二齿条311位移，使两侧的第一侧板307和第二侧板310相互靠近或远离，可以将料斗303内的土壤集中起来输送至绞龙302上；

步骤3：收集的土壤经过第一筛分笼4筛分后下落至检测箱8中，检测箱8对土壤样本进行及时的培养，根据目标土壤的环境对采集的土壤样本进行保温保湿处理，土壤中的杂物进入第二筛分笼5内收集；

步骤4：在筛分时，敲打杆21打散土块，旋锤24引起支撑笼2表面形成平面振动，提高散土下落效率。

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 (10)

1.一种应用于土壤修复的自动取土系统，包括底座(1)，所述底座(1)上固定安装有支撑笼(2)，其特征在于，还包括：

转动安装在支撑笼(2)内的第一筛分笼(4)和第二筛分笼(5)，所述第一筛分笼(4)上固定安装有一圈齿牙(401)，所述第一筛分笼(4)和第二筛分笼(5)之间连接有环形连接板(6)；

上料架(3)，包括与支撑笼(2)固定连接的托板(301)以及转动安装在托板(301)内的绞龙(302)，所述绞龙(302)的输出端位于第一筛分笼(4)内；

第一电机(7)，固定安装在底座(1)上，所述第一电机(7)的输出端连接有带动上料架(3)和第一筛分笼(4)转动的驱动件；

安装在底座(1)上的检测箱(8)，所述检测箱(8)与第一筛分笼(4)之间设置有导料板(10)，所述导料板(10)上安装有雾化管(11)，所述雾化管(11)与检测箱(8)之间连接有软管(12)。

2.根据权利要求1所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，所述驱动件包括固定安装在支撑笼(2)上的轴座(13)，所述轴座(13)内通过轴承转动安装有支撑轴(14)，所述支撑轴(14)上同轴安装有第一带轮(15)和第一齿轮(16)，所述第一电机(7)的输出端安装有第二带轮(17)，所述第一带轮(15)与第二带轮(17)之间饶有皮带，所述第一齿轮(16)与第一筛分笼(4)上的齿牙(401)啮合连接。

3.根据权利要求2所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，还包括：

安装在支撑轴(14)上的第二齿轮(18)，所述绞龙(302)的端部固定安装有第三齿轮(19)，所述第二齿轮(18)与第三齿轮(19)啮合连接。

4.根据权利要求1所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，所述上料架(3)还包括：

转动装在托板(301)底部的料斗(303)，所述料斗(303)前端一体成型设计有下剪板(304)，所述下剪板(304)上滑动安装有矩形块(305)，所述矩形块(305)上固定安装有上剪板(306)和第一侧板(307)，所述第一侧板(307)上固定安装有第一齿条(308)，所述绞龙(302)位于料斗(303)内的一端固定安装有缺口齿轮(309)，所述缺口齿轮(309)与第一齿条(308)啮合连接。

5.根据权利要求4所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，还包括：

滑动安装在矩形块(305)内的第二侧板(310)，所述第二侧板(310)上固定安装有第二齿条(311)，所述第二齿条(311)与第一齿条(308)之间共同啮合连接有连接齿轮(312)，所述连接齿轮(312)转动安装在料斗(303)内。

6.根据权利要求5所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，所述第一侧板(307)与第二侧板(310)位于料斗(303)内的一侧均安装有毛刷(9)。

7.根据权利要求6所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，所述底座(1)上还安装有第二电机(26)和固定座(27)，所述第二电机(26)的输出端安装有驱动齿轮(30)，所述固定座(27)内滑动安装有推杆(28)，所述推杆(28)与料斗(303)固定连接，所述推杆(28)上固定安装有第三齿条(29)，所述驱动齿轮(30)与第三齿条(29)啮合连接。

8.根据权利要求2所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，所述支撑笼(2)靠近第二筛分笼(5)的一端转动安装有旋转轴(20)，所述旋转轴(20)位于第一筛分笼(4)内的一端安装有敲打杆(21)，所述旋转轴(20)远离敲打杆(21)的一端同轴安装有第五齿轮(22)，所述第五齿轮(22)上方啮合连接有第四齿轮(23)，所述第四齿轮(23)安装在支撑轴(14)上。

9.根据权利要求8所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，所述旋转轴(20)上固定安装有旋锤(24)，所述底座(1)上通过弹簧安装有支撑座(25)，所述支撑座(25)与支撑笼(2)固定安装在一起。

10.一种应用于土壤修复的自动取土系统的取土方法，采用权利要求1-9任一项所述的一种应用于土壤修复的自动取土系统，其特征在于，操作步骤如下：

步骤1：将装置移动至土壤采集处，在第一电机(7)的工作期间，上剪板(306)往复滑动在下剪板(304)上，交错的上剪板(306)与下剪板(304)度土壤上的杂草进行清理；

步骤2：在第二电机(26)的工作期间，料斗(303)翻转挖土，挖出的土通过绞龙(302)输送至第一筛分笼(4)内；

步骤3：收集的土壤经过第一筛分笼(4)筛分后下落至检测箱(8)中，土壤中的杂物进入第二筛分笼(5)内收集；

步骤4：在筛分时，敲打杆(21)打散土块，旋锤(24)引起支撑笼(2)表面形成平面振动，提高散土下落效率。

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