CN115901329B - 一种机械式现场取土器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械式现场取土器，包括环形支架、支撑架、滑轨、小油缸支架、大油缸支架、大油缸、小油缸、手柄、土体推板、弹簧下部推板出口、弹簧、弹簧上部推板、油壶、小单向阀、活塞、大单向阀、阀门、滚珠轴承、螺纹管、竖向开口槽、土板旋转手柄、切割筒、卡口和卡口限位器。本发明的有益效果是：支撑架插入土体，转动土板旋转手柄卡入卡口内，上下拉伸手柄，使得活塞上下移动，带动大油缸向下移动，过程中切割筒不断切入到土层中，如此反复拉伸手柄，直至土体完全充满切割筒内，随后旋转土板旋转手柄，土体推板在弹簧力的作用力下，向外运动推出土体完成制样。

Description

一种机械式现场取土器

技术领域

本发明涉及一种原状土取样器，具体为一种机械式现场取土器，属于岩土勘察领域。

背景技术

在工程土层勘察实践过程中，主要目的就是为了了解地下土层的工程地质性状，通常需要现场取样随后在室内进行相应的土工试验，而对于取土过程中需要尽可能地减少对原状土的破坏。取土器作为一种常用的取样工具，常用的取土工具通常需要一个刮件将土壤与土筒进行相应的分离，在这一过程中，对土壤的扰动性较大，换句话说很难保证取出的土样的原创性，或者一些发明专利考虑到这一因素，采取了一些措施避免这一现象，例如专利号CN114720182A，专利名称一种取土器及取土方法，公布了一种新式的取土器，利用活动壳体与固定壳体制成取土器，避免对土样的扰动，但土样取土器依旧需要外接电机旋转取土样器，操作复杂，耗时较长，对土样的取样速率影响较大。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种机械式现场取土器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种机械式现场取土器，包括环形支架、支撑架、滑轨、小油缸支架、大油缸支架、大油缸、小油缸、手柄、土体推板、弹簧下部推板、弹簧、弹簧上部推板、油壶、小单向阀、活塞、大单向阀、阀门、滚珠轴承、螺纹管、竖向开口槽、土板旋转手柄、切割筒、卡口和卡口限位器；所述可环形支架分为上中下三层，上中层直径相同，下层直径大于上中层，所述支撑架沿中下层分布，按120°均匀分布在环形支架外侧，所述环形支架的上中层内侧分布有滑轨，所述小油缸支架下部刚性连接上层环形支架，中部刚性连接油壶，上部刚性连接小油缸，所述手柄刚性连接活塞，所述油壶通过单向阀刚性连接小油缸，所述大油缸的上部与大油缸支架刚性连接，大油缸支架与上层环形支架刚性连接，所述大油缸大单向阀与小油缸连接，所述大油缸通过阀门与油壶连接，所述大油缸通过螺纹管与切割筒铰接，所述弹簧上部推板与切割筒通过滚珠轴承连接，弹簧上部推板与弹簧下部推板通过弹簧连接，所述弹簧下部推板与土体推板刚性连接，所述弹簧下部推板周围设置有土板旋转手柄，所述切割筒设有竖向开口槽，所述竖向开口槽一侧设有卡口，所述卡口与竖向开口槽之间设有卡口限位器。

进一步的，为了能切割土体，所述切割筒可在滑轨上下自由移动。

进一步的，为了使得推板能够转动，所述弹簧上部推板与切割筒可以利用滚珠轴承进行相对旋转。

进一步的，为了能够切割土样以及取出土样，所述土体推板和弹簧下部推板在弹簧的作用下，沿着竖向开口槽上下移动。

进一步的，为了保持同一角度，所述旋转土板旋转手柄时，弹簧上部推板、弹簧下部推板、弹簧和土体推板同轴共频旋转。

进一步的，为了固定土体推板保持相对位置不动，所述土板旋转手柄通过卡口限位器卡紧于卡口中，上提旋转土板旋转手柄解除卡扣。

进一步的，为了能够保证切割土体时，受力均匀，油缸与切割筒共竖直面轴线。

本发明的有益效果是：该机械式现场取土器，结构简单，连接紧凑，使用简便，设计合理，为了能保证切割筒能够垂直切入土层，所切割筒可在滑轨上下自由移动，实现垂直切割土层的目标，弹簧上部推板与切割筒可以利用滚珠轴承进行相对旋转，便于土板旋转手柄卡入卡口，土体推板和弹簧下部推板在弹簧的作用下，沿着竖向开口槽上下移动，保证能够切割土样以及取出土样，旋转土板旋转手柄时，弹簧上部推板、弹簧下部推板、弹簧和土体推板同轴共频旋转，土板旋转手柄通过卡口限位器卡紧于卡口中，使得切割筒切割土体时，无上部阻挠，上提旋转土板旋转手柄解除卡扣，在弹簧弹力作用下，土体缓慢出露切割筒，油缸与切割筒共竖直面轴线，能够保证切割土体时，受力均匀。

附图说明

图1是发明的整体结构示意图；

图2是发明的剖视图结构；

图3是发明切割筒的取土前示意图；

图4是发明切割筒的弹出土样的示意图；

图中：1、环形支架，2、支撑架，3、滑轨，4、小油缸支架，5、大油缸支架，6、大油缸，7、小油缸，8、手柄，9、土体推板，10、弹簧下部推板，11、弹簧，12、弹簧上部推板，13、油壶，14、小单向阀，15、活塞，16、大单向阀，17、阀门，18、滚珠轴承，19、螺纹管，20、竖向开口槽，21、土板旋转手柄，22、切割筒，23、卡口，24、卡口限位器。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种机械式现场取土器，包括环形支架1、支撑架2、滑轨3、小油缸支架4、大油缸支架5、大油缸6、小油缸7、手柄8、土体推板9、弹簧下部推板10、弹簧11、弹簧上部推板12、油壶13、小单向阀14、活塞15、大单向阀16、阀门17、滚珠轴承18、螺纹管19、竖向开口槽20、土板旋转手柄21、切割筒22、卡口23和卡口限位器24；所述环形支架1分为上中下三层，上中层直径相同，下层直径大于上中层，所述支撑架2沿中下层分布，按120°均匀分布在环形支架1外侧，所述环形支架1的上中层内侧分布有滑轨3，所述小油缸支架4下部刚性连接上层环形支架1，中部刚性连接油壶13，上部刚性连接小油缸7，所述手柄8刚性连接活塞15，所述油壶13通过小单向阀14刚性连接小油缸7，所述大油缸6的上部与大油缸支架5刚性连接，大油缸支架5与上层环形支架1刚性连接，所述大油缸6通过大单向阀16与小油缸7连接，所述大油缸6通过阀门17与油壶13连接，所述大油缸6通过螺纹管19与切割筒22铰接，所述弹簧上部推板12与切割筒22通过滚珠轴承18连接，弹簧上部推板12与弹簧下部推板10通过弹簧11连接，所述弹簧下部推板10与土体推板9刚性连接，所述弹簧下部推板10周围设置有土板旋转手柄21，所述切割筒22设有竖向开口槽20，所述竖向开口槽一侧设有卡口23，所述卡口23与竖向开口槽之间设有卡口限位器24。

作为本发明的一种技术优化方案：所述切割筒22可在滑轨3上下自由移动。所述弹簧上部推板12与切割筒22可以利用滚珠轴承18进行相对旋转。所述土体推板9和弹簧下部推板10在弹簧11的作用下，沿着竖向开口槽20上下移动。所述在旋转土板旋转手柄21时，弹簧上部推板12、弹簧下部推板10、弹簧和土体推板9同轴共频旋转。所述土板旋转手柄21通过卡口限位器24卡紧于卡口23中，上提旋转土板旋转手柄21解除卡扣。所述大油缸6与切割筒22共竖直面轴线。

本发明在使用时，首先检查各部件连接是否可靠，切割筒是否可以在滑轨上下正常移动，手柄、活塞、小油缸以及大油缸是否正常使用，然后将支撑架底部插入到土层并保持稳定，随后转动旋转手柄并同时向上部移动，土体推板以及弹簧上部推板同时向上移动，在指定卡口位置处，旋转进入卡口，在卡口限位器的作用下锁止，向上提升手柄，带动活塞上升，油壶小单向阀在压力的作用下打开，液压油进入腔内，随后向下移动手柄，在压力的作用下大单向阀推动大油缸的活塞向下移动，推动切割筒进入土层，如此反复直至切割筒完全切完土体，打开阀门液压油重新流入油壶内，大油缸活塞回落，带动土体切割筒上升直至出露地表，随后旋转螺纹管使得切割筒与大油缸脱离，取出切割筒，转动旋转手柄，使其脱离卡口，土样在弹簧弹力的作用下逐步推出至切割筒外，原状土样在取样完成。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种机械式现场取土器，其特征在于：包括环形支架(1)、支撑架(2)、滑轨(3)、小油缸支架(4)、大油缸支架(5)、大油缸(6)、小油缸(7)、手柄(8)、土体推板(9)、弹簧下部推板(10)、弹簧(11)、弹簧上部推板(12)、油壶(13)、小单向阀(14)、活塞(15)、大单向阀(16)、阀门(17)、滚珠轴承(18)、螺纹管(19)、竖向开口槽(20)、土板旋转手柄(21)、切割筒(22)、卡口(23)和卡口限位器(24)；所述环形支架(1)分为上中下三层，上中层直径相同，下层直径大于上中层，所述支撑架(2)沿中下层分布，按120°均匀分布在环形支架(1)外侧，所述环形支架(1)的上中层内侧分布有滑轨(3)，所述小油缸支架(4)下部刚性连接上层环形支架(1)，中部刚性连接油壶(13)，上部刚性连接小油缸(7)，所述手柄(8)刚性连接活塞(15)，所述油壶(13)通过小单向阀(14)刚性连接小油缸(7)，所述大油缸(6)的上部与大油缸支架(5)刚性连接，大油缸支架(5)与上层环形支架(1)刚性连接，所述大油缸(6)通过大单向阀(16)与小油缸(7)连接，所述大油缸(6)通过阀门(17)与油壶(13)连接，所述大油缸(6)通过螺纹管(19)与切割筒(22)铰接，所述弹簧上部推板(12)与切割筒(22)通过滚珠轴承(18)连接，弹簧上部推板(12)与弹簧下部推板(10)通过弹簧(11)连接，所述弹簧下部推板(10)与土体推板(9)刚性连接，所述弹簧下部推板(10)周围设置有土板旋转手柄(21)，所述切割筒(22)设有竖向开口槽(20)，所述竖向开口槽一侧设有卡口(23)，所述卡口(23)与竖向开口槽之间设有卡口限位器(24)；

使用时，将支撑架(2)底部插入到土层并保持稳定，随后转动土板旋转手柄(21)并同时向上部移动，土体推板(9)以及弹簧上部推板(12)同时向上移动，在指定卡口(23)位置处，旋转进入卡口(23)，在卡口限位器(24)的作用下锁止，向上提升手柄(8)，带动活塞(15)上升，油壶(13)小单向阀(14)在压力的作用下打开，液压油进入腔内，随后向下移动手柄(8)，在压力的作用下大单向阀(16)推动大油缸(6)的活塞向下移动，推动切割筒(22)进入土层，如此反复直至切割筒(22)完全切完土体，打开阀门(17)液压油重新流入油壶(13)内，大油缸(6)活塞回落，带动土体切割筒(22)上升直至露出地表，随后旋转螺纹管(19)使得切割筒(22)与大油缸(6)脱离，取出切割筒(22)，转动土板旋转手柄(21)，使其脱离卡口(23)，土样在弹簧(11)弹力的作用下逐步推出至切割筒(22)外，原状土样在取样完成。

2.根据权利要求1所述的一种机械式现场取土器，其特征在于：所述切割筒(22)可在滑轨(3)上下自由移动。

3.根据权利要求1所述的一种机械式现场取土器，其特征在于：所述弹簧上部推板(12)与切割筒(22)可以利用滚珠轴承(18)进行相对旋转。

4.根据权利要求1所述的一种机械式现场取土器，其特征在于：所述土体推板(9)和弹簧下部推板(10)在弹簧(11)的作用下，沿着竖向开口槽(20)上下移动。

5.根据权利要求1所述的一种机械式现场取土器，其特征在于：在旋转所述土板旋转手柄(21)时，弹簧上部推板(12)、弹簧下部推板(10)、弹簧和土体推板(9)同轴共频旋转。

6.根据权利要求1所述的一种机械式现场取土器，其特征在于：所述土板旋转手柄(21)通过卡口限位器(24)卡紧于卡口(23)中，上提旋转土板旋转手柄(21)解除卡扣。

7.根据权利要求1所述的一种机械式现场取土器，其特征在于：所述大油缸(6)与切割筒(22)共竖直面轴线。