CN116429486A - 一种具有脚踏板的省力土钻 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土样采集技术领域，且公开了一种具有脚踏板的省力土钻，包括钻杆、套筒和折叠把手，所述折叠把手横向设置在套筒的上端，所述钻杆由多节钻管组成，所述钻管的管壁上设置有脚踏板，所述钻杆的上端插入套筒内，所述套筒内安装有固定机构，所述固定机构用于固定钻杆位于套筒中的位置，实现调节土钻插入土壤中的深度，所述套筒的上端设有固定连接有两个安装块，所述折叠把手设置在两个所述安装块之间，所述钻杆的下端设有钻头。该具有脚踏板的省力土钻，可以方便使用者发力将土钻插入土壤内进行采集作业，并且也方便收纳携带，同时也能够方便采集原状土壤。

Description

一种具有脚踏板的省力土钻

技术领域

本发明涉及土样采集技术领域，具体为一种具有脚踏板的省力土钻。

背景技术

土壤采样是现代农业、地质、水利环保、生态修复等领域中一个重要环节，通过土壤取样了解土壤性质，而土钻是用来提取不同深度处土壤样品必不可少的采样工具，采样深度依据实验目的不同而不同，从0-100厘米不等。土壤采样的采样器最常用的工具是土钻，土钻分手工操作和机械操作两类，手工操作的土钻式样甚多，有采集浅层土样的矮柄土钻，还有观察1米左右土层内剖面特征的螺丝头土钻，螺丝头土钻由于进土省力，尤其适用于观察地下水位变化，但采集土样量小；在采集供化学分析或不需原状土的物理分析用的土样时，用开口式土钻，在采集不破坏土壤结构或形状的原状土样,用套筒式土钻，手持的套筒式土钻主要是通过使用者徒手按压土钻顶端把手，将土钻按压至一定深度，虽然机械钻取土效率高，节省人力，但是不及手持式土钻使用灵活轻便，同时机械钻重量大，使用者作业时携带不方便，尽管有的土钻中采用螺纹旋式便于进土，但会破坏土壤原有的结构，无法采集原状土壤样本。

目前，由于手持套筒式土钻的取土深度在1米左右，且土钻的表面光滑，使用者只能通过手部按压手柄发力将土钻插入土壤内，导致土壤取样每次很困难。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有脚踏板的省力土钻，具备可以方便使用者发力将土钻插入土壤内进行采集作业，且也方便收纳携带，同时也能够方便采集原状土壤的优点，解决了使用者只能通过手部按压手柄发力将土钻插入土壤内，导致土壤取样每次很困难的问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种具有脚踏板的省力土钻，包括钻杆、套筒和折叠把手，所述折叠把手横向设置在套筒的上端，所述钻杆由多节钻管组成，所述钻管的管壁上设置有脚踏板，所述钻杆的上端插入套筒内；

所述套筒内安装有固定机构，所述固定机构用于固定钻杆位于套筒中的位置，实现调节土钻插入土壤中的深度；

所述套筒的上端设有固定连接有两个安装块，所述折叠把手设置在两个所述安装块之间，所述钻杆的下端设有钻头。

优选的，所述钻管的管壁上开设有矩形口，所述脚踏板设置在矩形口内，所述钻管的管壁上固定连接有两个凸起，两个所述凸起均通过铰接轴铰接有固定块，所述固定块与脚踏板的一侧固定连接，所述矩形口的上侧设有两个限位部，所述脚踏板的上端设有两个定位部，两个所述定位部之间设有卡接槽，所述定位部与限位板相接触，所述矩形口的上侧固定连接有弹性块，所述弹性块的一侧设有卡块，所述卡扣与卡接槽卡接；

所述脚踏板为弧形结构，且其弧度与钻管的弧度相同。

优选的，两个所述定位部之间设有卡接部，所述卡接部延伸至两个限位部之间，所述卡接部的边角处开设有倾斜面，且倾斜面的倾斜角度与卡块相同。

优选的，所述钻管的上端管口处内沿开设有内螺纹，所述钻管的下端管口处外沿开设有外螺纹，所述外螺纹与内螺纹相配合，所述钻头为管状结构，所述钻头的上端管口处内沿开设有连接螺纹。

优选的，所述钻头通过连接螺纹与钻杆下端的一个钻杆螺纹连接，所述钻头的下端开设有两个缺口，两个所述缺口将钻头的侧壁分割出两个切削部，所述切削部开设有切削面。

优选的，所述折叠把手包括两个把杆，两个所述把杆相对的一端均固定连接有螺纹柱，两个安装块之间共同固定连接有两个内螺纹套，两个所述内螺纹套分别与两个把杆上的螺纹柱螺纹连接，所述把杆的杆壁上套接有圆环，所述圆环的侧壁对称固定连接有两个转轴，所述安装块的侧壁通过定位孔与转轴套接，所述圆环相对的两个侧分别设有限位环和定位环，所述限位环和定位环均与把杆的杆壁固定连接。

优选的，所述固定机构包括立柱，所述立柱和立管，所述立管位于套筒内并与套筒的内壁同轴心固定连接，所述立柱同轴心设置在套筒内并固定连接有丝杆，所述丝杆的杆壁上套接有内螺纹管，所述套筒的侧壁通过安装口与内螺纹管的管壁固定连接，所述丝杆的上端延伸至内螺纹管外并固定连接有手轮，所述立柱的侧壁上套接有环形板，所述环形板的下端设有环形块，所述环形块与立柱的侧壁固定连接；

所述立管的下端管口处开设有缺口，多个所述缺口内均倾斜设置有固定杆，所述固定杆的杆壁通过销钉转动连接在缺口内，所述固定杆的一端与钻管的内壁接触，所述固定杆的另一端与环形板的上侧接触。

优选的，所述立管的内壁固定连接有多个倾斜设置的弹性片，且弹性片远离立管内壁的一端与固定杆的杆壁相接触。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种具有脚踏板的省力土钻，具备以下

有益效果：

1、本发明在使用时，通过将钻杆分成多节钻管，可以实现快速的装配组合，方便用户收纳携带，并且多节钻管上均设有可以折叠收纳的脚踏板，且通过展开不同位置的脚踏板，方便用户控制取土深度，以及在取样时发力将土钻快速的插入土壤内，同时土钻还可以改变长度，进而改变取土深度，同时，把杆和收纳钻杆的套筒还能够在取土时撞击钻杆，使钻杆能够快速插入土壤内，进而能够实现解决取土时使用者不便发力的问题，降低了土壤取样的难度。

2、本发明设置有的折叠把手，在使用时，首先将把杆旋转至水平状态，然后推动把杆使螺纹柱与内螺纹套接触，然后旋转把杆使螺纹柱与内螺纹套螺纹连接，反之，通过旋转把杆则可以快速的将螺纹柱从内螺纹套内取出，此时即可快速的完成对折叠把手的展开和折叠，方便用户使用和携带。

3、本发明设置有的固定机构，在使用时，在钻杆插入至套筒内时，用手转动手轮使丝杆在内螺纹管内旋转，此时丝杆产生位移带动立柱移动，立柱上移时，环形板上移挤压固定杆摆动，固定杆摆动时挤压钻管的内壁，此时即可通过固定杆与钻管之间的摩擦力实现对钻杆进行固定，使钻杆能够被固定在套筒此外，再需要撞击钻杆时，只需反向转动手轮使立柱下移复位，并且在弹性片的弹性力作用下推动固定杆复位，且能够实现在套筒撞击钻杆时，固定杆与钻杆不接触，避免发生卡滞现象。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻结构示意图；

图2为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中钻杆插入套筒内部时的结构示意图；

图3为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中钻管的结构示意图；

图4为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中图3的剖视图结构示意图；

图5为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中脚踏板的结构示意图；

图6为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中钻头的结构示意图；

图7为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中套筒内部固定机构的结构示意图；

图8为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中套筒和折叠把手的结构示意图；

图9为本发明提出的一种具有脚踏板的省力土钻中把杆的结构示意图。

图中：1、套筒；2、钻管；3、脚踏板；4、钻头；5、把杆；6、安装块；7、矩形口；8、外螺纹；9、内螺纹；10、限位部；11、弹性块；12、钻杆；13、卡接槽；14、卡块；15、定位部；16、倾斜面；17、卡接部；18、固定块；19、切削部；20、切削面；21、立柱；22、立管；23、环形块；24、环形板；25、固定杆；26、弹性片；27、内螺纹套；28、丝杆；29、内螺纹管；30、手轮；31、限位环；32、圆环；33、定位环；34、螺纹柱。

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。

实施例1：

参照附图1-9,一种具有脚踏板的省力土钻，包括钻杆12、套筒1和折叠把手，折叠把手横向设置在套筒1的上端，套筒1的上端设有固定连接有两个安装块6，折叠把手设置在两个安装块6之间，钻杆12由多节钻管2组成，每节钻管2的长度为20厘米，钻管2的上端管口处内沿开设有内螺纹9，钻管2的下端管口处外沿开设有外螺纹8，外螺纹8与内螺纹9相配合，钻杆12的下端设有钻头4，钻头4为管状结构，钻头4的上端管口处内沿开设有连接螺纹，钻头4通过连接螺纹与钻杆12下端的一个钻杆12螺纹连接，钻头4的下端开设有两个缺口，两个缺口将钻头4的侧壁分割出两个切削部19，切削部19开设有切削面20，钻管2的管壁上设置有脚踏板3，钻管2的管壁上开设有矩形口7，脚踏板3设置在矩形口7内，钻管2的管壁上固定连接有两个凸起，两个凸起均通过铰接轴铰接有固定块18，固定块18与脚踏板3的一侧固定连接，矩形口7的上侧设有两个限位部10，脚踏板3的上端设有两个定位部15，两个定位部15之间设有卡接槽13，定位部15与限位板相接触，矩形口7的上侧固定连接有弹性块11，弹性块11的一侧设有卡块14，卡扣与卡接槽13卡接，脚踏板3为弧形结构，且其弧度与钻管2的弧度相同；

两个定位部15之间设有卡接部17，卡接部17延伸至两个限位部10之间，卡接部17的边角处开设有倾斜面16，且倾斜面16的倾斜角度与卡块14相同钻杆12的上端插入套筒1内，套筒1内安装有固定机构，固定机构用于固定钻杆12位于套筒1中的位置，实现调节土钻插入土壤中的深度。

本发明在使用的时候，取出多个钻管2通过内螺纹9和外螺纹8配合组成钻杆12，并将钻杆12插入到套筒1内，使用固定机构对钻杆12进行固定，然后将钻头4安装在钻杆12下端，最后将折叠把手固定在两个安装块6之间，此时即可完成对土钻的组装，在使用时，将处于B位置的钻管2上的脚踏板3旋转至与钻杆12垂直的状态，此时，脚踏板3的一侧接触矩形口7的下侧，且固定块18和铰接轴配合形成另外两个止点，且这两个支点与脚踏板3和矩形口7的接触点不在同一竖直面上，进而能够起到支撑脚踏板3的作用，此时使用者可以双手把持折叠把手，单脚踩踏脚踏板3，实现利用使用者的体重和脚部的踩踏力将土钻快速的插入土壤内部，在实际使用时，当取土深度为35厘米时，首先将B位置的钻管2管壁上的脚踏板旋转至水平状态，用单脚发力踩踏脚踏板3，当土钻快接近20厘米处时，将B位置的钻管2管壁上的脚踏板3折叠至原始状态(竖直状态)，展开C位置的钻管2管壁上的脚踏板至水平状态，继续用单脚发力踩踏，直至钻杆12下单插入土壤内35厘米处，即B位置的钻管2露出地面5厘米

综上所述，当取土深度为55厘米时，首先将B位置的钻管2上的脚踏板3展开至水平状态，之后用力踩踏，当土钻钻杆12上的A位置的钻管2没入土壤内时，将B位置的钻管2上的脚踏板3收拢，展开C位置的钻管2上的脚踏板3，再次用脚踩踏脚踏板3发力将B位置的钻管2插入土壤内，如此循环操作上述步骤直至C位置的钻管2没入土壤内15厘米，即可控制取土至55厘米处，进而能够实现方便用于控制取土深度，且方便用户踩踏发力，降低取土的难度，

此外，在土壤较为坚硬时，解除固定机构对钻杆12的固定，由于钻杆12与套筒1之间为套接，因此在解除固定的情况下，直接用手提起折叠把手，且保证套筒1不从钻杆12上滑落，然后用里向下拉动套筒1和折叠把手，此时，套筒1在滑落至下止点与钻杆12上端接触后形成撞击，此时即可利用套筒1和折叠把手的重量实现对钻杆12的撞击，使得钻杆12能够在连续的撞击下快速插入土壤内，进而能够方便用户使用，同时，在钻杆12的所有钻管2全部露出套筒1外部时，整个土钻的最大钻伸为钻杆12和套筒1的长度之和，进而能够实现增加土钻取土深度的目的。

实施例2：基于实施例1有所不同的是；

参照附图8-9,折叠把手包括两个把杆5，两个把杆5相对的一端均固定连接有螺纹柱34，两个安装块6之间共同固定连接有两个内螺纹套27，两个内螺纹套27分别与两个把杆5上的螺纹柱34螺纹连接，把杆5的杆壁上套接有圆环32，圆环32的侧壁对称固定连接有两个转轴，安装块6的侧壁通过定位孔与转轴套接，圆环32相对的两个侧分别设有限位环31和定位环33，限位环31和定位环33均与把杆5的杆壁固定连接。

本发明设置有的折叠把手，在使用时，首先将把杆5旋转至水平状态，然后推动把杆5使螺纹柱34与内螺纹套27接触，然后旋转把杆5使螺纹柱34与内螺纹套27螺纹连接，反之，通过旋转把杆5则可以快速的将螺纹柱34从内螺纹套27内取出，此时即可快速的完成对折叠把手的展开和折叠，方便用户使用和携带。

实施例3：基于实施例1有所不同的是；

参照附图7,固定机构包括立柱21，立柱21和立管22，立管22位于套筒1内并与套筒1的内壁同轴心固定连接，立柱21同轴心设置在套筒1内并固定连接有丝杆28，丝杆28的杆壁上套接有内螺纹管29，套筒1的侧壁通过安装口与内螺纹管29的管壁固定连接，丝杆28的上端延伸至内螺纹管29外并固定连接有手轮30，立柱21的侧壁上套接有环形板24，环形板24的下端设有环形块23，环形块23与立柱21的侧壁固定连接；

立管22的下端管口处开设有缺口，多个缺口内均倾斜设置有固定杆25，固定杆25的杆壁通过销钉转动连接在缺口内，固定杆25的一端与钻管2的内壁接触，固定杆25的另一端与环形板24的上侧接触，立管22的内壁固定连接有多个倾斜设置的弹性片26，且弹性片26远离立管22内壁的一端与固定杆25的杆壁相接触。

本发明设置有的固定机构，在使用时，在钻杆12插入至套筒1内时，用手转动手轮30使丝杆28在内螺纹管29内旋转，此时丝杆28产生位移带动立柱21移动，立柱21上移时，环形板24上移挤压固定杆25摆动，固定杆25摆动时挤压钻管2的内壁，此时即可通过固定杆25与钻管2之间的摩擦力实现对钻杆12进行固定，使钻杆12能够被固定在套筒1此外，再需要撞击钻杆12时，只需反向转动手轮30使立柱21下移复位，并且在弹性片26的弹性力作用下推动固定杆25复位，且能够实现在套筒1撞击钻杆12时，固定杆25与钻杆12不接触，避免发生卡滞现象。

需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种具有脚踏板的省力土钻，包括钻杆(12)、套筒(1)和折叠把手，所述折叠把手横向设置在套筒(1)的上端，其特征在于：所述钻杆(12)由多节钻管(2)组成，所述钻管(2)的管壁上设置有脚踏板(3)，所述钻杆(12)的上端插入套筒(1)内；

所述套筒(1)内安装有固定机构，所述固定机构用于固定钻杆(12)位于套筒(1)中的位置，实现调节土钻插入土壤中的深度；

所述套筒(1)的上端设有固定连接有两个安装块(6)，所述折叠把手设置在两个所述安装块(6)之间，所述钻杆(12)的下端设有钻头(4)。

2.根据权利要求1所述的一种具有脚踏板的省力土钻，其特征在于：所述钻管(2)的管壁上开设有矩形口(7)，所述脚踏板(3)设置在矩形口(7)内，所述钻管(2)的管壁上固定连接有两个凸起，两个所述凸起均通过铰接轴铰接有固定块(18)，所述固定块(18)与脚踏板(3)的一侧固定连接，所述矩形口(7)的上侧设有两个限位部(10)，所述脚踏板(3)的上端设有两个定位部(15)，两个所述定位部(15)之间设有卡接槽(13)，所述定位部(15)与限位板相接触，所述矩形口(7)的上侧固定连接有弹性块(11)，所述弹性块(11)的一侧设有卡块(14)，所述卡扣与卡接槽(13)卡接；

所述脚踏板(3)为弧形结构，且其弧度与钻管(2)的弧度相同。

3.根据权利要求2所述的一种具有脚踏板的省力土钻，其特征在于：两个所述定位部(15)之间设有卡接部(17)，所述卡接部(17)延伸至两个限位部(10)之间，所述卡接部(17)的边角处开设有倾斜面(16)，且倾斜面(16)的倾斜角度与卡块(14)相同。

4.根据权利要求1所述的一种具有脚踏板的省力土钻，其特征在于：所述钻管(2)的上端管口处内沿开设有内螺纹(9)，所述钻管(2)的下端管口处外沿开设有外螺纹(8)，所述外螺纹(8)与内螺纹(9)相配合，所述钻头(4)为管状结构，所述钻头(4)的上端管口处内沿开设有连接螺纹。

5.根据权利要求4所述的一种具有脚踏板的省力土钻，其特征在于：所述钻头(4)通过连接螺纹与钻杆(12)下端的一个钻杆(12)螺纹连接，所述钻头(4)的下端开设有两个缺口，两个所述缺口将钻头(4)的侧壁分割出两个切削部(19)，所述切削部(19)开设有切削面(20)。

6.根据权利要求1所述的一种具有脚踏板的省力土钻，其特征在于：所述折叠把手包括两个把杆(5)，两个所述把杆(5)相对的一端均固定连接有螺纹柱(34)，两个安装块(6)之间共同固定连接有两个内螺纹套(27)，两个所述内螺纹套(27)分别与两个把杆(5)上的螺纹柱(34)螺纹连接，所述把杆(5)的杆壁上套接有圆环(32)，所述圆环(32)的侧壁对称固定连接有两个转轴，所述安装块(6)的侧壁通过定位孔与转轴套接，所述圆环(32)相对的两个侧分别设有限位环(31)和定位环(33)，所述限位环(31)和定位环(33)均与把杆(5)的杆壁固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种具有脚踏板的省力土钻，其特征在于：所述固定机构包括立柱(21)，所述立柱(21)和立管(22)，所述立管(22)位于套筒(1)内并与套筒(1)的内壁同轴心固定连接，所述立柱(21)同轴心设置在套筒(1)内并固定连接有丝杆(28)，所述丝杆(28)的杆壁上套接有内螺纹管(29)，所述套筒(1)的侧壁通过安装口与内螺纹管(29)的管壁固定连接，所述丝杆(28)的上端延伸至内螺纹管(29)外并固定连接有手轮(30)，所述立柱(21)的侧壁上套接有环形板(24)，所述环形板(24)的下端设有环形块(23)，所述环形块(23)与立柱(21)的侧壁固定连接；

所述立管(22)的下端管口处开设有缺口，多个所述缺口内均倾斜设置有固定杆(25)，所述固定杆(25)的杆壁通过销钉转动连接在缺口内，所述固定杆(25)的一端与钻管(2)的内壁接触，所述固定杆(25)的另一端与环形板(24)的上侧接触。

8.根据权利要求7所述的一种具有脚踏板的省力土钻，其特征在于：所述立管(22)的内壁固定连接有多个倾斜设置的弹性片(26)，且弹性片(26)远离立管(22)内壁的一端与固定杆(25)的杆壁相接触。

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