CN117288546A - 一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，涉及研磨装置技术领域。包括切割、加压机构、研磨机构、过滤机构，切割机构、加压机构包括转动片，通过转动片上第一搅拌片和第一刀片进行加压处理和切割处理，同时，转动片角度可调节，即加压效果和切割效果可调节，以满足不同的使用需求，研磨机构包括压料轮，通过压料轮对土壤颗粒进行研磨处理，并在离心的作用下，土壤颗粒相互碰撞粉碎，实现复合研磨处理，使研磨效果提升，过滤机构包括过滤膜，通过不同的过滤膜进行过滤，并在离心力的作用下，到达烘干腔室，进行快速烘干处理，最终土壤研磨后的颗粒从成品出料口出去，由工作人员进行收集。

Description

一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置

技术领域

本发明涉及研磨装置技术领域，具体为一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置。

背景技术

土壤成分比较复杂，一般由矿物质、水分、空气等固、液、气三相组成的，我们通过对土壤进行研磨来进行化学分析或测试各项指标，以检查土壤是否污染或其他分析，目前，一般采用人工进行研磨，该种方式费时费力，且研磨质量难以统一，目前有一种土壤研磨装置（专利号：CN 109331913 A），采用研磨轮进行研磨，虽能在一定程度上，解决上述部分问题，但同时也有一定的问题，（1）单次研磨，研磨效果较差，（2）无烘干机构，依然需要外部进行烘干，（3）无切割机构，无法对土壤进行快速分解。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

包括外壳，所述外壳下方安装有加压机构，所述加压机构下方安装有隔板A，所述隔板A下方安装有研磨机构，所述研磨机构下方安装有隔板B，所述隔板B下方安装有传动机构，所述传动机构下方安装有隔板C，所述隔板C下方安装有过滤机构，所述加压机构对研磨机构进行加压处理，所述研磨机构对土壤进行研磨处理，所述传动机构对研磨机构、加压机构、过滤机构提供动力，所述过滤机构对研磨后的土壤进行过滤处理。

所述加压机构包括凸轮、转动片，所述外壳上安装有顶板，所述顶板下方安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴上安装有主动盘A，所述主动盘A一侧转动安装有棘爪A，所述棘爪A一侧安装有电磁铁A，所述主动盘A另一侧转动安装有棘爪B，所述棘爪B一侧安装有电磁铁B，所述主动盘A外侧安装有凸轮，所述凸轮上侧第一层设置有第一棘轮齿形，所述凸轮上侧第二层设置有第二棘轮齿形，所述凸轮下侧通过轴承安装于驱动电机输出轴上，所述凸轮上安装有转动杆，所述转动杆一侧设置有齿形结构，所述转动杆上安装有转动片，所述转动片由第一搅拌片、第一刀片、第一转轴组成，所述第一搅拌片和第一刀片安装于第一转轴上，所述转动杆一侧安装有齿条A，所述转动杆另一侧安装有齿条B，所述齿条A、齿条B滑动安装于凸轮上，所述齿条A一侧安装有电磁铁C，所述齿条B一侧安装有电磁铁D，所述电磁铁C、电磁铁D安装于凸轮上，所述转动片外侧安装有密封套筒A，所述密封套筒A、顶板、隔板A形成加压腔室，所述顶板上设置有第一进气口、第一出气口，所述第一进气口、第一出气口上均安装有第一控制阀，所述隔板A上设置有第一下料口，所述第一搅拌片与第一刀片为间隔180度安装，所述第一进气口设置于顶板左侧，所述第一出气口设置于顶板右侧，所述第一出气口和第一出气口均通过管道分别与第一控制阀连接，所述第一搅拌片为方形结构，所述第一刀片为三角形结构。

驱动电机带动主动盘A旋转，电磁铁B得电，电磁铁B伸缩杆（电磁铁上的伸缩杆，是电磁铁在吸合过程中往复移动的部件，电磁铁为推拉式电磁铁，为现有技术，以下电磁铁均为相同设置）将棘爪B推出与第二棘轮齿形啮合，主动盘A通过棘爪B带动凸轮旋转，凸轮带动转动杆旋转，转动杆带动转动片旋转，转动片在加压腔室内转动时，转动片上第一搅拌片以斜切的方式，挤压第一搅拌片受力面的空气，并在受力面位置处产生负压，使上侧空气持续向下推动，上侧位置的空气主要由外部空气经过第一控制阀、第一进气口持续进入加压腔室，使加压腔室压力增大，在加压过程中，第一出气口上第一控制阀关闭，保证气体不出去，可进行持续加压，同时，转动片上第一刀片可对加压腔室内土壤颗粒进行切割，以便于后续进行研磨处理，同时，可调节转动片的斜切角度，来适应不同压力要求和切割要求；

加压腔室转动片角度调节方式：当转动片在加压腔室旋转过程中，转动片靠近第一下料口或第一出气口时，电磁铁C得电，电磁铁C上伸缩杆伸出推动齿条A移动，齿条A与转动杆啮合，并带动转动杆转动一定角度，转动杆带动转动片上第一搅拌片和第一刀片转动一定角度，即可当第一搅拌片的角度发生变化时，相邻两个第一搅拌片之间所形成的容积将发生变化，在转动片旋转过程中，进入该容积的空气量将发生变化，外部空气进入加压腔室的流量将发生变化，第一刀片切割角度发生变化，土壤接触第一刀片的接触面积发生变化，最后，加压腔室内压力和切割效果，将发生变化。

所述研磨机构包括压料轮，所述驱动电机输出轴上安装有主动盘B，所述凸轮下方安装有旋转轴A，所述旋转轴A一侧安装有旋转轴B，所述旋转轴A、旋转轴B上端均安装有第一弹簧，所述第一弹簧一端安装于旋转轴A、旋转轴B上，所述第一弹簧另一端安装于隔板A上，所述主动盘B外侧安装有从动盘，所述旋转轴A、旋转轴B滑动安装于从动盘上，所述旋转轴A上安装有压料轮、吹气筒、刮板，所述吹气筒通过管道与第一控制阀连接；

所述传动机构包括行星架板，所述从动盘下方安装有行星架板，所述行星架板下方一侧通过轴承转动安装有从动齿轮A，所述行星架板下方另一侧通过轴承转动安装有从动齿轮B，所述驱动电机输出轴上安装有主动齿轮，所述主动齿轮同时与所述从动齿轮A、从动齿轮B啮合，所述从动齿轮A外侧安装有齿圈板，所述齿圈板同时与所述从动齿轮A、从动齿轮B啮合，所述齿圈板外侧设置有第三棘轮齿形，所述行星架板外侧设置有第四棘轮齿形，所述第三棘轮齿形外侧安装有棘爪C，所述棘爪C一侧安装有电磁铁E，所述第四棘轮齿形外侧安装有棘爪D，所述棘爪D一侧安装有电磁铁F，所述电磁铁E、电磁铁F安装于隔板C上，所述旋转轴A外侧安装有密封套筒C，所述密封套筒C、隔板B、隔板A形成研磨腔室，所述密封套筒C上设置有第二下料口、第二进料口、第二进气口、第二出气口，所述第二进气口通过管道、第一控制阀与第一出气口连通，所述第二进料口上安装有第二控制阀，所述第二控制阀通过管道与第一下料口连通。

凸轮旋转时，由于凸轮的纵向截面呈 “D”型，当凸轮下侧先接触旋转轴A时，凸轮将旋转轴A压下，旋转轴A向下移动并压缩第一弹簧，由于旋转轴A最下方加工有第一矩形凸台，从动齿轮A中部加工有第一矩形槽，且第一矩形凸台与第一矩形槽为配合加工，第一矩形凸台位于第一矩形槽的上方，因此，旋转轴A下侧第一矩形凸台将插入从动齿轮A中部的第一矩形槽中，同时，驱动电机带动主动盘B、主动齿轮旋转，电磁铁F得电，电磁铁F上伸缩杆推动棘爪D转动并压缩第一扭簧，棘爪D与行星架板上的第四棘轮齿形进行啮合，将行星架板进行单向锁定，此时，主动齿轮带动从动齿轮A正转，主动齿轮带动从动齿轮B反转，由于旋转轴A通过第一矩形凸台、第一矩形槽进行配合，从动齿轮A将带动旋转轴A正转，当凸轮接触旋转轴B时，与上述传动同理，此时，从动齿轮B将带动旋转轴B反转，通过上述设计，可实现凸轮在旋转的过程中，交错压下旋转轴A、旋转轴B，使旋转轴A、旋转轴B交错旋转，且旋转轴A、旋转轴B旋转方向相反；

主动盘B旋转时，将产生离心力，主动盘B一侧将研磨腔室内土壤颗粒向外甩，同时，旋转轴B旋转时，由于压料轮始终接触隔板B上侧，当旋转轴B旋转时，压料轮将在旋转轴B的带动下同时公转和自转，压料轮在公转过程中，将产生离心力，将土壤颗粒向研磨腔室中部甩，因此，两侧的土壤颗粒将碰撞，碰撞后将变成较小颗粒，将便于压料轮进行研磨，旋转轴A转动时的工作过程与上述同理，两侧的压料轮交替工作，可对土壤进一步破碎，使研磨后颗粒更小。

所述过滤机构包括过滤膜A，所述驱动电机输出轴上安装有主动盘C，所述主动盘C上转动安装有拨杆A，所述拨杆A一侧设置有第一凸台，所述第一凸台上转动安装有拨杆B，所述拨杆B一侧设置有第二凸台，所述第一凸台上安装有定位轮A，所述第二凸台上安装有定位轮B，所述主动盘C外侧安装有密封套筒F，所述密封套筒F外侧安装有密封套筒E，所述密封套筒E外侧安装有密封套筒D，所述第一凸台上安装有过滤膜A，所述过滤膜A一侧安装于主动盘C上，所述过滤膜A另一侧安装于第一凸台上，所述第二凸台上安装有过滤膜B，所述过滤膜B一侧安装于主动盘C上，所述过滤膜B另一侧安装于第二凸台上，所述过滤膜B一侧安装有过滤膜C，所述过滤膜C一侧安装于第一凸台上，所述过滤膜C另一侧安装于第二凸台上，所述过滤膜A、过滤膜B、过滤膜C形成过滤膜腔室，所述密封套筒D、密封套筒E之间安装有环形隔板，所述环形隔板下方安装有加热丝，所述加热丝安装于隔板C上，所述密封套筒E、密封套筒D、环形隔板、外壳形成烘干腔室，所述外壳上设置有成品出料口，所述成品出料口上安装有第三控制阀，所述第三控制阀通过管道与烘干腔室连通。

驱动电机带动主动盘C旋转，主动盘C带动拨杆A、拨杆B旋转，由于拨杆A在旋转的过程中，拨杆A产生离心力将拉动复位弹簧，拨杆A带动下侧第一凸台上的定位轮A同步旋转，由于定位轮A下侧设置有第一电磁铁，且密封套筒E内壁上安装有第二永久磁铁，当第一电磁铁得电时，第一电磁铁将带动定位轮A接触密封套筒E内壁上的第二永久磁铁，同理，第二电磁铁得电，拨杆B下侧第二凸台上的定位轮B将接触密封套筒E内壁上的第二永久磁铁，定位轮A、定位轮B将在密封套筒E内壁上转动，由于第一凸台上安装有过滤膜A，过滤膜A将在过滤腔室内旋转，当过滤腔室内土壤颗粒小于过滤膜A上空隙时，将进入过滤膜A后的第一过滤腔室，当定位轮B与密封套筒E内壁上的第二永久磁铁不接触时，即第二电磁铁失电，在拨杆B旋转离心力作用下，定位轮B接触密封套筒D，之后，第二电磁铁得电，第二电磁铁与密封套筒D内壁上第四永久磁铁进行吸合，第二电磁铁带动定位轮B在密封套筒D内壁上转动，此时，第一过滤腔室内的土壤颗粒在第一过滤腔室外侧角落，并通过第一排料口进入烘干腔室进行烘干处理，当驱动电机反转时，过滤膜B将会被使用，土壤颗粒通过过滤膜B进入第二过滤膜腔室，最后从第一排料口进入烘干腔室，具体传动过程与上述同理。

所述过滤膜腔室内安装有隔离膜，所述隔离膜一侧安装于主动盘C上，所述隔离膜另一侧安装于第二凸台上，所述隔离膜将所述过滤腔室分为第一过滤腔室和第二过滤腔室，所述第一过滤腔室和第二过滤腔室一侧均设置有第一排料口。

所述密封套筒F上设置有第三进料口，所述第三进料口上安装有第四控制阀，所述第四控制阀通过管道与第二下料口连通，密封套筒E上设置有环形滑动槽，所述环形滑动槽内安装有环形滑动板，所述环形滑动板与密封套筒E滑动连接。

所述棘爪A、棘爪B、棘爪C、棘爪D上均安装有第一扭簧，所述电磁铁A、电磁铁B、电磁铁C、电磁铁D、电磁铁E、电磁铁F均为反装设置，所述棘爪A与棘爪B为镜像安装，所述第一棘轮齿形与第二棘轮齿形为镜像加工，所述棘爪A、棘爪B分别与第一棘轮齿形、第二棘轮齿形配合加工，所述棘爪C与棘爪D镜像安装，所述第三棘轮齿形与第四棘轮齿形为镜像加工，所述棘爪C、棘爪D分别与第三棘轮齿形、第四棘轮齿形配合加工。

所述密封套筒F外侧安装有第一永久磁铁，所述密封套筒E内侧安装有第二永久磁铁，所述密封套筒E外侧安装有第三永久磁铁，所述密封套筒D内侧安装有第四永久磁铁，所述定位轮A下侧安装有第一电磁铁，所述定位轮B下侧安装有第二电磁铁，所述拨杆A上竖直设置有第一拉杆，所述第一拉杆上安装有复位弹簧，所述复位弹簧一侧安装于主动盘C上。

所述凸轮纵向截面呈“D”型，所述从动齿轮A、从动齿轮B中部设置有第一矩形槽，所述旋转轴A、旋转轴B下侧加工有第一矩形凸台。

所述顶板上安装有控制面板，所述控制面板内设置有控制系统，所述控制面板上设置有启动按钮、停止按钮、急停按钮，所述顶板上设置有土壤加注口，所述土壤加注口通过管道与加压腔室连通，所述驱动电机内置有编码器。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、自动切割、加压一体化设计，便于土壤颗粒的输送和破碎。通过第一刀片和第一搅拌片来进行切割处理和加压处理，并将加压的空气用于土壤颗粒输送，切割完的土壤颗粒直径较小，将便于研磨机构进行研磨，可对加压腔室内土壤进行第一次打散和搅拌，进行预处理，加压空气同时作用于研磨机构中，研磨的同时，对土壤颗粒进行吹气，对土壤颗粒进行第二次打散，效果更佳，更便于过滤机构进行过滤，提高研磨效果。

2、自动烘干，多层研磨过滤，满足土壤研磨实际需求。通过过滤膜A、过滤膜B、过滤膜C进行过滤，并通过离心力将土壤颗粒破碎的更小，最终研磨后的颗粒通过加热丝进行烘干处理，由于加压机构将土壤颗粒进行加压雾化处理，烘干时，将更加快速和均匀。

3、可调节设计，应对不同使用场合。转动片在加压腔室旋转过程中，转动片靠近第一下料口或第一出气口时，电磁铁C得电，电磁铁C上伸缩杆伸出推动齿条A移动，齿条A与转动杆啮合，并带动转动杆转动一定角度，转动杆带动转动片上第一搅拌片和第一刀片转动一定角度，即可当第一搅拌片的角度发生变化时，相邻两个第一搅拌片之间所形成的容积将发生变化，在转动片旋转过程中，进入该容积的空气量将发生变化，外部空气进入加压腔室的流量将发生变化，第一刀片切割角度发生变化，土壤接触第一刀片的接触面积发生变化，最后，加压腔室内压力和切割效果，将发生变化。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明整体结构示意图；

图2是图1去掉顶板的俯视图；

图3是图2中A区域的局部放大图；

图4是图2中B-B位置处的全剖视图；

图5是图2中C区域的局部放大图；

图6是图2去掉加压机构等组件的机构示意图；

图7是图6去掉外壳等组件的结构示意图；

图8是图7的俯视图；

图9是图7去掉研磨机构等组件的结构示意图；

图10是图9的仰视图；

图11是图10中D区域的局部放大图；

图12是图10去掉拨杆A、拨杆B等组件的结构示意图；

图13是图12的立体结构示意图；

图14是图13去掉环形隔板等组件的结构示意图；

图15是过滤膜A、过滤膜B、隔离膜等的示意图；

图16是图2中E区域的局部放大图。

图中：1、控制面板；11、外壳；12、顶板；13、隔板A；14、隔板B；15、隔板C；151、环形隔板；16、密封套筒C；17、土壤加注口；18、密封套筒A；191、成品出料口；2、驱动电机；21、转动杆；22、转动片；23、凸轮；24、电磁铁C；241、电磁铁D；25、齿条A；251、齿条B；26、主动盘A；27、棘爪A；271、棘爪B；28、电磁铁A；281、电磁铁B；3、旋转轴A；31、旋转轴B；32、压料轮；33、吹气筒；34、刮板；35、主动盘B；36、从动盘；4、行星架板；41、齿圈板；42、密封套筒D；421、密封套筒E；422、密封套筒F；43、主动齿轮；44、从动齿轮A；45、从动齿轮B；46、棘爪C；461、棘爪D；47、电磁铁E；471、电磁铁F；48、加热丝；5、主动盘C；51、拨杆A；52、定位轮A；53、拨杆B；54、定位轮B；55、复位弹簧；56、过滤膜A；57、过滤膜B；58、过滤膜C；59、隔离膜。

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-图16，本发明提供技术方案：

包括外壳11，外壳11下方安装有加压机构，加压机构下方安装有隔板A13，隔板A13下方安装有研磨机构，研磨机构下方安装有隔板B14，隔板B14下方安装有传动机构，传动机构下方安装有隔板C15，隔板C15下方安装有过滤机构，加压机构对研磨机构进行加压处理，研磨机构对土壤进行研磨处理，传动机构对研磨机构、加压机构、过滤机构提供动力，过滤机构对研磨后的土壤进行过滤处理。

加压机构包括凸轮23、转动片22，外壳11上安装有顶板12，顶板12下方安装有驱动电机2，驱动电机2输出轴上安装有主动盘A26，主动盘A26一侧转动安装有棘爪A27，棘爪A27一侧安装有电磁铁A28，主动盘A26另一侧转动安装有棘爪B271，棘爪B271一侧安装有电磁铁B281，主动盘A26外侧安装有凸轮23，凸轮23上侧第一层设置有第一棘轮齿形，凸轮23上侧第二层设置有第二棘轮齿形，凸轮23下侧通过轴承安装于驱动电机2输出轴上，凸轮23上安装有转动杆21，转动杆21一侧设置有齿形结构，转动杆21上安装有转动片22，转动片22由第一搅拌片、第一刀片、第一转轴组成，第一搅拌片和第一刀片安装于第一转轴上，转动杆21一侧安装有齿条A25，转动杆21另一侧安装有齿条B251，齿条A25、齿条B251滑动安装于凸轮23上，齿条A25一侧安装有电磁铁C24，齿条B251一侧安装有电磁铁D241，电磁铁C24、电磁铁D241安装于凸轮23上，转动片22外侧安装有密封套筒A18，密封套筒A18、顶板12、隔板A13形成加压腔室，顶板12上设置有第一进气口、第一出气口，第一进气口、第一出气口上均安装有第一控制阀，隔板A13上设置有第一下料口。

驱动电机2带动主动盘A26旋转，电磁铁B281得电，电磁铁B281伸缩杆将棘爪B271推出与第二棘轮齿形啮合，主动盘A26通过棘爪B271带动凸轮23旋转，凸轮23带动转动杆21旋转，转动杆21带动转动片22旋转，转动片22在加压腔室内转动时，转动片22上第一搅拌片以斜切的方式，挤压第一搅拌片受力面的空气，并在受力面位置处产生负压，使上侧空气持续向下推动，上侧位置的空气主要由外部空气经过第一控制阀、第一进气口持续进入加压腔室，使加压腔室压力增大，在加压过程中，第一出气口上第一控制阀关闭，保证气体不出去，可进行持续加压，同时，转动片22上第一刀片可对加压腔室内土壤颗粒进行切割，以便于后续进行研磨处理，同时，可调节转动片22的斜切角度，来适应不同压力要求和切割要求；

加压腔室转动片22角度调节方式：驱动电机2带动当转动片22在加压腔室旋转过程中，驱动电机2内部的编码器实时检测转动片22的位置，编码器实时将数据反馈给控制系统，通过控制系统进行处理，来控制电磁铁C24的得电或失电，转动片22靠近第一下料口或第一出气口时，电磁铁C24得电，电磁铁C24上伸缩杆伸出推动齿条A25移动，齿条A25与转动杆21啮合，并带动转动杆21转动一定角度，转动杆21带动转动片22上第一搅拌片和第一刀片转动一定角度，即可当第一搅拌片的角度发生变化时，相邻两个第一搅拌片之间所形成的容积将发生变化，在转动片22旋转过程中，进入该容积的空气量将发生变化，外部空气进入加压腔室的流量将发生变化，第一刀片切割角度发生变化，土壤接触第一刀片的接触面积发生变化，最后，加压腔室内压力和切割效果，将发生变化。

研磨机构包括压料轮32，驱动电机2输出轴上安装有主动盘B35，凸轮23下方安装有旋转轴A3，旋转轴A3一侧安装有旋转轴B31，旋转轴A3、旋转轴B31上端均安装有第一弹簧，第一弹簧一端安装于旋转轴A3、旋转轴B31上，第一弹簧另一端安装于隔板A13上，主动盘B35外侧安装有从动盘36，旋转轴A3、旋转轴B31滑动安装于从动盘36上，旋转轴A3上安装有压料轮32、吹气筒33、刮板34，吹气筒33通过管道与第一控制阀连接；

传动机构包括行星架板4，从动盘36下方安装有行星架板4，行星架板4下方一侧通过轴承转动安装有从动齿轮A44，行星架板4下方另一侧通过轴承转动安装有从动齿轮B45，驱动电机2输出轴上安装有主动齿轮43，主动齿轮43同时与从动齿轮A44、从动齿轮B45啮合，从动齿轮A44外侧安装有齿圈板41，齿圈板41同时与从动齿轮A44、从动齿轮B45啮合，齿圈板41外侧设置有第三棘轮齿形，行星架板4外侧设置有第四棘轮齿形，第三棘轮齿形外侧安装有棘爪C46，棘爪C46一侧安装有电磁铁E47，第四棘轮齿形外侧安装有棘爪D461，棘爪D461一侧安装有电磁铁F471，电磁铁E47、电磁铁F471安装于隔板C15上，旋转轴A3外侧安装有密封套筒C16，密封套筒C16、隔板B14、隔板A13形成研磨腔室，密封套筒C16上设置有第二下料口、第二进料口、第二进气口、第二出气口，第二进气口通过管道、第一控制阀与第一出气口连通，第二进料口上安装有第二控制阀，第二控制阀通过管道与第一下料口连通。

凸轮23旋转时，由于凸轮23的纵向截面呈 “D”型，当凸轮23下侧先接触旋转轴A3时，凸轮23将旋转轴A3压下，旋转轴A3向下移动并压缩第一弹簧，由于旋转轴A3最下方加工有第一矩形凸台，从动齿轮A44中部加工有第一矩形槽，且第一矩形凸台与第一矩形槽为配合加工，第一矩形凸台位于第一矩形槽的上方，因此，旋转轴A3下侧第一矩形凸台将插入从动齿轮A44中部的第一矩形槽中，同时，驱动电机2带动主动盘B35、主动齿轮43旋转，电磁铁F471得电，电磁铁F471上伸缩杆推动棘爪D461转动并压缩第一扭簧，棘爪D461与行星架板4上的第四棘轮齿形进行啮合，将行星架板4进行单向锁定，此时，主动齿轮43带动从动齿轮A44正转，主动齿轮43带动从动齿轮B45反转，由于旋转轴A3通过第一矩形凸台、第一矩形槽进行配合，从动齿轮A44将带动旋转轴A3正转，当凸轮23接触旋转轴B31时，与上述传动同理，此时，从动齿轮B45将带动旋转轴B31反转，通过上述设计，可实现凸轮23在旋转的过程中，交错压下旋转轴A3、旋转轴B31，使旋转轴A3、旋转轴B31交错旋转，且旋转轴A3、旋转轴B31旋转方向相反；

主动盘B35旋转时，将产生离心力，当研磨腔室的土壤颗粒接触主动盘B35时，主动盘B35将土壤颗粒向外甩，同时，旋转轴B31旋转时，由于压料轮32始终接触隔板B14上侧，当旋转轴B31旋转时，压料轮32将在旋转轴B31的带动下同时公转和自转，压料轮32在公转过程中，将产生离心力，将土壤颗粒向研磨腔室中部甩，因此，两侧的土壤颗粒将碰撞，碰撞后将变成较小颗粒，将便于压料轮32进行研磨，旋转轴A3转动时的工作过程与上述同理，两侧的压料轮32交替工作，可对土壤进一步破碎，使研磨后颗粒更小。

过滤机构包括过滤膜A56，驱动电机2输出轴上安装有主动盘C5，主动盘C5上转动安装有拨杆A51，拨杆A51一侧设置有第一凸台，第一凸台上转动安装有拨杆B53，拨杆B53一侧设置有第二凸台，第一凸台上安装有定位轮A52，第二凸台上安装有定位轮B54，主动盘C5外侧安装有密封套筒F422，密封套筒F422外侧安装有密封套筒E421，密封套筒E421外侧安装有密封套筒D42，第一凸台上安装有过滤膜A56，过滤膜A56一侧安装于主动盘C5上，过滤膜A56另一侧安装于第一凸台上，第二凸台上安装有过滤膜B57，过滤膜B57一侧安装于主动盘C5上，过滤膜B57另一侧安装于第二凸台上，过滤膜B57一侧安装有过滤膜C58，过滤膜C58一侧安装于第一凸台上，过滤膜C58另一侧安装于第二凸台上，过滤膜A56、过滤膜B57、过滤膜C58形成过滤膜腔室，密封套筒D42、密封套筒E421之间安装有环形隔板151，环形隔板151下方安装有加热丝48，加热丝48安装于隔板C15上，密封套筒E421、密封套筒D42、环形隔板151、外壳11形成烘干腔室，外壳11上设置有成品出料口191，成品出料口191上安装有第三控制阀，第三控制阀通过管道与烘干腔室连通。

驱动电机2带动主动盘C5旋转，主动盘C5带动拨杆A51、拨杆B53旋转，由于拨杆A51在旋转的过程中，拨杆A51产生离心力将拉动复位弹簧55，拨杆A51带动下侧第一凸台上的定位轮A52同步旋转，由于定位轮A52下侧设置有第一电磁铁，且密封套筒E421内壁上安装有第二永久磁铁，当第一电磁铁得电时，第一电磁铁将带动定位轮A52接触密封套筒E421内壁上的第二永久磁铁，同理，第二电磁铁得电，拨杆B53下侧第二凸台上的定位轮B54将接触密封套筒E421内壁上的第二永久磁铁，定位轮A52、定位轮B54将在密封套筒E421内壁上转动，由于第一凸台上安装有过滤膜A56，过滤膜A56将在过滤腔室内旋转，当过滤腔室内土壤颗粒小于过滤膜A56上空隙时，将进入过滤膜A56后的第一过滤腔室，当定位轮B54与密封套筒E421内壁上的第二永久磁铁不接触时，即第二电磁铁失电，在拨杆B53旋转离心力作用下，定位轮B54接触密封套筒D42，之后，第二电磁铁得电，第二电磁铁与密封套筒D42内壁上第四永久磁铁进行吸合，第二电磁铁带动定位轮B54在密封套筒D42内壁上转动，此时，第一过滤腔室内的土壤颗粒在第一过滤腔室外侧角落，并通过第一排料口进入烘干腔室进行烘干处理，当驱动电机2反转时，过滤膜B57将会被使用，土壤颗粒通过过滤膜B57进入第二过滤膜腔室，最后从第一排料口进入烘干腔室，具体传动过程与上述同理。

过滤膜腔室内安装有隔离膜59，隔离膜59一侧安装于主动盘C5上，隔离膜59另一侧安装于第二凸台上，隔离膜59将过滤腔室分为第一过滤腔室和第二过滤腔室，第一过滤腔室和第二过滤腔室一侧均设置有第一排料口。

密封套筒F422上设置有第三进料口，第三进料口上安装有第四控制阀，第四控制阀通过管道与第二下料口连通，密封套筒E421上设置有环形滑动槽，环形滑动槽内安装有环形滑动板，环形滑动板与密封套筒E421滑动连接。

棘爪A27、棘爪B271、棘爪C46、棘爪D461上均安装有第一扭簧，电磁铁A28、电磁铁B281、电磁铁C24、电磁铁D241、电磁铁E47、电磁铁F471均为反装设置，棘爪A27与棘爪B271为镜像安装，第一棘轮齿形与第二棘轮齿形为镜像加工，棘爪A27、棘爪B271分别与第一棘轮齿形、第二棘轮齿形配合加工，棘爪C46与棘爪D461镜像安装，第三棘轮齿形与第四棘轮齿形为镜像加工，棘爪C46、棘爪D461分别与第三棘轮齿形、第四棘轮齿形配合加工。

密封套筒F422外侧安装有第一永久磁铁，密封套筒E421内侧安装有第二永久磁铁，密封套筒E421外侧安装有第三永久磁铁，密封套筒D42内侧安装有第四永久磁铁，定位轮A52下侧安装有第一电磁铁，定位轮B54下侧安装有第二电磁铁，拨杆A51上竖直设置有第一拉杆，第一拉杆上安装有复位弹簧55，复位弹簧55一侧安装于主动盘C5上。

凸轮23纵向截面呈“D”型，从动齿轮A44、从动齿轮B45中部设置有第一矩形槽，旋转轴A3、旋转轴B31下侧加工有第一矩形凸台。

顶板12上安装有控制面板1，控制面板1内设置有控制系统，控制面板1上设置有启动按钮、停止按钮、急停按钮，顶板12上设置有土壤加注口17，土壤加注口17通过管道与加压腔室连通，驱动电机2内置有编码器。

本发明的工作原理：

按下控制面板1上启动按钮，装置通电，工作人员从土壤加注口17放入土壤，装置将依次进行切割、研磨、过滤等处理，具体工作过程如下：

切割、加压机构工作过程如下：驱动电机2带动主动盘A26旋转，电磁铁B281得电，电磁铁B281伸缩杆将棘爪B271推出与第二棘轮齿形啮合，主动盘A26通过棘爪B271带动凸轮23旋转，凸轮23带动转动杆21旋转，转动杆21带动转动片22旋转，转动片22在加压腔室内转动时，转动片22上第一搅拌片以斜切的方式，挤压第一搅拌片受力面的空气，并在受力面位置处产生负压，使上侧空气持续向下推动，上侧位置的空气主要由外部空气经过第一控制阀、第一进气口持续进入加压腔室，使加压腔室压力增大，在加压过程中，第一出气口上第一控制阀关闭，保证气体不出去，可进行持续加压，同时，转动片22上第一刀片可对加压腔室内土壤颗粒进行切割，以便于后续进行研磨处理，同时，可调节转动片22的斜切角度，来适应不同压力要求和切割要求；

加压腔室转动片22角度调节方式：当转动片22在加压腔室旋转过程中，转动片22靠近第一下料口或第一出气口时，电磁铁C24得电，电磁铁C24上伸缩杆伸出推动齿条A25移动，齿条A25与转动杆21啮合，并带动转动杆21转动一定角度，转动杆21带动转动片22上第一搅拌片和第一刀片转动一定角度，即可当第一搅拌片的角度发生变化时，相邻两个第一搅拌片之间所形成的容积将发生变化，在转动片22旋转过程中，进入该容积的空气量将发生变化，外部空气进入加压腔室的流量将发生变化，第一刀片切割角度发生变化，土壤接触第一刀片的接触面积发生变化，最后，加压腔室内压力和切割效果，将发生变化。

研磨工作过程如下：凸轮23旋转时，由于凸轮23的纵向截面呈 “D”型，当凸轮23下侧先接触旋转轴A3时，凸轮23将旋转轴A3压下，旋转轴A3向下移动并压缩第一弹簧，由于旋转轴A3最下方加工有第一矩形凸台，从动齿轮A44中部加工有第一矩形槽，且第一矩形凸台与第一矩形槽为配合加工，第一矩形凸台位于第一矩形槽的上方，因此，旋转轴A3下侧第一矩形凸台将插入从动齿轮A44中部的第一矩形槽中，同时，驱动电机2带动主动盘B35、主动齿轮43旋转，电磁铁F471得电，电磁铁F471上伸缩杆推动棘爪D461转动并压缩第一扭簧，棘爪D461与行星架板4上的第四棘轮齿形进行啮合，将行星架板4进行单向锁定，此时，主动齿轮43带动从动齿轮A44正转，主动齿轮43带动从动齿轮B45反转，由于旋转轴A3通过第一矩形凸台、第一矩形槽进行配合，从动齿轮A44将带动旋转轴A3正转，当凸轮23接触旋转轴B31时，与上述传动同理，此时，从动齿轮B45将带动旋转轴B31反转，通过上述设计，可实现凸轮23在旋转的过程中，交错压下旋转轴A3、旋转轴B31，使旋转轴A3、旋转轴B31交错旋转，且旋转轴A3、旋转轴B31旋转方向相反；

主动盘B35旋转时，将产生离心力，主动盘B35一侧将研磨腔室内土壤颗粒向外甩，同时，旋转轴B31旋转时，由于压料轮32始终接触隔板B14上侧，当旋转轴B31旋转时，压料轮32将在旋转轴B31的带动下同时公转和自转，压料轮32在公转过程中，将产生离心力，将土壤颗粒向研磨腔室中部甩，因此，两侧的土壤颗粒将碰撞，碰撞后将变成较小颗粒，将便于压料轮32进行研磨，旋转轴A3转动时的工作过程与上述同理，两侧的压料轮32交替工作，可对土壤进一步破碎，使研磨后颗粒更小。

过滤机构工作过程如下：驱动电机2带动主动盘C5旋转，主动盘C5带动拨杆A51、拨杆B53旋转，由于拨杆A51在旋转的过程中，拨杆A51产生离心力将拉动复位弹簧55，拨杆A51带动下侧第一凸台上的定位轮A52同步旋转，由于定位轮A52下侧设置有第一电磁铁，且密封套筒E421内壁上安装有第二永久磁铁，当第一电磁铁得电时，第一电磁铁将带动定位轮A52接触密封套筒E421内壁上的第二永久磁铁，同理，第二电磁铁得电，拨杆B53下侧第二凸台上的定位轮B54将接触密封套筒E421内壁上的第二永久磁铁，定位轮A52、定位轮B54将在密封套筒E421内壁上转动，由于第一凸台上安装有过滤膜A56，过滤膜A56将在过滤腔室内旋转，当过滤腔室内土壤颗粒小于过滤膜A56上空隙时，将进入过滤膜A56后的第一过滤腔室，当定位轮B54与密封套筒E421内壁上的第二永久磁铁不接触时，即第二电磁铁失电，在拨杆B53旋转离心力作用下，定位轮B54接触密封套筒D42，之后，第二电磁铁得电，第二电磁铁与密封套筒D42内壁上第四永久磁铁进行吸合，第二电磁铁带动定位轮B54在密封套筒D42内壁上转动，此时，第一过滤腔室内的土壤颗粒在第一过滤腔室外侧角落，并通过第一排料口进入烘干腔室进行烘干处理，当驱动电机2反转时，过滤膜B57将会被使用，土壤颗粒通过过滤膜B57进入第二过滤膜腔室，最后从第一排料口进入烘干腔室，具体传动过程与上述同理，加热丝48通电，对环形隔板151上的土壤颗粒进行加热烘干处理。

作为优化设计，过滤膜A、过滤膜B、过滤膜C可设置为过滤效果不同的过滤膜，并通过驱动电机2不同方向的旋转，在离心力的作用下，过滤膜A、过滤膜B、过滤膜C过滤的土壤颗粒直径不同，以达到所需研磨效果。

当工作结束后，土壤研磨后颗粒，由加压机构加压输送至成品出料口191，工作人员从成品出料口191进行收集即可，之后按下控制面板1上停止按钮，装置断电，各部分停止工作，由于驱动电机2内置有编码器，可对装置传动机构进行定位处理，即装置可恢复初始状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”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。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：包括外壳（11），所述外壳（11）下方安装有加压机构，所述加压机构包括凸轮（23）、转动片（22），所述外壳（11）上安装有顶板（12），所述顶板（12）下方安装有驱动电机（2），所述驱动电机（2）输出轴上安装有主动盘A（26），所述主动盘A（26）外侧安装有凸轮（23），所述加压机构下方安装有隔板A（13），所述隔板A（13）下方安装有研磨机构，所述研磨机构包括压料轮（32），所述驱动电机（2）输出轴上安装有主动盘B（35），所述凸轮（23）下方安装有旋转轴A（3），所述旋转轴A（3）上安装有压料轮（32）、吹气筒（33）、刮板（34），所述研磨机构下方安装有隔板B（14），所述隔板B（14）下方安装有传动机构，所述传动机构下方安装有隔板C（15），所述隔板C（15）下方安装有过滤机构，所述研磨机构对土壤进行研磨处理，所述过滤机构对研磨后的土壤进行过滤处理。

2.根据权利要求1所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述主动盘A（26）一侧转动安装有棘爪A（27），所述棘爪A（27）一侧安装有电磁铁A（28），所述主动盘A（26）另一侧转动安装有棘爪B（271），所述棘爪B（271）一侧安装有电磁铁B（281），所述凸轮（23）上侧第一层设置有第一棘轮齿形，所述凸轮（23）上侧第二层设置有第二棘轮齿形，所述凸轮（23）下侧通过轴承安装于驱动电机（2）输出轴上，所述凸轮（23）上安装有转动杆（21），所述转动杆（21）一侧设置有齿形结构，所述转动杆（21）上安装有转动片（22），所述转动片（22）由第一搅拌片、第一刀片、第一转轴组成，所述第一搅拌片和第一刀片安装于第一转轴上，所述转动杆（21）一侧安装有齿条A（25），所述转动杆（21）另一侧安装有齿条B（251），所述齿条A（25）、齿条B（251）滑动安装于凸轮（23）上，所述齿条A（25）一侧安装有电磁铁C（24），所述齿条B（251）一侧安装有电磁铁D（241），所述电磁铁C（24）、电磁铁D（241）安装于凸轮（23）上，所述转动片（22）外侧安装有密封套筒A（18），所述密封套筒A（18）、顶板（12）、隔板A（13）形成加压腔室，所述顶板（12）上设置有第一进气口、第一出气口，所述第一进气口、第一出气口上均安装有第一控制阀，所述隔板A（13）上设置有第一下料口。

3.根据权利要求2所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述旋转轴A（3）一侧安装有旋转轴B（31），所述旋转轴A（3）、旋转轴B（31）上端均安装有第一弹簧，所述第一弹簧一端安装于旋转轴A（3）、旋转轴B（31）上，所述第一弹簧另一端安装于隔板A（13）上，所述主动盘B（35）外侧安装有从动盘（36），所述旋转轴A（3）、旋转轴B（31）滑动安装于从动盘（36）上，所述吹气筒（33）通过管道与第一控制阀连接；

所述传动机构包括行星架板（4），所述从动盘（36）下方安装有行星架板（4），所述行星架板（4）下方一侧通过轴承转动安装有从动齿轮A（44），所述行星架板（4）下方另一侧通过轴承转动安装有从动齿轮B（45），所述驱动电机（2）输出轴上安装有主动齿轮（43），所述主动齿轮（43）同时与所述从动齿轮A（44）、从动齿轮B（45）啮合，所述从动齿轮A（44）外侧安装有齿圈板（41），所述齿圈板（41）同时与所述从动齿轮A（44）、从动齿轮B（45）啮合，所述齿圈板（41）外侧设置有第三棘轮齿形，所述行星架板（4）外侧设置有第四棘轮齿形，所述第三棘轮齿形外侧安装有棘爪C（46），所述棘爪C（46）一侧安装有电磁铁E（47），所述第四棘轮齿形外侧安装有棘爪D（461），所述棘爪D（461）一侧安装有电磁铁F（471），所述电磁铁E（47）、电磁铁F（471）安装于隔板C（15）上，所述旋转轴A（3）外侧安装有密封套筒C（16），所述密封套筒C（16）、隔板B（14）、隔板A（13）形成研磨腔室，所述密封套筒C（16）上设置有第二下料口、第二进料口、第二进气口、第二出气口，所述第二进气口通过管道、第一控制阀与第一出气口连通，所述第二进料口上安装有第二控制阀，所述第二控制阀通过管道与第一下料口连通。

4.根据权利要求3所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述过滤机构包括过滤膜A（56），所述驱动电机（2）输出轴上安装有主动盘C（5），所述主动盘C（5）上转动安装有拨杆A（51），所述拨杆A（51）一侧设置有第一凸台，所述第一凸台上转动安装有拨杆B（53），所述拨杆B（53）一侧设置有第二凸台，所述第一凸台上安装有定位轮A（52），所述第二凸台上安装有定位轮B（54），所述主动盘C（5）外侧安装有密封套筒F（422），所述密封套筒F（422）外侧安装有密封套筒E（421），所述密封套筒E（421）外侧安装有密封套筒D（42），所述第一凸台上安装有过滤膜A（56），所述过滤膜A（56）一侧安装于主动盘C（5）上，所述过滤膜A（56）另一侧安装于第一凸台上，所述第二凸台上安装有过滤膜B（57），所述过滤膜B（57）一侧安装于主动盘C（5）上，所述过滤膜B（57）另一侧安装于第二凸台上，所述过滤膜B（57）一侧安装有过滤膜C（58），所述过滤膜C（58）一侧安装于第一凸台上，所述过滤膜C（58）另一侧安装于第二凸台上，所述过滤膜A（56）、过滤膜B（57）、过滤膜C（58）形成过滤膜腔室，所述密封套筒D（42）、密封套筒E（421）之间安装有环形隔板（151），所述环形隔板（151）下方安装有加热丝（48），所述加热丝（48）安装于隔板C（15）上，所述密封套筒E（421）、密封套筒D（42）、环形隔板（151）、外壳（11）形成烘干腔室，所述外壳（11）上设置有成品出料口（191），所述成品出料口（191）上安装有第三控制阀，所述第三控制阀通过管道与烘干腔室连通。

5.根据权利要求4所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述过滤膜腔室内安装有隔离膜（59），所述隔离膜（59）一侧安装于主动盘C（5）上，所述隔离膜（59）另一侧安装于第二凸台上，所述隔离膜（59）将所述过滤腔室分为第一过滤腔室和第二过滤腔室，所述第一过滤腔室和第二过滤腔室一侧均设置有第一排料口。

6.根据权利要求5所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述密封套筒F（422）上设置有第三进料口，所述第三进料口上安装有第四控制阀，所述第四控制阀通过管道与第二下料口连通，密封套筒E（421）上设置有环形滑动槽，所述环形滑动槽内安装有环形滑动板，所述环形滑动板与密封套筒E（421）滑动连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述棘爪A（27）、棘爪B（271）、棘爪C（46）、棘爪D（461）上均安装有第一扭簧，所述电磁铁A（28）、电磁铁B（281）、电磁铁C（24）、电磁铁D（241）、电磁铁E（47）、电磁铁F（471）均为反装设置，所述棘爪A（27）与棘爪B（271）为镜像安装，所述第一棘轮齿形与第二棘轮齿形为镜像加工，所述棘爪C（46）与棘爪D（461）镜像安装，所述第三棘轮齿形与第四棘轮齿形为镜像加工。

8.根据权利要求7所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述密封套筒F（422）外侧安装有第一永久磁铁，所述密封套筒E（421）内侧安装有第二永久磁铁，所述密封套筒E（421）外侧安装有第三永久磁铁，所述密封套筒D（42）内侧安装有第四永久磁铁，所述定位轮A（52）下侧安装有第一电磁铁，所述定位轮B（54）下侧安装有第二电磁铁，所述拨杆A（51）上竖直设置有第一拉杆，所述第一拉杆上安装有复位弹簧（55），所述复位弹簧（55）一侧安装于主动盘C（5）上。

9.根据权利要求8所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述凸轮（23）纵向截面呈“D”型，所述从动齿轮A（44）、从动齿轮B（45）中部设置有第一矩形槽，所述旋转轴A（3）、旋转轴B（31）下侧加工有第一矩形凸台。

10.根据权利要求9所述的一种用于土壤检测的土壤样本研磨装置，其特征在于：所述顶板（12）上安装有控制面板（1），所述顶板（12）上设置有土壤加注口（17），所述土壤加注口（17）通过管道与加压腔室连通，所述驱动电机（2）内置有编码器。