CN201352186Y - 一种原状土取样装置 - Google Patents

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李志沛
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Abstract

本实用新型公开了一种原状土取样装置，包括：基台、取样管、钻杆以及驱动装置，所述取样管一端与所述基台定位连接，所述驱动装置与所述基台连接，所述驱动装置的输出轴与所述钻杆通过一对齿轮副连接设置，而且所述钻杆同轴套接在所述取样管外。本实用新型的原状土取样装置，驱动装置驱动钻杆快速钻取土壤时，取样管不进行旋转运动，避免改变取样管内容纳的原状土的容重或结构，避免与土壤摩擦发热而使原状土水分蒸发影响土壤的含水量测定，以便挖取真正意义上的原状土，准确的获得土壤的物理性质。

Description

一种原状土取样装置
技术领域
本实用新型涉及农林业器械技术领域，尤其涉及一种原状土取样装置。
背景技术
在土壤、水文、地质等等科研工作中经常需要了解土壤的物理性质，所以需要挖取土壤状态未曾改变的原状土样本以进行研究分析。
目前市场上的原状土取样装置以手动为主，在取硬质地块样本时很费力，特别是在挖取大量样本时人工工作量太大、非常艰难；
虽然也有一些机动的原状土取样装置，但机动原状土取样装置不仅体积较大、较笨重，而且在快速钻取原状土时会因为取样管的旋转而改变其内容纳的原状土的容重或结构，还会因为钻头的旋转与土壤的摩擦发热而使原状土水分蒸发从而影响土壤的含水量测定，这样机动原状土取样装置得到的原状土结构通常会发生改变，不利于准确的获得土壤的物理性质。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种原状土取样装置，其取样过程对土样的影响小，得到原状土样本。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种原状土取样装置，其包括：基台、取样管、钻杆以及驱动装置，所述取样管一端与所述基台定位连接，所述驱动装置与所述基台连接，所述驱动装置的输出轴与所述钻杆通过一对齿轮副连接设置，而且所述钻杆同轴套接在所述取样管外。
其中，所述取样管为对称的两个半圆筒。
其中，所述取样管的另一端焊接连接有渐缩的环刀头，所述环刀头为对称的两个半环。
其中，所述环刀头的外径大于所述钻杆的外径。
其中，所述取样管外还套接有圆环，所述圆环的内外径等于所述钻杆的内外径，所述圆环位于所述环刀头与所述钻杆之间。
其中，所述基台设置有突台，所述取样管的一端与所述突台之间销定位连接、螺钉或螺栓定位连接。
其中，所述驱动装置位于所述基台之上，所述基台设置有容纳所述取样管的第一槽、容纳所述齿轮副的第二槽以及容纳所述驱动装置输出轴的孔。
其中，所述驱动装置位于所述基台之下。
其中，所述驱动装置与所述基台焊接或销或螺钉或螺栓连接。
其中，所述基台两侧还设置有手柄。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型的原状土取样装置，驱动装置驱动钻杆快速钻取土壤时，取样管不进行旋转运动，避免改变取样管内容纳的原状土的容重或结构，以及避免与土壤的摩擦发热而使原状土水分蒸发从而影响土壤的含水量测定，以便挖取真正意义上的原状土，准确的获得土壤的物理性质。
附图说明
图1为本实用新型的原状土取样装置整体结构示意图一；
图2为本实用新型的原状土取样装置整体结构示意图二；
图3为本实用新型的原状土取样装置基台结构示意图一；
图4为本实用新型的原状土取样装置基台结构示意图二；
图5为本实用新型的原状土取样装置钻杆结构示意图；
图6为本实用新型的原状土取样装置取样管与环刀头结构示意图；
图7为本实用新型的原状土取样装置取样管、圆环及环刀头结构示意图；
图8为本实用新型的原状土取样装置钻土原理俯视图；
图9为本实用新型的原状土取样装置钻土原理剖视图。
具体实施方式
如图1-7所示，一种原状土取样装置，其包括：基台1、取样管2、钻杆3以及驱动装置4，取样管2与基台1定位连接，驱动装置4与基台1连接，驱动装置4的输出轴(图中被基台1遮住未示)穿过基台1并与钻杆3通过一对齿轮副连接设置，而且钻杆3同轴套接在取样管2外。
具体而言，驱动装置4为电动机，为钻杆3提供动力。驱动装置4还可以配置发动机，解决驱动装置4的动力源问题，在此不做赘述。
下面详细介绍基台1、取样管2以及钻杆3：
如图1-4所示，基台1设置有容纳取样管2的第一槽11、容纳齿轮副的第二槽12以及容纳驱动装置4的输出轴的孔(图中未示)。第二槽12以及第一槽11分别开在基台1相对的两个基面上，为了满足第二槽12容纳齿轮副以及钻杆3同轴套接在取样管2外，第二槽12在结构上可以覆盖第一槽11以及覆盖与输出轴配合的孔。齿轮副包括小齿轮42以及大齿轮43，小齿轮42的齿轮轴是驱动装置4的输出轴，大齿轮43的齿轮轴是钻杆3，齿轮副传递驱动装置4的动力并起减速作用。
由上述可知，驱动装置4的输出轴穿过基台1的孔从而与第二槽12内的小齿轮42配合，小齿轮42与配合有钻杆3的大齿轮43啮合，钻杆3同轴套接在取样管2外。
进一步地，参见图1、图3，取样管2与基台1之间是销定位连接，为了便于实现连接，基台1还在第一槽11的开口基面上设置有两个对应设置的突台13，两个突台13对应开有孔131，取样管2上设置有销孔22(如图6所示)，这样取样管2从一端与突台13之间通过销6连接，实现取样管2相对于基台1位置固定，避免钻取土样时由于取样管转动而导致其内容纳的原状土的容重或结构改变，以及避免取样管转动与土壤的摩擦发热。钻杆3同轴套接在取样管2外，钻杆3与取样管2同轴套接的间隙可以在1-2毫米，不仅使得钻杆3在齿轮副的带动下旋转钻取土样时不影响取样管2相对于基台1固定，而且还利于土样钻取结束后从钻杆3中取出取样管2。可以知道，取样管2的一端与基台1之间不仅可以为销连接，还可以为螺钉连接或螺栓定位连接，这样孔131与孔22对应为螺纹孔，不做赘述。
另外，为了便于原状土取样装置进行钻取土样操作，基台1两侧还设置有手柄14。
如图6所示，取样管2较佳地为对称的两个半圆筒21，但不限于此，便于拆开两个半圆筒21将内含的原状土样本整体取出。正如上面所述取样管2的一端是与基台1定位连接的，而取样管2另一端焊接有渐缩的环刀头5，对应于取样管2的两个半圆筒21，环刀头5是对称的两个半环。这里，环刀头5的外径大于钻杆3的外径，从钻杆3径向剖面来看，环刀头5露出钻杆3之外，环刀头5与钻杆3的掘进端面完全接触(掘进端面即指钻杆3没有配合齿轮副的一端的端面)。环刀头5可以传递钻杆3产生的推进力，而且环刀头5是渐缩结构的设计，利于在钻取土样时排开较多的土壤。
如图7所示，取样管2外还可以套有圆环9，圆环9的内外径等于钻杆3的内外径。同理，圆环9也同轴套在焊接有环刀头5的取样管2外，圆环9位于环刀头5与钻杆3之间，圆环9可以与环刀头5的端面以及钻杆3的掘进端面完全接触，圆环9可以起到稳固的结合取样管2的两个半圆筒21，以及减少钻杆3与环刀头5之间摩擦。
如图5所示，钻杆3外壁设置有螺旋叶片31，在钻取土样时，取样管2之外的钻杆3在驱动装置4的驱动力的带动下随着大齿轮43旋转运动，进而挖开土壤，螺旋叶片31正好可以将挖出的土壤传递到地表上。
另外，本实用新型的原状土取样装置，驱动装置4可以如图1-4所示焊接、销、螺钉或螺栓连接在基台1之上，基台1设置有容纳齿轮副的第二槽12以及容纳驱动装置4的输出轴的孔(图中未示)，但不排除驱动装置4连接在基台1之下，这样驱动装置4的输出轴的齿轮副暴露在基台1之外，不做赘述。
具体使用原状土取样装置时：
首先，配合齿轮副组装驱动装置4的输出轴以及钻杆3，将圆环9与钻杆3套在取样管2以及环刀头5之外并在取样管2一端插上固定销6完成组装，确定钻杆3的掘进端面与圆环9的端面完全接触：
接着，手握住手柄14将环刀头5竖直插入土壤，驱动装置4产生的推进力将钻杆3平稳的压入土壤，钻杆3外表的螺旋叶片31会将土壤挖将土壤传地表上，进而在土壤中挖掘出一个环形空腔8(如图8和图9所示)，基于土壤的环形空腔8，取样管2便能轻易的装入柱状土壤7；
最后，挖入预定深度后取出原状土取样装置，卸下取样管2分开两个半圆筒21从中整体取出原状土样。
反复上述操作，直到取出要求深度的土层为止。
本实用新型的原状土取样装置，驱动装置驱动钻杆快速钻取土壤时，取样管不进行旋转运动，避免改变取样管内容纳的原状土的容重或结构，以及避免与土壤的摩擦发热而使原状土水分蒸发从而影响土壤的含水量测定，能够挖去真正意义上的原状土，利于准确的获得土壤的物理性质；而且原状土取样装置还具有结构简单、生产成本低、使用方便等优点。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种原状土取样装置，其特征在于，包括：基台、取样管、钻杆以及驱动装置，所述取样管一端与所述基台定位连接，所述驱动装置与所述基台连接，所述驱动装置的输出轴与所述钻杆通过一对齿轮副连接设置，而且所述钻杆同轴套接在所述取样管外。
2、根据权利要求1所述的原状土取样装置，其特征在于，所述取样管为对称的两个半圆筒。
3、根据权利要求2所述的原状土取样装置，其特征在于，所述取样管的另一端焊接连接有渐缩的环刀头，所述环刀头为对称的两个半环。
4、根据权利要求3所述的原状土取样装置，其特征在于，所述环刀头的外径大于所述钻杆的外径。
5、根据权利要求2或3所述的原状土取样装置，其特征在于，所述取样管外还套接有圆环，所述圆环的内外径等于所述钻杆的内外径，所述圆环位于所述环刀头与所述钻杆之间。
6、根据权利要求1所述的原状土取样装置，其特征在于，所述基台设置有突台，所述取样管的一端与所述突台之间销定位连接、螺钉或螺栓定位连接。
7、根据权利要求1所述的原状土取样装置，其特征在于，所述驱动装置位于所述基台之上，所述基台设置有容纳所述取样管的第一槽、容纳所述齿轮副的第二槽以及容纳所述驱动装置输出轴的孔。
8、根据权利要求1所述的原状土取样装置，其特征在于，所述驱动装置位于所述基台之下。
9、根据权利要求1所述的原状土取样装置，其特征在于，所述驱动装置与所述基台焊接或销或螺钉或螺栓连接。
10、根据权利要求1所述的原状土取样装置，其特征在于，所述基台两侧还设置有手柄。
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