CN204286847U - 一种黄土试样取样监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种黄土试样取样监控系统，包括布设在黄土试样取样装置上的控制盒、取样状态监测装置和由取样人员随身携带的无线控制终端；黄土试样取样装置包括多根立柱、能在竖直方向上进行上下移动的下压板、固定安装在多根立柱顶端的水平固定板、布设在下压板底部的取样刀具和对取样刀具内所取土样底端进行切割的土样底端切割装置，下压板呈水平布设；水平固定板上装有带动下压板上下移动的提升机构；取样状态监测装置包括对下压板的高度进行实时检测的高度检测单元和对横向连接杆的位移进行实时检测的位移检测单元。实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速且自动完成取样过程，并且取样效果好。

Description

一种黄土试样取样监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种监控系统，尤其是涉及一种黄土试样取样监控系统。

背景技术

取土器是用来提起下层试验土壤原状土作为试样以了解其性质，对软土原状土样进行取样时，通常采用薄壁取土器取土，取土过程中，为使软土微弱的结构骨架得以较好地保存而少受破坏，取土过程需非常谨慎，尽量减少甚至避免来自取土工具、取土方法等因素对所取土样的扰动。取土器的直径不应小于Φ120mm，对于砂土则可采用直径较小的取土器，以免提取时脱落土样。实际取样过程中，为了解某一地层的地址状况，经常需要采用取土垂直向下取土，若所取土样直径较大且土样含水量较高，对取土器进行提取时，经常出现因土样脱落、取土器内所采集土样的底端与下方地层分离时带来的扰动等原因造成取样失败的情形。另外，现有的取土器还存在使用操作不便、费时费力、使用效果较差等缺陷。因而，现如今缺少一种结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好的黄土试样取样监控系统，能简便、快速且自动完成取样过程，并且取样效果好，刀具垂直进入地层后能对所采集土样底端进行切割，使得土样与原土层分离，从而大幅度提高取样质量，减少甚至避免为使与原土层分离给土样带来的扰动，并且能有效减少土样脱落概率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄土试样取样监控系统，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速且自动完成取样过程，并且取样效果好。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：包括布设在黄土试样取样装置上的控制盒、对所述黄土试样取样装置的取样状态进行监测的取样状态监测装置和由取样人员随身携带的无线控制终端；

所述黄土试样取样装置包括多根底部固定于黄土地层内的立柱、安装在多根所述立柱上且能在竖直方向上进行上下移动的下压板、固定安装在多根所述立柱顶端的水平固定板、布设在下压板底部的取样刀具和对所述取样刀具内所取土样底端进行切割的土样底端切割装置，多根所述立柱均呈竖直向布设，所述下压板呈水平布设，所述下压板上开有多个分别供多根所述立柱穿过的通孔；所述水平固定板上装有带动下压板上下移动的提升机构，所述提升机构包括多根呈竖直向布设的液压缸，多个所述液压缸均布设在水平固定板与下压板之间，多个所述液压缸的缸体均固定在水平固定板底部且其活塞杆均固定在下压板上；所述下压板上部设置有多个分别供多个所述液压缸的活塞杆固定的固定座；多个所述液压缸均通过液压管路与主供油管路连接，所述主供油管路上装有液压泵和三位四通电磁阀；

所述取样刀具包括由上至下垂直切入黄土地层内的取样环刀和在下压板的作用下随取样环刀同步进入黄土地层内的圆柱状护筒，所述圆柱状护筒的顶端安装在下压板底部且其与下压板呈垂直布设，所述取样环刀同轴安装在圆柱状护筒底端，所述取样环刀的内径与圆柱状护筒的内径相同；所述土样底端切割装置安装在下压板下方且其包括两道均安装在下压板底部的平移滑轨、两个分别沿所述平移滑轨左右滑移的滑移件、两个分别安装在两个所述滑移件下方且随取样环刀同步进入黄土土层内的平移切割板和一道连接于两个所述平移切割板底部之间的平直切割钢丝，所述平移切割板的左右两侧均设置有侧部刀刃且其底部设置有底部刀刃；两道所述平移滑轨呈平行布设且二者分别布设在圆柱状护筒的前后两侧，两道所述平移滑轨均与下压板呈平行布设；两个所述平移切割板呈平行布设且二者均与下压板呈垂直布设，所述平直切割钢丝与两个所述平移切割板均呈垂直布设，所述平直切割钢丝的安装高度不高于取样环刀的底端高度；

所述下压板底部安装有两个呈平行布设的丝杠，所述丝杠的左右两端分别安装在丝杠安装座上且丝杠与丝杠安装座之间通过轴承进行连接，所述丝杠安装座固定安装在下压板底部；两个所述滑移件之间通过能在水平面上进行左右移动的横向连接杆连接为一体且二者均与平移滑轨呈平行布设，所述横向连接杆与滑移件呈垂直布设；所述横向连接杆安装在两个所述丝杠上，且横向连接杆与两个所述丝杠之间均与螺纹方式进行连接；两个所述丝杠分别与两个旋转驱动电机的动力输出轴传动连接；两个所述丝杠分别位于圆柱状护筒的前后两侧；

所述控制盒包括盒体和布设在所述盒体内的电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器和与控制器相接的无线通信模块，所述液压泵和三位四通电磁阀均由控制器进行控制且二者均与控制器相接；两个所述旋转驱动电机均由控制器进行控制且二者均与控制器相接；所述控制器通过无线通信模块与无线控制终端进行双向通信；

所述取样状态监测装置包括对下压板的高度进行实时检测的高度检测单元和对横向连接杆的位移进行实时检测的位移检测单元，所述高度检测单元和位移检测单元均与控制器相接。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：两道所述平移滑轨的左右两端均设置有对滑移件进行限位的限位板。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：所述立柱为圆柱形柱体，所述通孔为圆孔。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：所述液压缸的数量为两个。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：所述平移切割板为厚度为1mm～2mm的薄钢板。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：所述平直切割钢丝的两端分别焊接固定在两个所述平移切割板上。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：所述平移滑轨的横截面为倒T字形。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：所述平直切割钢丝的安装高度高于底部刀刃的顶端高度。

上述一种黄土试样取样监控系统，其特征是：所述下压板为圆形板，所述圆柱状护筒位于下压板的正下方。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且加工制作及安装布设方便，投入成本低。

2、电路简单、接线方便且操控简便，能简便、快速且自动完成取样过程。

3、使用操作简单，使用效果好且实用价值高，将多根立柱固定在黄土地层中，且取样之前，将土样底端切割装置平移至圆柱状护筒一侧；实际进行取样时，通过液压缸对下压板进行下压，且下压板下压的同时，取样环刀垂直由上至下切入软土土层，并且在下压板的作用下圆柱状护筒随取样环刀同步进入软土土层内，待入土深度满足取样高度要求后，将土样底端切割装置平移至圆柱状护筒另一侧，该土样底端切割装置平移过程中，底部所装的平直切割钢丝对取样环刀内所采集土样底端进行切割，使得土样与原土层分离；之后，通过液压缸对取样刀具进行提升，并完成取样过程，操作简便，省时省力，能简便、快速完成取样过程，并且取样效果好，能大幅度提高取样质量，减少甚至避免为使与原土层分离给土样带来的扰动，同时能有效减少土样脱落概率，省时省力。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，能简便、快速且自动完成取样过程，并且取样效果好。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型黄土试样取样装置的结构示意图。

图2为本实用新型黄土试样取样装置取样过程中的使用状态参考图。

图3为为本实用新型黄土试样取样装置的底部结构示意图。

图4为本实用新型土样底端切割装置的结构示意图。

图5为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1—下压板；           2—圆柱状护筒；      3—取样环刀；

4—水平固定板；       5—软土土层；        6—平移滑轨；

7—滑移件；           8—平移切割板；      9—侧部刀刃；

10—底部刀刃；        11—平直切割钢丝；   12—立柱；

13—液压缸；          14—固定座；         15—通孔；

16—丝杠；            17—丝杠安装座；     18—横向连接杆；

19—旋转驱动电机；     20—控制器；        21—液压泵；

22—三位四通电磁阀；   23—无线通信模块；   24—高度检测单元；

25—位移检测单元；     26—无线控制终端；   27—限位板。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4及图5所示，本实用新型包括布设在黄土试样取样装置上的控制盒、对所述黄土试样取样装置的取样状态进行监测的取样状态监测装置和由取样人员随身携带的无线控制终端26。

所述黄土试样取样装置包括多根底部固定于黄土地层5内的立柱12、安装在多根所述立柱12上且能在竖直方向上进行上下移动的下压板1、固定安装在多根所述立柱12顶端的水平固定板4、布设在下压板1底部的取样刀具和对所述取样刀具内所取土样底端进行切割的土样底端切割装置，多根所述立柱12均呈竖直向布设，所述下压板1呈水平布设，所述下压板1上开有多个分别供多根所述立柱12穿过的通孔15。所述水平固定板4上装有带动下压板1上下移动的提升机构，所述提升机构包括多根呈竖直向布设的液压缸13，多个所述液压缸13均布设在水平固定板4与下压板1之间，多个所述液压缸13的缸体均固定在水平固定板4底部且其活塞杆均固定在下压板1上。所述下压板1上部设置有多个分别供多个所述液压缸13的活塞杆固定的固定座14。多个所述液压缸13均通过液压管路与主供油管路连接，所述主供油管路上装有液压泵21和三位四通电磁阀22。

所述取样刀具包括由上至下垂直切入黄土地层5内的取样环刀3和在下压板1的作用下随取样环刀3同步进入黄土地层5内的圆柱状护筒2，所述圆柱状护筒2的顶端安装在下压板1底部且其与下压板1呈垂直布设，所述取样环刀3同轴安装在圆柱状护筒2底端，所述取样环刀3的内径与圆柱状护筒2的内径相同。所述土样底端切割装置安装在下压板1下方且其包括两道均安装在下压板1底部的平移滑轨6、两个分别沿所述平移滑轨6左右滑移的滑移件7、两个分别安装在两个所述滑移件7下方且随取样环刀3同步进入黄土土层5内的平移切割板8和一道连接于两个所述平移切割板8底部之间的平直切割钢丝11，所述平移切割板8的左右两侧均设置有侧部刀刃9且其底部设置有底部刀刃10；两道所述平移滑轨6呈平行布设且二者分别布设在圆柱状护筒2的前后两侧，两道所述平移滑轨6均与下压板1呈平行布设。两个所述平移切割板8呈平行布设且二者均与下压板1呈垂直布设，所述平直切割钢丝11与两个所述平移切割板8均呈垂直布设，所述平直切割钢丝11的安装高度不高于取样环刀3的底端高度。

所述下压板1底部安装有两个呈平行布设的丝杠16，所述丝杠16的左右两端分别安装在丝杠安装座17上且丝杠16与丝杠安装座17之间通过轴承进行连接，所述丝杠安装座17固定安装在下压板1底部；两个所述滑移件7之间通过能在水平面上进行左右移动的横向连接杆18连接为一体且二者均与平移滑轨6呈平行布设，所述横向连接杆18与滑移件7呈垂直布设。所述横向连接杆18安装在两个所述丝杠16上，且横向连接杆18与两个所述丝杠16之间均与螺纹方式进行连接；两个所述丝杠16分别与两个旋转驱动电机19的动力输出轴传动连接；两个所述丝杠16分别位于圆柱状护筒2的前后两侧。

所述控制盒包括盒体和布设在所述盒体内的电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器20和与控制器20相接的无线通信模块23，所述液压泵21和三位四通电磁阀22均由控制器20进行控制且二者均与控制器20相接。两个所述旋转驱动电机19均由控制器20进行控制且二者均与控制器20相接；所述控制器20通过无线通信模块23与无线控制终端26进行双向通信。

所述取样状态监测装置包括对下压板1的高度进行实时检测的高度检测单元24和对横向连接杆18的位移进行实时检测的位移检测单元25，所述高度检测单元24和位移检测单元25均与控制器20相接。

本实施例中，两道所述平移滑轨6的左右两端均设置有对滑移件7进行限位的限位板27。

并且，所述限位板27呈竖直向布设。

本实施例中，所述立柱12为圆柱形柱体，所述通孔15为圆孔。

实际使用时，所述液压缸13的数量为两个。

本实施例中，所述平移切割板8为厚度为1mm～2mm的薄钢板。

并且，所述平直切割钢丝11的两端分别焊接固定在两个所述平移切割板8上。

本实施例中，所述平移滑轨6的横截面为倒T字形。

实际使用时，所述平移滑轨6也可以采用其它类型的轨道。

本实施例中，所述平直切割钢丝11的安装高度高于底部刀刃10的顶端高度。

本实施例中，所述下压板1为圆形板，所述圆柱状护筒2位于下压板1的正下方。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：包括布设在黄土试样取样装置上的控制盒、对所述黄土试样取样装置的取样状态进行监测的取样状态监测装置和由取样人员随身携带的无线控制终端(26)；

所述黄土试样取样装置包括多根底部固定于黄土地层(5)内的立柱(12)、安装在多根所述立柱(12)上且能在竖直方向上进行上下移动的下压板(1)、固定安装在多根所述立柱(12)顶端的水平固定板(4)、布设在下压板(1)底部的取样刀具和对所述取样刀具内所取土样底端进行切割的土样底端切割装置，多根所述立柱(12)均呈竖直向布设，所述下压板(1)呈水平布设，所述下压板(1)上开有多个分别供多根所述立柱(12)穿过的通孔(15)；所述水平固定板(4)上装有带动下压板(1)上下移动的提升机构，所述提升机构包括多根呈竖直向布设的液压缸(13)，多个所述液压缸(13)均布设在水平固定板(4)与下压板(1)之间，多个所述液压缸(13)的缸体均固定在水平固定板(4)底部且其活塞杆均固定在下压板(1)上；所述下压板(1)上部设置有多个分别供多个所述液压缸(13)的活塞杆固定的固定座(14)；多个所述液压缸(13)均通过液压管路与主供油管路连接，所述主供油管路上装有液压泵(21)和三位四通电磁阀(22)；

所述取样刀具包括由上至下垂直切入黄土地层(5)内的取样环刀(3)和在下压板(1)的作用下随取样环刀(3)同步进入黄土地层(5)内的圆柱状护筒(2)，所述圆柱状护筒(2)的顶端安装在下压板(1)底部且其与下压板(1)呈垂直布设，所述取样环刀(3)同轴安装在圆柱状护筒(2)底端，所述取样环刀(3)的内径与圆柱状护筒(2)的内径相同；所述土样底端切割装置安装在下压板(1)下方且其包括两道均安装在下压板(1)底部的平移滑轨(6)、两个分别沿所述平移滑轨(6)左右滑移的滑移件(7)、两个分别安装在两个所述滑移件(7)下方且随取样环刀(3)同步进入黄土土层(5)内的平移切割板(8)和一道连接于两个所述平移切割板(8)底部之间的平直切割钢丝(11)，所述平移切割板(8)的左右两侧均设置有侧部刀刃(9)且其底部设置有底部刀刃(10)；两道所述平移滑轨(6)呈平行布设且二者分别布设在圆柱状护筒(2)的前后两侧，两道所述平移滑轨(6)均与下压板(1)呈平行布设；两个所述平移切割板(8)呈平行布设且二者均与下压板(1)呈垂直布设，所述平直切割钢丝(11)与两个所述平移切割板(8)均呈垂直布设，所述平直切割钢丝(11)的安装高度不高于取样环刀(3)的底端高度；

所述下压板(1)底部安装有两个呈平行布设的丝杠(16)，所述丝杠(16)的左右两端分别安装在丝杠安装座(17)上且丝杠(16)与丝杠安装座(17)之间通过轴承进行连接，所述丝杠安装座(17)固定安装在下压板(1)底部；两个所述滑移件(7)之间通过能在水平面上进行左右移动的横向连接杆(18)连接为一体且二者均与平移滑轨(6)呈平行布设，所述横向连接杆(18)与滑移件(7)呈垂直布设；所述横向连接杆(18)安装在两个所述丝杠(16)上，且横向连接杆(18)与两个所述丝杠(16)之间均与螺纹方式进行连接；两个所述丝杠(16)分别与两个旋转驱动电机(19)的动力输出轴传动连接；两个所述丝杠(16)分别位于圆柱状护筒(2)的前后两侧；

所述控制盒包括盒体和布设在所述盒体内的电子线路板，所述电子线路板上设置有控制器(20)和与控制器(20)相接的无线通信模块(23)，所述液压泵(21)和三位四通电磁阀(22)均由控制器(20)进行控制且二者均与控制器(20)相接；两个所述旋转驱动电机(19)均由控制器(20)进行控制且二者均与控制器(20)相接；所述控制器(20)通过无线通信模块(23)与无线控制终端(26)进行双向通信；

所述取样状态监测装置包括对下压板(1)的高度进行实时检测的高度检测单元(24)和对横向连接杆(18)的位移进行实时检测的位移检测单元(25)，所述高度检测单元(24)和位移检测单元(25)均与控制器(20)相接。

2.按照权利要求1所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：两道所述平移滑轨(6)的左右两端均设置有对滑移件(7)进行限位的限位板(27)。

3.按照权利要求1或2所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：所述立柱(12)为圆柱形柱体，所述通孔(15)为圆孔。

4.按照权利要求1或2所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：所述液压缸(13)的数量为两个。

5.按照权利要求1或2所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：所述平移切割板(8)为厚度为1mm～2mm的薄钢板。

6.按照权利要求5所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：所述平直切割钢丝(11)的两端分别焊接固定在两个所述平移切割板(8)上。

7.按照权利要求1或2所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：所述平移滑轨(6)的横截面为倒T字形。

8.按照权利要求1或2所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：所述平直切割钢丝(11)的安装高度高于底部刀刃(10)的顶端高度。

9.按照权利要求1或2所述的一种黄土试样取样监控系统，其特征在于：所述下压板(1)为圆形板，所述圆柱状护筒(2)位于下压板(1)的正下方。