CN208383495U - 一种动力式土钻 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动力式土钻，包括钻杆，所述钻杆的一端设有驱动装置，钻杆的另一端设有钻头，钻杆上设有螺旋式叶片，且钻杆上套设有钻筒；所述驱动装置包括机箱和驱动电机，所述机箱内设有转轴和驱动轴，所述转轴上套设有齿轮，且转轴靠近钻杆的一端设有转盘；所述驱动轴上设有蜗齿，所述蜗齿与所述齿轮啮合，所述驱动轴与所述驱动电机的传动轴连接；所述钻筒的一端套设有呈碗状的土壤收集罩，钻筒的另一端与所述机箱可拆卸连接，钻筒的内壁上沿周向设有呈螺旋状的推块，且钻筒上设有贯穿钻筒内外的出土口。本实用新型可以自动钻孔并排出表层土壤，能够自动收集土壤标本并防止土壤标本被污染。

Description

一种动力式土钻

技术领域

本实用新型涉及土壤样本采集技术领域，特别是一种动力式土钻。

背景技术

土壤是在气候、母质、地形、植被等因子的综合作用下形成，并随着植被演替的进行而不断发生着变化。同时，森林土壤作为林木健康生长的基质，其肥力特征直接影响林木的生长状况。土壤因子是影响乔木物种分布分异的最主要环境因子。随着森林健康理念的发展，世界各国在森林经营实践过程中非常重视土壤状况的监测。土壤作为森林生态系统中诸多生态过程的载体，其结构和养分状况常作为度量生态系统生态功能的关键指标之一。土壤采样是林业方面野外试验不可或缺的一部分，土钻则是取土的重要工具。传统土钻以螺旋式土钻为主，仅依靠人力压入旋转式钻取所需要的土层数，采集深度有限。操作不便，设备较为复杂，野外采样易于损坏，不易维修。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种动力式土钻，可以自动钻孔并排出表层土壤，能够自动收集土壤标本并防止土壤标本被污染。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种动力式土钻，包括钻杆，所述钻杆的一端设有驱动装置，钻杆的另一端设有钻头，钻杆上沿长度方向设有螺旋式叶片，且钻杆上套设有钻筒；所述驱动装置包括机箱和驱动电机，所述机箱内设有转轴和驱动轴，且机箱上设有折叠手柄，所述转轴与所述钻杆同轴设置，转轴上套设有齿轮，转轴的一端贯穿所述机箱，且转轴的该端上设有转盘，所述转盘靠近钻杆的一侧均布多根定位柱，钻杆靠近转盘的一端端面上均布多个与所述定位柱相对应的定位孔；所述驱动轴的轴线与所述钻杆的长度方向垂直，且驱动轴上设有蜗齿，所述蜗齿与所述齿轮啮合，所述驱动轴的一端贯穿所述机箱，且驱动轴的该端与所述驱动电机的传动轴连接；所述钻筒靠近所述钻头的一端套设有呈碗状的土壤收集罩，钻筒的另一端与所述机箱可拆卸连接，钻筒的内壁上沿周向设有呈螺旋状的推块，且钻筒上设有贯穿钻筒内外的出土口，所述出土口与推块相对应，所述推块位于所述螺旋式叶片靠近所述机箱的一端。

使用时，将钻杆设有定位孔的一端从钻筒的一端插入并穿过转筒，然后将定位柱插接在定位孔内，并且使得推块位于螺旋式叶片靠近机箱的一端，将钻头抵在需要取样的土壤上，为驱动电机接通电源，驱动电机的传动轴与驱动轴连接，故驱动电机带动传动轴旋转，进而使得齿轮带动转轴旋转，致使钻杆开始旋转，螺旋式叶片的旋转方向为使得土壤在螺旋式叶片的螺旋槽内逐步向推块靠近，土壤在螺旋槽内上行至螺旋式叶片靠近机箱的一端时，土壤被推块阻挡，继而从出土口中被排出落在土壤收集罩内，当钻杆位于土壤内的深度达到要求时，手握折叠手柄将钻杆提出其所钻的土壤孔外，使得驱动电机继续工作以便将螺旋式叶片的螺旋槽内的突然通过出土口全部排出，倾倒土壤收集罩内收集的土壤，然后在将钻杆插入土壤孔内，并使得钻杆继续旋转，进而将需要采样的土壤从螺旋槽内送至出土口处并被土壤收集罩收集，完成土壤采样工作，当样本收集到存储袋中后，切断驱动电机电源，使定位柱与定位孔脱离，然后将钻杆从钻筒内取出，清理钻筒内和钻杆上残留的土壤，将折叠手柄折叠，去屑土壤收集罩，然后将钻杆、钻筒、机箱和土壤收集罩放入存储箱内，便完成了一次土钻的组装、取土、拆卸的完整过程。

定位柱能够插接在定位孔内，通过定位柱和定位孔的配合能够方便的拆装钻杆，在需要使用时，插装完成之后即可投入土壤采样作业中，而在不需要使用时，使定位柱与定位孔脱离，便于存放；该驱动装置的结构简单，质量轻，使得操作人员不论体力强弱均可拿起使用；通过设置驱动电机作为动力源来使得钻杆旋转，然后通过螺旋式叶片将土壤带出，能够实现在野外对土壤进行采样时，不对劳动力、性别和体弱差异有选择性，精确取土，省力省时，去野外分层取土时，若遇到土质坚硬、石砾多、土层厚等情况，女生由于力气小，无法进行野外操作，并且即使男生操作取土，也耗时费力，影响接下来的野外试验进展；通过推块和出土口的配合，能够使土壤从钻筒内脱离，进而进入土壤收集罩内，在打孔阶段，由土壤收集罩将表层土壤收集而后集中倾倒，能够避免大量的土壤堆积在土壤孔的周围，避免表层土壤落入退让孔内而影响土壤采样，在土壤采样阶段，可以通过土壤收集罩收集土壤样本，避免人工在螺旋式叶片的螺旋槽内取土，实现土壤取样自动化，提高取样效率。

优选的，所述钻筒包括外筒和内筒，所述外筒的一端内侧壁上沿周向设有定位槽，外筒的另一端与所述机箱可拆卸连接，所述内筒的一端通过螺纹连接于所述定位槽内，内筒的内径与外筒的内径相等，且内筒的外壁上设有刻度线；所述推块位于外筒的内壁上，所述土壤收集罩套设在外筒上。

由于外筒和内筒通过螺纹连接，故可以通过拧动内筒来调整整个钻筒的长度，根据内筒外壁上的刻度线来确定钻筒的长度，钻杆钻入土壤之后，当内筒即将与土壤表层接触时，则已经达到了取土深度，可将表层土壤倾倒之后，再继续使钻杆下行，完成土壤取样，而推块和出土口的设计能够防止表层土壤堆积在土壤孔的周围，能够提高对取土深度判断的准确性，防止尚未达到取土深度而错取土壤样本。

优选的，所述土壤收集罩包括均呈中空圆台结构的罩底和罩身，所述罩底的小端套接在所述外筒上，罩底的大端远离所述机箱，且罩底的大端边缘上沿轴向设有档条，所述罩身的小端通过螺纹与所述档条连接。

当土壤收集罩内收集了大量的表层土壤之后，可以将罩身取下，而由于罩底的圆台形结构，罩身一旦取下，土壤在自身重力的作用下自然下坠，快速的清理了土壤收集罩内的土壤，且土壤残留小，而不用举起钻筒倾倒土壤，为工作队员节省体力。

优选的，所述内筒远离所述外筒的一端设有呈中空圆台结构的柔性定位罩，所述柔性定位罩的小端套接于所述内筒上，且柔性定位罩的大端远离外筒。

由于螺旋式叶片在驱动电机的驱动下旋转，当达到取土深度时，柔性定位罩的作用在于，能够防止内筒远离机箱的一端插入土壤内，避免表层土壤污染土壤样本。

优选的，所述推块靠近所述钻杆的一侧为与钻杆相匹配的弧形面，当所述螺旋式叶片在打孔取土时,所述推块最先与土壤接触的一端为楔形面。

土壤在螺旋式叶片的带动下到达出土口时，推块的楔形面能够将土壤铲出出土口，减小螺旋式叶片的螺旋槽内土壤的残留。

本实用新型的有益效果是：

(1)定位柱能够插接在定位孔内，通过定位柱和定位孔的配合能够方便的拆装钻杆，在需要使用时，插装完成之后即可投入土壤采样作业中，而在不需要使用时，使定位柱与定位孔脱离，便于存放；该驱动装置的结构简单，质量轻，使得操作人员不论体力强弱均可拿起使用；通过设置驱动电机作为动力源来使得钻杆旋转，然后通过螺旋式叶片将土壤带出，能够实现在野外对土壤进行采样时，不对劳动力、性别和体弱差异有选择性，精确取土，省力省时，去野外分层取土时，若遇到土质坚硬、石砾多、土层厚等情况，女生由于力气小，无法进行野外操作，并且即使男生操作取土，也耗时费力，影响接下来的野外试验进展；通过推块和出土口的配合，能够使土壤从钻筒内脱离，进而进入土壤收集罩内，在打孔阶段，由土壤收集罩将表层土壤收集而后集中倾倒，能够避免大量的土壤堆积在土壤孔的周围，避免表层土壤落入退让孔内而影响土壤采样，在土壤采样阶段，可以通过土壤收集罩收集土壤样本，避免人工在螺旋式叶片的螺旋槽内取土，实现土壤取样自动化，提高取样效率。

(2)由于外筒和内筒通过螺纹连接，故可以通过拧动内筒来调整整个钻筒的长度，根据内筒外壁上的刻度线来确定钻筒的长度，钻杆钻入土壤之后，当内筒即将与土壤表层接触时，则已经达到了取土深度，可将表层土壤倾倒之后，再继续使钻杆下行，完成土壤取样，而推块和出土口的设计能够防止表层土壤堆积在土壤孔的周围，能够提高对取土深度判断的准确性，防止尚未达到取土深度而错取土壤样本。

(3)当土壤收集罩内收集了大量的表层土壤之后，可以将罩身取下，而由于罩底的圆台形结构，罩身一旦取下，土壤在自身重力的作用下自然下坠，快速的清理了土壤收集罩内的土壤，且土壤残留小，而不用举起钻筒倾倒土壤，为工作队员节省体力。

(4)由于螺旋式叶片在驱动电机的驱动下旋转，当达到取土深度时，柔性定位罩的作用在于，能够防止内筒远离机箱的一端插入土壤内，避免表层土壤污染土壤样本。

(5)土壤在螺旋式叶片的带动下到达出土口时，推块的楔形面能够将土壤铲出出土口，减小螺旋式叶片的螺旋槽内土壤的残留。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例中钻筒的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中推块和钻杆的结构示意图；

图4是本实用新型实施例中土壤收集罩的结构示意图；

图5是本实用新型实施例中外筒的剖视图；

图6是本实用新型实施例中驱动装置的剖视图。

附图标记说明：

1、钻筒；10、外筒；100、出土口；101、定位槽；102、推块；1020、楔形面；1021、弧形面；11、内筒；110、刻度线；2、钻杆；20、螺旋式叶片；21、钻头；22、定位孔；3、驱动装置；30、机箱；31、转轴；310、齿轮；311、转盘；3110、定位柱；32、驱动轴；320、蜗齿；33、驱动电机；4、折叠手柄；5、土壤收集罩；50、罩底；500、档条；51、罩身；6、定位罩。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例1：

如图1-6所示，一种动力式土钻，包括钻杆2，所述钻杆2的一端设有驱动装置3，钻杆2的另一端设有钻头21，钻杆2上沿长度方向设有螺旋式叶片20，且钻杆2上套设有钻筒1；所述驱动装置3包括机箱30和驱动电机33，所述机箱30内设有转轴31和驱动轴32，且机箱30上设有折叠手柄4，所述转轴31与所述钻杆2同轴设置，转轴31上套设有齿轮310，转轴31的一端贯穿所述机箱30，且转轴31的该端上设有转盘311，所述转盘311靠近钻杆2的一侧均布多根定位柱3110，钻杆2靠近转盘311的一端端面上均布多个与所述定位柱3110相对应的定位孔22；所述驱动轴32的轴线与所述钻杆2的长度方向垂直，且驱动轴32上设有蜗齿320，所述蜗齿320与所述齿轮310啮合，所述驱动轴32的一端贯穿所述机箱30，且驱动轴32的该端与所述驱动电机33的传动轴连接；所述钻筒1靠近所述钻头21的一端套设有呈碗状的土壤收集罩5，钻筒1的另一端与所述机箱30可拆卸连接，钻筒1的内壁上沿周向设有呈螺旋状的推块102，且钻筒1上设有贯穿钻筒1内外的出土口100，所述出土口100与推块102相对应，所述推块102位于所述螺旋式叶片20靠近所述机箱30的一端。

使用时，将钻杆2设有定位孔22的一端从钻筒1的一端插入并穿过转筒，然后将定位柱3110插接在定位孔22内，并且使得推块102位于螺旋式叶片20靠近机箱30的一端，将钻头21抵在需要取样的土壤上，为驱动电机33接通电源，驱动电机33的传动轴与驱动轴32连接，故驱动电机33带动传动轴旋转，进而使得齿轮310带动转轴31旋转，致使钻杆2开始旋转，螺旋式叶片20的旋转方向为使得土壤在螺旋式叶片20的螺旋槽内逐步向推块102靠近，土壤在螺旋槽内上行至螺旋式叶片20靠近机箱30的一端时，土壤被推块102阻挡，继而从出土口100中被排出落在土壤收集罩5内，当钻杆2位于土壤内的深度达到要求时，手握折叠手柄4将钻杆2提出其所钻的土壤孔外，使得驱动电机33继续工作以便将螺旋式叶片20的螺旋槽内的突然通过出土口100全部排出，倾倒土壤收集罩5内收集的土壤，然后在将钻杆2插入土壤孔内，并使得钻杆2继续旋转，进而将需要采样的土壤从螺旋槽内送至出土口100处并被土壤收集罩5收集，完成土壤采样工作，当样本收集到存储袋中后，切断驱动电机33电源，使定位柱3110与定位孔22脱离，然后将钻杆2从钻筒1内取出，清理钻筒1内和钻杆2上残留的土壤，将折叠手柄4折叠，去屑土壤收集罩5，然后将钻杆2、钻筒1、机箱30和土壤收集罩5放入存储箱内，便完成了一次土钻的组装、取土、拆卸的完整过程。

定位柱3110能够插接在定位孔22内，通过定位柱3110和定位孔22的配合能够方便的拆装钻杆2，在需要使用时，插装完成之后即可投入土壤采样作业中，而在不需要使用时，使定位柱3110与定位孔22脱离，便于存放；该驱动装置3的结构简单，质量轻，使得操作人员不论体力强弱均可拿起使用；通过设置驱动电机33作为动力源来使得钻杆2旋转，然后通过螺旋式叶片20将土壤带出，能够实现在野外对土壤进行采样时，不对劳动力、性别和体弱差异有选择性，精确取土，省力省时，去野外分层取土时，若遇到土质坚硬、石砾多、土层厚等情况，女生由于力气小，无法进行野外操作，并且即使男生操作取土，也耗时费力，影响接下来的野外试验进展；通过推块102和出土口100的配合，能够使土壤从钻筒1内脱离，进而进入土壤收集罩5内，在打孔阶段，由土壤收集罩5将表层土壤收集而后集中倾倒，能够避免大量的土壤堆积在土壤孔的周围，避免表层土壤落入退让孔内而影响土壤采样，在土壤采样阶段，可以通过土壤收集罩5收集土壤样本，避免人工在螺旋式叶片20的螺旋槽内取土，实现土壤取样自动化，提高取样效率。

实施例2：

如图1-2和图5所示，本实施例在实施例1的基础上，所述钻筒1包括外筒10和内筒11，所述外筒10的一端内侧壁上沿周向设有定位槽101，外筒10的另一端与所述机箱30可拆卸连接，所述内筒11的一端通过螺纹连接于所述定位槽101内，内筒11的内径与外筒10的内径相等，且内筒11的外壁上设有刻度线110；所述推块102位于外筒10的内壁上，所述土壤收集罩5套设在外筒10上。

由于外筒10和内筒11通过螺纹连接，故可以通过拧动内筒11来调整整个钻筒1的长度，根据内筒11外壁上的刻度线110来确定钻筒1的长度，钻杆2钻入土壤之后，当内筒11即将与土壤表层接触时，则已经达到了取土深度，可将表层土壤倾倒之后，再继续使钻杆2下行，完成土壤取样，而推块102和出土口100的设计能够防止表层土壤堆积在土壤孔的周围，能够提高对取土深度判断的准确性，防止尚未达到取土深度而错取土壤样本。

实施例3：

如图1和图4所示，本实施例在实施例2的基础上，所述土壤收集罩5包括均呈中空圆台结构的罩底50和罩身51，所述罩底50的小端套接在所述外筒10上，罩底50的大端远离所述机箱30，且罩底50的大端边缘上沿轴向设有档条500，所述罩身51的小端通过螺纹与所述档条500连接。

当土壤收集罩5内收集了大量的表层土壤之后，可以将罩身51取下，而由于罩底50的圆台形结构，罩身51一旦取下，土壤在自身重力的作用下自然下坠，快速的清理了土壤收集罩5内的土壤，且土壤残留小，而不用举起钻筒1倾倒土壤，为工作队员节省体力。

实施例4：

如图1所示，本实施例在实施例2的基础上，所述内筒11远离所述外筒10的一端设有呈中空圆台结构的柔性定位罩6，所述柔性定位罩6的小端套接于所述内筒11上，且柔性定位罩6的大端远离外筒10。

由于螺旋式叶片20在驱动电机33的驱动下旋转，当达到取土深度时，柔性定位罩6的作用在于，能够防止内筒11远离机箱30的一端插入土壤内，避免表层土壤污染土壤样本。

实施例5：

如图3所示，本实施例在实施例1的基础上，所述推块102靠近所述钻杆2的一侧为与钻杆2相匹配的弧形面1021，当所述螺旋式叶片20在打孔取土时,所述推块102最先与土壤接触的一端为楔形面1020。

土壤在螺旋式叶片20的带动下到达出土口100时，推块102的楔形面1020能够将土壤铲出出土口100，减小螺旋式叶片20的螺旋槽内土壤的残留。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种动力式土钻，其特征在于，包括钻杆，所述钻杆的一端设有驱动装置，钻杆的另一端设有钻头，钻杆上沿长度方向设有螺旋式叶片，且钻杆上套设有钻筒；

所述驱动装置包括机箱和驱动电机，所述机箱内设有转轴和驱动轴，且机箱上设有折叠手柄，所述转轴与所述钻杆同轴设置，转轴上套设有齿轮，转轴的一端贯穿所述机箱，且转轴的该端上设有转盘，所述转盘靠近钻杆的一侧均布多根定位柱，钻杆靠近转盘的一端端面上均布多个与所述定位柱相对应的定位孔；所述驱动轴的轴线与所述钻杆的长度方向垂直，且驱动轴上设有蜗齿，所述蜗齿与所述齿轮啮合，所述驱动轴的一端贯穿所述机箱，且驱动轴的该端与所述驱动电机的传动轴连接；

所述钻筒靠近所述钻头的一端套设有呈碗状的土壤收集罩，钻筒的另一端与所述机箱可拆卸连接，钻筒的内壁上沿周向设有呈螺旋状的推块，且钻筒上设有贯穿钻筒内外的出土口，所述出土口与推块相对应，所述推块位于所述螺旋式叶片靠近所述机箱的一端。

2.根据权利要求1所述的一种动力式土钻，其特征在于，所述钻筒包括外筒和内筒，所述外筒的一端内侧壁上沿周向设有定位槽，外筒的另一端与所述机箱可拆卸连接，所述内筒的一端通过螺纹连接于所述定位槽内，内筒的内径与外筒的内径相等，且内筒的外壁上设有刻度线；所述推块位于外筒的内壁上，所述土壤收集罩套设在外筒上。

3.根据权利要求2所述的一种动力式土钻，其特征在于，所述土壤收集罩包括均呈中空圆台结构的罩底和罩身，所述罩底的小端套接在所述外筒上，罩底的大端远离所述机箱，且罩底的大端边缘上沿轴向设有档条，所述罩身的小端通过螺纹与所述档条连接。

4.根据权利要求2所述的一种动力式土钻，其特征在于，所述内筒远离所述外筒的一端设有呈中空圆台结构的柔性定位罩，所述柔性定位罩的小端套接于所述内筒上，且柔性定位罩的大端远离外筒。

5.根据权利要求1所述的一种动力式土钻，其特征在于，所述推块靠近所述钻杆的一侧为与钻杆相匹配的弧形面，当所述螺旋式叶片在打孔取土时,所述推块最先与土壤接触的一端为楔形面。