CN209606118U - 土壤采样装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及挖掘采集器械领域，尤其是土壤采样装置，包括一环形基座，在环形基座的顶部沿其圆周间隔设有若干个支撑立柱，在各支撑立柱的顶部设有一支撑座，在支撑座底部设有一动力推进装置，在动力推进力装置的底部设有一钻孔装置，所述钻孔装置与动力推进装置之间设有若干个土壤取样装置，在支撑座顶部设有一液压站，所述动力推进装置、钻孔装置、土壤取样装置分别通过油管、导线与所述液压站相连。它操作简单、设计合理，结构精巧，能够快速的进行土壤采样，而且能够快速完成取样过程中土层清理，不同位置、不同深度的土样的选取，取样更便捷，省时省力，适合野外勘测取样使用。

Description

土壤采样装置

技术领域

本申请涉及挖掘采集器械领域，尤其是土壤采样装置。

背景技术

土壤采样是指采集土壤样品的方法，包括采样的布设和取样技术。采剖面土样，应在剖面观察记载结束后进行。

在采样前应先将剖面整修、清理，削去最表层的浮土，然后再按层次自上而下逐层从中心典型部位取样。

在了解污染源、污染方式以及污染历史和现状的基础上，全面考虑土壤的类型、成土母质、地形、天然植被或农作物等情况安排采样点。 采集土壤样品的时间和数量，视采集的对象和目的而定。

因土壤采样中工序复杂，目前大多采用人工操作进行采样，但是人工采样时就需要来回多次的针对不同的位置进行土壤采样来保证取样结果的客户性与准确性，这就导致人工采样时需要耗费较大的人力操作和较长的时间来保证取样数量。为了减轻人工操作中的不足，目前很多公司也设计了许多辅助工具，但是这些辅助工具大多都只能辅助完成表面土壤的清理，对简单的一些工序由机器代替人工操作，但是功能相对单一，无法很好的解决人工取样效率低、费时费力的问题；尤其是在对不同位置、不同深度层的土壤进行取样时目前的方式和工具无法更有效地满足采样工作中的需求。

申请内容

本申请为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：土壤采样装置，包括一环形基座，在环形基座的顶部沿其圆周间隔设有若干个支撑立柱，在各支撑立柱的顶部设有一支撑座，在支撑座底部设有一动力推进装置，在动力推进力装置的底部设有一钻孔装置，所述钻孔装置与动力推进装置之间设有若干个土壤取样装置，在支撑座顶部设有一液压站，所述动力推进装置、钻孔装置、土壤取样装置分别通过油管、导线与所述液压站相连。

需要说明的是：

土壤采样时整体取用的土壤的数量并不算多，因此我们设计 的本产品的整体的尺寸并不特别大，取用时最大取样深度能够够达到1米。本装置工作时，可以直接将本装置平置在地面较为平整的地方，为了保证整个装置在向地面以下钻孔时的整机的稳定性，可以直接通过4个连地螺栓穿过本装置的环形基座上的4各连地螺孔（图中未示出）固定在地面上，为了进一步的保证稳定性，操作者可以通过双手抓住两按压把手进行进一步的保证整机的稳定。

需要说明的是：

由于土壤采样是处在野外工作，因此本装置的供电电源，采用的是野外工作中常采用的动力发电机，输出电源与本装置进行匹配即可，无需担心电源供给问题，连接时直接通过电缆线与装在运输车上的动力发电机、蓄电箱等进行连接。

所述动力推进装置包括一固连在支撑座底部的多级液压缸，所述多级液压缸的底部的活塞杆下端面上固连一推进盘，在多级液压缸的外侧沿其圆周均匀间隔设有若干个多级伸缩杆，所述各多级伸缩杆的上下两端分别固连在支撑座底部、推进盘顶部。

需要说明的是：

为了更好地延长多级液压缸的使用寿命并根据具体的地下作业的工况条件，本装置在选择液压缸是采用的适合转孔、勘测使用的工程油缸，能够有效地减少工作过程中因地下土层对本液压缸的伸出部分的活塞杆表面的影响，保证钻孔工作的顺利进行。

需要说明的是：

在本装置运行的过程中设置在多级液压缸四周的各个多级伸缩杆既可以跟随多级液压缸一同实现伸缩，又可以起到防止活塞杆底部的推进盘旋转的作用，因而采用此种结构来保证钻孔部件在工作时能够得到稳定的支撑，提高钻孔时的稳定性。

所述土壤取样装置包括一固连在推进盘底部的钻孔部件。

所述钻孔部件包括一设置在推进盘下方且通过中空的连接竖管与其固连的钻孔电机，在钻孔电机的底部固连一钻头，所述钻头的钻孔外径大于连接竖管的最大外径，在连接竖管的空腔内自上而下依次水平间隔固连若干个内圆盘，在各内圆盘内分别设有一伸缩取样部件。

需要说明的是：

将钻头的钻孔外径设置成大于连接竖管的最大外径，使得砖头钻出的腔体可以供连接竖管直接向下继续深入，不会产生阻挡干涉。

需要说明的是：

钻孔电机旋转向下进行转孔，考虑到，本装置进行取样的深度并不是要特别深，土壤的紧实度也不是特别高，同时整个装置的转孔的孔径也不大，一般根据需要控制在5-10cm之间，因此钻孔时直接将中间的土壤向周边推送压实即可，不再设计将土壤导出至地面的螺栓输送件也能可以满足使用的需求。

所述伸缩取样部件包括一固定设置在各内圆盘的顶部且上端向外倾斜设置的往复推进缸，在各往复推进缸的活塞杆的外端部固连一限位盘，在活塞杆外侧沿其圆周均匀间隔设有若干个跟随伸缩杆，所述各跟随伸缩杆的两端分别与所述限位盘底部、往复推进缸缸体顶部相固连，在限位盘的顶部固连一取样电机，在取样电机的输出轴上固连一储样筒，在储样筒的端部固连一环形取样钻头，所述环形取样钻头均通过设置在连接竖管侧壁上的取样孔与外部相连通。

需要说明的是：

往复推进缸的活塞杆向外伸出时，同时并控制取样电机旋转，因此可以实现其端部的环形取样钻头斜向上、向外旋转，穿出取样孔后对当前的土壤进行取样，钻孔后，土壤会有部分落到储样筒内，在钻孔时为了保证取样的量较多一些，可以反复的控制往复推进缸多次实现伸出和缩回，从而能够有效地带动对土层进行松动、钻孔、土壤松动后就会落在储样筒内。

需要说明的是：

本装置适用于对取样的纯度不是特别高的检测要求中使用，因为地下取样时，即使实在某个深度范围内取样，也肯定会掺入少量的非本深度范围内的土壤，因此取样的土壤在进行后期的化验时会存在一定的误差，只要在允许的误差范围内即可。

需要说明的是：

通过设置的各个跟随伸缩杆可以跟往复推进缸一同实现伸缩，又可以起到防止活塞杆底部的限位盘旋转的作用，因而采用此种结构来保证伸缩取样部件在工作时能够得到稳定的支撑，提高钻孔取样时的稳定性。

所述取样孔与对应的环形取样钻头同轴设置且其内壁可与环形取样钻头外侧壁相配合。

在环形基座的顶部两侧分别固连一按压把手。

通过按压可以辅助的保证整个装置运行时的稳定性。

本申请所具有的有益效果是，操作简单、设计合理，结构精巧，能够快速的进行土壤采样，而且能够快速完成取样过程中土层清理，不同位置、不同深度的土样的选取，取样更便捷，省时省力，适合野外勘测取样使用。

附图说明

图1为本申请的结构示意图。

图2为本申请的立体结构示意图。

图3为本申请的局部剖视结构示意图。

图4为本申请的局部结构示意图。

图5为图3中A-A向剖视结构示意图。

图中，1、环形基座； 2、支撑立柱；3、支撑座； 4、液压站； 5、多级液压缸；6、推进盘；7、多级伸缩杆；8、连接竖管；9、钻孔电机；10、钻头；11、内圆盘；12、往复推进缸；13、限位盘；14、跟随伸缩杆；15、取样电机；16、储样筒；17、取样孔；18、按压把手；19、环形取样钻头。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本申请进行详细阐述。

如图1-5中所示，土壤采样装置，包括一环形基座1，在环形基座1的顶部沿其圆周间隔设有若干个支撑立柱2，在各支撑立柱2的顶部设有一支撑座3，在支撑座3底部设有一动力推进装置，在动力推进力装置的底部设有一钻孔装置，所述钻孔装置与动力推进装置之间设有若干个土壤取样装置，在支撑座3顶部设有一液压站4，所述动力推进装置、钻孔装置、土壤取样装置分别通过油管、导线与所述液压站4相连。

需要说明的是：

土壤采样时整体取用的土壤的数量并不算多，因此我们设计 的本产品的整体的尺寸并不特别大，取用时最大取样深度能够够达到1米。本装置工作时，可以直接将本装置平置在地面较为平整的地方，为了保证整个装置在向地面以下钻孔时的整机的稳定性，可以直接通过4个连地螺栓穿过本装置的环形基座1上的4各连地螺孔（图中未示出）固定在地面上，为了进一步的保证稳定性，操作者可以通过双手抓住两按压把手18进行进一步的保证整机的稳定。

需要说明的是：

由于土壤采样是处在野外工作，因此本装置的供电电源，采用的是野外工作中常采用的动力发电机，输出电源与本装置进行匹配即可，无需担心电源供给问题，连接时直接通过电缆线与装在运输车上的动力发电机、蓄电箱等进行连接。

所述动力推进装置包括一固连在支撑座3底部的多级液压缸5，所述多级液压缸5的底部的活塞杆下端面上固连一推进盘6，在多级液压缸5的外侧沿其圆周均匀间隔设有若干个多级伸缩杆7，所述各多级伸缩杆7的上下两端分别固连在支撑座3底部、推进盘6顶部。

需要说明的是：

为了更好地延长多级液压缸5的使用寿命并根据具体的地下作业的工况条件，本装置在选择液压缸是采用的适合转孔、勘测使用的工程油缸，能够有效地减少工作过程中因地下土层对本液压缸的伸出部分的活塞杆表面的影响，保证钻孔工作的顺利进行。

需要说明的是：

在本装置运行的过程中设置在多级液压缸5四周的各个多级伸缩杆7既可以跟随多级液压缸5一同实现伸缩，又可以起到防止活塞杆底部的推进盘6旋转的作用，因而采用此种结构来保证钻孔部件在工作时能够得到稳定的支撑，提高钻孔时的稳定性。

所述土壤取样装置包括一固连在推进盘6底部的钻孔部件。

所述钻孔部件包括一设置在推进盘6下方且通过中空的连接竖管8与其固连的钻孔电机9，在钻孔电机9的底部固连一钻头10，所述钻头10的钻孔外径大于连接竖管8的最大外径，在连接竖管8的空腔内自上而下依次水平间隔固连若干个内圆盘11，在各内圆盘11内分别设有一伸缩取样部件。

需要说明的是：

将钻头10的钻孔外径设置成大于连接竖管8的最大外径，使得砖头钻出的腔体可以供连接竖管8直接向下继续深入，不会产生阻挡干涉。

需要说明的是：

钻孔电机9旋转向下进行转孔，考虑到，本装置进行取样的深度并不是要特别深，土壤的紧实度也不是特别高，同时整个装置的转孔的孔径也不大，一般根据需要控制在5-10cm之间，因此钻孔时直接将中间的土壤向周边推送压实即可，不再设计将土壤导出至地面的螺栓输送件也能可以满足使用的需求。

所述伸缩取样部件包括一固定设置在各内圆盘11的顶部且上端向外倾斜设置的往复推进缸12，在各往复推进缸12的活塞杆的外端部固连一限位盘13，在活塞杆外侧沿其圆周均匀间隔设有若干个跟随伸缩杆14，所述各跟随伸缩杆14的两端分别与所述限位盘13底部、往复推进缸12缸体顶部相固连，在限位盘13的顶部固连一取样电机15，在取样电机15的输出轴上固连一储样筒16，在储样筒16的端部固连一环形取样钻头19，所述环形取样钻头19均通过设置在连接竖管8侧壁上的取样孔17与外部相连通。

需要说明的是：

往复推进缸12的活塞杆向外伸出时，同时并控制取样电机15旋转，因此可以实现其端部的环形取样钻头19斜向上、向外旋转，穿出取样孔17后对当前的土壤进行取样，钻孔后，土壤会有部分落到储样筒16内，在钻孔时为了保证取样的量较多一些，可以反复的控制往复推进缸12多次实现伸出和缩回，从而能够有效地带动对土层进行松动、钻孔、土壤松动后就会落在储样筒16内。

需要说明的是：

本装置适用于对取样的纯度不是特别高的检测要求中使用，因为地下取样时，即使实在某个深度范围内取样，也肯定会掺入少量的非本深度范围内的土壤，因此取样的土壤在进行后期的化验时会存在一定的误差，只要在允许的误差范围内即可。

需要说明的是：

通过设置的各个跟随伸缩杆14可以跟往复推进缸12一同实现伸缩，又可以起到防止活塞杆底部的限位盘13旋转的作用，因而采用此种结构来保证伸缩取样部件在工作时能够得到稳定的支撑，提高钻孔取样时的稳定性。

所述取样孔17与对应的环形取样钻头19同轴设置且其内壁可与环形取样钻头19外侧壁相配合。

在环形基座1的顶部两侧分别固连一按压把手18。

通过按压可以辅助的保证整个装置运行时的稳定性。

工作原理：

本装置接通电源后，通过操作者控制液压站4，从而实现对动力推进力装置的控制，控制器其向下伸出，当多级液压缸5带动其底部的钻孔部件接触地面时，操作者进而打开钻孔电机9的开关，此时控制钻头10旋转，与此同时多级液压缸5依然保持向下的推力，依次会使得钻头10向下旋转，随着旋入深度的不同，并根据需要取样的底层深度来适当的进行各个部件停转的控制；将钻头10的钻孔外径设置成大于连接竖管8的最大外径，使得砖头钻出的腔体可以供连接竖管8直接向下继续深入，不会产生阻挡干涉，当控制整个装置底部的钻头10钻至指定深度时，操作人员控制液压站4，进而控制各个往复推进缸12运动，往复推进缸12的活塞杆向外伸出时，同时并控制取样电机15旋转，因此可以实现其端部的环形取样钻头19斜向上、向外旋转，穿出取样孔17后对当前的土壤进行取样，钻孔后，土壤会有部分落到储样筒16内，在钻孔时为了保证取样的量较多一些，可以反复的控制往复推进缸12多次实现伸出和缩回，从而能够有效地带动对土层进行松动、钻孔、土壤松动后就会落在储样筒16内。取样完成后，按照上述操作的反向操作，就可以实现各个部件回味，最终将取样的土壤向上输送至地面以上，然后通过操作人员使用取样的器械将储存在储样筒16内的土壤取出。

上述具体实施方式不能作为对本申请保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本申请实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本申请的保护范围内。

本申请未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.土壤采样装置，其特征在于：包括一环形基座，在环形基座的顶部沿其圆周间隔设有若干个支撑立柱，在各支撑立柱的顶部设有一支撑座，在支撑座底部设有一动力推进装置，在动力推进力装置的底部设有一钻孔装置，所述钻孔装置与动力推进装置之间设有若干个土壤取样装置，在支撑座顶部设有一液压站，所述动力推进装置、钻孔装置、土壤取样装置分别通过油管、导线与所述液压站相连。

2.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于：所述动力推进装置包括一固连在支撑座底部的多级液压缸，所述多级液压缸的底部的活塞杆下端面上固连一推进盘，在多级液压缸的外侧沿其圆周均匀间隔设有若干个多级伸缩杆，所述各多级伸缩杆的上下两端分别固连在支撑座底部、推进盘顶部。

3.根据权利要求1或2所述的土壤采样装置，其特征在于：所述土壤取样装置包括一固连在推进盘底部的钻孔部件。

4.根据权利要求3所述的土壤采样装置，其特征在于：所述钻孔部件包括一设置在推进盘下方且通过中空的连接竖管与其固连的钻孔电机，在钻孔电机的底部固连一钻头，所述钻头的钻孔外径大于连接竖管的最大外径，在连接竖管的空腔内自上而下依次水平间隔固连若干个内圆盘，在各内圆盘内分别设有一伸缩取样部件。

5.根据权利要求4所述的土壤采样装置，其特征在于：所述伸缩取样部件包括一固定设置在各内圆盘的顶部且上端向外倾斜设置的往复推进缸，在各往复推进缸的活塞杆的外端部固连一限位盘，在活塞杆外侧沿其圆周均匀间隔设有若干个跟随伸缩杆，所述各跟随伸缩杆的两端分别与所述限位盘底部、往复推进缸缸体顶部相固连，在限位盘的顶部固连一取样电机，在取样电机的输出轴上固连一储样筒，在储样筒的端部固连一环形取样钻头，所述环形取样钻头均通过设置在连接竖管侧壁上的取样孔与外部相连通。

6.根据权利要求5所述的土壤采样装置，其特征在于：所述取样孔与对应的环形取样钻头同轴设置且其内壁可与环形取样钻头外侧壁相配合。

7.根据权利要求1所述的土壤采样装置，其特征在于：在环形基座的顶部两侧分别固连一按压把手。