CN212180322U - 箱式取土钻 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱式取土钻，包括：箱体；取土钻，其包括首尾衔接设置的钻杆和取土刀；承力垫，其可拆卸的扣设在钻杆的顶部；以及一对电机，其设置在箱体的容纳空腔内，一对电机的驱动轴与一对齿条啮合并驱动钻杆在箱体上滑动。本实用新型提供的箱式取土钻实现快速取样，减少人力的投入，提高工作效率。本实用新型还公开了一种箱式取土钻的取土方法，以指导正确操作箱式取土钻，进而实现现场快速取样。

Description

箱式取土钻

技术领域

本实用新型涉及土壤取样技术领域，特别涉及一种箱式取土钻。

背景技术

当前在生态环境调查、环境监测以及污染防治领域中，土壤取样是获取指标数据的重要方法，土壤取样中使用较为广泛的是土壤取土钻，可以很方便的将土壤样本较容易地取出。但传统取土钻在使用过程中，有如下几点使用不方便之处：1、利用橡胶锤在土钻顶端施力时，由于直接砸到土钻顶部，容易将土钻顶端部分损坏；2、传统土钻取样时，以人力捶打使其插入土壤中，无法保证取土钻垂直进入土体，导致取土深度无法保证，产生误差；3、取土深度达到60cm至100cm之后，由于深度较大，导致取土钻在拔出时阻力较大，经常会使工作人员腰部受损；4、达到一定取土深度后，由于取土钻内的土壤被压实，土样自土体分离困难，土样自取土钻内分离困难等缺点。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种箱式取土钻，实现快速取样，减少人力的投入，提高工作效率。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种箱式取土钻，包括：

箱体，其内成形一容纳空腔；一对贯通孔Ⅰ，其上下对应开设在所述箱体的顶板和底板上；操作窗，其开设在箱体的一个侧壁上；卡置件，其设置在所述箱体的顶板上，所述卡置件的轴向上成型一通孔，卡置件内的通孔与一对贯通孔Ⅰ同轴设置；

取土钻，其包括首尾衔接设置的钻杆和取土刀；一对齿条，其对应设置在钻杆的两个对应的第一侧壁上，且一对齿条与所述卡置件的内侧壁不接触；一对突楞，其对应设置在钻杆的两个对应的第二侧壁上，且一对突楞与所述卡置件的通孔的内侧壁的一对凹槽对应卡接设置，以使得所述钻杆经一对贯通孔和所述卡置件的通孔可上下往复的滑动设置在所述箱体上；承力垫，其为一帽体结构，所述承力垫可拆卸的扣设在所述钻杆的顶部，且承力垫的直径大于钻杆的横切面直径；以及

一对电机，其设置在箱体的容纳空腔内，一对电机的驱动轴与一对齿条啮合并驱动钻杆在所述箱体上滑动。

优选的是，取土刀还包括：

爪夹，其包括柄部，所述柄部的一端与所述钻杆衔接设置，所述柄部的另一端的边沿向下延伸成型至少两片弹性金属片，且所述至少两片弹性金属片与所述柄部的轴向方向具有夹角R，且R＜40度，以使得至少两片弹性金属片的前端呈发散状延伸设置；所述柄部内成型一中空筒体；以及

筒体，其可拆卸的套设在爪夹上，且所述筒体的上端通过弹簧扣可拆卸的固定在所述柄部上，至少两个弹性金属片的外侧壁与筒体的内侧壁相互抵顶设置，至少两片弹性金属片的前端延伸至靠近所述筒体的下端，但不凸出所述筒体的下端。

优选的是，所述弹簧扣还包括一对弧形限位槽，其对应贯穿开设在柄部的中空筒体的侧壁上；限位扣，其为圆柱形结构体，所述限位扣可旋转的设置在所述柄部的中空筒体内，所述限位扣内成型一容纳空腔，圆柱形结构体的侧壁上对应设置一对贯通孔Ⅱ；以及两个限位块，其尾端对应相向嵌入式设置在一对贯通孔Ⅱ内，且两个限位块的尾端之间通过至少一弹簧相互抵顶固定，以使得两个限位块的前端分别自所述一对弧形限位槽向所述柄部的外侧延伸设置，且以限位扣为圆心，两个限位块可上而分别在一对弧形限位槽的长度方向上同步滑动；

所述筒体还包括一对贯通孔Ⅲ，其对应设置在所述筒体的侧壁上，且靠近所述筒体的上端设置；

其中，所述筒体的一对贯通孔Ⅲ可拆卸的对应套设在两个限位块的前端上，以使得所述筒体的上端通过弹簧扣可拆卸的固定在所述柄部上。

优选的是，还包括，开口向上的环形裂隙，其开设在所述筒体的内侧壁，且靠近所述筒体的下端开设，所述爪夹的前端可拆卸的插入所述环形裂隙内，且插入深度小于5mm。

优选的是，还包括：

供气管，其贯通设置在所述钻杆内，供气管的出气端分支成多个供气支管延伸至所述柄部与所述筒体的衔接处，供气管的进气端与气源连通；

至少两个微管，其贯通设置在所述筒体的侧壁内，且至少两个通气微管的上端与所述多个供气支管的前端可拆卸的连通设置，至少两个通气微管的下端延伸至所述筒体的下端；且至少两个通气微管的喷气嘴处于同一平面a，且平面a与所述筒体的轴线近垂直，至少两个通气微管的喷气嘴均朝向所述筒体的轴线，至少两个通气微管的喷气嘴均位于环形裂隙的上方；以及

密封圈，其设置在多个供气支管与至少两个微管的连通处的所述筒体的内侧壁上。

优选的是，至少两个通气微管的喷气嘴为长条形，以在平面a内喷射扇形气体切割喷射面。

优选的是，至少两个通气微管的喷气嘴的宽度为0.3-0.5mm，长度为1-2mm；

喷气嘴的喷气压力为0.8-1.1Mpa。

优选的是，还包括：

四个支腿，其设置在所述箱体的底板上，四个支腿的下端设置轮体；

至少一对套筒，其对应竖直设置在所述箱体的两个侧壁上；任一套筒的侧壁上开设一滑槽；卡口Ⅰ和卡口Ⅱ，其垂直开设在滑槽的上端和下端，且卡口Ⅰ和卡口Ⅱ与滑槽连通；

至少一对锥杆，其一一对应可上下滑动的设置在至少一对套筒内；任一锥杆还包括柄，其近垂直的设置在锥杆的尾端，柄可随锥杆的上下滑动并旋转嵌入卡口Ⅰ或卡口Ⅱ内固定，且柄可拆卸的嵌入卡口Ⅱ时，所述锥杆的尖端可拆卸的插入土壤中至少5cm，柄可拆卸的嵌入卡口Ⅰ时，所述锥杆的尖端距离地面至少5cm。

本实用新型至少包括以下有益效果：

承力垫可以制作成类蘑菇形状的塞子，将细头插入土钻杆中，垫在钻杆的上端，缓解橡胶锤砸下式的冲击力；也可以将承力垫下方的插杆制作成与钻杆的上端螺纹连接，方便安装和更换；

卡置件与钻杆的外壁紧紧贴合，以保证取土钻在下降过程中位置不会偏移，以垂直角度下降，保证取土深度，减少取土误差；

一对大扭力电机与钻杆上的一对齿条相互啮合，当土钻深度达到60cm或更深时，可以使用一对电机驱动一对齿条，将取土钻提出，避免人为拔出时因为扭动导致土钻内土体脱落或粘连其他土层土样，导致实验误差增大；

操作窗用于人力操作，将取出的土样转移至土壤样品袋中，省时省力，并且体感取土线路；

综上，本实用新型装置结构简单、携带方便、易于操作，大多数情况无需借助运输工具，实验人员易于接受，适宜于野外实验；能够快速取样，减少人力的投入，提高工作效率。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1根据本实用新型一个实施例中所述的箱式取土钻的正视结构示意图；

图2根据本实用新型一个实施例中所述的箱式取土钻的立体结构示意图；

图3根据本实用新型一个实施例中所述箱体的立体结构示意图；

图4根据本实用新型一个实施例中所述卡置件的立体结构示意图；

图5根据本实用新型一个实施例中所述爪夹的纵剖结构示意图；

图6根据本实用新型一个实施例中所述筒体套设在所述爪夹上的纵剖结构示意图；

图7根据本实用新型一个实施例中所述的箱式取土钻的立体结构示意图；

图8根据本实用新型再一个实施例中所述筒体套设在所述爪夹上的纵剖结构示意图；

图9根据本实用新型再一个实施例中所述箱体的侧视结构示意图；

图10根据本实用新型再一个实施例中所述箱体的侧视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-4所示，本实用新型提供一种箱式取土钻，包括：

箱体10，其内成形一容纳空腔；一对贯通孔Ⅰ101，其上下对应开设在所述箱体的顶板和底板上；操作窗102，其开设在箱体的一个侧壁上；卡置件103，其设置在所述箱体的顶板上，所述卡置件的轴向上成型一通孔1031，卡置件内的通孔与一对贯通孔Ⅰ同轴设置；取土钻20，其包括首尾衔接设置的钻杆201和取土刀202；一对齿条2011，其对应设置在钻杆的两个对应的第一侧壁上，且一对齿条与所述卡置件的内侧壁不接触；一对突楞2012，其对应设置在钻杆的两个对应的第二侧壁上，且一对突楞与所述卡置件的通孔的内侧壁的一对凹槽对应卡接设置，以使得所述钻杆经一对贯通孔和所述卡置件的通孔可上下往复的滑动设置在所述箱体上；承力垫203，其为一帽体结构，所述承力垫可拆卸的扣设在所述钻杆的顶部，且承力垫的直径大于钻杆的横切面直径；以及一对电机30，其设置在箱体的容纳空腔内，一对电机的驱动轴与一对齿条啮合并驱动钻杆在所述箱体上滑动。在箱体内还设置有一对电机的电源40，在箱体的顶部设置有电机的按钮301。

在本方案中，承力垫可以制作成类蘑菇形状的塞子，将细头插入土钻杆中，垫在钻杆的上端，缓解橡胶锤砸下式的冲击力；也可以将承力垫下方的插杆制作成与钻杆的上端螺纹连接，方便安装和更换；卡置件与钻杆的外壁紧紧贴合，以保证取土钻在下降过程中位置不会偏移，以垂直角度下降，保证取土深度，减少取土误差；一对大扭力电机与钻杆上的一对齿条相互啮合，当土钻深度达到60cm时，可以使用一对电机驱动一对齿条，将取土钻提出；操作窗用于人力操作，将取出的土样转移至土壤样品袋中。综上，本实用新型装置能够快速取样，减少人力的投入，提高工作效率。

如图5-6所示，一个优选方案中，取土刀还包括：爪夹2021，其包括柄部20211，所述柄部的一端与所述钻杆衔接设置，所述柄部的另一端的边沿向下延伸成型至少两片弹性金属片20212，且所述至少两片弹性金属片与所述柄部的轴向方向具有夹角R，且R＜40度，以使得至少两片弹性金属片的前端呈发散状延伸设置；所述柄部内成型一中空筒体；以及筒体2022，其可拆卸的套设在爪夹上，且所述筒体的上端通过弹簧扣2023可拆卸的固定在所述柄部上，至少两个弹性金属片的外侧壁与筒体的内侧壁相互抵顶设置，至少两片弹性金属片的前端延伸至靠近所述筒体的下端，但不凸出所述筒体的下端。在本方案中，在取土刀深入土体中取样时，爪夹被挤压在筒体的内侧壁上，因此爪夹的至少两个弹性金属片与筒体内的土壤紧密贴合，当需要将筒体内的土壤样品取出时，可通过将筒体自柄部上卸下，同时至少两个弹性金属片可连带土壤样品脱出筒体，之后，在自身弹力作用下，至少两片弹性金属片的前端自土壤样品上脱离，土壤样品自动脱落。操作简单，使用方便，土壤样品保存完整。

如图7所示，一个优选方案中，所述弹簧扣还包括一对弧形限位槽20231，其对应贯穿开设在柄部的中空筒体的侧壁上；限位扣20232，其为圆柱形结构体，所述限位扣可旋转的设置在所述柄部的中空筒体内，所述限位扣内成型一容纳空腔，圆柱形结构体的侧壁上对应设置一对贯通孔Ⅱ；以及两个限位块20233，其尾端对应相向嵌入式设置在一对贯通孔Ⅱ内，且两个限位块的尾端之间通过至少一弹簧相互抵顶固定，以使得两个限位块的前端分别自所述一对弧形限位槽向所述柄部的外侧延伸设置，且以限位扣为圆心，两个限位块可上而分别在一对弧形限位槽的长度方向上同步滑动；所述筒体还包括一对贯通孔Ⅲ，其对应设置在所述筒体的侧壁上，且靠近所述筒体的上端设置；其中，所述筒体的一对贯通孔Ⅲ可拆卸的对应套设在两个限位块的前端上，以使得所述筒体的上端通过弹簧扣可拆卸的固定在所述柄部上。弹簧扣用于可拆卸的固定筒体，一对弧形限位槽用于容纳两个限位块，同时也给限位块提供一定的可滑动空间，因此，在将筒体取下之前，可通过旋转扭动两个限位块，进而带动筒体与爪夹发生一定程度的相对旋转，进一步通过弹簧片破坏土壤样品表面与筒体内侧壁的粘连，进而使得土壤样品更易于脱离出来。

一个优选方案中，还包括，开口向上的环形裂隙，其开设在所述筒体的内侧壁，且靠近所述筒体的下端开设，所述爪夹的前端可拆卸的插入所述环形裂隙内，且插入深度小于5mm。在本方案中，环形裂隙开设在筒体的内侧壁上，开口向上设置，使得爪夹的前端可拆卸的深入环形裂隙内，可在插入土体时有效阻挡土体对爪夹的影响，使其在土体的挤压下顺利贴合在筒体的侧壁上。

如图8所示，一个优选方案中，还包括：供气管50，其贯通设置在所述钻杆内，供气管的出气端分支成多个供气支管501延伸至所述柄部与所述筒体的衔接处，供气管的进气端与气源连通；至少两个微管502，其贯通设置在所述筒体的侧壁内，且至少两个通气微管的上端与所述多个供气支管的前端可拆卸的连通设置，至少两个通气微管的下端延伸至所述筒体的下端；且至少两个通气微管的喷气嘴处于同一平面a，且平面a与所述筒体的轴线近垂直，至少两个通气微管的喷气嘴均朝向所述筒体的轴线，至少两个通气微管的喷气嘴均位于环形裂隙的上方；以及密封圈，其设置在多个供气支管与至少两个微管的连通处的所述筒体的内侧壁上。在本方案中，供气管与外界气源连通，外界气源可以是带有水汽过滤层的空气压缩泵，供气管上设置有调压阀，以控制合适的气体压力。空气压缩泵设在箱体内，方便携带，密封圈用于密封住筒体与柄部之间的缝隙，避免气体泄漏，有效保证喷气嘴的气压强度。

一个优选方案中，至少两个通气微管的喷气嘴为长条形，以在平面a内喷射扇形气体切割喷射面。喷气嘴的喷射面呈扇形，可同时对筒体内的土体下方的同一平面进行快速切割。

一个优选方案中，至少两个通气微管的喷气嘴的宽度为0.3-0.5mm，比如可以是0.3mm、0.4mm或0.5mm；长度为1-2mm，比如可以是1mm或2mm；喷气嘴的喷气压力为0.8-1.1Mpa，比如可以是0.8Mpa、0.9Mpa、1.0Mpa或1.1Mpa。

如图9-10所示，一个优选方案中，还包括：四个支腿104，其设置在所述箱体的底板上，四个支腿的下端设置轮体1041；至少一对套筒105，其对应竖直设置在所述箱体的两个侧壁上；任一套筒的侧壁上开设一滑槽；卡口Ⅰ1051和卡口Ⅱ1052，其垂直开设在滑槽的上端和下端，且卡口Ⅰ和卡口Ⅱ与滑槽连通；至少一对锥杆106，其一一对应可上下滑动的设置在至少一对套筒内；任一锥杆还包括柄1061，其近垂直的设置在锥杆的尾端，柄可随锥杆的上下滑动并旋转嵌入卡口Ⅰ或卡口Ⅱ内固定，且柄可拆卸的嵌入卡口Ⅱ时，所述锥杆的尖端可拆卸的插入土壤中至少5cm，柄可拆卸的嵌入卡口Ⅰ时，所述锥杆的尖端距离地面至少5cm。

在本方案中，为了方便卸掉及移动箱体，在四个支腿上设置轮体，一般可设置脚刹万向轮，移动时不受限制，而在取样时，又可通过脚刹稳定轮体，不会发生不必要的移动；进一步的，在本方案中，还通过设置至少一对锥杆与至少一对套筒配合，当箱体置于取样点时，可将至少一对锥杆的锥柄下移并卡入卡扣Ⅱ内固定，以使得至少一对锥杆的下端插入土体内对箱体进行有效固定，进一步提高箱式取土钻的整体稳定性。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种箱式取土钻，其特征在于，包括：

箱体，其内成形一容纳空腔；一对贯通孔Ⅰ，其上下对应开设在所述箱体的顶板和底板上；操作窗，其开设在箱体的一个侧壁上；卡置件，其设置在所述箱体的顶板上，所述卡置件的轴向上成型一通孔，卡置件内的通孔与一对贯通孔Ⅰ同轴设置；

取土钻，其包括首尾衔接设置的钻杆和取土刀；一对齿条，其对应设置在钻杆的两个对应的第一侧壁上，且一对齿条与所述卡置件的内侧壁不接触；一对突楞，其对应设置在钻杆的两个对应的第二侧壁上，且一对突楞与所述卡置件的通孔的内侧壁的一对凹槽对应卡接设置，以使得所述钻杆经一对贯通孔和所述卡置件的通孔可上下往复的滑动设置在所述箱体上；承力垫，其为一帽体结构，所述承力垫可拆卸的扣设在所述钻杆的顶部，且承力垫的直径大于钻杆的横切面直径；以及

一对电机，其设置在箱体的容纳空腔内，一对电机的驱动轴与一对齿条啮合并驱动钻杆在所述箱体上滑动。

2.如权利要求1所述的箱式取土钻，其特征在于，取土刀还包括：

爪夹，其包括柄部，所述柄部的一端与所述钻杆衔接设置，所述柄部的另一端的边沿向下延伸成型至少两片弹性金属片，且所述至少两片弹性金属片与所述柄部的轴向方向具有夹角R，且R＜40度，以使得至少两片弹性金属片的前端呈发散状延伸设置；所述柄部内成型一中空筒体；以及

筒体，其可拆卸的套设在爪夹上，且所述筒体的上端通过弹簧扣可拆卸的固定在所述柄部上，至少两个弹性金属片的外侧壁与筒体的内侧壁相互抵顶设置，至少两片弹性金属片的前端延伸至靠近所述筒体的下端，但不凸出所述筒体的下端。

3.如权利要求2所述的箱式取土钻，其特征在于，所述弹簧扣还包括一对弧形限位槽，其对应贯穿开设在柄部的中空筒体的侧壁上；限位扣，其为圆柱形结构体，所述限位扣可旋转的设置在所述柄部的中空筒体内，所述限位扣内成型一容纳空腔，圆柱形结构体的侧壁上对应设置一对贯通孔Ⅱ；以及两个限位块，其尾端对应相向嵌入式设置在一对贯通孔Ⅱ内，且两个限位块的尾端之间通过至少一弹簧相互抵顶固定，以使得两个限位块的前端分别自所述一对弧形限位槽向所述柄部的外侧延伸设置，且以限位扣为圆心，两个限位块可上而分别在一对弧形限位槽的长度方向上同步滑动；

所述筒体还包括一对贯通孔Ⅲ，其对应设置在所述筒体的侧壁上，且靠近所述筒体的上端设置；

其中，所述筒体的一对贯通孔Ⅲ可拆卸的对应套设在两个限位块的前端上，以使得所述筒体的上端通过弹簧扣可拆卸的固定在所述柄部上。

4.如权利要求2所述的箱式取土钻，其特征在于，还包括，开口向上的环形裂隙，其开设在所述筒体的内侧壁，且靠近所述筒体的下端开设，所述爪夹的前端可拆卸的插入所述环形裂隙内，且插入深度小于5mm。

5.如权利要求4所述的箱式取土钻，其特征在于，还包括：

供气管，其贯通设置在所述钻杆内，供气管的出气端分支成多个供气支管延伸至所述柄部与所述筒体的衔接处，供气管的进气端与气源连通；

至少两个微管，其贯通设置在所述筒体的侧壁内，且至少两个通气微管的上端与所述多个供气支管的前端可拆卸的连通设置，至少两个通气微管的下端延伸至所述筒体的下端；且至少两个通气微管的喷气嘴处于同一平面a，且平面a与所述筒体的轴线近垂直，至少两个通气微管的喷气嘴均朝向所述筒体的轴线，至少两个通气微管的喷气嘴均位于环形裂隙的上方；以及

密封圈，其设置在多个供气支管与至少两个微管的连通处的所述筒体的内侧壁上。

6.如权利要求5所述的箱式取土钻，其特征在于，至少两个通气微管的喷气嘴为长条形，以在平面a内喷射扇形气体切割喷射面。

7.如权利要求6所述的箱式取土钻，其特征在于，至少两个通气微管的喷气嘴的宽度为0.3-0.5mm，长度为1-2mm；

喷气嘴的喷气压力为0.8-1.1Mpa。

8.如权利要求1所述的箱式取土钻，其特征在于，还包括：

四个支腿，其设置在所述箱体的底板上，四个支腿的下端设置轮体；

至少一对套筒，其对应竖直设置在所述箱体的两个侧壁上；任一套筒的侧壁上开设一滑槽；卡口Ⅰ和卡口Ⅱ，其垂直开设在滑槽的上端和下端，且卡口Ⅰ和卡口Ⅱ与滑槽连通；

至少一对锥杆，其一一对应可上下滑动的设置在至少一对套筒内；任一锥杆还包括柄，其近垂直的设置在锥杆的尾端，柄可随锥杆的上下滑动并旋转嵌入卡口Ⅰ或卡口Ⅱ内固定，且柄可拆卸的嵌入卡口Ⅱ时，所述锥杆的尖端可拆卸的插入土壤中至少5cm，柄可拆卸的嵌入卡口Ⅰ时，所述锥杆的尖端距离地面至少5cm。

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