CN218013222U - 一种用于土样制备的自动碎土筛土机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于土样制备的自动碎土筛土机，包括控制箱，控制箱的台面上设置有升降机构，升降机构上安装有搅拌碾散机构，搅拌碾散机构的下方设置有贯穿控制箱台面的套筒，套筒内放置有盛土筒组件，套筒与盛土筒组件之间通过紧固螺栓固定，盛土筒组件下方放置有用来接收从盛土筒组件中落出的土样的接土盒；本实用新型提供了一种用于土样制备的自动碎土筛土机，该自动碎土筛土机模拟人工碾碎过程，有效防止尘土飞扬对实验人员的身体伤害和对实验室环境的破坏，以及利用自动碎土筛土机内绞龙、绞盘和间隙调整组件的配合，使粘硬土块和普通土块的粉碎变得简单，从而提高实验人员工作效率。

Description

一种用于土样制备的自动碎土筛土机

技术领域

本实用新型涉及土工试验仪器设备领域，具体涉及一种用于土样制备的自动碎土筛土机。

背景技术

土工试验中的土样需要将采集回的颗粒土或者块状土碾碎后经过不同粒径的筛过筛后方可进行后续研究，传统碎土方式为人工使用木碾反复碾压颗粒土或者块状土使土块颗粒分散后过筛，这种碎土方法十分落后，不仅占用地方大，过筛时尘土飞扬，破坏实验室环境，而且对于粘硬土块，需要用力碾压，甚至要用木槌击砸才能破碎，震动噪声很大，实验人员劳动强度也很大，导致碎土效率很低，众所周知，部分具有土壤研究资质的公司或者单位的实验室中，现在仍旧采用人工碎土的方式进行碎土，因此存在人工碾碎土样的过程中费时费力、尘土飞扬、影响实验人员身体健康和破坏实验室环境的技术问题，以及粉碎粘硬土块时锤击噪声大、劳动强度大和碎土效率低的技术问题。

实用新型内容

为至少解决上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供了一种用于土样制备的自动碎土筛土机，该自动碎土筛土机模拟人工碾碎过程，有效防止尘土飞扬对实验人员的身体伤害和对实验室环境的破坏，以及利用自动碎土筛土机内绞龙、绞盘和间隙调整组件的配合，使粘硬土块和普通土块的粉碎变得简单，从而提高实验人员工作效率。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

本实用新型提供一种用于土样制备的自动碎土筛土机，包括控制箱，所述控制箱台面上设置有升降机构，所述升降机构上安装有搅拌碾散机构，所述搅拌碾散机构的下方，设置有贯穿所述控制箱台面的套筒，所述套筒内放置有盛土筒组件，所述套筒与盛土筒组件之间通过紧固螺栓固定，所述盛土筒组件下方放置有用来接收从盛土筒组件中落下的土样的接土盒；所述控制箱的外侧表面安装有控制面板，所述控制面板连接位于控制箱内部的升降机构控制器、搅拌碾散机构控制器、电源模块和主板芯片。

上述控制箱的形状为缺角长方体，所述接土盒放置在缺角内。

上述控制面板上设置有功能键、搅拌模式键、上升键、下降键、搅拌正转键、搅拌反转键和搅拌速度调节旋钮。

上述升降机构包括升降支架，所述升降支架上滑动安装有滑块，所述升降支架为全封闭高精度滚珠丝杠滑台模组，所述升降支架下方且位于控制箱内部安装有升降电机，所述升降支架通过连接件连接升降电机，所述升降电机电性连接升降机构控制器。

上述滑块的形状为“L”形，其中，所述滑块的竖直部分滑动安装在升降支架上，所述搅拌碾散机构固定连接滑块的水平部分；

所述搅拌碾散机构包括安装在滑块的水平部分上端的电机垫板和下端的间隙调整组件，所述电机垫板上安装有搅拌电机，所述搅拌电机电性连接搅拌碾散机构控制器，所述间隙调整组件的下方固定连接绞盘，所述搅拌电机向下伸出搅拌杆，所述搅拌杆依次穿过电机垫板、间隙调整组件和绞盘后末端固定缠绕有贯穿设置有筛孔的绞龙，且所述绞盘和绞龙之间安装有线性轴承。

上述间隙调整组件包括固定安装在滑块的水平部分下端的绞盘固定板，所述绞盘固定板通过弹性件弹性连接绞盘浮动板，所述绞盘浮动板通过连接柱连接所述绞盘，所述绞盘固定板、绞盘浮动板和连接柱同轴，且绞盘固定板、绞盘浮动板和连接柱上均设置有供搅拌杆穿过的孔洞。

上述弹性件包括至少两个开设在绞盘固定板上的螺孔Ⅰ，开设在绞盘浮动板上的至少两个与螺孔Ⅰ位置相对应的螺孔Ⅱ，所述弹性件还包括穿过螺孔Ⅰ和螺孔Ⅱ的浮动螺栓和套设在浮动螺栓外部的浮动弹簧。

上述盛土筒组件包括盛土筒身，所述盛土筒身外侧套设有套筒固定环，所述套筒固定环上上下贯穿设置有套筒固定孔，所述盛土筒组件还包括筛盘、漏斗和螺杆，所述筛盘上设置有筛盘孔，所述漏斗上设置有与盛土筒身位置相对定的螺纹，漏斗通过螺纹与盛土筒身连接，并将筛盘固定在两者之间。

所述紧固螺栓包括开设在套筒固定环上的固定孔、盛土筒身上未穿透的固定孔和安装在套筒上的固定栓。

本实用新型所提供的技术方案，通过设置搅拌碾散机构中的绞龙、绞盘以及盛土筒组件，能够模拟人工碾碎土样的过程且能够轻松碾碎普通土样和粘硬土样，有效防止了人工碾碎土样过程中尘土飞扬对实验人员身体的伤害和和对实验环境的污染，具有降低人工投入、有效防止尘土飞扬对实验人员的身体伤害和对实验室环境的破坏，降低粘硬土块和普通土块的粉碎难度，从而提高试验工作效率的技术效果；通过设置和间隙调整组件，能够有效防止自动碎土筛土机被较大土块卡死，不能正常进行碎土工作的现象，具有有利于碎土机正常工作的技术效果；通过设置升降机构，能够自动化控制搅拌碾散机构与盛土筒组件之间的距离，从而能够在实验初期，搅拌碾散机构与盛土筒组件之间的距离较远，实验人员将土样放置在盛土筒组件中、在实验中期，搅拌碾散机构进入盛土筒组件中粉碎土样，以及在实验结束后，将搅拌碾散机构远离盛土筒组件，将盛土筒组件中的废土倒出，具有能够自动化控制搅拌碾散机构与盛土筒组件之间的距离，从而提高试验工作效率的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型一种用于土样制备的自动碎土筛土机的简易图；

图2为本实用新型一种用于土样制备的自动碎土筛土机的局部放大图；

图3为本实用新型一种用于土样制备的自动碎土筛土机的盛土筒拆解图；

图中：1-控制箱、2-套筒、3-盛土筒组件、4-接土盒、5-控制面板、6-缺角、10-升降支架、11-滑块、20-电机垫板、21-搅拌电机、22-绞盘、23-搅拌杆、24-绞龙、30-绞盘固定板、31-绞盘浮动板、32-连接柱、33-浮动螺栓、34-浮动弹簧、40-盛土筒身、41-套筒固定环、42-套筒固定孔、43-筛盘、44-漏斗、45-固定孔、46-固定栓。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，本申请提供一种用于土样制备的自动碎土筛土机，包括控制箱1，控制箱1的台面上设置有升降机构，升降机构上安装有搅拌碾散机构，搅拌碾散机构的下方设置有贯穿控制箱1台面的套筒2，套筒2内放置有盛土筒组件3，套筒2与盛土筒组件3之间通过紧固螺栓固定，盛土筒组件3下方放置有用来接收从盛土筒组件3中落出的土样的接土盒4；

控制箱1的外侧表面安装有控制面板5，控制面板5连接位于控制箱1内部的升降机构控制器、搅拌碾散机构控制器、电源模块和主板芯片。

上述控制箱1的形状为长方体，包括台面、底面和侧面，上述底面的底部安装有四个支撑腿，用来将控制箱1远离地面，接土盒4放置在控制箱1内部的底面上。电源模块将220V电压转换为电机、控制器、主板芯片需要的电压及电流。

本实用新型所提供的技术方案，通过设置搅拌碾散机构和盛土筒组件3，能够模拟人工碾碎土样的过程且能够轻松碾碎普通土样和粘硬土样，有效防止了人工碾碎土样过程中尘土飞扬对实验人员身体的伤害和和对实验环境的污染，具有降低人工投入、有效防止尘土飞扬对实验人员的身体伤害和对实验室环境的破坏，降低粘硬土块和普通土块的粉碎难度，从而提高试验工作效率的技术效果；通过设置升降机构，能够自动化控制搅拌碾散机构与盛土筒组件3之间的距离，从而能够在实验初期，搅拌碾散机构与盛土筒组件3之间的距离较远，实验者将土样放置在盛土筒组件3中、在实验中期，搅拌碾散机构进入盛土筒组件3中粉碎土样，以及在实验结束后，将搅拌碾散机构远离盛土筒组件3，将盛土筒组件3中的废土倒出，具有能够自动化控制搅拌碾散机构与盛土筒组件3之间的距离，从而提高试验工作效率的技术效果。

上述控制箱1的形状为缺角长方体，上述接土盒4放置在缺角6内。

本设置中，控制箱1的形状具体为缺角长方体，缺角6部分不包括台面和底面，因此能够将接土盒4放置在缺角6部分所在的底面上，以观察接土盒4中的土样的体积，因此本设置具有便于观察接土盒4内土料的体积的技术效果。

上述控制面板5上设置有功能键、搅拌模式键、上升键、下降键、搅拌正转键、搅拌反转键和搅拌速度调节旋钮。

本设置中，功能键、搅拌模式键、上升键、下降键、搅拌正转键、搅拌反转键和搅拌速度调节旋钮的按键上均有对应相应功能的标识，例如，在上升键上标识有“上升键”的字样；第一排第一个触摸按钮为功能键，用于设置各种参数。第二个按钮为搅拌模式键，可以通过主板芯片调用内置搅拌程序，一键启动、停止，包括P1、P2、P3、P4、P5模式，每个模式对应不同的转向、转速和时间。第二排触摸按钮为升降键，控制搅拌碾散机构的上升或下降，左侧为上升，右侧为下降。第三排触摸按钮为转向键，控制搅拌碾散机构的转向，左侧正转，右侧反转。且功能键、搅拌模式键、上升键、下降键、搅拌正转键、搅拌反转键和搅拌速度调节旋钮均电性连接所具功能的电机或控制器，本设置具有能够选择人工碎土和模式碎土、便于实验人员操作和标识明显的作用效果。

上述升降机构包括升降支架10，升降支架10上滑动安装有滑块11，升降支架10为全封闭高精度滚珠丝杠滑台模组，升降支架10下方且位于控制箱1内部安装有升降电机，升降支架10通过连接件连接升降电机，升降电机电性连接升降机构控制器。

本设置中，全封闭高精度滚珠丝杠滑台模组内部设置有丝杠，丝杆在升降电机的带动下可以带动贯穿升降支架10一侧表面的滑块11上下滑动，升降电机采用步进电机，位于控制箱1内升降支架10下方，对应一块内置在控制箱1内的升降机构控制器，升降机构控制器由专门开发的主板控制，控制的输入输出端为控制面板5。因此，本设置具有能够自动化控制升降机构的上升和下降，提高自动碎土筛土机的工作效率的技术效果。

请参考图1和图2，上述滑块11的形状为“L”形，其中，滑块11的竖直部分滑动安装在升降支架10上，搅拌碾散机构固定连接滑块11的水平部分；搅拌碾散机构包括安装在滑块11的水平部分上端的电机垫板20和下端的间隙调整组件，电机垫板20上安装有搅拌电机21，搅拌电机21电性连接搅拌碾散机构控制器，间隙调整组件的下方固定连接绞盘22，搅拌电机21向下伸出搅拌杆23，搅拌杆23依次穿过电机垫板20、间隙调整组件和绞盘22后末端外侧固定缠绕有贯穿设置有筛孔的绞龙24，且绞盘22和绞龙24之间安装有线性轴承。

本设置中的绞龙24固定缠绕在搅拌杆23的末端的外侧，间隙调整组件用来调整绞盘22与绞龙24之间的距离，防止筛土机卡死，控制器由专门开发的主板控制，控制的输入输出端为控制面板5。搅拌碾散机构通过设置绞龙24和绞盘22，且在搅拌电机21带动搅拌杆23转动的情况下，将进入绞龙24和绞盘22中的土样进行挤压碾碎，具有能够轻松碾碎普通土样和粘硬土样，提高自动碎土筛土机的工作效率的技术效果。

上述间隙调整组件包括固定安装在滑块11的水平部分下端的绞盘固定板30，绞盘固定板30通过弹性件弹性连接绞盘浮动板31，绞盘浮动板31通过连接柱32连接绞盘22，绞盘固定板30、绞盘浮动板31和连接柱32同轴，且绞盘固定板30、绞盘浮动板31和连接柱32上均设置有供搅拌杆23穿过的孔洞。

本设置中，绞盘固定板30、电机垫板20的形状均为长方体，连接柱32的形状为圆柱体，绞盘浮动板31位于绞盘固定板30的孔洞位置的下方，绞盘固定板30、绞盘浮动板31和连接柱32同轴，即绞盘固定板30、绞盘浮动板31和连接柱32均围绕搅拌杆23转动，本设置通过弹性件、绞盘浮动板31和连接柱32之间的配合，防止筛土机卡死，具有可弹性控制间隙调整组件，从而增加绞盘22和绞龙24对土样的碾散能力的技术效果。

上述弹性件包括至少两个开设在绞盘固定板30上的螺孔Ⅰ，开设在绞盘浮动板31上的至少两个与螺孔Ⅰ位置相对应的螺孔Ⅱ，所述弹性件还包括穿过螺孔Ⅰ和螺孔Ⅱ的浮动螺栓33和套设在浮动螺栓33外部的浮动弹簧34。

本设置中，出于弹性效果和稳定效果最佳的角度将螺孔Ⅰ的个数设置为四个，设置在绞盘固定板30的孔洞位置的四周，因此与螺孔Ⅰ位置相对应的螺孔Ⅱ的个数也为四个，浮动螺栓33的个数相应的也为四个，每个浮动螺栓33分别穿过螺孔Ⅱ、浮动弹簧34、螺孔Ⅰ后，从螺孔Ⅰ穿出，且被螺帽封堵，此时浮动弹簧34位于绞盘固定板30、绞盘浮动板31之间，本设置通过利用浮动弹簧34的弹性作用，以及浮动螺栓33与螺孔的配合，能够弹性控制绞盘22和绞龙24之间的距离，具有成本低且弹性效果好的技术效果。

请参考图1和3，上述盛土筒组件3包括盛土筒身40，盛土筒身40外侧套设有套筒固定环41，套筒固定环41上上下贯穿设置有套筒固定孔42，盛土筒组件3还包括筛盘43、漏斗44和螺杆，筛盘43上设置有筛盘孔，漏斗44上设置有与盛土筒身40位置相对定的螺纹，漏斗通过螺杆和螺纹与盛土筒身40连接，并将筛盘43固定在两者之间。

本设置中，盛土筒身40为中空底端带螺纹的圆柱体，筛盘43内嵌于圆柱体的底端，漏斗44较大的一端有与盛土筒身40相对应的螺纹，拧紧螺丝将筛盘与盛土筒身40连接为一体形成盛土筒，筛盘43具有不同孔径的规格，用于将从绞龙24的筛孔漏下的土样按规定的筛孔进行过筛，通过漏斗43进入接土盒4中，套筒固定孔42设置有螺纹，上述螺纹与螺杆螺纹连接，以将盛土筒身40、筛盘43和漏斗44连接成盛土筒组件3，因此本设置具有盛土筒组件3易组装、便于拆卸以清洗或更换不同直径的筛盘43的技术效果。

上述紧固螺栓包括开设在套筒固定环41上的固定孔45、盛土桶身上未穿透的固定孔和安装在套筒2上的固定栓46。本设置中，固定栓46为带有花形封堵头的螺杆，固定栓46活动安装在套筒2中，本设置具有设置简单且可将盛土筒组件3固定在套筒2上的技术效果。

本实用新型的具体实施方式为：

自动碎土筛土机的试验操作过程如下：

1）开机。将自动碎土筛土机接通220V电压。通电后，自动碎土筛土机搅拌碾散机构自动调整到起始位置，控制面板5显示窗口亮屏，自动碎土筛土机处于待机状态。

2）盛土筒组件3加土。将盛土筒组件3插入控制箱1台面的套筒2内，并拧紧紧固螺栓。盛土筒组件3下方放置好接土盒4。在盛土筒组件3内加入适量的样品土块。

3）手动模式碎土。直接手动操作控制面板5上的上升键、下降键、搅拌正转键、搅拌反转键和搅拌速度调节旋钮，完成土样搅拌分散过滤收集后，将搅拌碾散机构上升停止于起始位置。

4）程序模式碎土。长按搅拌模式键，选择P1、P2、P3、P4、P5模式中的一种模式自动进行搅拌碎土。程序模式根据土的颗粒粗细、粘性差异特性，采用不同的转速、不同的正反转组合、不同的分散时间长短进行设置。碎土完成后搅拌碾散机构自动上升停止于起始位置。

在土样碾散过程中，绞龙24插入盛土筒组件3一定深度后开始旋转，随着绞龙24正向旋转土块会被带起上升，绞龙24与绞盘22之间的空间逐渐变小，土块受到挤压分散，细小颗粒在重力作用下，通过绞龙24上的筛孔及周边间隙降落，通过筛盘43落入盛土盒4内。当有较硬团块推升至顶部时，绞盘22受到挤压力会急剧升高，浮动弹簧34受此压力将产生收缩变形，绞盘浮动板31上移，绞盘22与绞龙24之间的间隙增大，峰值挤压力削减，从而避免绞龙24卡死，同时向上移动的绞盘22挤压绞盘浮动板31，绞盘浮动板31挤压浮动弹簧34，浮动弹簧34被压缩，浮动弹簧34受压缩后回弹力增大，推动绞盘22挤压绞盘22和绞龙24之间的土块，并使较硬团块受到进一步挤压分散。程序亦设置了搅拌分散过程中绞龙24进行反转，反转会加速绞龙24上部的土样降落到筛盘43，并在筛盘43与绞龙24之间形成挤压分散，绞龙24的旋转也能加速筛盘43上的细颗粒向下落入盛土盒4。在反复进行多遍的正反转搅拌分散后，块状土样被搅拌分散，并完成过筛。

5）取样及清理。碎土完成后，拿走盛土盒4进行其它试验。取下盛土筒组件3，将盛土筒组件3内的弃样倒掉，并清理干净，最后把盛土筒组件3插回底座套筒2内，并拧紧紧固螺栓。盛土筒组件3下部放上另一个盛土盒4。

6）按照以上步骤进行下一个土样的分散碎土。

7）关机。试验全部完成后，关机。清理仪器灰尘，放回指定位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于土样制备的自动碎土筛土机，包括控制箱，其特征在于：

所述控制箱的台面上设置有升降机构，所述升降机构上安装有搅拌碾散机构，所述搅拌碾散机构的下方设置有贯穿所述控制箱台面的套筒，所述套筒内放置有盛土筒组件，所述套筒与盛土筒组件之间通过紧固螺栓固定，所述盛土筒组件下方放置有用来接收从盛土筒组件中落下的土样的接土盒；

所述控制箱的外侧表面安装有控制面板，所述控制面板连接位于控制箱内部的升降机构控制器、搅拌碾散机构控制器、电源模块和主板芯片。

2.根据权利要求1所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述控制箱的形状为缺角长方体，所述接土盒放置在缺角内。

3.根据权利要求1所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述控制面板上设置有功能键、搅拌模式键、上升键、下降键、搅拌正转键、搅拌反转键和搅拌速度调节旋钮。

4.根据权利要求1所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述升降机构包括升降支架，所述升降支架上滑动安装有滑块，所述升降支架为全封闭高精度滚珠丝杠滑台模组，所述升降支架下方且位于控制箱内部安装有升降电机，所述升降支架通过连接件连接升降电机，所述升降电机电性连接升降机构控制器。

5.根据权利要求4所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述滑块的形状为“L”形，其中，所述滑块的竖直部分滑动安装在升降支架上，所述搅拌碾散机构固定连接滑块的水平部分；

所述搅拌碾散机构包括安装在滑块的水平部分上端的电机垫板和下端的间隙调整组件，所述电机垫板上安装有搅拌电机，所述搅拌电机电性连接搅拌碾散机构控制器，所述间隙调整组件的下方固定连接绞盘，所述搅拌电机向下伸出搅拌杆，所述搅拌杆依次穿过电机垫板、间隙调整组件和绞盘后末端固定缠绕有贯穿设置有筛孔的绞龙，且所述绞盘和绞龙之间安装有线性轴承。

6.根据权利要求5所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述间隙调整组件包括固定安装在滑块的水平部分下端的绞盘固定板，所述绞盘固定板通过弹性件弹性连接绞盘浮动板，所述绞盘浮动板通过连接柱连接所述绞盘，所述绞盘固定板、绞盘浮动板和连接柱同轴，且绞盘固定板、绞盘浮动板和连接柱上均设置有供搅拌杆穿过的孔洞。

7.根据权利要求6所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述弹性件包括至少两个开设在绞盘固定板上的螺孔Ⅰ，开设在绞盘浮动板上的至少两个与螺孔Ⅰ位置相对应的螺孔Ⅱ，所述弹性件还包括穿过螺孔Ⅰ和螺孔Ⅱ的浮动螺栓和套设在浮动螺栓外部的浮动弹簧。

8.根据权利要求1所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述盛土筒组件包括盛土筒身，所述盛土筒身外侧套设有套筒固定环，所述套筒固定环上上下贯穿设置有套筒固定孔，所述盛土筒组件还包括筛盘、漏斗和螺杆，所述筛盘上设置有筛盘孔，所述漏斗上设置有与盛土筒身位置相对定的螺纹，漏斗通过螺纹与盛土筒身连接，并将筛盘固定在两者之间。

9.根据权利要求8所述的一种用于土样制备的自动碎土筛土机，其特征在于：所述紧固螺栓包括开设在套筒固定环上的固定孔、盛土桶身上未穿透的固定孔和安装在套筒上的固定栓。

Images