CN220473024U - 一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土壤钻探取样技术领域，且公开了一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，包括U形框板，所述U形框板的底部两侧正下方均纵向安装固定筒体，所述固定筒体的外表面两侧均插设有固定卡杆，且固定卡杆的外表面一侧均套设有复位弹簧，所述固定卡杆的内端均加设有锥形头，所述固定筒体的内腔上部均安装有滑动板。该具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，通过在地面对应位置开设大小合适的孔洞后，再将固定筒体进入孔洞的内部后，固定筒体内腔的滑动板下降，并在与锥形头接触后，将锥形头与固定卡杆从固定筒体的内腔向外挤出，并对复位弹簧进行挤压，从而使得固定卡杆的外端插入孔洞内壁，采用此种方式，保证了U形框板的整体稳定性。

Description

一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置

技术领域

本实用新型涉及土壤钻探取样技术领域，具体为一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置。

背景技术

土壤是指地球表面的一层疏松的物质，由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成，能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质、动植物、微生物残体腐解产生的有机质、土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质)、空气、氧化的腐殖质等组成，固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤中的空气。土壤中的物质构成了一个矛盾的统一体。在对土壤区域进行种植时，需先对土壤进行取样检测，并根据检测数据确定土壤的酸碱度及污染程度，对土壤进行取样时，通常会使用专门的土壤取样装置。

常见的土壤取样装置，将土壤取样装置停放在土壤取样区域的顶部正上方后，土壤取样装置底部的钻孔结构(如钻头与钻杆等)在传动结构及驱动设备(如驱动电机等)的作用下旋转，并在升降结构的作用下下降，对地面向下进行开孔，待深入至一定的深度后，不同深度的部分土壤进入钻孔结构顶部安装的取样管表面开设的不同高度取样口内部，再将钻孔结构及取样管收回，此为常见的土壤取样装置结构及使用方式。传统的土壤取样装置，在进行钻探深入取样过程中一旦取样管或钻孔结构位置发生偏移，会导致所取样的不同深度的土壤不是垂直分布，从而使得所取样不同深度的土壤样本其检测数据不精准。部分土壤取样装置，则通过在顶部安装水平仪与侧边的支撑结构(如锥头)，使得土壤取样装置整体保持垂直。但此种方式，由于简单的支撑结构(如锥头)无法保证土壤取样装置在不同采样环境下的整体稳定性，为此提出一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，以解决上述的技术问题。

(二)技术方案

为实现上述的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，包括U形框板，所述U形框板的底部两侧均横向加设有支撑横板，所述支撑横板的底部正下方均纵向安装固定筒体，所述固定筒体的外表面两侧中心位置均插设有固定卡杆，且固定卡杆的外表面一侧均套设有复位弹簧，所述固定卡杆的内端均加设有锥形头，所述固定筒体的内腔上部均安装有滑动板，且滑动板的底部均为锥形设计。通过在地面对应位置开设大小合适的孔洞后，再将支撑横板放置于孔洞的顶端正上方下降时，固定筒体进入孔洞的内部后，固定筒体内腔的滑动板下降，并在与锥形头接触后，将锥形头与固定卡杆从固定筒体的内腔向外挤出，并对复位弹簧进行挤压，从而使得固定卡杆的外端插入孔洞内壁，从而进行固定，保证了U形框板的整体稳定性。

优选的，所述U形框板的顶部两侧均纵向安装有水平仪，所述支撑横板的顶部均纵向加设有第一驱动电机，且第一驱动电机的转子均贯穿支撑横板的顶部向下延伸，并同轴连接有第一转轴。可通过水平仪这一辅助结构，确保U形框板整体的垂直，从而可使得进行垂直钻探，第一驱动电机带动第一转轴旋转，并改变转向。

优选的，所述第一转轴的底端均纵向安装有连接板，且连接板的底部两侧均纵向安装有连杆，所述连杆的底端均与对应的固定筒体顶部两侧相连接，所述固定筒体的内腔纵向安装有螺纹杆，且固定筒体的底部均纵向安装有锥头。第一转轴通过连接板、连杆以及固定筒体带动锥头旋转，从而在地面的对应位置开设孔洞。

优选的，所述螺纹杆的顶端均安装有旋转握柄，且滑动板套设于螺纹杆的外表面上部，所述固定筒体的内腔底部两侧均纵向安装有导向杆，且导向杆的顶端均贯穿滑动板的底部向上延伸。通过旋转握柄带动螺纹杆在固定筒体的内腔旋转，从而使得滑动板根据螺纹杆的转向，沿着导向杆的外表面进行升降运动。

优选的，所述U形框板的顶部中心位置纵向安装有液压缸，所述液压缸的底端纵向加设有活塞杆，且活塞杆的底端贯穿U形框板的顶部向下延伸，并连接有连板，所述连板的底部纵向安装有第二驱动电机，且第二驱动电机的转子同轴连接有第二转轴，所述第二转轴的底端安装有连接圆板，且连接圆板的底端四周均纵向加设有连接杆，所述连接杆的底端纵向加设有钻头。液压缸通过活塞杆带动连板及其连接结构进行升降运动，同时第二驱动电机则通过第二转轴、连接圆板及连接杆带动钻头旋转，从而往地面下部进行垂直钻探取样。

优选的，所述钻头的顶部中心位置纵向安装有取样筒，且取样筒的外表面四周均匀开设有进料孔，所述取样筒的外表面罩设有圆形套筒，且圆形套筒的外表面上部两侧均纵向安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的顶端与连板底部两侧相连接。取样筒随着钻头垂直钻探下降至一定高度时，电动伸缩杆的伸缩端在连板底部通过伸缩端带动圆形套筒上升与取样筒分离，同时圆形套筒的外表面下部均圆形凸出设计，从而带动钻探时不同高度掉落的土壤上升，而钻探孔洞内部松动的部分土壤则通过取样筒的进料孔进入内部，从而确保取样筒所采集的样本为不同深度的土壤，保证了土壤样本检测结果的准确性。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型提供了一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，具备以下有益效果：

1、该具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，通过在地面对应位置开设大小合适的孔洞后，再将支撑横板放置于孔洞的顶端正上方下降时，固定筒体进入孔洞的内部后，固定筒体内腔的滑动板下降，并在与锥形头接触后，将锥形头与固定卡杆从固定筒体的内腔向外挤出，并对复位弹簧进行挤压，从而使得固定卡杆的外端插入孔洞内壁，从而进行固定，采用此种方式，保证了U形框板的整体稳定性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型取样筒与圆形套筒分离结构示意图；

图3为本实用新型固定筒体剖视内部部分结构示意图。

图中：1、U形框板；2、固定筒体；3、固定卡杆；4、复位弹簧；5、锥形头；6、水平仪；7、第一驱动电机；8、螺纹杆；9、旋转握柄；10、导向杆；11、液压缸；12、第二驱动电机；13、钻头；14、取样筒；15、圆形套筒；16、电动伸缩杆。

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。

本实用新型提供一种技术方案，一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，包括U形框板1、固定筒体2、固定卡杆3、复位弹簧4、锥形头5、水平仪6、第一驱动电机7、螺纹杆8、旋转握柄9、导向杆10、液压缸11、第二驱动电机12、钻头13、取样筒14、圆形套筒15和电动伸缩杆16，请参阅图1，U形框板1的底部两侧均横向加设有支撑横板，支撑横板的底部正下方均纵向安装固定筒体2，请参阅图3，固定筒体2的外表面两侧中心位置均插设有固定卡杆3，且固定卡杆3的外表面一侧均套设有复位弹簧4，固定卡杆3的内端均加设有锥形头5，固定筒体2的内腔上部均安装有滑动板，且滑动板的底部均为锥形设计。通过在地面对应位置开设大小合适的孔洞后，再将支撑横板放置于孔洞的顶端正上方下降时，固定筒体2进入孔洞的内部后，固定筒体2内腔的滑动板下降，并在与锥形头5接触后，将锥形头5与固定卡杆3从固定筒体2的内腔向外挤出，并对复位弹簧4进行挤压，从而使得固定卡杆3的外端插入孔洞内壁，从而进行固定，保证了U形框板1的整体稳定性。

请参阅图1，U形框板1的顶部两侧均纵向安装有水平仪6，支撑横板的顶部均纵向加设有第一驱动电机7，且第一驱动电机7的转子均贯穿支撑横板的顶部向下延伸，并同轴连接有第一转轴。可通过水平仪6这一辅助结构，确保U形框板1整体的垂直，从而可使得进行垂直钻探，第一驱动电机7带动第一转轴旋转，并改变转向。

请参阅图3，第一转轴的底端均纵向安装有连接板，且连接板的底部两侧均纵向安装有连杆，连杆的底端均与对应的固定筒体2顶部两侧相连接，固定筒体2的内腔纵向安装有螺纹杆8，且固定筒体2的底部均纵向安装有锥头。第一转轴通过连接板、连杆以及固定筒体2带动锥头旋转，从而在地面的对应位置开设孔洞。螺纹杆8的顶端均安装有旋转握柄9，且滑动板套设于螺纹杆8的外表面上部，固定筒体2的内腔底部两侧均纵向安装有导向杆10，且导向杆10的顶端均贯穿滑动板的底部向上延伸。通过旋转握柄9带动螺纹杆8在固定筒体2的内腔旋转，从而使得滑动板根据螺纹杆8的转向，沿着导向杆10的外表面进行升降运动。

请参阅图2，U形框板1的顶部中心位置纵向安装有液压缸11，液压缸11的底端纵向加设有活塞杆，且活塞杆的底端贯穿U形框板1的顶部向下延伸，并连接有连板，连板的底部纵向安装有第二驱动电机12，且第二驱动电机12的转子同轴连接有第二转轴，第二转轴的底端安装有连接圆板，且连接圆板的底端四周均纵向加设有连接杆，连接杆的底端纵向加设有钻头13。液压缸11通过活塞杆带动连板及其连接结构进行升降运动，同时第二驱动电机12则通过第二转轴、连接圆板及连接杆带动钻头13旋转，从而往地面下部进行垂直钻探取样。

钻头13的顶部中心位置纵向安装有取样筒14，且取样筒14的外表面四周均匀开设有进料孔，取样筒14的外表面罩设有圆形套筒15，且圆形套筒15的外表面上部两侧均纵向安装有电动伸缩杆16，电动伸缩杆16的顶端与连板底部两侧相连接。取样筒14随着钻头13垂直钻探下降至一定高度时，电动伸缩杆16的伸缩端在连板底部通过伸缩端带动圆形套筒15上升与取样筒14分离，同时圆形套筒15的外表面下部均圆形凸出设计，从而带动钻探时不同高度掉落的土壤上升，而钻探孔洞内部松动的部分土壤则通过取样筒14的进料孔进入内部，从而确保取样筒14所采集的样本为不同深度的土壤，保证了土壤样本检测结果的准确性。

本装置的工作原理：第一转轴通过连接板、连杆以及固定筒体2带动锥头旋转，从而在地面的对应位置开设孔洞，再将支撑横板放置于孔洞的顶端正上方下降时，固定筒体2进入孔洞的内部后，通过旋转握柄9带动螺纹杆8在固定筒体2的内腔旋转，从而使得滑动板根据螺纹杆8的转向，沿着导向杆10的外表面进行升降运动，滑动板下降，并在与锥形头5接触后，将锥形头5与固定卡杆3从固定筒体2的内腔向外挤出，并对复位弹簧4进行挤压，从而使得固定卡杆3的外端插入孔洞内壁，从而进行固定，保证了U形框板1的整体稳定性，液压缸11通过活塞杆带动连板及其连接结构进行升降运动，同时第二驱动电机12则通过第二转轴、连接圆板及连接杆带动钻头13旋转，从而往地面下部进行垂直钻探取样，取样筒14随着钻头13垂直钻探下降至一定高度时，电动伸缩杆16的伸缩端在连板底部通过伸缩端带动圆形套筒15上升与取样筒14分离，同时圆形套筒15的外表面下部均圆形凸出设计，从而带动钻探时不同高度掉落的土壤上升，而钻探孔洞内部松动的部分土壤则通过取样筒14的进料孔进入内部，从而确保取样筒14所采集的样本为不同深度的土壤，保证了土壤样本检测结果的准确性。

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 (6)

1.一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，包括U形框板(1)，其特征在于：所述U形框板(1)的底部两侧均横向加设有支撑横板，所述支撑横板的底部正下方均纵向安装固定筒体(2)，所述固定筒体(2)的外表面两侧中心位置均插设有固定卡杆(3)，且固定卡杆(3)的外表面一侧均套设有复位弹簧(4)，所述固定卡杆(3)的内端均加设有锥形头(5)，所述固定筒体(2)的内腔上部均安装有滑动板，且滑动板的底部均为锥形设计。

2.根据权利要求1所述的一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，其特征在于：所述U形框板(1)的顶部两侧均纵向安装有水平仪(6)，所述支撑横板的顶部均纵向加设有第一驱动电机(7)，且第一驱动电机(7)的转子均贯穿支撑横板的顶部向下延伸，并同轴连接有第一转轴。

3.根据权利要求2所述的一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，其特征在于：所述第一转轴的底端均纵向安装有连接板，且连接板的底部两侧均纵向安装有连杆，所述连杆的底端均与对应的固定筒体(2)顶部两侧相连接，所述固定筒体(2)的内腔纵向安装有螺纹杆(8)，且固定筒体(2)的底部均纵向安装有锥头。

4.根据权利要求3所述的一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，其特征在于：所述螺纹杆(8)的顶端均安装有旋转握柄(9)，且滑动板套设于螺纹杆(8)的外表面上部，所述固定筒体(2)的内腔底部两侧均纵向安装有导向杆(10)，且导向杆(10)的顶端均贯穿滑动板的底部向上延伸。

5.根据权利要求1所述的一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，其特征在于：所述U形框板(1)的顶部中心位置纵向安装有液压缸(11)，所述液压缸(11)的底端纵向加设有活塞杆，且活塞杆的底端贯穿U形框板(1)的顶部向下延伸，并连接有连板，所述连板的底部纵向安装有第二驱动电机(12)，且第二驱动电机(12)的转子同轴连接有第二转轴，所述第二转轴的底端安装有连接圆板，且连接圆板的底端四周均纵向加设有连接杆，所述连接杆的底端纵向加设有钻头(13)。

6.根据权利要求5所述的一种具有垂直钻探辅助结构的土壤取样装置，其特征在于：所述钻头(13)的顶部中心位置纵向安装有取样筒(14)，且取样筒(14)的外表面四周均匀开设有进料孔，所述取样筒(14)的外表面罩设有圆形套筒(15)，且圆形套筒(15)的外表面上部两侧均纵向安装有电动伸缩杆(16)，所述电动伸缩杆(16)的顶端与连板底部两侧相连接。