一种取样方便的土壤采样钻机论文和设计-陈利娟

全文摘要

本实用新型公开了一种取样方便的土壤采样钻机，涉及土壤样品采集机械技术领域，本实用新型包括减速机，蓄电池，电动机，电动机的转轴与减速机输入轴固定连接，减速机的下端竖直设置有采集土壤用的钻柄，钻柄的上端与减速机输出轴固定连接，减速机上还设置有用于支撑减速机且能够伸缩的支撑脚，钻柄包括钻柄，以及固定设置在钻柄下端的钻头，钻柄的端面上设置有贯穿杆体的土壤积存孔，钻头上设置有与土壤积存孔对应连通的土壤导入孔，土壤导入孔贯穿整个钻头，钻柄内镶嵌有多个能够存储土壤积存孔内的土壤样本的且可拆卸的取样器，多个取样器沿钻柄长度方向顺次排列；本实用新型具有结构简单，样品收集简单快捷的优点。

主设计要求

1.一种取样方便的土壤采样钻机，包括减速机(9)，以及蓄电池(11)，所述减速机(9)的壳体上固定设置有靠蓄电池(11)提供电能的电动机(10)，所述电动机(10)的转轴与减速机(9)输入轴固定连接，所述减速机(9)的下端竖直设置有采集土壤用的钻柄，所述钻柄的上端与减速机(9)输出轴固定连接，所述钻柄的下端悬空；其特征在于：所述减速机(9)上还设置有用于支撑减速机(9)且能够伸缩的支撑脚(8)，所述钻柄包括钻柄(1)，以及固定设置在钻柄(1)下端的钻头(2)，所述钻柄(1)的端面上设置有贯穿杆体的土壤积存孔(6)，所述钻头(2)上设置有与土壤积存孔(6)对应连通的土壤导入孔(2-4)，所述土壤导入孔(2-4)贯穿整个钻头(2)，所述钻柄(1)内镶嵌有多个能够存储土壤积存孔(6)内的土壤样本的且可拆卸的取样器(4)，多个取样器(4)沿钻柄(1)长度方向顺次排列。

设计方案

2.根据权利要求1所述的取样方便的土壤采样钻机，其特征在于：所述支撑脚(8)为气动支撑杆，支撑脚(8)的活塞杆与减速机(9)铰接，支撑脚(8)的压力管端与地面接触，支撑脚(8)数量为3，3个支撑脚(8)均与分布在减速机(9)周围。

3.根据权利要求1所述的取样方便的土壤采样钻机，其特征在于：所述取样器(4)上设置有与土壤积存孔(6)大小相等且同心的样品存放孔(4-1)，所述样品存放孔(4-1)贯穿整个取样器(4)，每两个取样器(4)的之间设置有能够将土壤样品切断的分隔板(3)，最上端的取样器(4)的上端设置有能够将土壤样品切断分隔板(3),最下端的取样器(4)的下端设置有能够将土壤样品切断分隔板(3)，所述分隔板(3)端面上设置有与土壤积存孔(6)大小相等且同心的切样孔(3-1)，所述切样孔(3-1)贯穿所述分隔板(3)。

4.根据权利要求1所述的取样方便的土壤采样钻机，其特征在于：所述钻柄(1)上设置有能够容纳取样器(4)以及分隔板(3)的取样槽(7)，所述取样槽(7)的端口处设置有可拆卸的能够将取样槽(7)内的取样器(4)以及分隔板(3)进行固定的密封板(5)，所述密封板(5)与钻柄(1)通过螺钉进行可拆卸地连接。

5.根据权利要求4所述的取样方便的土壤采样钻机，其特征在于：所述分隔板(3)上还设置有贯穿分隔板(3)的辅助孔(3-2)。

6.根据权利要求1所述的取样方便的土壤采样钻机，其特征在于：所述取样器(4)的上还设置有与样品存放孔(4-1)相垂直的辅助螺孔(4-2)，所述辅助螺孔(4-2)为盲孔。

7.根据权利要求1所述的取样方便的土壤采样钻机，其特征在于：所述钻头(2)外圆上固定设置有螺旋齿(2-2)，所述钻头(2)的上端面设置有能够杆体外圆相匹配的杆体安装孔(2-3)，所述钻头(2)的下端面固定设置有多个掘进齿(2-1)，所述钻头(2)外圆上设置有与杆体安装孔(2-3)接通的固定螺孔(2-5)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及土壤样品采集机械技术领域，更具体的是涉及一种取样方便的土壤采样钻机。

背景技术

土壤取样器，是指用于获取土壤样品的工具。常用的有土钻、铁锹和铁铲。土钻由硬质材料(钢或硬塑料)制成的钻头和手柄组成。钻头常为螺旋形或者筒形，螺旋形钻头的顶端是一对可以旋转切入土壤的锐利刀口，紧接着刀口有一个膨大的盛土空腔，随着手柄的旋转向下钻入土面，可将欲采集土层的土样导入空腔；筒形土钻的直径在两端稍有差异，与手柄相连的一端略大于与土壤接触的一端，保证土钻取土时已经进入圆筒内的土壤不会因土钻的移动而散落。土钻的手柄上刻有刻度以便控制采样深度。土钻提出土面后即可从中取出土样，可以继续在原采样孔采集不同深度的土样，但要注意在从土壤中拔出土钻时，防止采样孔四周的土壤碎屑流入取土孔中。土钻取样对土壤破坏小，可以分层取土。铁锹常用于挖掘剖面坑以便采集剖面样品或整段标本。

传统的土壤取样钻机的在取样的过程中，是将钻柄钻入泥土中，让泥土直接灌入空心的钻柄中去，最后通过专用工具将空心钻柄中的土壤样本掏出，虽然利用专用工具将土壤掏出之后能够通过测量土壤长度的来截取目标深度的土壤样本，然而这种取样的方式具有缺陷，就是在利用专用工具将土壤从钻柄中掏出或者推出的时候，比较繁琐，不易操作，且需要用到其它辅助性的工具。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决解决现土壤取样钻机的在取土壤样本时操作比较繁琐等技术问题，本实用新型提供一种取样方便的土壤采样钻机。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种取样方便的土壤采样钻机，包括减速机，以及蓄电池，所述减速机的壳体上固定设置有靠蓄电池提供电能的电动机，所述电动机的转轴与减速机输入轴固定连接，所述减速机的下端竖直设置有采集土壤用的钻柄，所述钻柄的上端与减速机输出轴固定连接，所述钻柄的下端悬空；所述减速机上还设置有用于支撑减速机且能够伸缩的支撑脚，所述钻柄包括钻柄，以及固定设置在钻柄下端的钻头，所述钻柄的端面上设置有贯穿杆体的土壤积存孔，所述钻头上设置有与土壤积存孔对应连通的土壤导入孔，所述土壤导入孔贯穿整个钻头，所述钻柄内镶嵌有多个能够存储土壤积存孔内的土壤样本的且可拆卸的取样器，多个取样器沿钻柄长度方向顺次排列。

进一步地，所述支撑脚为气动支撑杆，支撑脚的活塞杆与减速机铰接，支撑脚的压力管端与地面接触，支撑脚数量为3，3个支撑脚均与分布在减速机周围。通过将支撑脚为气动支撑杆，让减速机以及与减速机固定连接的电动机能够被支撑脚支撑同时，在一定的外力作用下，气动支撑杆还能够被压缩或者拉伸，这样当本钻机钻入地下时，需要人用力把持住整个装置，同时还需要往下的一定压力，才能让钻机的钻柄钻入地下，放置特殊性况下，比如操作人员没有准备好，而接通电源，而无支撑脚的情况或者支撑脚为软支撑，轴向上基本无预紧力，处于旋转状态下的钻机发生晃动，而误伤操作者，而采用气动支撑杆之后就能够避免这种情况发生，因为要将整个钻机往下压时，需要一定的压力才能往下压，在无向下压的情况下气动支撑杆能够利用自身的支撑力支撑，因此设置气动支撑杆能够避免操作人员未准备就绪就启动电动机而造成人身安全的风险。

进一步地，所述取样器上设置有与土壤积存孔大小相等且同心的样品存放孔，所述样品存放孔贯穿整个取样器，每两个取样器的之间设置有能够将土壤样品切断的分隔板，最上端的取样器的上端设置有能够将土壤样品切断分隔板,最下端的取样器的下端设置有能够将土壤样品切断分隔板，所述分隔板端面上设置有与土壤积存孔大小相等且同心的切样孔，所述切样孔贯穿所述分隔板。

进一步地，所述钻柄上设置有能够容纳取样器以及分隔板的取样槽，所述取样槽的端口处设置有可拆卸的能够将取样槽内的取样器以及分隔板进行固定的密封板，所述密封板与钻柄通过螺钉进行可拆卸地连接。通过设置取样槽之后让取样器以及分隔板能够放置在取样槽内，然后通过密封板将取样器以及分隔板固定且密封，这样就能够让取样器以及分隔板能够在预定的空间内放置，提高装配便利度，当取样槽的长度刚好与取样器以及分隔板的组合后的长度相匹配，这样对于固定取样器以及分隔板来讲可以省去不少附加固定装置和结构，可以进步降低本产品的成本。

进一步地，所述分隔板上还设置有贯穿分隔板的辅助孔。通过设置辅助孔，让隔板在安装的时候将辅助孔露出取样器外，在最后取样的时候可以利用拉绳或拉钉穿插在辅助孔能便于将分隔板拔出，提高取样效率。

进一步地，所述取样器的上还设置有与样品存放孔相垂直的辅助螺孔，所述辅助螺孔为盲孔。通过设置辅助螺孔，便于在辅助螺孔内配作螺钉便于手持螺钉就能将取样器拿起，让收集取样器内的样品更加方便。

进一步地，所述钻头外圆上固定设置有螺旋齿，所述钻头的上端面设置有能够杆体外圆相匹配的杆体安装孔，所述钻头的下端面固定设置有多个掘进齿，所述钻头外圆上设置有与杆体安装孔接通的固定螺孔。通过在钻头外圆上设置螺旋齿，便于利用螺旋齿的导向功能，让钻柄在钻入的时候能够更加轻易的钻入泥土中，而无需在钻柄的轴向上施加巨大的压力，迫使钻柄进入泥土中。

工作原理：在蓄电池与电动机的接线柱之间设置两个个开关，一个让电动机顺转的开关，一个让电动机反转的开关，当启动顺转开关时，整个钻柄钻入泥土中,由于钻柄为中空的结构,所以钻柄中空填满了泥土,钻柄钻的越深其钻柄内的土壤就多,而钻柄内的土壤长度与钻柄的钻入深度刚好一致，当钻入深度满足预定要求之后，启动反转开关，钻柄逐渐脱离地面，最终露出地表面，这时先将分隔板拔出，让分隔板在拔出的时候利用剪切力将钻柄内的土壤样品截断，让被截断的土壤样品保存在了取样器的品存放孔内，这时再取下取样器，将取样器的品存放孔内的土壤样品进行保存即可得到完整的且土壤的深度也一定的样品，由于取样器是沿着钻柄的长度方向排列的，因此在不同的套环处所取得的土壤其深度是不同的，这样就能够轻易的取得相应深度的土壤样本，相对于传统取出土壤的方式，即在钻柄的一端利用圆棒将钻柄内的土壤推出钻柄,然后利用长度测量的尺子选取相应深度的土壤进行截取，传统的土壤深度截取方式不仅精确度不高而且操作繁琐，增加了劳动力，而实用新型所提供的钻柄能够直接在钻柄的预定深度处取出土壤，无需利用其他工具将钻柄内的土壤全部导出，快捷方便。

本实用新型的有益效果如下：

1、由于取样器是沿着钻柄的长度方向排列的，因此在不同的套环处所取得的土壤其深度是不同的，这样就能够轻易的取得相应深度的土壤样本，相对于传统取出土壤的方式，即在钻柄的一端利用圆棒将钻柄内的土壤推出钻柄,然后利用长度测量的尺子选取相应深度的土壤进行截取，传统的土壤深度截取方式不仅精确度不高而且操作繁琐，增加了劳动力，而实用新型所提供的钻柄能够直接在钻柄的预定深度处取出土壤，无需利用其他工具将钻柄内的土壤全部导出，快捷方便。

2、通过将支撑脚为气动支撑杆，让减速机以及与减速机固定连接的电动机能够被支撑脚支撑同时，在一定的外力作用下，气动支撑杆还能够被压缩或者拉伸，这样当本钻机钻入地下时，需要人用力把持住整个装置，同时还需要往下的一定压力，才能让钻机的钻柄钻入地下，放置特殊性况下，比如操作人员没有准备好，而接通电源，而无支撑脚的情况或者支撑脚为软支撑，轴向上基本无预紧力，处于旋转状态下的钻机发生晃动，而误伤操作者，而采用气动支撑杆之后就能够避免这种情况发生，因为要将整个钻机往下压时，需要一定的压力才能往下压，在无向下压的情况下气动支撑杆能够利用自身的支撑力支撑，因此设置气动支撑杆能够避免操作人员未准备就绪就启动电动机而造成人身安全的风险。

3、通过设置取样槽之后让取样器以及分隔板能够放置在取样槽内，然后通过密封板将取样器以及分隔板固定且密封，这样就能够让取样器以及分隔板能够在预定的空间内放置，提高装配便利度，当取样槽的长度刚好与取样器以及分隔板的组合后的长度相匹配，这样对于固定取样器以及分隔板来讲可以省去不少附加固定装置和结构，可以进步降低本产品的成本。

4、通过设置辅助孔，让隔板在安装的时候将辅助孔露出取样器外，在最后取样的时候可以利用拉绳或拉钉穿插在辅助孔能便于将分隔板拔出，提高取样效率。

5、通过设置辅助螺孔，便于在辅助螺孔内配作螺钉便于手持螺钉就能将取样器拿起，让收集取样器内的样品更加方便。

6、通过在钻头外圆上设置螺旋齿，便于利用螺旋齿的导向功能，让钻柄在钻入的时候能够更加轻易的钻入泥土中，而无需在钻柄的轴向上施加巨大的压力，迫使钻柄进入泥土中。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的工作原理图；

图3是图1中钻柄的立体结构示意图；

图4是图1中分隔板的立体结构示意图；

图5是图1中取样器的立体结构示意图；

图6是图1中钻头的立体结构示意图。

附图标记：1.钻柄，2.钻头，2-1.掘进齿，2-2.螺旋齿，2-3.钻柄安装孔，2-4.土壤导入孔，2-5.固定螺孔，3.分隔板，3-1.切样孔，3-2.辅助孔，4.取样器，4-1.样品存放孔，4-2.辅助螺孔，5.密封板，6.土壤积存孔，7.取样槽，8.支撑脚，9.减速机，10.电动机，11.蓄电池。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施方式的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

所述支撑脚8为气动支撑杆，支撑脚8的活塞杆与减速机9铰接，支撑脚8的压力管端与地面接触，支撑脚8数量为3，3个支撑脚8均与分布在减速机9周围。通过将支撑脚8为气动支撑杆，让减速机9以及与减速机9固定连接的电动机10能够被支撑脚8支撑同时，在一定的外力作用下，气动支撑杆还能够被压缩或者拉伸，这样当本钻机钻入地下时，需要人用力把持住整个装置，同时还需要往下的一定压力，才能让钻机的钻柄钻入地下，放置特殊性况下，比如操作人员没有准备好，而接通电源，而无支撑脚8的情况或者支撑脚8为软支撑，轴向上基本无预紧力，处于旋转状态下的钻机发生晃动，而误伤操作者，而采用气动支撑杆之后就能够避免这种情况发生，因为要将整个钻机往下压时，需要一定的压力才能往下压，在无向下压的情况下气动支撑杆能够利用自身的支撑力支撑，因此设置气动支撑杆能够避免操作人员未准备就绪就启动电动机而造成人身安全的风险。

实施例2

如图1到6所示，本实施例提供一种取样方便的土壤采样钻机，包括减速机9，以及蓄电池11，所述减速机9的壳体上固定设置有靠蓄电池11提供电能的电动机10，所述电动机10的转轴与减速机9输入轴固定连接，所述减速机9的下端竖直设置有采集土壤用的钻柄，所述钻柄的上端与减速机9输出轴固定连接，所述钻柄的下端悬空；所述减速机9上还设置有用于支撑减速机9且能够伸缩的支撑脚8，所述钻柄包括钻柄1，以及固定设置在钻柄1下端的钻头2，所述钻柄1的端面上设置有贯穿杆体1的土壤积存孔6，所述钻头2上设置有与土壤积存孔6对应连通的土壤导入孔2-4，所述土壤导入孔2-4贯穿整个钻头2，钻柄1下部分设置为方形结构，钻柄1上部分设置为圆柱形结构，便于与驱动机构进行连接，钻柄1内镶嵌有4个可拆卸的取样器4，所述取样器4上设置有与土壤积存孔6大小相等且同心的样品存放孔4-1，所述样品存放孔4-1贯穿整个取样器4，4个取样器4沿钻柄1长度方向顺次排列，每个取样器4的两端均设置有能够将土壤样品切断的分隔板3，所述分隔板3端面上设置有与土壤积存孔6大小相等且同心的切样孔3-1，所述切样孔3-1贯穿所述分隔板3。

钻柄1上设置有能够容纳取样器4以及分隔板3的取样槽7，取样器4和分隔板3均设置在取样槽7内，所述取样槽7的端口处设置有可拆卸的能够将取样槽7内的取样器4以及分隔板3进行固定的密封板5，所述密封板5与钻柄1通过螺钉进行可拆卸地连接。通过设置取样槽7之后让取样器4以及分隔板3能够放置在取样槽7内，然后通过密封板5将取样器4以及分隔板3固定且密封，这样就能够让取样器4以及分隔板3能够在预定的空间内放置，提高装配便利度，当取样槽7的长度刚好与取样器4以及分隔板3的组合后的长度相匹配，这样对于固定取样器4以及分隔板3来讲可以省去不少附加固定装置和结构，可以进步降低本产品的成本。

分隔板3上还设置有贯穿分隔板3的辅助孔3-2。通过设置辅助孔3-2，让隔板3在安装的时候将辅助孔3-2露出取样器4外，在最后取样的时候可以利用拉绳或拉钉穿插在辅助孔3-2能便于将分隔板3拔出，提高取样效率。

取样器4的上还设置有与样品存放孔4-1相垂直的辅助螺孔4-2，所述辅助螺孔4-2为盲孔。通过设置辅助螺孔4-2，便于在辅助螺孔4-2内配作螺钉便于手持螺钉就能将取样器4拿起，让收集取样器4内的样品更加方便。

实施例3

如图1到6所示，本实施例提供一种取样方便的土壤采样钻机，包括减速机9，以及蓄电池11，所述减速机9的壳体上固定设置有靠蓄电池11提供电能的电动机10，所述电动机10的转轴与减速机9输入轴固定连接，所述减速机9的下端竖直设置有采集土壤用的钻柄，所述钻柄的上端与减速机9输出轴固定连接，所述钻柄的下端悬空；所述减速机9上还设置有用于支撑减速机9且能够伸缩的支撑脚8，所述钻柄包括钻柄1，以及固定设置在钻柄1下端的钻头2，所述钻柄1的端面上设置有贯穿杆体1的土壤积存孔6，所述钻头2上设置有与土壤积存孔6对应连通的土壤导入孔2-4，所述土壤导入孔2-4贯穿整个钻头2，钻柄1下部分设置为方形结构，钻柄1上部分设置为圆柱形结构，便于与驱动机构进行连接，钻柄1内镶嵌有4个可拆卸的取样器4，所述取样器4上设置有与土壤积存孔6大小相等且同心的样品存放孔4-1，所述样品存放孔4-1贯穿整个取样器4，4个取样器4沿钻柄1长度方向顺次排列，每两个取样器4的之间设置有能够将土壤样品切断的分隔板3，最上端的取样器4的上端设置有能够将土壤样品切断分隔板3,最下端的取样器4的下端设置有能够将土壤样品切断分隔板3，所述分隔板3端面上设置有与土壤积存孔6大小相等且同心的切样孔3-1，所述切样孔3-1贯穿所述分隔板3。

所述钻头2外圆上固定设置有螺旋齿2-2，所述钻头2的上端面设置有能够杆体1外圆相匹配的杆体安装孔2-3，所述钻头2的下端面固定设置有多个掘进齿2-1，所述钻头2外圆上设置有与杆体安装孔2-3接通的固定螺孔2-5。通过在钻头外圆上设置螺旋齿，便于利用螺旋齿的导向功能，让钻柄在钻入的时候能够更加轻易的钻入泥土中，而无需在钻柄的轴向上施加巨大的压力，迫使钻柄进入泥土中。

所述掘进齿2-1为硬质合金材质。通过将掘进齿设置为硬质合金，让掘进齿更加具有耐磨性，同时避免泥土中混有过硬的石块的时候，掘进齿也能将其搅碎，让钻头继续钻入，提高了整个钻柄的使用广泛性，让钻柄能应用于多种类型的泥土环境的取样工作。

当整个钻柄钻入泥土中后,由于钻柄为中空的结构,所以钻柄中空填满了泥土,钻柄钻的越深其钻柄内的土壤就多,而钻柄内的土壤长度与钻柄的钻入深度刚好一致，当钻入深度满足预定要求之后，再取出钻柄，这时先将分隔板3拔出，让分隔板3在拔出的时候利用剪切力将钻柄1内的土壤样品截断，让被截断的土壤样品保存在了取样器4的品存放孔4-1内，这时再去下取样器4，将取样器4的品存放孔4-1内的土壤样品进行保存即可得到完整的且土壤的深度也一定的样品，由于取样器4是沿着钻柄的长度方向排列的，因此在不同的套环处所取得的土壤其深度是不同的，这样就能够轻易的取得相应深度的土壤样本，相对于传统取出土壤的方式，即在钻柄的一端利用圆棒将钻柄内的土壤推出钻柄,然后利用长度测量的尺子选取相应深度的土壤进行截取，传统的土壤深度截取方式不仅精确度不高而且操作繁琐，增加了劳动力，而实用新型所提供的钻柄能够直接在钻柄的预定深度处取出土壤，无需利用其他工具将钻柄内的土壤全部导出，快捷方便。

设计图

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