一种用于环境监测的深层土壤取样设备的制作方法

本发明涉及土壤监测技术领域，具体为一种用于环境监测的深层土壤取样设备。

背景技术：

随着人类社会的不断发展，科技的不断提高，人们对于自然环境的破坏也越来越严重，尤其是土壤资源，土壤资源对于人类来说至关重要，因此需要对土壤环境进行时刻监测，以及取样检测，监测人员通常需要对不同深度的土壤进行采样，当在采取深层土壤时都需要借用钻机来进行钻取取样，现有机械式土壤采集钻机的钻头大多只是为了土壤取样而设计，因此在钻探泥土的时候，往往会钻到深层泥土后，其深层的土壤比较密集或者粘度较大，造成钻头所受阻力较大。

由于钻头和钻杆受到的阻力甚至超过钻头的额定转矩所提供的转动力，而钻头上又无相应的过载保护装置，导致钻头周围的钻齿损坏，或者造成其驱动钻头转动的驱动设备损坏烧毁等风险，严重的可能会导致设备崩弹误伤周围的人员，影响土壤取样工作效率。

因此，我们提出了一种用于环境监测的深层土壤取样设备来解决以上问题。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于环境监测的深层土壤取样设备，具备对钻头过载保护的优点，解决了钻头受到的阻力超过钻头的额定转矩所提供的转动力，无过载保护的问题。

(二)技术方案

为实现上述对钻头过载保护的目的，本发明提供如下技术方案：一种用于环境监测的深层土壤取样设备，包括动力轴，所述动力轴中部内壁插接有采集管，动力轴内顶壁固定连接有橡胶块，动力轴内壁固定连接有触发盘，触发盘顶部开设有管孔，触发盘中部开设有滑槽，滑槽内壁活动连接有滑块，滑块右侧固定连接有动触点，滑块底部固定连接有弹簧，滑槽内壁右侧固定连接有电磁铁二，电磁铁二左侧固定连接有静触点，动力轴内底壁开设有卡槽，卡槽内底壁固定连接有磁块二，动力轴内底壁卡接有输出轴，输出轴两侧均固定连接有密封塞，输出轴顶部固定连接有隔块，隔块中部开设有活动槽，隔块底部固定连接有电磁铁一，输出轴顶部且靠近隔块两侧活动连接有限位卡块，限位卡块顶部固定连接有磁块一。

优选的，所述传动轴中部开设有与采集管相匹配的插孔，插孔孔壁开设有限位槽，当设备正常运转当到达指定位置时采集管对深层的土壤进行采集，孔壁的限位槽是为了防止采集管脱落。

优选的，所述磁块一为强性磁铁且磁块一为长方体，磁块一与电磁铁一的相对面磁性相反，当钻头受到阻力停止转动，触发盘工作，使得电磁铁一通电产生磁力将限位卡块从卡槽吸出，从而使得传动轴与输出轴脱离。

优选的，所述密封塞采用柔性材料制作且密封塞始终与动力轴和输出轴紧密贴合，当钻头在进行钻土的时候，由于土壤内含有一定水分，为了防止水通过间隙进入电磁铁一的表面影响其正常运行，以及防止衔铁生锈影响正常的吸附。

优选的，所述限位卡块为圆柱体，卡块外侧表面和底部光滑，为了使限位卡块与活动槽内壁减少摩擦更容易被电磁铁一吸附。

优选的，所述磁块二顶部开设有与限位卡块相匹配的滑动槽。

优选的，所述滑块底部开设有卡齿，滑块采用实心陶瓷制作且滑块外侧表面光滑，由于滑块在离心力的作用下通过弹簧将能量储存起来，当输出轴在钻头的阻力下突然停止转动，在弹簧和电磁铁二的作用下将动触点与静触点相互接触，使得电磁铁一通电将限位卡块吸附脱离卡槽，从而使得动力轴实现无负载空转，从而保护了电机。

优选的，所述滑槽内底壁开设有限位槽且限位槽内壁与滑块底部的卡齿活动连接，在离心力的作用下滑块沿着限位槽内壁运动，使得弹簧所受的拉力更加稳定。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于环境监测的深层土壤取样设备，具备以下有益效果：

1、该用于环境监测的深层土壤取样设备，通过电磁铁一带动磁块一运动，磁块一带动限位卡槽运动，再通过活动槽、卡槽与磁块二的配合使用，从而达到对钻头过载保护的效果，电磁铁一通电将限位卡块吸附脱离卡槽，从而使得动力轴实现无负载空转，从而保护了电机。

2、该用于环境监测的深层土壤取样设备，通过触发盘带动滑块运动，滑块带动动触点运动，再通过滑槽、电磁铁二与弹簧的配合使用，从而达到控制电磁铁一通断电的效果，滑块在离心力的作用下通过弹簧将能量储存起来，当输出轴在钻头的阻力下突然停止转动，在弹簧和电磁铁二的作用下将动触点与静触点相互接触。

附图说明

图1为本发明结构正面示意图；

图2为本发明图1中a结构局部放大示意图；

图3为本发明触发转盘结构示意图；

图4为本发明图3中b结构局部放大示意图。

图中：1、动力轴；2、输出轴；3、采集管；4、橡胶块；5、触发盘；6、隔块；7、电磁铁一；8、活动槽；9、磁块一；10、密封塞；11、限位卡块；12、卡槽；13、磁块二；14、管孔；15、静触点；16、动触点；17、滑块；18、滑槽；19、弹簧；20、电磁铁二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，一种用于环境监测的深层土壤取样设备，包括动力轴1，动力轴1中部开设有与采集管3相匹配的插孔，插孔孔壁开设有限位槽，当设备正常运转当到达指定位置时采集管3对深层的土壤进行采集，孔壁的限位槽是为了防止采集管3脱落，动力轴1中部内壁插接有采集管3，动力轴1内顶壁固定连接有橡胶块4，动力轴1内壁固定连接有触发盘5，触发盘5顶部开设有管孔14，触发盘5中部开设有滑槽18，滑槽18内底壁开设有限位槽且限位槽内壁与滑块17底部的卡齿活动连接，在离心力的作用下滑块17沿着限位槽内壁运动，使得弹簧19所受的拉力更加稳定，滑槽18内壁活动连接有滑块17，滑块17底部开设有卡齿，滑块17采用实心陶瓷制作且滑块17外侧表面光滑；

由于滑块17在离心力的作用下通过弹簧19将能量储存起来，当输出轴2在钻头的阻力下突然停止转动，在弹簧19和电磁铁二20的作用下将动触点16与静触点15相互接触，使得电磁铁一7通电将限位卡块11吸附脱离卡槽12，从而使得动力轴1实现无负载空转，从而保护了电机，滑块17右侧固定连接有动触点16，滑块17底部固定连接有弹簧19，滑槽18内壁右侧固定连接有电磁铁二20，电磁铁二20左侧固定连接有静触点15，动力轴1内底壁开设有卡槽12，卡槽12内底壁固定连接有磁块二13，磁块二13顶部开设有与限位卡块11相匹配的滑动槽，动力轴1内底壁卡接有输出轴2，输出轴2两侧均固定连接有密封塞10；

密封塞10采用柔性材料制作且密封塞10始终与动力轴1和输出轴2紧密贴合，当钻头在进行钻土的时候，由于土壤内含有一定水分，为了防止水通过间隙进入电磁铁一7的表面影响其正常运行，以及防止衔铁生锈影响正常的吸附，输出轴2顶部固定连接有隔块6，隔块6中部开设有活动槽8，隔块6底部固定连接有电磁铁一7，输出轴2顶部且靠近隔块6两侧活动连接有限位卡块11，限位卡块11为圆柱体，卡块外侧表面和底部光滑，为了使限位卡块11与活动槽8内壁减少摩擦更容易被电磁铁一7吸附，限位卡块11顶部固定连接有磁块一9，磁块一9为强性磁铁且磁块一9为长方体，磁块一9与电磁铁一7的相对面磁性相反，当钻头受到阻力停止转动，触发盘5工作，使得电磁铁一7通电产生磁力将限位卡块11从卡槽12吸出，从而使得动力轴1与输出轴2脱离。

工作原理：动力轴1通过与电机动力输出端进行连接从而带动输出轴2末端的钻头进行转动，此时限位卡块11在磁块二13的吸附下与卡槽12进行卡接，从而使得动力轴1与输出轴2连接成为一体，带动钻头转动进行钻取土壤，当钻头所受阻力大于电机的传动力矩，此时钻头瞬间停滞，动力轴1还在不断的进行动力输出，增大了电机的损耗，此时触发盘5中部的滑槽18内壁的滑块17在此之前由于滑块17在离心力的作用下通过弹簧19将能量储存起来；

在弹簧19和电磁铁二20的作用下将动触点16与静触点15相互接触，使得电磁铁一7通电产生与磁块一9相互吸引的磁力将限位卡块11吸附脱离卡槽12，从而使得动力轴1与输出轴2脱离，此时动力轴1无负载空转，从而保护了电机，由于电机处于高速无负载转动，采样人员会立即做出反应对设备进行断电处理，对设备进行调整，由于设备断电，此时电磁铁二20断电失去磁力，此时静触点15和动触点16分离使得电磁铁一7断电，在磁块二13的作用下将限位卡块11与卡槽12进行卡接使得动力轴1与输出轴2连接，为设备进行再次启动钻取。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。