一种土壤修复用污染土壤取样装置的制作方法

本发明涉及土壤取样技术领域，具体涉及一种土壤修复用污染土壤取样装置。

背景技术：

随着城镇化、工业化进程的不断加速以及人类活动的频繁干扰，土壤污染问题愈发严重。2014年4月17日，环境保护部和国土资源部联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》，调查结果显示：全国土壤总的点位超标率为16.1％，其中轻微、轻度、重度和重度污染点位分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％，土壤环境状况总体不容乐观，污染治理工作迫在眉睫。

明晰土壤污染物组分和浓度是制定土壤污染治理措施的基本前提，而土壤样品采集分析是获取土壤理化生性质、组分特征的基础手段。土壤取样装置是土壤样品采集的必备工具之一，用于硬质污染土壤的取样装置，有时需要含有破碎功能，以将土块进行破碎，再对其中的化学成分进行分析。因为土壤较硬，在破碎的过程中容易出现设备卡死，严重者会造成设备损毁。

技术实现要素：

根据现有技术的至少一个不足之处，本发明提出了一种土壤修复用污染土壤取样装置，以解决现有的取样装置卡死后容易造成设备损毁的问题。

本发明的一种土壤修复用污染土壤取样装置采用如下技术方案：包括：

筒体，其内部设置有刀片；

基座，其可转动地设置在所述筒体内部，所述基座呈多边形；

格栅框，其适配所述基座的外形并套设在所述基座的外侧，以随所述基座转动，所述刀片安装于所述格栅框；所述格栅框每相邻的两个边框通过安装立柱相互铰接，所述格栅框的每个边框均采用分体式结构且在中部滑动插接，以使所述格栅框的大小可变；

多个内连杆结构，内连杆结构包括第一连杆和第二连杆，所述第一连杆和所述第二连杆的内端分别铰接在相邻的两个所述安装立柱上，外端均位于所述格栅框的外部并相互铰接；

多个活动连杆，活动连杆的两端可脱离的铰接在相邻两个所述内连杆结构的外端的铰接点处；

配重组件，其包括第一配重块和第二配重块，所述第一配重块滑动安装于所述活动连杆，所述第二配重块滑动安装于所述第一连杆。

可选地，还包括刀片座和若干传动杆，所述刀片座设置在所述格栅框的上方，所述传动杆的一端铰接在所述安装立柱的顶端，其另一端铰接在所述刀片座的底部且可沿所述刀片座上下移动，所述刀片通过刀片座安装于所述格栅框。

可选地，所述第一连杆和所述第二连杆的长度均小于所述所述活动连杆的长度。

可选地，所述第一配重块的质量大于所述第二配重块的质量。

可选地，所述第一配重块和所述活动连杆之间刚性滑动连接，所述第二配重块和所述第一连杆之间通过缓冲结构滑动连接。

可选地，所述格栅框的每个边框均包括第一活动板和第二活动板，所述第一活动板和所述第二活动板滑动插接，所述格栅框其中一个边框的第一活动板和另一个边框的第二活动板通过所述安装立柱相铰接。

可选地，所述活动连杆包括杆部和位于所述杆部两端的安装部，所述安装部上均设置有活动铰接口，所述活动铰接口的缺口方向垂直于所述杆部的延伸方向；

所述第一连杆和所述第二连杆的外端通过铰接柱相铰接，所述安装部安装于所述铰接柱且通过所述活动铰接口与所述铰接柱相铰接；

所述铰接柱的上下两端均设置有限位结构。

可选地，所述筒体的内部还设置有连接盘和电机，所述基座安装于所述连接盘，所述连接盘和所述电机的输出轴相连接。

可选地，还包括内胆，所述内胆设置在所述筒体内部并与所述筒体的内壁具有下料间隙；

所述内胆限定有开口朝下的容装空间，所述电机、连接盘和所述刀片座均位于所述容装空间内，所述刀片位于所述内胆的上端面的上方。

可选地，所述刀片的两侧均设置有刀刃，以使所述刀片沿顺时针或逆时针旋转时均能进行破碎。

本发明的有益效果是：本发明的一种土壤修复用污染土壤取样装置，通过设置内连杆结构、活动连杆以及配重件，在刀片突然卡死时，通过第一配重块带动活动连杆与内连杆结构脱离，以使内连杆结构解锁，后在基座的转动作用下以及第二配重块作用力下内连杆结构向外扩张，以使动格栅框的尺寸变大与基座脱离传动，进而使得电机空转，避免电机过载造成设备损毁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。

图1为本发明一种土壤修复用污染土壤取样装置的整体结构示意图；

图2为本发明中电机、连接盘、基座、格栅框和刀片座连接结构示意图；

图3为本发明正常工作时基座、格栅框、内连杆结构和活动连杆的状态图；

图4为图3中a处局部放大图；

图5、图6和图7分别为本发明顺时针转动卡死且活动连杆脱离后，基座、格栅框、内连杆结构和活动连杆运动过程的三个状态图；

图8为本发明中第二活动板结构示意图；

图9为本发明中第一活动板结构示意图；

图10为本发明中活动连杆结构示意图。

图中：1、筒体；2、内胆；3、刀片；4、刀片座；5、电机；6、连接盘；7、活动连杆；701、杆部；702、安装部；8、第一配重块；9、第二配重块；10、第一连杆；11、传动杆；12、第一活动板；1201、第一铰接部；1202、第一插接部；13、第二活动板；1301、第二铰接部；1302、第二插接部；14、安装立柱；15、第二连杆；20、铰接柱；22、活动铰接口；25、基座。

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。

如图1至图10所示，本发明的一种土壤修复用污染土壤取样装置（以下简称取样装置），包括筒体1、基座25、格栅框、多个内连杆结构、多个活动连杆7以及配重组件。筒体1内部设置有刀片3；基座25可转动地设置在筒体1内部，基座25呈多边形。格栅框适配基座25的外形并套设在基座25的外侧，以随基座25转动，刀片3安装于格栅框，并在格栅框的带动下转动，以对污染土壤进行破碎。格栅框每相邻的两个边框通过安装立柱14相互铰接，格栅框的每个边框均采用分体式结构且在中部滑动插接，以使格栅框的大小可变。每个内连杆结构均包括第一连杆10和第二连杆15，第一连杆10和第二连杆15的内端分别铰接在相邻的两个安装立柱14上，外端均位于格栅框的外部并相互铰接。每个活动连杆7的两端均可脱离的铰接在相邻两个内连杆结构的外端的铰接点处，第一连杆10和第二连杆15的长度均小于活动连杆7的长度，保证取样装置的正常工作。每个配重件均包括第一配重块8和第二配重块9，第一配重块8滑动安装于活动连杆7，第二配重块9滑动安装于第一连杆10。需要说明的是，活动连杆7、第一连杆10和第二连杆15都为轻杆，第一配重块8和第二配重块9的质量较大，以保证第一配重块8和第二配重块9在活动连杆7和第一连杆10上滑动。可以认为第一配重块8和活动连杆7的重心为第一配重块8的重心；第二配重块9和第一连杆10的重心为第二配重块9的重心。

在本实施例中，该取样装置还包括刀片座4和若干传动杆11，刀片座4设置在格栅框的上方，传动杆11的一端铰接在安装立柱14的顶端，其另一端铰接在刀片座4的底部且可沿刀片座4上下移动，刀片3通过刀片座4安装于格栅框。

如图3所示，常规状态下，格栅框在内连杆结构和活动连杆7的作用下（活动连杆7限制了内连杆结构的自由运动）抱紧在基座25的外侧，以此与基座25固连，以传递动力。基座25设置成多边形结构便于动力的传递，在本发明中给出的优选实施例，基座25为四边形结构，格栅框适配基座25同样为四边形结构。

正常工作时，取样装置顺时针启动，通过动力装置带动基座25转动，从静止经历加速到达一定的速度，活动连杆7、第一连杆10以及第二连杆15随基座25和格栅框顺时针转动，进而带动刀片3顺时针转动破碎。活动连杆7和第一连杆10加速转动的过程中，第一配重块8和第二配重块9由于质量惯性滑动至活动连杆7和第一连杆10远离其转动方向的一端，后与活动连杆7和第一连杆10一同转动。当取样装置突然卡死（刀片3突然卡死），活动连杆7和第一连杆10停止运动，第一配重块8和第二配重块9继续运动，其中第一配重块8对活动连杆7的作用力，以及第二配重块9对第一连杆10的作用力如图4所示，f1和f2分别为第一配重块8和第二配重块9在卡死前一瞬间对活动连杆7和第一连杆10的作用力。第一配重块8的作用力使得活动连杆7靠近第一配重块8的一端和内连杆结构脱离（如图5所示），内连杆结构因失去活动连杆7的限制作用而解锁，恢复自由运动。后第二配重块9的作用力，配合动力装置带动基座25继续转动的作用力，使得内连杆结构迅速向外扩张，因格栅框为分体结构，内连杆结构拉动格栅框的边框向外运动，使格栅框的尺寸变大（大于基座25的外轮廓尺寸）与基座25脱离传动（如图6所示），基座25转动无法通过格栅框带动刀片3转动，动力装置空转，防止动力装置过载造成的取样装置损坏。第一配重块8和第二配重块9会沿活动连杆7和第一连杆10继续运动，如图7所示。取样装置逆时针转动时，工作过程与顺时针转动时相同，区别仅在于转动方向相反。当取样装置出现卡死后，可以打开筒体1对活动连杆7和内连杆结构进行装配，以进行下次工作。

在本实施例中，第一配重块8的质量大于第二配重块9的质量，以使第一配重块8的动作更快，使得活动连杆7与内连杆结构脱离，确保内连杆结构能够及时解锁。

在本实施例中，第一配重块8和活动连杆7之间刚性滑动连接，即第一配重块8直接滑动套设于活动连杆7，不设置其他阻力结构；第二配重块9和第一连杆10之间通过缓冲结构滑动连接，缓冲结构可以为缓冲层或者摩擦面或者其他，以进一步保证活动连杆7与内连杆结构脱离，确保内连杆结构能够及时解锁。

在本实施例中，格栅框的每个边框均包括第一活动板12和第二活动板13，第一活动板12和第二活动板13滑动插接，格栅框其中一个边框的第一活动板12和另一个边框的第二活动板13通过安装立柱14相铰接。具体地，第一活动板12包括相连接的第一铰接部1201和第一插接部1202，第一铰接部1201为多个且沿上下方向间隔设置，中间两个第一铰接部1201之间的间隙较大，其余相邻两个第一铰接部1201间隔相同，第一插接部1202为多个且沿上下方向均匀间隔设置，第以插接部1202上部为凸起下部为凹槽。第二活动板13包括相连接的第二铰接部1301和第二插接部1302，第二铰接部1301为多个且沿上下方向均匀间隔设置，第二插接部1302为多个且沿上下方向均匀间隔设置，第二插接部1302上部为凹槽下部为凸起。第二铰接部1301插入相邻两个第一铰接部1201之间，位于中间的两个第一铰接部1201之间的空间容纳中间的两个第二铰接部1301，中间的两个第二铰接部1301之间容纳第一连杆10和第二连杆15的内端。第一插接部1202和第二插接部1302相互滑动插接，其中第一插接部1202的凸起位于第二插接部1302的凹槽内，第二插接部1302的凸起位于第一插接部1202的凹槽内。

在本实施例中，活动连杆7包括杆部701和位于杆部701两端的安装部702，安装部702上均设置有活动铰接口22，活动铰接口22的缺口方向垂直于杆部701的延伸方向。第一连杆10和第二连杆15的外端通过铰接柱20相铰接，安装部702安装于铰接柱20且通过活动铰接口22与铰接柱20相铰接。

铰接柱20的上下两端均设置有限位结构，以阻碍第一连杆10、第二连杆15和活动连杆7沿上下方向脱离铰接柱20。

在本实施例中，刀片3的两侧均设置有刀刃，以保证刀片3顺时针和逆时针旋转时，均能够进行破碎工作。

在本实施例中，筒体1的内部还设置有连接盘6，基座25安装于连接盘6，动力输入装置为电机5，电机5设置在连接盘6的下方连接盘6和电机5的输出轴相连接。

在本实施例中，该取样装置还包括内胆2，内胆2设置在筒体1内部并与筒体1的内壁具有下料间隙。内胆2限定有开口朝下的容装空间，电机5、连接盘6和刀片座4均位于容装空间内，刀片3位于内胆2的上端面的上方。筒体1的上端和下端分别设置有进料口和出料口，便于进料和出料。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。