一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器的制作方法

本发明涉及土样采集，具体是涉及一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器。

背景技术：

1、戈壁土壤的土质介于软土层与硬土层之间，传统简便取土器只能应对较软土层且取样深度相对较浅，对于较硬土层则需要用到液压取土器，而环境的恶劣导致勘探车无法携带较重且复杂的液压取土器，而其他一些钻头式的取土器通过钻头垂直向下将土壤向上排出收集，所收集的土样混杂了不同深度的土壤，且钻头钻进的过程中早已将不同深度的土壤混合在一起，导致后续实验分析结果因不明确土壤是何深度的样本而不具备参考性，无法进行分层多点采样分析。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器。

2、为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，包括设置于载具车辆尾部的立架以及两组分别设置于立架两侧的旋转驱动机构，立架的顶部设置有两组分别带动两组旋转驱动机构沿立架垂直移动的升降机构，立架的底部设有固定于载具车上的转台，其中一个所述旋转驱动机构的旋转输出轴上固连有破土组件，所述破土组件包括共轴线设置的外层管柱和内层管柱，所述外层管柱的下端设置有环形锯齿，外层管柱的顶部与内层管柱的上端可拆卸连接，旋转驱动机构的旋转输出轴与内层管柱的顶部固连，另一个所述旋转驱动机构的旋转输出轴上固连有第一螺旋轴，第一螺旋轴的的下端固连有一个第一钻头；

4、还包括一个能够伸入外层管柱的分层取土装置，所述分层取土装置包括中心管柱和自上而下依次间隔设置于中心管柱上的定位支架、浅层取土组件和深层取土组件，浅层取土组件和深层取土组件二者结构相同，定位支架可拆卸的设置于外层管柱的顶端，定位支架固定套设于中心管柱的外侧，浅层取土组件和深层取土组件均包括三个以中心管柱为中心的呈圆周方向等间距分布的钻取收集器，所述外层管柱的管壁上开设有若干个用于供钻取收集器斜向伸出的取样窗口，每个钻取收集器靠近中心管柱的一侧均固连有一个滑轨机构，滑轨机构上滑动连接有一个滑块，所述滑块的外侧固连有一个与中心管柱的管壁定点轴接的转轴，所述中心管柱的内侧还设有一个同轴线的中心轴，所述中心轴与所有的转轴之间齿传动连接，所述中心管柱的顶端设有用于锁止中心轴的锁止限位机构，所述中心轴的外侧还设有两个能够在中心管柱内升降滑动的异形升降块，两个异形升降块分别位于浅层取土组件和深层取土组件的上方，每个异形升降块均与下方对应的三个钻取收集器上的滑轨机构的前端通过连杆相连，所述定位支架的上方还设有与中心管柱滑动配合的盘型把手，所述盘型把手与两个异形升降块之间通过三个连接杆固连为一体。

5、优选的，所述转轴垂直中心管柱伸入其内侧并固连有第一伞齿，所述中心轴上对应位置固连有第二伞齿，每个第二伞齿均与对应的三个的第一伞齿啮合。

6、优选的，所述异形升降块的中心处设有用于供中心轴通过通孔，所述异形升降块包括有三个沿圆周方向等间距分布的长臂和三个短臂，每个短臂均位于相邻的两个长臂之间，所述长臂的外端伸出中心管柱并与连杆的上端轴接，每个短臂的远端均套设于连接杆的外侧，所述短臂的远端侧壁上设有一个用于锁紧连接杆的顶丝孔，所述中心管柱的侧壁上开设有若干个用于供长臂升降滑动的第一条形滑孔，中心管柱的上端管壁上开设有若干个用于供盘型把手升降滑移的第二条形滑孔，每个连接杆的上端均与盘型把手的内环固连。

7、优选的，所述锁止限位机构包括固定嵌装与中心管柱顶端的盘齿盖，所述盘齿盖的上方设有一个能够与之啮合的齿盘，齿盘的底部设有一个与中心轴的顶端活动插接的方柱，所述齿盘与盘齿盖之间设有能够互相吸紧的环形磁铁，并且两个环形磁铁之间不接触，所述齿盘的顶部成型有握持部，握持部的中心处成型有扳手孔。

8、优选的，所述钻取收集器包括圆柱管身、同轴设置于圆柱管身内的第二螺旋轴、固定设置于圆柱管身尾端顶部的减速电机以及可拆卸设置于圆柱管身尾端底部的容器，所述圆柱管身的尾端底部开设有用于连通容器的落料口，所述第二螺旋轴的头部固连有第二钻头 ，尾部固连有第三伞齿，减速电机的输出轴上连接有一个与第三伞齿啮合的第四伞齿，所述圆柱管身的管口处成型有环状尖头部，所述第二钻头的直径小于圆柱管身的管口直径。

9、优选的，所述滑轨机构的一端通过一个卡箍紧固件与钻取收集器的中部固连，所述钻取收集器的尾部固连有一个向外延伸的延伸架，所述滑轨机构的另一端一延伸架的远端固连，所述滑轨机构的长度方向与钻取收集器的轴向一致，所述卡箍紧固件的前侧固连有一个钣金连接件，所述钣金连接件的上端设有一个用于供连杆的下端轴接的轴孔。

10、优选的，所述圆柱管身的尾部固定套接有一个方型柱套，所述减速电机固定设置与方型柱套的顶部，所述方型柱套的底部开设有与落料孔相对应的避让孔，所述避让孔的周侧设置有若干第一圆形磁铁，所述方型柱套的底部设置有一个方形挂板，所述方形挂板的中心处开设有用于容纳容器的瓶口处的阶梯状挂孔，所述方形挂板上设置有若干个沿圆周方向等间距分布于阶梯状挂孔周侧的且与第一圆形磁铁一一对应的第二圆形磁铁。

11、优选的，所述盘型把手由外圆环、内圆环以及三个沿圆周方向等间距分布且沿径向固连内圆环和外圆环的横梁，所述横梁与对应的第二条形滑孔滑动配合，所述内圆环滑动贴合中心管柱的内壁，所述连接杆的上端固定连接至内圆环。

12、优选的，所述定位支架包括支撑圆架、位于支撑圆架正下方的限位环以及若干个沿圆周方向等间距分布的弹性撑杆，所述弹性撑杆的上端连接至支撑圆架的外缘底部，下端连接至限位环的外侧，限位环滑动套设于中心管柱的外侧，支撑圆架的中心处固定套设于中心管柱的外侧。

13、本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

14、其一，本发明通过仅通过电能驱动各部件工作，可直接从勘探车取电，无需配备笨重复杂的液压系统；

15、其二，本发明通过分别对浅层和深层土壤进行多点式的分布采集，并能够独立的存储各个土样，确保了后续对样本分析的准确性；

16、其三，本发明通过制造深坑的方式使后续多点钻进采集土样过程更加方便，并且取样后能够方便的将土壤回填，相较于传统方式更加环保。

技术特征：

1.一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，包括设置于载具车辆尾部的立架（1）以及两组分别设置于立架（1）两侧的旋转驱动机构（2），立架（1）的顶部设置有两组分别带动两组旋转驱动机构（2）沿立架（1）垂直移动的升降机构（3），立架（1）的底部设有固定于载具车上的转台（4），其特征在于，其中一个所述旋转驱动机构（2）的旋转输出轴上固连有破土组件（5），所述破土组件（5）包括共轴线设置的外层管柱（6）和内层管柱（7），所述外层管柱（6）的下端设置有环形锯齿（8），外层管柱（6）的顶部与内层管柱（7）的上端可拆卸连接，旋转驱动机构（2）的旋转输出轴与内层管柱（7）的顶部固连，另一个所述旋转驱动机构（2）的旋转输出轴上固连有第一螺旋轴（9），第一螺旋轴（9）的的下端固连有一个第一钻头（10）；

2.根据权利要求1所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述转轴（19）垂直中心管柱（11）伸入其内侧并固连有第一伞齿（25），所述中心轴（20）上对应位置固连有第二伞齿（26），每个第二伞齿（26）均与对应的三个的第一伞齿（25）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述异形升降块（21）的中心处设有用于供中心轴（20）通过通孔，所述异形升降块（21）包括有三个沿圆周方向等间距分布的长臂（27）和三个短臂（28），每个短臂（28）均位于相邻的两个长臂（27）之间，所述长臂（27）的外端伸出中心管柱（11）并与连杆（22）的上端轴接，每个短臂（28）的远端均套设于连接杆（24）的外侧，所述短臂（28）的远端侧壁上设有一个用于锁紧连接杆（24）的顶丝孔（29），所述中心管柱（11）的侧壁上开设有若干个用于供长臂（27）升降滑动的第一条形滑孔（30），中心管柱（11）的上端管壁上开设有若干个用于供盘型把手（23）升降滑移的第二条形滑孔（31），每个连接杆（24）的上端均与盘型把手（23）的内环固连。

4.根据权利要求1所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述锁止限位机构包括固定嵌装与中心管柱（11）顶端的盘齿盖（32），所述盘齿盖（32）的上方设有一个能够与之啮合的齿盘（33），齿盘（33）的底部设有一个与中心轴（20）的顶端活动插接的方柱（34），所述齿盘（33）与盘齿盖（32）之间设有能够互相吸紧的环形磁铁（35），并且两个环形磁铁（35）之间不接触，所述齿盘（33）的顶部成型有握持部（36），握持部（36）的中心处成型有扳手孔（37）。

5.根据权利要求1所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述钻取收集器（15）包括圆柱管身（38）、同轴设置于圆柱管身（38）内的第二螺旋轴（39）、固定设置于圆柱管身（38）尾端顶部的减速电机（40）以及可拆卸设置于圆柱管身（38）尾端底部的容器（41），所述圆柱管身（38）的尾端底部开设有用于连通容器（41）的落料口（42），所述第二螺旋轴（39）的头部固连有第二钻头（43） ，尾部固连有第三伞齿（44），减速电机（40）的输出轴上连接有一个与第三伞齿（44）啮合的第四伞齿（45），所述圆柱管身（38）的管口处成型有环状尖头部（46），所述第二钻头（43）的直径小于圆柱管身（38）的管口直径。

6.根据权利要求1所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述滑轨机构（17）的一端通过一个卡箍紧固件（47）与钻取收集器（15）的中部固连，所述钻取收集器（15）的尾部固连有一个向外延伸的延伸架（48），所述滑轨机构（17）的另一端一延伸架（48）的远端固连，所述滑轨机构（17）的长度方向与钻取收集器（15）的轴向一致，所述卡箍紧固件（47）的前侧固连有一个钣金连接件（49），所述钣金连接件（49）的上端设有一个用于供连杆（22）的下端轴接的轴孔（50）。

7.根据权利要求5所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述圆柱管身（38）的尾部固定套接有一个方型柱套（51），所述减速电机（40）固定设置与方型柱套（51）的顶部，所述方型柱套（51）的底部开设有与落料孔相对应的避让孔，所述避让孔的周侧设置有若干第一圆形磁铁（52），所述方型柱套（51）的底部设置有一个方形挂板（53），所述方形挂板（53）的中心处开设有用于容纳容器（41）的瓶口处的阶梯状挂孔（54），所述方形挂板（53）上设置有若干个沿圆周方向等间距分布于阶梯状挂孔（54）周侧的且与第一圆形磁铁（52）一一对应的第二圆形磁铁（55）。

8.根据权利要求3所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述盘型把手（23）由外圆环（56）、内圆环（57）以及三个沿圆周方向等间距分布且沿径向固连内圆环（57）和外圆环（56）的横梁（58），所述横梁（58）与对应的第二条形滑孔（31）滑动配合，所述内圆环（57）滑动贴合中心管柱（11）的内壁，所述连接杆（24）的上端固定连接至内圆环（57）。

9.根据权利要求1所述的一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，其特征在于，所述定位支架（12）包括支撑圆架（59）、位于支撑圆架（59）正下方的限位环（60）以及若干个沿圆周方向等间距分布的弹性撑杆（61），所述弹性撑杆（61）的上端连接至支撑圆架（59）的外缘底部，下端连接至限位环（60）的外侧，限位环（60）滑动套设于中心管柱（11）的外侧，支撑圆架（59）的中心处固定套设于中心管柱（11）的外侧。

技术总结
本发明涉及土样采集技术领域，具体是涉及一种戈壁土壤分层取样的便携式采样器，包括中心管柱、定位支架、浅层取土组件和深层取土组件，浅层取土组件和深层取土组件均包括三个钻取收集器，所述外层管柱的管壁上开设有取样窗口，钻取收集器上设有滑轨机构，滑轨机构通过滑块与中心管柱轴接，中心管柱内侧还设中心轴，中心轴与转轴齿传动，中心管柱内设有异形升降块，异形升降块与下方的三个钻取收集器通过连杆相连。本发明无需配备笨重复杂的液压系统便可分别对浅层和深层土壤进行多点式的分布采集，并能够独立的存储各个土样，确保了后续对样本分析的准确性，取样后能够方便的将土壤回填，相较于传统方式更加环保。

技术研发人员：张爱国,陈水飞,郑丽萍,闫一凡,何跃
受保护的技术使用者：生态环境部南京环境科学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15