本發(fā)明涉及土壤采樣技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤采樣裝置。

背景技術(shù)：

土壤剖面樣品的采集，是土壤系統(tǒng)分類調(diào)查、土體構(gòu)型分析、土壤肥力特性研究、土壤養(yǎng)分遷移變化及土壤生態(tài)調(diào)查的基礎(chǔ)，傳統(tǒng)方法一般采用挖坑法和土鉆法來采集土樣，挖掘土壤剖面坑雖能取到不同深度原狀土壤樣品，但工作量大，效率低下，對采樣地環(huán)境破壞程度很大；土鉆法是操作者用手動旋轉(zhuǎn)把鉆桿旋入土壤層中，由于土壤對鉆桿的阻力較大，操作者需要用榔頭敲打鉆桿產(chǎn)生一個很大的向下的作用力，才能使土鉆進(jìn)入深層的土層，這種土鉆一般對土鉆鉆桿的材質(zhì)堅固性要求很高，采樣費時費力。這種錘擊式取土鉆使用時會把土壤壓實，使得取樣的土壤層分布于實際土壤層分布存在較大的偏差。

例如：中國專利申請?zhí)朿n201410277876.0，申請日為2014年6月20號，公開了一種手搖驅(qū)動式深層土壤取樣器，包括升降支架，升降支架上安裝主動齒輪，主動齒輪與被動齒輪嚙合，被動齒輪的中心通過螺紋連接絲杠，絲杠的一端連接取樣桿，取樣桿上設(shè)置有取樣槽。又如：中國專利申請?zhí)朿n201510981797.2，申請日為2015年12月25號，公開了一種線刃復(fù)合切式方形土壤取樣裝置，包括長刀片、短刀片、第一刀架、第二刀架、副桿、主桿、繞線架、繞線桿、切割細(xì)線和線網(wǎng)；主桿套裝在副桿的外表面，所述第一刀架與所述副桿相連接，所述第二刀架與所述主桿相連接；第一刀架上設(shè)置有兩個短刀片，第二刀架上設(shè)置有兩個長刀片，長刀片和短刀片上均加工有繞線孔；相鄰的繞線孔之間采用切割細(xì)線相連形成一個方形線圈。上述兩種土壤取樣裝置都是通過人力驅(qū)動，土壤取樣時費時費力，取樣效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的土壤取樣裝置需要人工驅(qū)動、取樣費時費力的不足，提供了一種無需人工驅(qū)動、使用省力方便、土壤取樣效率高的高頻振動鉆機(jī)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種土壤采樣裝置，包括底座、垂直固定在底座上的支撐桿，所述支撐桿的上端設(shè)有滑輪，所述支撐桿的中間部位設(shè)有收卷輥，所述收卷輥上設(shè)有吊索，所述吊索的上端繞過滑輪與振動器連接，所述的振動器包括振動器殼體，所述振動器殼體的左端設(shè)有左端蓋，所述振動器殼體的右端設(shè)有右端蓋，所述左端蓋與右端蓋之間設(shè)有偏心轉(zhuǎn)動塊，所述偏心轉(zhuǎn)動塊的兩端分別通過軸承與振動器殼體連接，所述偏心轉(zhuǎn)動塊的右端通過扭矩傳遞軟軸與汽油機(jī)連接；所述振動器殼體的上端通過吊環(huán)與吊索連接，所述振動器殼體的下端中心向下延伸形成連接座，所述的連接座上設(shè)有鉆桿接頭，所述的鉆桿接頭下端連接有空心的鉆桿，所述鉆桿的下端設(shè)有鉆頭，所述的底座上設(shè)有鉆桿導(dǎo)向套。

汽油機(jī)通過扭矩傳遞軟軸帶動偏心轉(zhuǎn)動塊高速轉(zhuǎn)動，偏心轉(zhuǎn)動塊高速轉(zhuǎn)動會發(fā)出高頻振動，從而使得整個振動器發(fā)生高頻振動，鉆桿、鉆頭與振動器殼體固定連接，振動器的振動帶動鉆頭振動；汽油機(jī)放在地面上，振動器通過吊環(huán)與吊索連接，鉆頭穿過鉆桿導(dǎo)向套與地面垂直，振動器發(fā)出高頻振動使得鉆頭帶動鉆桿進(jìn)入土壤中，由于鉆桿是空心的，因此土壤會進(jìn)入鉆桿中，鉆桿進(jìn)入土壤達(dá)到采樣深度后，通過收卷輥收卷吊索，從而把鉆桿從土壤中拔出，從鉆桿中取出土壤，獲得需要的采樣土壤；整個采樣過程，使用者無需對鉆桿施加壓力和旋轉(zhuǎn)力，采樣非常省力方便，采樣效率高；汽油機(jī)、振動器兩者均會發(fā)出振動，通過扭矩輸出軟軸連接，能有效防止汽油機(jī)工作振動對振動器的振動產(chǎn)生干涉。

作為優(yōu)選，所述汽油機(jī)的輸出軸上設(shè)有主動輪，所述扭矩傳遞軟軸包括軟軸本體、套設(shè)在軟軸本體外側(cè)的護(hù)套，所述軟軸本體的兩端均固定有軸套，其中一個軸套與發(fā)明的右端連接，另一個軸套上連接有從動軸，從動軸上設(shè)有從動輪，所述從動軸的兩端與支撐座連接，所述的支撐座與汽油機(jī)固定連接，所述主動輪與從動輪之間通過皮帶連接。通過主動輪與從動輪之間的動力傳遞，可以根據(jù)需要選擇從動輪的直徑大小，從而達(dá)到發(fā)明需要的轉(zhuǎn)速。

作為優(yōu)選，所述護(hù)套的兩端分別設(shè)有連接套，所述的右端蓋的外側(cè)延伸形成連接頭，護(hù)套一端的連接套通過限位套與連接頭連接，護(hù)套另一端的連接套外側(cè)設(shè)有環(huán)形槽，所述支撐座的一端設(shè)有卡接套，所述卡接套的側(cè)面設(shè)有彈簧銷。拔出彈簧銷能夠快速將護(hù)套分離，進(jìn)一步講軸套與從動軸分離，最終實現(xiàn)振動器與汽油機(jī)的分離，兩者分離后搬運更加方便。

作為優(yōu)選，所述汽油機(jī)的輸出軸上設(shè)有離心離合器，所述的主動輪固定在離心離合器的外側(cè)。汽油機(jī)啟動階段，輸出軸的轉(zhuǎn)速交底，此時離心離合器內(nèi)部處于分離狀態(tài)，當(dāng)輸出軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到1800r/min時，離心離合器才會帶動主動輪旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述振動器殼體的外側(cè)設(shè)有若干環(huán)形散熱槽。發(fā)明高速轉(zhuǎn)動，軸承高速轉(zhuǎn)動發(fā)熱量大，通過環(huán)形散熱槽提高振動器殼體的散熱性能。

作為優(yōu)選，所述右端蓋與軸套之間設(shè)有磨損補(bǔ)償密封圈。磨損補(bǔ)償密封圈起到密封作用，能防止振動器殼體內(nèi)部的潤滑油揮發(fā)、流出。

作為優(yōu)選，所述的鉆桿的上端設(shè)有內(nèi)螺紋連接部，所述鉆桿的下端設(shè)有外螺紋連接部，所述鉆頭的呈圓管狀結(jié)構(gòu)，鉆頭的上端與鉆桿的外螺紋連接部螺紋連接。有時候土壤采樣深度較大，需要多根鉆桿串聯(lián)，相鄰兩根鉆桿之間就能快速通過內(nèi)螺紋連接部、外螺紋連接部快速連接。

作為優(yōu)選，所述鉆桿的內(nèi)部設(shè)有硬質(zhì)塑料套，所述硬質(zhì)塑料要與鉆桿之間間隙配合。最后從土壤中拔出鉆桿后，取出硬質(zhì)塑料管，將硬質(zhì)塑料管破碎后就能獲得與實際土壤層分布一致的土壤樣本。

作為優(yōu)選，所述鉆頭的下端外側(cè)面為上大下小的外錐面，所述鉆頭的下端內(nèi)側(cè)面為上小下大的內(nèi)錐面，所述外錐面的上端設(shè)有外凸環(huán)，所述內(nèi)錐面的上端設(shè)有內(nèi)凸環(huán)，所述外凸環(huán)的外徑大于鉆桿的外徑，所述內(nèi)凸環(huán)的內(nèi)徑小于硬質(zhì)塑料套的內(nèi)徑。外錐面與內(nèi)錐面便于鉆頭進(jìn)入土壤中；外凸環(huán)使得土壤孔比鉆桿的外徑大，從而減小鉆桿外壁與土壤的摩擦阻力；同理內(nèi)凸環(huán)能減小硬質(zhì)塑料套的內(nèi)壁與土壤之間的阻力。

因此，本發(fā)明具有無需人工驅(qū)動、使用省力方便、土壤取樣效率高的有益效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為振動器與汽油機(jī)的連接示意圖。

圖3為振動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖2中a-a處剖視圖。

圖5為圖3中b處局部放大示意圖。

圖6為鉆桿與鉆頭的連接示意圖。

圖7為圖6中c處局部放大示意圖。

圖中：振動器1、汽油機(jī)2、扭矩傳遞軟軸3、鉆桿接頭4、鉆桿5、鉆頭6、硬質(zhì)塑料套7、離心離合器8、主動輪9、磨損補(bǔ)償密封圈10、從動軸11、從動輪12、支撐座13、皮帶14、限位套15、卡接套16、彈簧銷17、環(huán)形散熱槽18、振動器殼體100、左端蓋101、右端蓋102、偏心轉(zhuǎn)動塊103、吊環(huán)104、軸承105、連接座106、連接頭107、軟軸本體300、護(hù)套301、軸套302、連接套303、環(huán)形槽304、底座400、支撐桿401、滑輪402、收卷輥403、吊索404、鉆桿導(dǎo)向套405、內(nèi)螺紋連接部500、外螺紋連接部501、外錐面600、內(nèi)錐面601、外凸環(huán)602、內(nèi)凸環(huán)603。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

如圖1和圖2所示的一種土壤采樣裝置，包括底座400、垂直固定在底座上的支撐桿401，支撐桿的上端設(shè)有滑輪402，支撐桿的中間部位設(shè)有收卷輥403，收卷輥上設(shè)有吊索404，吊索的上端繞過滑輪與振動器1連接，如圖3所示，振動器1包括振動器殼體100，振動器殼體的左端設(shè)有左端蓋101，振動器殼體的右端設(shè)有右端蓋102，左端蓋與右端蓋之間設(shè)有偏心轉(zhuǎn)動塊103，偏心轉(zhuǎn)動塊的兩端分別通過軸承105與振動器殼體連接，偏心轉(zhuǎn)動塊的右端通過扭矩傳遞軟軸3與汽油機(jī)2連接；振動器殼體100的上端通過吊環(huán)104與吊索連接，振動器殼體的下端中心向下延伸形成連接座106，連接座上設(shè)有鉆桿接頭4，鉆桿接頭下端連接有空心的鉆桿5，鉆桿的下端設(shè)有鉆頭6，底座400上設(shè)有鉆桿導(dǎo)向套405。

如圖6和圖7所示，鉆桿5的上端設(shè)有內(nèi)螺紋連接部500，鉆桿的下端設(shè)有外螺紋連接部501，鉆頭呈圓管狀結(jié)構(gòu)，鉆頭的上端與鉆桿的外螺紋連接部螺紋連接，鉆桿5的內(nèi)部設(shè)有硬質(zhì)塑料套7，所述硬質(zhì)塑料要與鉆桿之間間隙配合；鉆頭6的下端外側(cè)面為上大下小的外錐面600，鉆頭的下端內(nèi)側(cè)面為上小下大的內(nèi)錐面601，外錐面的上端設(shè)有外凸環(huán)602，內(nèi)錐面的上端設(shè)有內(nèi)凸環(huán)603，外凸環(huán)的外徑大于鉆桿的外徑，內(nèi)凸環(huán)的內(nèi)徑小于硬質(zhì)塑料套的內(nèi)徑。

如圖4和圖5所示，扭矩傳遞軟軸3包括軟軸本體300、套設(shè)在軟軸本體外側(cè)的護(hù)套301，軟軸本體的兩端均固定有軸套302，其中一個軸套與偏心轉(zhuǎn)動塊的右端連接，右端蓋與軸套之間設(shè)有磨損補(bǔ)償密封圈10，另一個軸套上連接有從動軸11，從動軸上設(shè)有從動輪12，從動軸的兩端與支撐座13連接，支撐座與汽油機(jī)固定連接，汽油機(jī)2的輸出軸上設(shè)有離心離合器8，主動輪9固定在離心離合器的外側(cè)，

主動輪與從動輪之間通過皮帶14連接；護(hù)套301的兩端分別設(shè)有連接套303，右端蓋102的外側(cè)延伸形成連接頭107，護(hù)套一端的連接套通過限位套15與連接頭連接，護(hù)套另一端的連接套外側(cè)設(shè)有環(huán)形槽304，支撐座的一端設(shè)有卡接套16，卡接套的側(cè)面設(shè)有彈簧銷17，連接套插入卡接套內(nèi)后通過彈簧銷與環(huán)形槽配合限位。

結(jié)合附圖，本發(fā)明的原理及使用方法如下：汽油機(jī)通過扭矩傳遞軟軸帶動偏心轉(zhuǎn)動塊高速轉(zhuǎn)動，偏心轉(zhuǎn)動塊高速轉(zhuǎn)動會發(fā)出高頻振動，從而使得整個振動器發(fā)生高頻振動，鉆桿、鉆頭與振動器殼體固定連接，振動器的振動帶動鉆頭振動；汽油機(jī)放在地面上，振動器通過吊環(huán)與吊索連接，鉆頭穿過鉆桿導(dǎo)向套與地面垂直，振動器發(fā)出高頻振動使得鉆頭帶動鉆桿進(jìn)入土壤中，由于鉆桿是空心的，因此土壤會進(jìn)入鉆桿中，鉆桿進(jìn)入土壤達(dá)到采樣深度后，通過收卷輥收卷吊索，從而把鉆桿從土壤中拔出，從鉆桿中取出土壤，獲得需要的采樣土壤；整個采樣過程，使用者無需對鉆桿施加壓力和旋轉(zhuǎn)力，采樣非常省力方便，采樣效率高；汽油機(jī)、振動器兩者均會發(fā)出振動，通過扭矩輸出軟軸連接，能有效防止汽油機(jī)工作振動對振動器的振動產(chǎn)生干涉。