一种生态修复用土壤深层取样设备

本发明涉及土壤取样，尤其涉及一种生态修复用土壤深层取样设备。

背景技术：

1、生态修复是在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施，通过优化组合，使之达到最佳效果和最低耗费的一种综合的修复污染环境的方法，土壤或水体受重金属污染后，植物会不同程度地从根际圈内吸收重金属，吸收数量的多少受植物根系生理功能及根际圈内微生物群落组成、ph值、氧化-还原电位、重金属种类和浓度以及土壤的理化性质等因素影响。

2、不同深度的土壤具有不同的物理、化学和生物学特性，通过取样，可以准确掌握土壤的质地、结构、肥力、水分含量、酸碱度、养分分布等信息，为生态修复提供详细的基础数据。

3、现有技术针对不同深度的土壤进行取样时，需要通过人工的方式延长钻杆，该取样方法需要耗费大量的时间和人力，导致取样效率低下，无法满足大规模生态修复项目对土壤数据快速获取的需求，尤其时在不同深度取样时，需要使用到的设备通常体积庞大、重量较重，不便于在野外复杂地形中搬运和操作，限制了其应用范围。

4、针对上述技术问题，本发明提出了一种生态修复用土壤深层取样设备。

技术实现思路

1、基于现有的土壤取样技术问题，本发明提出了一种生态修复用土壤深层取样设备。

2、本发明提出的一种生态修复用土壤深层取样设备，包括固定机构，所述固定机构包括滑盖和箱体，所述滑盖的下端与所述箱体的上端固定连接，所述箱体的内壁开设有活动槽，所述活动槽的内壁阵列转动连接有滚柱，所述箱体的内底壁开设有通孔，所述通孔的内壁固定连接有支撑架，所述支撑架的圆心处内嵌有连接管，所述箱体的下表面轴对称设置有电动伸缩杆，每一个所述电动伸缩杆的一端分别与所述箱体的下表面转动连接，所述连接管的内部设置有钻杆，所述箱体的内部设置有上料机构，所述钻杆的上端设置有钻土机构，所述上料机构位于所述钻土机构的外侧。

3、所述上料机构实现对所述钻杆长度的伸长动作。

4、所述钻土机构实现对土壤钻取的动作。

5、优选地，所述上料机构包括电动滑轨，所述电动滑轨的上端与所述滑盖的下表面固定连接，所述电动滑轨表面设置的多个滑轨下端分别通过固定柱固定连接有连接带，所述连接带的外表面分别阵列固定连接有限位框，所述限位框的表面与所述滚柱的表面滑动连接，所述连接带的外表面分别阵列开设有限位槽，每一个所述限位槽分别位于每一个所述限位框的正下方，每一个所述限位槽的内壁分别内嵌有第二电动伸缩杆，每一个所述第二电动伸缩杆的一端固定连接有限位块，每一个所述限位块的两端分别与所述限位槽的内壁滑动连接。

6、优选地，每一个所述限位槽均与所述钻杆表面的辊片与水平面的夹角相同，每一个所述限位块与每一个所述限位槽相适配。

7、优选地，所述钻土机构包括第一电机，所述第一电机的下端与所述箱体的一端固定连接，所述第一电机的上端设置有齿轮组，所述第一电机的输出轴与所述齿轮组的水平方向齿轮固定连接，所述齿轮组竖直方向的齿轮固定连接有连杆，所述连杆的表面通过轴承与所述滑盖的下表面固定连接，所述连杆的一端设置有齿轮箱，所述齿轮箱的下端设置有卡接装置，所述卡接装置的下端与所述钻杆的上端活动连接，所述钻杆的外围设置有对接管，所述对接管沿对称轴一分为二。

8、优选地，所述对接管的直径与所述钻杆的最大直径相同，所述对接管的其中一个管体内壁倾斜设置有限位环，所述限位环的倾斜角度与所述限位块的倾斜角度相同，所述限位环的表面与所述钻杆的辊片表面相互接触，所述对接管的两个管体之间设置有转动杆，所述对接管的其中一个管体所述转动杆的表面通过轴承转动连接，所述对接管的另一个管体与所述转动杆的表面固定连接，所述转动杆的表面固定套接有第一直齿轮，所述第一直齿轮的表面啮合有第二直齿轮，所述对接管的外表面开设有固定槽，所述固定槽横跨所述对接管的两个半管体的外表面，所述固定槽的内壁固定连接有第二电机，所述第二电机的输出轴与所述第二直齿轮的下表面固定连接，所述固定槽的。

9、优选地，所述对接管可活动打开的一个管体外表面阵列开设有进气口和出气口，所述出气口的内壁倾斜朝下。

10、优选地，所述对接管的一个管体的外表面固定连接有推块，所述推块的下端与所述支撑架其中一个杆体滑动连接，所述箱体的内底壁设置有气缸，所述气缸的活塞杆一端与所述推块的侧面固定连接。

11、优选地，所述卡接装置包括内壁开设有螺旋升降槽的固定管，所述固定管的内壁滑动连接有固定杆，所述固定杆的上端固定连接有与所述固定管内壁开设的螺旋升降槽相适配的滑块，所述固定管的下端外表面固定套接有电磁制动器，所述电磁制动器的制动部位与所述固定杆的上端外表面活动连接，所述固定杆的下端设置有l型转动部。

12、优选地，位于所述连接管内部所述钻杆的下端设置有钻头，每一个所述钻杆的上端开设有与所述l型转动部相适配的螺旋槽，所述螺旋槽下端的内壁设置有磁铁，所述l型转动部为铁磁性高的钢铁，所述磁铁与所述l型转动部之间的吸附力比所述第一电机的输出力小，所述钻杆的下端同步设置所述l型转动部。

13、优选地，所述对接管的上端与每一个所述限位框的下端分别设置有传感器。

14、本发明中的有益效果为：

15、1、通过设置上料机构和钻土机构，钻杆在电动滑轨带动下，能快速转动到与气缸处于相同垂直面的位置，传感器控制电动滑轨停止和第二电动伸缩杆收缩，使钻杆落入对接管内，实现快速连接和伸长动作，使钻孔取土作业更加连贯，无需大量人力参与钻杆更换繁琐工作；取土过程全程自动化操作，节省了人力资源，降低了项目成本，提高了工作效率。

16、2、通过设置电磁制动器，可实现第一电机在反向转动时避免固定杆和固定管之间产生滑动进而导致固定杆无法带动其下端的l型转动部离开螺旋槽，印象钻杆的伸长取土，并在工作过程中进行制动，确保连接稳定；l型转动部和磁铁的设计提供防松脱功能，防止钻杆意外脱落，提高设备安全性。

技术特征：

1.一种生态修复用土壤深层取样设备，包括固定机构（1），其特征在于：所述固定机构（1）包括滑盖（11）和箱体（12），所述滑盖（11）的下端与所述箱体（12）的上端固定连接，所述箱体（12）的内壁开设有活动槽，所述活动槽的内壁阵列转动连接有滚柱（13），所述箱体（12）的内底壁开设有通孔，所述通孔的内壁固定连接有支撑架（14），所述支撑架（14）的圆心处内嵌有连接管，所述箱体（12）的下表面轴对称设置有电动伸缩杆（2），每一个所述电动伸缩杆（2）的一端分别与所述箱体（12）的下表面转动连接，所述连接管的内部设置有钻杆（3），所述箱体（12）的内部设置有上料机构（4），所述钻杆（3）的上端设置有钻土机构（5），所述上料机构（4）位于所述钻土机构（5）的外侧；

2.根据权利要求1所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：所述上料机构（4）包括电动滑轨（41），所述电动滑轨（41）的上端与所述滑盖（11）的下表面固定连接，所述电动滑轨（41）表面设置的多个滑轨下端分别通过固定柱固定连接有连接带（42），所述连接带（42）的外表面分别阵列固定连接有限位框（43），所述限位框（43）的表面与所述滚柱（13）的表面滑动连接，所述连接带（42）的外表面分别阵列开设有限位槽（44），每一个所述限位槽（44）分别位于每一个所述限位框（43）的正下方，每一个所述限位槽（44）的内壁分别内嵌有第二电动伸缩杆（46），每一个所述第二电动伸缩杆（46）的一端固定连接有限位块（45），每一个所述限位块（45）的两端分别与所述限位槽（44）的内壁滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：每一个所述限位槽（44）均与所述钻杆（3）表面的辊片与水平面的夹角相同，每一个所述限位块（45）与每一个所述限位槽（44）相适配。

4.根据权利要求3所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：所述钻土机构（5）包括第一电机（51），所述第一电机（51）的下端与所述箱体（12）的一端固定连接，所述第一电机（51）的上端设置有齿轮组（52），所述第一电机（51）的输出轴与所述齿轮组（52）的水平方向齿轮固定连接，所述齿轮组（52）竖直方向的齿轮固定连接有连杆（53），所述连杆（53）的表面通过轴承与所述滑盖（11）的下表面固定连接，所述连杆（53）的一端设置有齿轮箱（54），所述齿轮箱（54）的上表面与所述滑盖（11）的内顶比固定连接，所述齿轮箱（54）的下端设置有卡接装置（55），所述卡接装置（55）的下端与所述钻杆（3）的上端活动连接，所述钻杆（3）的外围设置有对接管（56），所述对接管（56）沿对称轴一分为二。

5.根据权利要求4所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：所述对接管（56）的直径与所述钻杆（3）的最大直径相同，所述对接管（56）的其中一个管体内壁倾斜设置有限位环（57），所述限位环（57）的倾斜角度与所述限位块（45）的倾斜角度相同，所述限位环（57）的表面与所述钻杆（3）的辊片表面相互接触，所述对接管（56）的两个管体之间设置有转动杆（58），所述对接管（56）的其中一个管体所述转动杆（58）的表面通过轴承转动连接，所述对接管（56）的另一个管体与所述转动杆（58）的表面固定连接，所述转动杆（58）的表面固定套接有第一直齿轮（59），所述第一直齿轮（59）的表面啮合有第二直齿轮（510），所述对接管（56）的外表面开设有固定槽，所述固定槽横跨所述对接管（56）的两个半管体的外表面，所述固定槽的内壁固定连接有第二电机（511），所述第二电机（511）的输出轴与所述第二直齿轮（510）的下表面固定连接，所述固定槽的。

6.根据权利要求5所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：所述对接管（56）可活动打开的一个管体外表面阵列开设有进气口和出气口，所述出气口的内壁倾斜朝下。

7.根据权利要求6所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：所述对接管（56）的一个管体的外表面固定连接有推块（512），所述推块（512）的下端与所述支撑架（14）其中一个杆体滑动连接，所述箱体（12）的内底壁设置有气缸（513），所述气缸（513）的活塞杆一端与所述推块（512）的侧面固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：所述卡接装置（55）包括内壁开设有螺旋升降槽的固定管（551），所述固定管（551）的内壁滑动连接有固定杆（553），所述固定杆（553）的上端固定连接有与所述固定管（551）内壁开设的螺旋升降槽相适配的滑块，所述固定管（551）的下端外表面固定套接有电磁制动器（552），所述电磁制动器（552）的制动部位与所述固定杆（553）的上端外表面活动连接，所述固定杆（553）的下端设置有l型转动部（554）。

9.根据权利要求8所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：位于所述连接管内部所述钻杆（3）的下端设置有钻头，每一个所述钻杆（3）的上端开设有与所述l型转动部（554）相适配的螺旋槽，所述螺旋槽下端的内壁设置有磁铁，所述l型转动部（554）为铁磁性高的钢铁，所述磁铁与所述l型转动部（554）之间的吸附力比所述第一电机（51）的输出力小，所述钻杆（3）的下端同步设置所述l型转动部（554）。

10.根据权利要求9所述的一种生态修复用土壤深层取样设备，其特征在于：所述对接管（56）的上端与每一个所述限位框（43）的下端分别设置有传感器，所述滑盖（11）的内顶壁还设置有电子水平仪。

技术总结本发明属于土壤取样技术领域，尤其是一种生态修复用土壤深层取样设备，包括固定机构，所述固定机构包括滑盖和箱体，所述滑盖的下端与所述箱体的上端固定连接，所述箱体的内壁开设有活动槽，所述活动槽的内壁阵列转动连接有滚柱，所述箱体的内底壁开设有通孔，所述通孔的内壁固定连接有支撑架。该取样设备，通过设置上料机构和钻土机构，钻杆在电动滑轨带动下，能快速转动到与气缸处于相同垂直面的位置，传感器控制电动滑轨停止和第二电动伸缩杆收缩，使钻杆落入对接管内，实现快速连接和伸长动作，使钻孔取土作业更加连贯，无需大量人力参与钻杆更换繁琐工作；取土过程全程自动化操作，节省了人力资源，降低了项目成本，提高了工作效率。技术研发人员：王艾花,赵春宇,于亮,雷阳,耿睿颖受保护的技术使用者：德州学院技术研发日：技术公布日：2024/11/18