本發(fā)明涉及土壤采樣裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種振動式土壤采樣器。

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、土壤取樣效率高的振動式土壤采樣器。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種振動式土壤采樣器，包括振動器、驅(qū)動振動器的汽油機，所述的振動器包括振動器殼體，所述振動器殼體內(nèi)的左右兩端均設(shè)有軸承，兩個軸承之間設(shè)有偏心轉(zhuǎn)動塊，偏心轉(zhuǎn)動塊的兩端與軸承之間轉(zhuǎn)動連接，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，所述偏心轉(zhuǎn)動塊的右端設(shè)有連接柱，所述的連接柱通過扭矩傳遞軟軸與汽油機連接，所述振動器殼體的下端中心向下延伸形成下連接座，所述的下連接座上設(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，所述的鉆桿內(nèi)設(shè)有硬質(zhì)塑料襯套。

汽油機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)動塊偏心高速轉(zhuǎn)動會發(fā)生高頻振動，從而帶動振動器振動，振動器又會帶動鉆頭振動；使用時將鉆頭垂直于土壤，汽油機放置在地面上，使用者握持振動器，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)入鉆桿中的硬質(zhì)塑料襯套內(nèi)，最后拔出鉆桿，從鉆桿中取出硬質(zhì)塑料襯套，將硬質(zhì)塑料襯套破碎后獲得土壤樣本；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、振動器兩者均會發(fā)出振動，通過扭矩輸出軟軸連接，一方面?zhèn)鬟f了扭矩，另一方面防止汽油機工作振動對振動器發(fā)生影響；該種土壤采樣器搬運也非常方便。

作為優(yōu)選，所述汽油機的輸出軸上設(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，所述軟軸本體的一端通過扭矩傳遞接頭與連接柱連接，所述軟軸本體的另一端設(shè)有軸套，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)到偏心轉(zhuǎn)動塊需要的轉(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，所述的連接頭內(nèi)設(shè)有套設(shè)在扭矩傳遞接頭外側(cè)的轉(zhuǎn)動套，所述的扭矩傳遞接頭與轉(zhuǎn)動套之間轉(zhuǎn)動連接；護(hù)套一端的連接套通過螺紋套與連接頭連接，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，所述的軸套與從動軸之間螺紋連接。拔出彈簧銷，連接套與卡接套分離，然后將軸套與從動軸分離，這兩整個振動器與汽油機就分離了，分離后兩者可以單獨搬運，搬運更加方便。

作為優(yōu)選，所述汽油機的輸出軸上設(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。轉(zhuǎn)動輥高速轉(zhuǎn)動，軸承發(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，所述振動器殼體的上端中心延伸形成上連接座，所述的上連接座上連接有提環(huán)。鉆桿鉆入土壤中，有時候多根鉆桿連接，此時鉆桿拔出阻力大，手動難以拔出，需要借助其他吊具將鉆桿拔出，吊具與提環(huán)連接將整體拔出土壤。

作為優(yōu)選，所述右端蓋與扭矩傳遞接頭之間設(shè)有磨損補償密封圈。磨損補償密封圈起到密封作用，能防止振動器殼體內(nèi)部的潤滑油泄漏。

作為優(yōu)選，所述的扭矩傳遞接頭包括滑套、第一傳遞柱、第二傳遞柱，所述滑套的內(nèi)壁設(shè)有若干沿軸向分布的滑槽，所述第一傳遞柱、第二傳遞柱的內(nèi)端側(cè)面均設(shè)有若干與滑槽一一對應(yīng)的球面凹孔，所述球面凹孔與滑槽之間設(shè)有滾珠，所述第一傳遞柱的外端與連接柱固定連接，所述第二傳遞柱與軟軸本體固定連接；所述第一傳遞柱與第二傳遞柱的內(nèi)端之間設(shè)有壓簧。軟軸本體在護(hù)套內(nèi)旋轉(zhuǎn)，護(hù)套是不旋轉(zhuǎn)的，而且扭矩傳遞軟軸通常處于彎曲狀態(tài)，隨著鉆桿不斷進(jìn)入土壤，扭矩傳遞軟軸的彎曲狀態(tài)也在不斷的改變，因此在實際轉(zhuǎn)動過程中，隨著扭矩傳遞軟軸彎曲的弧度不同，軟軸本體的端部與護(hù)套端部之間會產(chǎn)生一定的相對位移，此時第一傳遞柱與第二傳遞柱之間的距離會發(fā)生改變以適應(yīng)該種位移，防止護(hù)套或者軟軸受到軸向作用力；同時扭矩傳遞接頭也能進(jìn)一步削弱汽油機的振動對振動器的影響。

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，所述的鉆頭呈圓管狀結(jié)構(gòu)，鉆頭的上端與鉆桿的外螺紋連接部螺紋連接；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)塑料襯套的內(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)塑料襯套的內(nèi)壁與土壤之間的阻力。

作為優(yōu)選，所述鉆頭的內(nèi)壁上位于內(nèi)凸環(huán)的上側(cè)設(shè)有卡環(huán)，所述卡環(huán)的內(nèi)圈設(shè)有若干向上傾斜的彈性止回片。當(dāng)鉆頭鉆入土壤時，彈性止回片受到土壤從下向上的壓力作用而發(fā)生形變與硬質(zhì)塑料管的內(nèi)壁張開；當(dāng)拔出鉆桿時，彈性止回片受到從上向下的作用力，彈性止回片向內(nèi)聚攏，從而對鉆桿下端的土壤限位，防止拔出鉆桿時，鉆桿下端的土壤下落。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：（1）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；（2）振動器與汽油機之間連接、分離方便，搬運方便；（3）扭矩傳遞軟軸、扭矩傳遞接頭在傳遞扭矩的同時能減弱汽油機振動對振動器的影響，提高振動器的工作效率，降低汽油機能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為振動器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為圖1中a-a處剖視圖。

圖4為圖2中b處局部放大示意圖。

圖5為鉆桿與鉆頭的連接示意圖。

圖6為圖5中c處放大示意圖。

圖7為扭矩傳遞接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：振動器1、汽油機2、扭矩傳遞軟軸3、鉆桿接頭4、鉆桿5、鉆頭6、硬質(zhì)塑料襯套7、提環(huán)8、離心離合器9、主動輪10、扭矩傳遞接頭11、從動軸12、從動輪13、支撐座14、皮帶15、轉(zhuǎn)動套16、螺紋套17、卡接套18、彈簧銷19、磨損補償密封圈20、卡環(huán)21、彈性止回片22、振動器殼體100、軸承101、偏心轉(zhuǎn)動塊102、左端蓋103、右端蓋104、連接柱105、下連接座106、上連接座107、連接頭108、環(huán)形散熱槽109、軟軸本體300、護(hù)套301、軸套302、連接套303、環(huán)形槽304、滑套110、第一傳遞柱111、第二傳遞柱112、滑槽113、球面凹孔114、滾珠115、壓簧116、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、圖2和圖4所示的一種振動式土壤采樣器，包括振動器1、驅(qū)動振動器的汽油機2，振動器包括振動器殼體100，振動器殼體內(nèi)的左右兩端均設(shè)有軸承101，兩個軸承之間設(shè)有偏心轉(zhuǎn)動塊102，偏心轉(zhuǎn)動塊的兩端與軸承之間轉(zhuǎn)動連接，振動器殼體的左端設(shè)有左端蓋103，振動器殼體的右端設(shè)有右端蓋104，振動器殼體的外側(cè)設(shè)有若干環(huán)形散熱槽109，偏心轉(zhuǎn)動塊的右端設(shè)有連接柱105，連接柱通過扭矩傳遞軟軸3與汽油機連接，振動器殼體的下端中心向下延伸形成下連接座106，下連接座上設(shè)有鉆桿接頭4，如圖5所示，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，鉆桿內(nèi)設(shè)有硬質(zhì)塑料襯套7，鉆桿與鉆桿接頭之間螺紋連接，可以根據(jù)采樣深度需求選擇多個鉆桿相互串聯(lián)；振動器殼體100的上端中心延伸形成上連接座107，上連接座上連接有提環(huán)8；汽油機2的輸出軸上設(shè)有離心離合器9，主動輪10固定在離心離合器的外側(cè)。

如圖3和圖4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，軟軸本體的一端通過扭矩傳遞接頭11與連接柱105連接，軟軸本體的另一端設(shè)有軸套302，軸套上連接有從動軸12，從動軸上設(shè)有從動輪13，從動軸的兩端與支撐座14連接，支撐座與汽油機固定連接，主動輪10與從動輪13之間通過皮帶15連接；護(hù)套301的兩端分別設(shè)有連接套303，右端蓋104的外側(cè)延伸形成連接頭108，連接頭內(nèi)設(shè)有套設(shè)在扭矩傳遞接頭外側(cè)的轉(zhuǎn)動套16，扭矩傳遞接頭11與轉(zhuǎn)動套之間轉(zhuǎn)動連接，右端蓋與扭矩傳遞接頭之間設(shè)有磨損補償密封圈20；護(hù)套一端的連接套通過螺紋套17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18，卡接套的側(cè)面設(shè)有彈簧銷19，軸套與從動軸之間螺紋連接；

如圖7所示，扭矩傳遞接頭11包括滑套110、第一傳遞柱111、第二傳遞柱112，滑套的內(nèi)壁設(shè)有若干沿軸向分布的滑槽113，第一傳遞柱、第二傳遞柱的內(nèi)端側(cè)面均設(shè)有若干與滑槽一一對應(yīng)的球面凹孔114，球面凹孔與滑槽之間設(shè)有滾珠115，第一傳遞柱的外端與連接柱固定連接，第二傳遞柱與軟軸本體固定連接，第一傳遞柱與第二傳遞柱的內(nèi)端之間設(shè)有壓簧116。

如圖5和圖6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6的上端與鉆桿的外螺紋連接部螺紋連接；鉆頭的下端外側(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)塑料襯套的內(nèi)徑；鉆頭的內(nèi)壁上位于內(nèi)凸環(huán)的上側(cè)設(shè)有卡環(huán)21，卡環(huán)的內(nèi)圈設(shè)有若干向上傾斜的彈性止回片22。

結(jié)合附圖，本發(fā)明的使用方法如下：汽油機放在地面上，汽油機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)動塊偏心高速轉(zhuǎn)動會發(fā)生高頻振動，從而帶動振動器振動，振動器又會帶動鉆頭振動；使用時將鉆頭垂直于土壤，汽油機放置在地面上，使用者握持振動器，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)入鉆桿中的硬質(zhì)塑料襯套內(nèi)，最后拔出鉆桿，從鉆桿中取出硬質(zhì)塑料襯套，將硬質(zhì)塑料襯套破碎后獲得土壤樣本；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、振動器兩者均會發(fā)出振動，通過扭矩輸出軟軸連接，一方面?zhèn)鬟f了扭矩，另一方面防止汽油機工作振動對振動器發(fā)生影響；該種土壤采樣器搬運也非常方便。