一種旋轉(zhuǎn)活塞式取土器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于土木工程中巖土工程勘察領(lǐng)域，特別涉及一種旋轉(zhuǎn)活塞式取土器。
【背景技術(shù)】
[0002]在土木工程中巖土工程勘察領(lǐng)域，取土器作為一種土體分析取樣、土工試驗取樣的輔助工具，廣泛應用于科研、教學及生產(chǎn)。工程中常用的取土裝置是環(huán)刀，但隨著科學技術(shù)的進步，僅靠環(huán)刀取土不能滿足科研、教學等方面的需求。于是出現(xiàn)了一些新型取土裝置，如在專利申請?zhí)?01220540448.9中公開了一種襯管式直壓原狀土取土器，利用千斤頂將取土器壓入土中，完成取土后提起取土器，將裝有土樣的內(nèi)襯管取出，則采集到土樣。但取土器需由千斤頂提供較大的軸向壓力，同時只能采集20cm深度的土樣，對更深層次的土工試驗土樣取土較困難；在專利申請?zhí)?01210319869.3中公開了一種沙地凍土取土裝置，通過電鉆將取土管旋轉(zhuǎn)鉆進至土中取得土樣，利用去土槽孔隙可以快速將土樣從取土管中取出。但取土器受環(huán)境影響較大，野外缺少電力時較難實現(xiàn)取樣；在專利申請?zhí)?01420372145.X中公開了一種拉桿式取土器，通過施加軸向壓力，取土管上取土刃切削土體取得土樣，利用拉桿推動活塞將土樣取出。但對于壓實度較高或較硬的土體難于取樣，且取樣深度受拉桿限制。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，通過手動旋轉(zhuǎn)取土器，能夠切削壓實度較高或較硬的土體，對周圍土體擾動較小，可以快速的將土樣從取土管中取出的旋轉(zhuǎn)活塞式取土器。
[0004]本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0005]一種旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，包括空心的外管和套裝在所述外管內(nèi)的活塞軸，所述活塞軸的長度大于所述外管的長度，所述活塞軸的外徑與所述外管的內(nèi)徑相匹配，所述活塞軸的頭端固定有一活塞頭，所述外管的頭端固定有一取土管，所述取土管內(nèi)設(shè)有內(nèi)徑與所述活塞頭的外徑相匹配的取土孔，所述取土管和活塞頭或者所述取土管的外側(cè)設(shè)有螺旋狀的容肩槽，所述取土管和活塞頭的前端設(shè)有切削刃，所述外管上設(shè)有限制活塞軸在外管內(nèi)位置的限位裝置，所述限位裝置使得所述活塞頭和取土管在旋轉(zhuǎn)工位和取土工位之間進行轉(zhuǎn)換，在旋轉(zhuǎn)工位時，所述活塞頭置于取土孔外剛好封閉所述取土孔，使得所述活塞頭與取土管外側(cè)的切削刃相匹配形成鉆頭，在取土工位時，所述活塞頭置于所述取土孔內(nèi)，并且所述活塞頭的端部與所述取土孔的孔口之間設(shè)有一段距離形成取土空間，所述外管的尾端固定有一用于旋轉(zhuǎn)的手柄。
[0006]所述限位裝置包括銷子、設(shè)置在所述外管上的第一銷孔和設(shè)置在活塞軸上與所述第一銷孔相匹配的第二銷孔和第三銷孔，所述活塞軸通過銷子與所述外管固定。
[0007]所述活塞軸的尾端設(shè)有方便活塞軸上下移動的活塞手柄。
[0008]所述第一銷孔距手柄5?10cm。
[0009]所述外管的外側(cè)壁設(shè)置有刻度。
[0010]所述活塞頭的外徑大于所述外管的內(nèi)徑。所述外管長為900?1200mm、外徑為30mm、內(nèi)徑為22mm，所述取土管長為100mm、外徑為50mm、內(nèi)徑為30mm，所述取土管與所述外管連接且內(nèi)接長度為10mm，所述取土管和活塞頭表面螺旋狀容肩槽深為8mm，所述活塞軸外徑為200mm，所述活塞頭長為300mm、外徑為300mm。
[0011]由于采用上述方案，本實用新型通過限位裝置，使得外管和活塞軸固定并且具有旋轉(zhuǎn)工位和取土工位兩個工位，在旋轉(zhuǎn)工位時，所述活塞軸上的活塞頭與外管上的取土管組合形成鉆頭，通過手柄手動旋轉(zhuǎn)外管，就能夠切削壓實度較高或較硬的土體，廢土通過容肩槽排出，鉆到取樣深度后，調(diào)整外管和活塞軸到取土工位，活塞頭縮進到取土管的取土孔內(nèi)，使得取土管內(nèi)形成取土空間，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)手柄鉆進3?5cm，使得所需土樣則進入取土管，而且通過控制活塞柄可以快速的將土樣從取土管中取出，克服了現(xiàn)有技術(shù)中取土器倒土困難的缺點，省時省力；限位裝置采用銷子和銷孔配合，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便；外管外側(cè)設(shè)有刻度，從而通過管身刻度就可直接了解下鉆深度，方便對同一位置多個目標深度的土體進行取樣；本裝置取土器外徑較小，對周圍土體擾動較小，適用于較小范圍內(nèi)的多次取樣。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型整體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實用新型活塞軸部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實用新型外管部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為本實用新型限位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為本實用新型活塞頭與取土管組裝結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖，來說明旋轉(zhuǎn)活塞式取土器的【具體實施方式】。
[0018]如圖1、2、3所示，一種旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，包括活塞軸4和外管3，活塞軸4的頭端固定有活塞頭1，所述外管3的頭端固定有取土管2，活塞頭I的直徑小于活塞桿，活塞軸4和外管3通過銷子5貫通固定連接。
[0019]取土管2表面設(shè)有螺旋狀容肩槽和前端切削刃，前端切削刃與活塞頭可組合使用，旋轉(zhuǎn)切削土體，廢棄土體可由容肩槽排出到達目標深度后，提升活塞頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，目標土樣則進入取土管。
[0020]外管3的外徑與活塞頭直徑相同，外管3內(nèi)徑大于活塞軸直徑。外管3內(nèi)切于取土管2，可以起到軸向限位作用，活塞頭I可在取土管2內(nèi)軸向移動且不超出取土管2內(nèi)的邊界。
[0021]外管3側(cè)壁標有刻度。外管3長度約90?120cm，取土器2能夠通過刻度尺鉆進至指定深度位置，對目標深度的土體進行取樣。
[0022]第一銷孔距手柄5?1cm并貫通連接外管3和活塞軸4。銷子5通過活塞軸4上的第二銷孔8或第三銷孔9可將活塞軸4部分固定于外管3的第一銷孔10上。所述活塞軸4的尾端設(shè)有方便活塞軸上下移動的活塞手柄7。
[0023]作為本裝置的一種較好的實施方式，取土管采用長100mm，外徑50mm，內(nèi)徑30mm的鋼管制成，表面螺旋狀容肩槽深8mm，內(nèi)接長1000mm，外徑30mm，內(nèi)徑22mm的外管，內(nèi)接長度10mm。外管另一端連接2個長150mm，外徑30mm，內(nèi)徑22mm的鋼管手柄。活塞軸采用外徑200mm的鋼管或鋼筋制成(活塞軸外徑不大于200mm即可)，一端連接長300mm，外徑300mm的活塞頭，另一?而連接長100mm，外徑200mm的活塞手柄。
[0024]使用時包括以下步驟:
[0025]第一步:將活塞頭I推至取土管2底部與取土管2組合形成鉆頭，再將銷子5插入第二銷孔8中固定。
[0026]第二步:將取土管2立于土體上，旋轉(zhuǎn)手柄6，取土管鉆入土體，廢土通過容肩槽排出，通過外管3刻度鉆進至目標深度。
[0027]第三步:取出銷子5，提升活塞手柄7，活塞軸上的第三銷孔9到達銷子5位置后，再插入銷子5，旋轉(zhuǎn)手柄6，繼續(xù)鉆進3?5cm，土樣進入取土管。
[0028]第四步:提出取土管2，取出銷子5，推動活塞手柄7，將目標深度的土樣取出。
【主權(quán)項】
1.一種旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，其特征在于:包括空心的外管和套裝在所述外管內(nèi)的活塞軸，所述活塞軸的長度大于所述外管的長度，所述活塞軸的外徑與所述外管的內(nèi)徑相匹配，所述活塞軸的頭端固定有一活塞頭，所述外管的頭端固定有一取土管，所述取土管內(nèi)設(shè)有內(nèi)徑與所述活塞頭的外徑相匹配的取土孔，所述取土管和活塞頭或者所述取土管的外側(cè)設(shè)有螺旋狀的容肩槽，所述取土管和活塞頭的前端設(shè)有切削刃，所述外管上設(shè)有限制活塞軸在外管內(nèi)位置的限位裝置，所述限位裝置使得所述活塞頭和取土管在旋轉(zhuǎn)工位和取土工位之間進行轉(zhuǎn)換，在旋轉(zhuǎn)工位時，所述活塞頭置于取土孔外剛好封閉所述取土孔，使得所述活塞頭與取土管外側(cè)的切削刃相匹配形成鉆頭，在取土工位時，所述活塞頭置于所述取土孔內(nèi)，并且所述活塞頭的端部與所述取土孔的孔口之間設(shè)有一段距離形成取土空間，所述外管的尾端固定有一用于旋轉(zhuǎn)的手柄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，其特征在于:所述限位裝置包括銷子、設(shè)置在所述外管上的第一銷孔和設(shè)置在活塞軸上與所述第一銷孔相匹配的第二銷孔和第三銷孔，所述活塞軸通過銷子與所述外管固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，其特征在于:所述活塞軸的尾端設(shè)有方便活塞軸上下移動的活塞手柄。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，其特征在于:所述第一銷孔距手柄5?1cm0
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，其特征在于:所述外管的外側(cè)壁設(shè)置有刻度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，其特征在于:所述活塞頭的外徑大于所述外管的內(nèi)徑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，其特征在于:所述外管長為900?1200mm、外徑為30mm、內(nèi)徑為22mm，所述取土管長為100mm、外徑為50mm、內(nèi)徑為30mm，所述取土管與所述外管連接且內(nèi)接長度為10mm，所述取土管和活塞頭表面螺旋狀容肩槽深為8mm，所述活塞軸外徑為200mm，所述活塞頭長為300mm、外徑為300mm。
【專利摘要】一種旋轉(zhuǎn)活塞式取土器，包括空心的外管和套裝在外管內(nèi)的活塞軸，活塞軸的頭端固定有一活塞頭，外管的頭端固定有一取土管，取土管內(nèi)設(shè)有內(nèi)徑與活塞頭的外徑相匹配的取土孔，活塞頭和取土管的外側(cè)均設(shè)有螺旋狀的切削刃和容屑槽，外管上設(shè)有限制活塞軸在外管內(nèi)位置的限位裝置，限位裝置使得活塞頭和取土管在旋轉(zhuǎn)工位和取土工位之間進行轉(zhuǎn)換，在旋轉(zhuǎn)工位時，活塞頭置于取土孔外剛好封閉取土孔，使得活塞頭與取土管外側(cè)的切削刃相匹配形成鉆頭，在取土工位時，活塞頭置于取土孔內(nèi)，并且活塞頭的端部與取土孔的孔口之間設(shè)有一段距離形成取土空間，外管的尾端固定有一用于旋轉(zhuǎn)的手柄。本裝置通過手動旋轉(zhuǎn)取土器，能夠切削壓實度較高或較硬的土體，對周圍土體擾動較小，可以快速的將土樣從取土管中取出。
【IPC分類】G01N1-08
【公開號】CN204461797
【申請?zhí)枴緾N201520154487
【發(fā)明人】周歡, 王桂堯, 李立鋒, 夏旖琪, 沙琳川
【申請人】長沙理工大學
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月18日