一种用于公路施工的底层取样装置
阅读说明：本技术 一种用于公路施工的底层取样装置 (Bottom layer sampling device for highway construction ) 是由 李智强 樊红燕 柴金燕 周文卿 于 2021-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于公路施工的底层取样装置,包括矩形箱体,所述矩形箱体下端设有样土分割机构,所述矩形箱体下端设有转动取样机构,所述转动取样机构上方设有主动出料机构,所述矩形箱体一侧设有样品存放机构。本发明的有益效果是,通过转动取样机构的作用可以利用转筒的转动对土层快速的取样,通过主动出料机构的工作可以使圆形板下移,并将土样快速与取样桶分离,简化人工操作的同时,大幅提高取样效率；通过样品存放机构的作用可以使设有多个盛放筒的转动盘转动,便于对多个样品进行暂时的保存,避免土样污染,间接提高检测精度。(The invention discloses a bottom layer sampling device for highway construction, which comprises a rectangular box body, wherein a sample soil cutting mechanism is arranged at the lower end of the rectangular box body, a rotary sampling mechanism is arranged at the lower end of the rectangular box body, an active discharging mechanism is arranged above the rotary sampling mechanism, and a sample storage mechanism is arranged on one side of the rectangular box body. The soil sampler has the advantages that the soil layer can be quickly sampled by the rotation of the rotary drum under the action of the rotary sampling mechanism, the circular plate can move downwards through the work of the active discharging mechanism, the soil sample is quickly separated from the sampling barrel, the manual operation is simplified, and the sampling efficiency is greatly improved; the rotating disc provided with a plurality of containing barrels can be rotated under the action of the sample storage mechanism, so that temporary storage is facilitated for a plurality of samples, soil sample pollution is avoided, and detection precision is indirectly improved.)
技术领域
本发明涉及公路施工取样技术领域，更具体的说，涉及一种用于公路施工的底层取样装置。
背景技术
在公路施工中，需要对公路地基进行取样检测，现有的采样装置例如专利号为CN201811456022.3专利名称为一种公路施工用基层取样装置的专利，该专利虽然能够满足基本的取样需求，但是其取样完毕之后的人工操作较为复杂，需要人工手动拿着相应的工具将土样扣下来，严重影响取样效率；并且不能够对土样进行完善的保存，土样易产生污染，影响检测的精准度。
发明内容
针对以上缺陷，本发明提供一种用于公路施工的底层取样装置，解决上述问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于公路施工的底层取样装置，包括矩形箱体，所述矩形箱体下端设有样土分割机构，所述矩形箱体下端设有转动取样机构，所述转动取样机构上方设有主动出料机构，所述矩形箱体一侧设有样品存放机构；
所述转动取样机构包括矩形箱体上表面一端的液压缸，液压缸伸缩端安装有滚珠轴承一，滚珠轴承一内圈安装有滑动柱，滑动柱中心处开有矩形孔，滑动柱下端安装有取样筒，取样筒下端安装有钻头；矩形箱体上表面一端安装有固定环，固定环内圈安装有滚珠轴承二，滚珠轴承二内圈安装有连接轴，连接轴下端安装有矩形轴，矩形轴插入矩形孔；所述滑动柱、矩形轴、连接轴、取样筒中心处各开有圆形通孔，圆形通孔内侧安装有滑动杆，滑动杆穿过圆形通孔，滑动杆下端安装有圆形板，取样筒上端开有弹簧槽，弹簧槽与圆形板之间安装有拉伸弹簧，所述连接轴上端安装有伞齿轮一；
所述主动出料机构包括安装在液压缸上端的连接杆，连接杆一端安装有矩形柱，矩形柱下端安装有矩形斜板，矩形斜板中心处开有矩形通孔，矩形斜板与矩形柱滑动连接，矩形柱两端安装有立式轴承一，立式轴承一内圈安装有往复螺纹轴，往复螺纹轴下端安装有伞齿轮二，所述矩形斜板一端安装有与往复螺纹轴啮合的内螺纹块；
所述样品存放机构包括安装在矩形箱体中心处的滚珠轴承三，滚珠轴承三内圈安装有传动轴，传动轴上端安装有伞齿轮三，传动轴下端安装有转动盘，转动盘上表面开有圆形孔一，转动盘上表面开有U型槽，U型槽一侧安装有盛放筒，盛放筒与U型槽滑动连接；所述矩形箱体上表面安装有步进电机，步进电机旋转端安装有输出轴，输出轴一端安装有与伞齿轮一啮合的主动轮一，输出轴中心处开有限位槽一，输出轴中心处安装有与伞齿轮二啮合的主动轮二，主动轮二与输出轴之间安装有压缩弹簧一，主动轮二侧表面安装有永磁铁一，矩形箱体上表面安装有电磁铁一，电磁铁一与永磁铁一的位置相对应；所述输出轴一端开有限位槽二，输出轴一端安装有与伞齿轮三啮合的主动轮三，主动轮三与输出轴之间安装有压缩弹簧二，主动轮三侧表面安装有永磁铁二，矩形箱体上表面安装有电磁铁二，电磁铁二与永磁铁二的位置相对应。
进一步的，所述样土分割机构包括开在取样筒下端的弧形槽，弧形槽一端安装有摆动杆，摆动杆与弧形槽铰接，摆动杆与弧形槽之间安装有扭力弹簧，弧形槽一侧开有漏土孔一。
进一步的，所述矩形箱体下端四角处安装有驱动轮。
进一步的，所述取样筒上端开有漏土孔二。
进一步的，所述矩形箱体侧表面开有拿取孔。
进一步的，所述矩形箱体下表面开有圆形孔二。
进一步的，所述矩形箱体上表面安装有防护罩。
进一步的，所述矩形箱体上表面安装有固定轴承。
本发明的有益效果是：通过转动取样机构的作用可以利用转筒的转动对土层快速的取样，通过主动出料机构的工作可以使圆形板下移，并将土样快速与取样桶分离，简化人工操作的同时，大幅提高取样效率；通过样品存放机构的作用可以使设有多个盛放筒的转动盘转动，便于对多个样品进行暂时的保存，避免土样污染，间接提高检测精度。
附图说明
图1是本发明所述一种用于公路施工的底层取样装置的结构示意图；
图2是转动取样机构的示意图；
图3是主动出料机构的示意图；
图4是取样筒的放大示意图；
图5是转动盘的俯视示意图；
图6是盛放筒的侧视示意图；
图7是取样筒的横截面示意图；
图8是限位槽一的示意图；
图9是限位槽二的示意图；
图中，1、矩形箱体；2、液压缸；3、滚珠轴承一；4、滑动柱；5、矩形孔；6、取样筒；7、钻头；8、固定环；9、滚珠轴承二；10、连接轴；11、矩形轴；12、圆形通孔；13、滑动杆；14、圆形板；15、弹簧槽；16、拉伸弹簧；17、伞齿轮一；18、连接杆；19、矩形柱；20、矩形斜板；21、矩形通孔；22、立式轴承一；23、往复螺纹轴；24、伞齿轮二；25、内螺纹块；26、滚珠轴承三；27、传动轴；28、伞齿轮三；29、转动盘；30、圆形孔一；31、U型槽；32、盛放筒；33、步进电机；34、输出轴；35、主动轮一；36、限位槽一；37、主动轮二；38、压缩弹簧一；39、永磁铁一；40、电磁铁一；41、限位槽二；42、主动轮三；43、压缩弹簧二；44、永磁铁二；45、电磁铁二；46、弧形槽；47、摆动杆；48、扭力弹簧；49、漏土孔一；50、驱动轮；51、漏土孔二；52、拿取孔；53、圆形孔二；54、防护罩；55、固定轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-9所示，一种用于公路施工的底层取样装置，包括矩形箱体1，矩形箱体1下端设有样土分割机构，矩形箱体1下端设有转动取样机构，转动取样机构上方设有主动出料机构，矩形箱体1一侧设有样品存放机构；
转动取样机构包括矩形箱体1上表面一端的液压缸2，液压缸2伸缩端安装有滚珠轴承一3，滚珠轴承一3内圈安装有滑动柱4，滑动柱4中心处开有矩形孔5，滑动柱4下端安装有取样筒6，取样筒6下端安装有钻头7；矩形箱体1上表面一端安装有固定环8，固定环8内圈安装有滚珠轴承二9，滚珠轴承二9内圈安装有连接轴10，连接轴10下端安装有矩形轴11，矩形轴11插入矩形孔5；滑动柱4、矩形轴11、连接轴10、取样筒6中心处各开有圆形通孔12，圆形通孔12内侧安装有滑动杆13，滑动杆13穿过圆形通孔12，滑动杆13下端安装有圆形板14，取样筒6上端开有弹簧槽15，弹簧槽15与圆形板14之间安装有拉伸弹簧16，连接轴10上端安装有伞齿轮一17；
主动出料机构包括安装在液压缸2上端的连接杆18，连接杆18一端安装有矩形柱19，矩形柱19下端安装有矩形斜板20，矩形斜板20中心处开有矩形通孔21，矩形斜板20与矩形柱19滑动连接，矩形柱19两端安装有立式轴承一22，立式轴承一22内圈安装有往复螺纹轴23，往复螺纹轴23下端安装有伞齿轮二24，矩形斜板20一端安装有与往复螺纹轴23啮合的内螺纹块25；
样品存放机构包括安装在矩形箱体1中心处的滚珠轴承三26，滚珠轴承三26内圈安装有传动轴27，传动轴27上端安装有伞齿轮三28，传动轴27下端安装有转动盘29，转动盘29上表面开有圆形孔一30，转动盘29上表面开有U型槽31，U型槽31一侧安装有盛放筒32，盛放筒32与U型槽31滑动连接；矩形箱体1上表面安装有步进电机33，步进电机33旋转端安装有输出轴34，输出轴34一端安装有与伞齿轮一17啮合的主动轮一35，输出轴34中心处开有限位槽一36，输出轴34中心处安装有与伞齿轮二24啮合的主动轮二37，主动轮二37与输出轴34之间安装有压缩弹簧一38，主动轮二37侧表面安装有永磁铁一39，矩形箱体1上表面安装有电磁铁一40，电磁铁一40与永磁铁一39的位置相对应；输出轴34一端开有限位槽二41，输出轴34一端安装有与伞齿轮三28啮合的主动轮三42，主动轮三42与输出轴34之间安装有压缩弹簧二43，主动轮三42侧表面安装有永磁铁二44，矩形箱体1上表面安装有电磁铁二45，电磁铁二45与永磁铁二44的位置相对应。
样土分割机构包括开在取样筒6下端的弧形槽46，弧形槽46一端安装有摆动杆47，摆动杆47与弧形槽46铰接，摆动杆47与弧形槽46之间安装有扭力弹簧48，弧形槽46一侧开有漏土孔一49。
矩形箱体1下端四角处安装有驱动轮50。
取样筒6上端开有漏土孔二51。
矩形箱体1侧表面开有拿取孔52。
矩形箱体1下表面开有圆形孔二53。
矩形箱体1上表面安装有防护罩54。
矩形箱体1上表面安装有固定轴承55。
在本实施方案中，该设备的用电器由外接控制器进行控制，通过驱动轮50的转动可以带动矩形箱体1移动到指定的位置，该装置中提到钻头7的形状为环形，便于取样筒6更加便捷的切割土层；当矩形箱体1移动到指定位置之后，控制器控制步进电机33转动，步进电机33带动输出轴34、主动轮一35转动，此时电磁铁一40、电磁铁二45通电，间接使主动轮三42与伞齿轮三28分离，主动轮二37与伞齿轮二24分离；主动轮一35驱动伞齿轮一17转动，伞齿轮一17的转动带动连接轴10转动，通过固定环8、滚珠轴承二9的作用可以使连接轴10稳定的转动，连接轴10带动矩形轴11、滑动柱4、取样筒6、钻头7同步转动，之后控制器控制液压缸2伸长，液压缸2伸长带动取样筒6通过圆形孔一30、圆形孔二53与地表的土层接触，随着液压缸2的持续伸长可以带动钻头7切割土层，此时取样筒6处于逆时针转动，摆动杆47缩在弧形槽46内，通过取样筒6侧表面的导流槽可以可以使多余的土渣排到地表；随着液压缸2的持续伸长可以使土层填满取样筒6，此时液压缸2停止伸缩，步进电机33反向转动，使取样筒6顺时针转动，带动摆动杆47定点切割水平方向上的土层，随着取样筒6、摆动杆47的持续顺转，摆动杆47会移出弧形槽46一定距离，使摆动杆47能够更深层的切割土层，最终使取样筒6内的土层与地面的土层具有一定沟槽，便于后期取样筒6内土层的分离；
之后控制液压缸2收缩，通过取样筒6和土层的摩擦力，液压缸2收缩带动取样筒6以及取样筒6内的土层上移并复位，此时摆动杆47还是处于离开弧形槽46一定距离的状态，可以对取样筒6内的土层起到一定支撑的作用防止取样筒6内的土层过快的滑落；
之后控制器控制电磁铁二45断电，电磁铁二45断电使电磁铁二45与永磁铁二44之间的磁力消失，通过压缩弹簧二43的作用可以使主动轮三42与伞齿轮三28啮合，步进电机33转动间接带动主动轮三42驱动伞齿轮三28转动，使伞齿轮三28转动45度，带动盛放筒32移动到取样筒6的正下方；之后电磁铁二45通电，电磁铁一40断电，电磁铁一40断电使电磁铁一40与永磁铁一39之间的磁力消失，通过压缩弹簧一38的作用可以使主动轮二37与伞齿轮二24啮合，步进电机33转动间接带动伞齿轮二24、往复螺纹轴23转动，往复螺纹轴23驱动内螺纹块25、矩形斜板20下移，通过矩形柱19、矩形通孔21的作用可以使矩形斜板20稳定的移动，矩形斜板20下移压动滑动杆13下移，滑动杆13驱动圆形板14下移，圆形板14将取样筒6内的土层压出到下方的盛放筒32内，利用往复螺纹轴23的特性可以使圆形板14再次复位，之后电磁铁一40通电，电磁铁二45断电，步进电机33转动间接带动圆形孔一30转动到取样筒6的正下方，便于下次取样；通过上述操作取样完毕之后，可以通过拿取孔52将盛放筒32取出；
通过扭力弹簧48的作用可以使摆动杆47复位，通过漏土孔一49、漏土孔二51的作用可以将多余的土排出。
上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
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