一种非金属材质的土壤粉碎刀具和土壤粉碎机的制作方法

1.本实用新型属于土壤金属含量检测前处理技术领域，涉及一种非金属材质的土壤粉碎刀具，以及采用上述非金属材质的土壤粉碎刀具的土壤粉碎机。


背景技术：

2.土壤金属含量检测前处理时，根据hj/t166《土壤环境监测技术规范》对土壤金属含量检测时，样品前处理过程中，需要对样品进行粗粉碎，要求用木锤、木棍、有机玻璃棒、硬质木板等工具对土壤进行人工敲打粗粉碎，不能采用金属工具，因为检测的是土壤的金属含量。
3.人工敲打，费时，费力。采用电动搅拌粉碎机自动搅拌粉碎，快速、方便、效果好。目前市场上的电动搅拌粉碎机主要是采用带不锈钢刀具的搅拌粉碎机，不能满足检测标准所要求的非金属接触材质使用要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种不含金属，能满足土壤金属含量检测标准使用要求的非金属材质的土壤粉碎刀具，以及采用上述非金属材质的土壤粉碎刀具的土壤粉碎机。
5.本实用新型的技术方案如下：
6.本实用新型一种非金属材质的土壤粉碎刀具，所述刀具包括固定轴，以及固定在固定轴周围的刀片；固定轴中心设有带内螺纹的中心螺孔；固定轴底部设有凸块；整个刀具包括固定轴和刀片均采用非金属材质；所述刀片设计成前薄后厚：刀片前端即刀刃部分厚度小，刀片后端即刀背部分厚度大；由于刀片前薄后厚，在刀刃与刀背之间至少形成一个斜面。
7.进一步地，刀片前端即刀刃部分厚度是0.5mm，刀片后端即刀背部分厚度是4mm。刀片前端薄(厚度小)，可减少阻力，刀片前端(刀刃部分)的最小厚度是0.5mm，利用前端0.5mm厚度的横切面，可更好地击碎土壤颗粒；刀片后端厚(厚度大)，可以确保刀片的结实耐用；刀片后端(刀背部分)的最大厚度是4mm；并且，可以利用这个刀片前薄后厚形成的斜面(由于刀片前薄后厚，在刀刃与刀背之间形成的斜面)，让土壤上下翻滚。
8.进一步地，所述刀具包括上刀具、下刀具；上刀具包括上固定轴，以及固定在上固定轴周围的两个错开180度相对设置的刀片(上刀片)；下刀具包括下固定轴，以及固定在下固定轴周围的两个错开180度相对设置的刀片(下刀片)；上刀具的底部的凸块插入下刀具的固定轴(下固定轴)的中心螺孔中。
9.进一步地，上刀具的刀片(上刀片)斜向上翘；下刀具的刀片(下刀片)斜向下翘。上刀具的两个刀片与下刀具的两个刀片错开90度安装。
10.进一步地，上刀片的斜面朝下，有利于土壤向下翻滚；下刀片的斜面向上，有利于土壤向上翻滚，确保带把柄厚壁玻璃杯中土壤短时间内全部击碎。
11.进一步地，两个上刀片斜向上翘的角度均在30
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40度之间，两个下刀片斜向下翘的角度也均在30
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40度之间。两个上刀片斜向上翘的角度相差5
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10度，两个下刀片斜向下翘的角度也相差5
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10度。两个上刀片斜向上翘的角度不一样，两个下刀片斜向下翘的角度也不一样，确保不同位置的土壤颗粒被击碎。
12.进一步地，整个刀具包括固定轴和刀片均采用硬质塑料材质、木材质或陶瓷材质。
13.更进一步地，整个刀具包括固定轴和刀片均采用硬质塑料材质；整个刀具通过开模具采用模具用塑料浇筑而成。
14.所述硬质塑料，可以是聚碳纤维，也可以是尼龙或尼龙碳纤维复合材料等塑料材料。
15.本实用新型一种采用上述非金属材质的土壤粉碎刀具的土壤粉碎机，它包括所述非金属材质的土壤粉碎刀具，还包括底座、竖支撑杆、横支架、电机、电机轴、锁紧套筒、刀轴，以及盛装土壤的容器(带把柄厚壁玻璃杯)；所述刀具与刀轴连接；竖支撑杆底端固定在底座上；横支架一端固定在竖支撑杆上；电机固定在横支架上；轴承固定在电机上；电机轴上端安装在轴承上；刀轴顶端设有能插入插销的凹槽；电机轴下部设有一圈凹槽；电机轴下端设有向下凸出的插销，该插销能够平移插入刀轴顶端的凹槽中；电机轴下部设有套装在电机轴上，能上下移动的锁紧套筒；锁紧套筒由套筒体以及两套对称设置在套筒体内的圆球滚珠、弹簧和固定螺丝构成；固定螺丝在套筒体内靠外侧，挡住弹簧不出来，圆球滚珠在套筒体内靠内侧，套筒体靠内侧的壁上对称开有两个圆孔，两个圆孔直径略小于圆球滚珠直径，使圆球滚珠不会从套筒体里面掉出来；弹簧位于圆球滚珠与固定螺丝之间，弹簧顶住圆球滚珠；当往下推套筒体，推到电机轴下部的凹槽位置时，弹簧顶着圆球滚珠从套筒体内侧壁上的圆孔中露出来一部分，卡在电机轴上的凹槽中(使锁紧套筒中的圆球滚珠卡在电机轴下部的凹槽中)，即锁住锁紧套筒不会上下移动，此时，套筒体一半套在电机轴上，另一半套在刀轴上，套筒体就可以将插销与刀轴顶端的凹槽连接处固定住，不发生左右移动，由此可使电机轴下端的插销与刀轴在同一直线上，不错位，确保电机高速转动时，电机轴与刀轴在同一条直线上(相当于同一根轴)同步运转，不会错开。
16.进一步地，刀轴包括一竖直的金属杆，金属杆外面设有塑料包裹层；刀轴的金属杆顶端设有能插入(电机轴下端的)插销的凹槽；金属杆底部一小段设有外螺纹；刀轴的金属杆底部旋入所述刀具的固定轴的中心螺孔中。
17.进一步地，容器顶部设有顶盖；顶盖上开有中心孔，刀轴从该中心孔中穿过；容器底部设有底盖；底座上面固定有托盘(橡胶底垫)；托盘(橡胶底垫)上固定有一小凸柱；容器底盖上开有与小凸柱对应的通孔，由此可固定住容器；容器底盖上设有中心凸出块，中心凸出块上设有沉孔；下刀具的下固定轴底部的凸块插入容器底盖上的该沉孔中。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型的非金属材质的土壤粉碎刀具，以及采用上述非金属材质的土壤粉碎刀具的土壤粉碎机，与土壤接触部位采用非金属材质，能满足土壤金属含量检测标准中土壤样品前处理的使用要求。
20.本实用新型提供一种非金属材质的土壤粉碎刀具和土壤粉碎机，具有以下特点：
21.1、刀具与土壤接触部位采用硬度高的非金属材质(聚碳纤维、尼龙等硬质塑料材质或木材质、陶瓷材质等)，能满足土壤金属含量检测标准中土壤样品前处理的使用要求；
刀片设计成前薄后厚，能使土壤上下翻滚搅拌均匀，破碎效果好。
22.2、采用电机带动，自动搅拌粉碎，不需要人力消耗；
23.3、方便快速，将500g处理好的土壤样品放入带把柄厚壁玻璃杯中，打开电源，一分钟内完成；
24.4、带把柄厚壁玻璃杯方便清洗，刀具方便清洗；
25.5、采用刀片固定连接在固定轴两端的固定连接方式，确保安全牢靠，确保一次处理大容量土壤，确保轴承不会变形；
26.6、采用上下转动刀片，确保土壤自动翻滚，无需摇动，让上下层土壤彻底被击碎；
27.7、刀具只有一个螺纹口，安装简单方便。
附图说明
28.图1是本实用新型的非金属材质的土壤粉碎刀具中的上刀具1的结构示意图；
29.图2是本实用新型的非金属材质的土壤粉碎刀具中的下刀具2的结构示意图；
30.图3是本实用新型的土壤粉碎刀具上下刀具组合的俯视结构示意图；
31.图4是本实用新型的土壤粉碎刀具上下刀具组合(上刀片在左右两侧，下刀片在前后)的立体结构示意图；
32.图5是本实用新型的土壤粉碎刀具上下刀具组合(下刀片在左右两侧，上刀片在前后)的立体结构示意图；
33.图6是本实用新型的土壤粉碎刀具上下刀具组合的结构示意图；
34.图7是本实用新型的土壤粉碎刀具上刀片的纵切面结构示意图(图4中的a
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a剖切图)；
35.图8是本实用新型的土壤粉碎刀具下刀片的纵切面结构示意图(图5中的b
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b剖切图)；
36.图9是本实用新型的土壤粉碎机的侧视结构示意图；
37.图10是本实用新型的土壤粉碎机中的底座3的俯视结构示意图；
38.图11是本实用新型的土壤粉碎机的电机6及电机轴7的侧视结构示意图；
39.图12是本实用新型的土壤粉碎机的锁紧套筒8的俯视结构示意图；
40.图13是本实用新型的土壤粉碎机的锁紧套筒8的侧视结构示意图；
41.图14是本实用新型的土壤粉碎机的刀轴9的侧视结构示意图；
42.图15是本实用新型的土壤粉碎机中底盖33的侧视结构示意图。
43.图中：1、上刀具 10、上固定轴 11、12、上刀片 14、凸块 13、中心螺孔 2、下刀具 20、下固定轴 21、22、下刀片 24、凸块 23、中心螺孔 15、25、刀刃部分 16、26、刀背部分 17、27、平面 18、28、斜面 3、底座 4、竖支撑杆 5、横支架 6、电机 7、电机轴 70、凹槽 71、插销 8、锁紧套筒 80、套筒体 81、圆球滚珠 82、弹簧 83、固定螺丝 9、刀轴 90、凹槽 91、金属杆 92、塑料包裹层 93、外螺纹 30、带把柄厚壁玻璃杯 31、橡胶底垫 32、小凸柱 33、底盖 34、通孔 35、指示灯 36、调速按钮 37、中心凸出块 38、沉孔
具体实施方式
44.以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
45.实施例1
46.本实施例一种非金属材质的土壤粉碎刀具，所述刀具包括固定轴，以及固定在固定轴周围的刀片；固定轴中心设有带内螺纹的中心螺孔；固定轴底部设有凸块；整个刀具(包括固定轴和刀片)均采用非金属材质；
47.如图1
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图4所示，所述刀具包括上刀具1、下刀具2；上刀具包括上固定轴10，以及固定在上固定轴10周围的两个错开180度相对设置的刀片(上刀片11、12)；上固定轴10底部设有凸块14；上固定轴10中心设有带内螺纹的中心螺孔13；下刀具2包括下固定轴20，以及固定在下固定轴20周围的两个错开180度相对设置的刀片(下刀片21、22)；下固定轴20底部设有凸块24；下固定轴20中心设有带内螺纹的中心螺孔23；上刀具1的上固定轴10底部的凸块14插入下刀具2的固定轴(下固定轴20)的中心螺孔23中；下刀具2的下固定轴20底部的凸块24插入30的底盖33上的沉孔38中。
48.上刀具1的两个刀片(上刀片11、12)与下刀具2的两个刀片(下刀片21、22)错开90度安装。
49.上刀具1的刀片(上刀片11、12)斜向上翘；下刀具2的刀片(下刀片21、22)斜向下翘。
50.如图4
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图8所示，所述刀片设计成前薄后厚：刀片前端即刀刃部分厚度小，刀片后端即刀背部分厚度大；由于刀片前薄后厚，在刀刃与刀背之间的连接面有一个平面17、27和一个斜面18、28。
51.刀片前端即刀刃部分15、25厚度是0.5mm，刀片后端即刀背部分16、26厚度是4mm。刀片前端(刀刃部分)薄(厚度小)，可减少阻力，刀片前端(刀刃部分)的最小厚度是0.5mm，利用前端0.5mm厚度的横切面，可更好地击碎土壤颗粒。塑料材质的刀刃不是锋利的，而是呈0.5mm厚的横切面，靠这个0.5mm厚的横切面撞击土壤，并打碎土壤。
52.刀片后端(刀背部分)厚(厚度大)，可以确保刀片的结实耐用；刀片后端(刀背部分)的最大厚度是4mm；并且，可以利用这个刀片前薄后厚形成的斜面(由于刀片前薄后厚，在刀刃与刀背之间形成的斜面)，让土壤上下翻滚；上刀片11、12的斜面18朝下，有利于土壤向下翻滚；下刀片21、22的斜面28向上，有利于土壤向上翻滚，确保带把柄厚壁玻璃杯中土壤短时间内全部击碎。
53.两个上刀片11、12斜向上翘的角度不一样，两个下刀片21、22斜向下翘的角度也不一样，确保不同位置的土壤颗粒被击碎。一个上刀片11上翘的角度为30度，另一个上刀片12上翘的角度为40度。一个下刀片21下翘的角度为35度，另一个下刀片22下翘的角度为40度。
54.整个刀具包括固定轴和刀片均采用硬质塑料材质(碳纤维增强尼龙66塑料)；整个刀具通过开模具采用模具用塑料浇筑而成。
55.如图9
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图15所示，本实用新型一种采用上述非金属材质的土壤粉碎刀具的土壤粉碎机，它包括所述非金属材质的土壤粉碎刀具，还包括底座3、竖支撑杆4、横支架5、电机6、电机轴7、锁紧套筒8、刀轴9，以及盛装土壤的容器(带把柄厚壁玻璃杯30)；所述土壤粉碎刀具与刀轴连接；竖支撑杆4底端固定在底座3上；横支架5一端固定在竖支撑杆4上；电机6固定在横支架5上；轴承固定在电机6上；电机轴7上端安装在轴承上(电机轴7通过轴承与电机6连接)；电机轴7下端通过锁紧套筒8与刀轴9顶端连接；刀轴9顶端设有能插入插销71的凹槽90；电机轴7下部设有套装在电机轴7上，能上下移动的锁紧套筒8；电机轴7下部设有一圈
凹槽70；电机轴7下端设有向下凸出的插销71，该插销71能够平移插入刀轴9顶端的凹槽90中；电机轴7下部设有套装在电机轴7上，能上下移动的锁紧套筒8；锁紧套筒8由套筒体80以及两套对称设置在套筒体80内的圆球滚珠81、弹簧82和固定螺丝83构成；固定螺丝83在套筒体80内靠外侧，挡住弹簧82不出来，圆球滚珠81在套筒体80内靠内侧，套筒体80靠内侧的壁上对称开有两个圆孔84，两个圆孔84直径略小于圆球滚珠81直径，使圆球滚珠81不会从套筒体80里面(从内侧)掉出来；弹簧82位于圆球滚珠81与固定螺丝83之间，弹簧82顶住圆球滚珠81；当往下推套筒体80推到电机轴7下部的凹槽70位置时，弹簧82顶着圆球滚珠81从套筒体80内侧壁上的圆孔84中露出来一部分，卡在电机轴7上的凹槽70中(使锁紧套筒8中的圆球滚珠81卡在电机轴7下部的凹槽70中)，即锁住锁紧套筒8不会上下移动，此时，套筒体80一半套在电机轴7上，另一半套在刀轴9上，套筒体80就可以将插销71与刀轴9顶端的凹槽90连接处固定住，不发生左右移动，由此可使电机轴7下端的插销与刀轴9在同一条直线上，不错位，确保电机高速转动时，电机轴7与刀轴9在同一条直线上(相当于同一根轴)同步运转，不会错开。采用这个锁紧套筒8的优势：快速安装、快速拆卸，安全可靠。
56.如图14所示，刀轴9包括一竖直的金属杆91，金属杆91外面设有塑料包裹层92；金属杆91顶端设有能插入电机轴7下端的插销71的凹槽90；刀轴9的金属杆91底部一小段设有外螺纹93；刀轴9的金属杆91底部旋入上刀具1的固定轴(上固定轴10)的中心螺孔13中。
57.如图10所示，底座3上面固定有托盘(橡胶底垫31)；托盘(橡胶底垫31)上固定有一小凸柱32；带把柄厚壁玻璃杯30底部设有底盖33；带把柄厚壁玻璃杯30的底盖33上开有与小凸柱32对应的通孔34，由此可固定住带把柄厚壁玻璃杯30。如图15所示，带把柄厚壁玻璃杯30的底盖33上设有中心凸出块37，中心凸出块37上设有沉孔38；下刀具2的下固定轴20底部的凸块23插入带把柄厚壁玻璃杯30的底盖33上的该沉孔38中。
58.带把柄厚壁玻璃杯30顶部设有顶盖；顶盖上开有中心孔，刀轴9从该中心孔中穿过。
59.如图15所示，底座3上面还设有指示灯35和调速按钮36。
60.本实用新型的土壤粉碎机的安装使用方法如下：先将上刀具1、下刀具2连接组合在一起：将上刀具1的底部的凸块14插入下刀具2的固定轴即下固定轴20的中心螺孔23中，将上刀具1的两个刀片(上刀片11、12)与下刀具2的两个刀片(下刀片21、22)错开90度安装；然后，将刀具与刀轴9连接组合在一起：将刀轴9的金属杆91底部旋入上刀具1的固定轴(上固定轴10)的中心螺孔13中；之后，将带把柄厚壁玻璃杯30底部盖上底盖33；将带把柄厚壁玻璃杯30的底盖33上的孔与底座3上面的托盘(橡胶底垫31)上的小凸柱32对上；在带把柄厚壁玻璃杯30中装入土壤；然后，将刀具和刀轴9放入带把柄厚壁玻璃杯30中；在带把柄厚壁玻璃杯30顶部盖上顶盖；之后，将电机6固定在横支架5上；将电机轴7上端通过轴承与电机6连接；然后，将电机轴7下端的插销71横向插入刀轴9的金属杆91顶端的凹槽90中，将锁紧套筒向下滑动，将圆球滚珠81卡在凹槽70中时，锁紧套筒8即锁住插销71和凹槽90不能水平移动了，此时电机轴7和刀轴9在一条线上。完成整个安装。检查之后，接通电机电源，开始使用。
61.实施例2
62.本实施例一种非金属材质的土壤粉碎刀具，与实施例1中基本相同，不同之处为：
63.整个刀具包括固定轴和刀片均采用硬质塑料材质(聚碳纤维材料)；整个刀具通过
开模具采用模具用塑料(聚碳纤维)浇筑而成。
64.两个上刀片11、12斜向上翘的角度不一样，两个下刀片21、22斜向下翘的角度也不一样，确保不同位置的土壤颗粒被击碎。一个上刀片11上翘的角度为30度，另一个上刀片12上翘的角度为35度。一个下刀片21下翘的角度为30度，另一个下刀片22下翘的角度为40度。
65.实施例3
66.本实施例一种非金属材质的土壤粉碎刀具，与实施例1中基本相同，不同之处为：
67.整个刀具包括固定轴和刀片均木质材质(木头)；整个刀具为一体式，不分上刀具、下刀具；整个刀具通过在木材上挖孔(做成固定轴及中心螺孔)、雕刻(做成四个刀片)而成。
68.两个上刀片11、12斜向上翘的角度不一样，两个下刀片21、22斜向下翘的角度也不一样，确保不同位置的土壤颗粒被击碎。一个上刀片11上翘的角度为35度，另一个上刀片12上翘的角度为40度。一个下刀片21下翘的角度为30度，另一个下刀片22下翘的角度为35度。
69.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。