一种锤压双阶递进式原状土壤取样器的制作方法

本实用新型属于土壤样品采集器技术领域，涉及到一种锤压双阶递进式原状土壤取样器。

背景技术：

当我们需要对某一地区或某一块地进行土壤性状研究时，因为不可能对整个地区或者是整块地的土壤进行分析，所以就需要利用土壤样品采集器从该地区或该块地中采集土壤样品。目前常用的旋转式和直压式土壤样品采集器取样都比较慢；钻体向下钻土和拔出过程中与土壤的摩擦力较大，土样进入钻头(退土槽)时与内壁的摩擦阻力难以克服；土样原状结构常因钻头设计不合理被破坏且不易从钻头中取出。

技术实现要素：

本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了一种锤压双阶递进式原状土壤取样器，与旋转式和直压式相比，锤压式可以加快取样速度，双阶递进式钻土结构减小了钻体与土壤之间的接触面积，大大减小了钻体与土壤之间的摩擦力，操作时更加省时省力。

本实用新型所采取的具体技术方案是：一种锤压双阶递进式原状土壤取样器，包括钻体、与钻体上端固定连接的手握柄，关键是：所述的钻体包括同轴设置且依次固定连接的钻杆、钻筒和筒状的钻头，钻头与钻筒连通，手握柄与钻杆上端固定连接，取样器还包括与钻杆顶端固定连接的锤击体，钻筒侧壁上沿轴向开设有豁口且豁口的下端延伸到钻头底部形成为退土槽，钻头的外径大于钻筒外径、钻筒外径大于钻杆外径，使钻头、钻筒和钻杆形成为双阶递进式钻土结构。

所述的锤击体为倒置的圆台形结构，锤击体上端面的直径为3-5cm，锤击体下端与钻杆形成过盈配合。

所述的钻筒内径大于钻头内径。

所述的取样器还包括退土机构，退土机构包括退土活塞、连接杆和横推杆，钻杆为中空结构，钻杆侧壁上沿长度方向开设有长条孔，横推杆的一端凸出在钻杆外侧、另一端穿过长条孔后与设置在钻杆中空结构内的连接杆上端固定连接，连接杆下端与设置在钻头中空结构内的退土活塞固定连接。

所述的连接杆直径小于钻杆内径，连接杆上固定有导向块，导向块与钻杆形成滑动配合。

所述钻头的壁厚为0.4-0.5cm，钻筒的壁厚为0.1-0.2cm，钻杆的壁厚为0.15-0.25cm。

所述的钻头下端面为斜面，斜面与钻头轴线之间的夹角α为20°-40°，钻头下端的刃口外切。

所述的钻头、钻筒和钻杆外壁上都沿长度方向设置有刻度线。

本实用新型的有益效果是：取样时，用橡皮锤夯击锤击体，使钻头插入土壤内，取样完成后，将钻体拔出，然后通过退土槽将土样退出即可，与旋转式和直压式相比，锤压式可以加快取样速度。双阶递进式钻土结构减小了钻体与土壤的接触面积，大大减小了钻体与土壤之间的摩擦力，使得插入与拔出钻体时都更加省时省力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A-A向视图。

附图中，1代表锤击体，2代表手握柄，3代表退土活塞，4代表钻杆，5代表钻筒，6代表钻头，7代表连接杆，8代表横推杆，9代表导向块，10代表退土槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做详细说明：

具体实施例，如图1和图2所示，一种锤压双阶递进式原状土壤取样器，包括钻体、与钻体上端固定连接的手握柄2，所述的钻体包括同轴设置且依次固定连接的钻杆4、钻筒5和筒状的钻头6，钻头6与钻筒5连通，手握柄2与钻杆4上端固定连接，取样器还包括与钻杆4顶端固定连接的锤击体1，钻筒5侧壁上沿轴向开设有豁口且豁口的下端延伸到钻头6底部形成为退土槽10，取样时，用橡皮锤夯击锤击体1，取样完成后，将钻体拔出，通过退土槽10将土样退出即可。钻头6的外径大于钻筒5外径、钻筒5外径大于钻杆4外径，使钻头6、钻筒5和钻杆4形成为双阶递进式钻土结构，这种结构减小了钻体向下钻土或向上拔出时与土壤的接触面积，摩擦阻力显著减小，省时省力。

作为对本实用新型的进一步改进，锤击体1为倒置的圆台形结构，锤击体1上端面的直径为3-5cm，足够大的表面积，可以防止用橡皮锤夯击锤击体1时打偏而砸到手扶钻杆4的操作者。锤击体1下端与钻杆4形成过盈配合，连接牢固可靠，可以防止锤击体1与钻杆4分离。

作为对本实用新型的进一步改进，钻筒5内径大于钻头6内径，这样既能保持土样的原状结构，而且土样在钻筒5内上下移动时，因与钻筒5内壁之间有空隙，所以摩擦阻力减小。

作为对本实用新型的进一步改进，取样器还包括退土机构，退土机构包括退土活塞3、连接杆7和横推杆8，钻杆4为中空结构，钻杆4侧壁上沿长度方向开设有长条孔，长条孔的长度为15cm，长条孔上端距手握柄2下端5-7cm，横推杆8的一端凸出在钻杆4外侧、另一端穿过长条孔后与设置在钻杆4中空结构内的连接杆7上端固定连接，连接杆7下端与设置在钻头6中空结构内的退土活塞3固定连接。退土活塞3为扁圆柱体，直径小于等于钻筒5内径、厚度为0.2cm，闲置时，退土活塞3自然下落到钻筒5底部，使用时，退土活塞3在土样向上的推力作用下缓慢上升，直至到达钻筒5顶端，使用完成后，通过脚蹬或者是手推横推杆8，把土样快速退出即可，与通过退土槽10取土相比，这种退土机构结构简单，操作方便快捷，省时省力，而且不会破坏土样的原状结构。

连接杆7直径小于钻杆4内径，连接杆7上固定有导向块9，导向块9与钻杆4形成滑动配合。导向块9起导向作用，可以防止连接杆7在升降过程中发生偏移。利用导向块9与钻杆4内壁接触防止连接杆7发生偏移，与直接让连接杆7与钻杆4内壁接触相比，导向块9与钻杆4内壁的接触面积较小，摩擦力较小，推拉连接杆7时更加省时省力。

作为对本实用新型的进一步改进，钻头6的壁厚为0.4-0.5cm且优选为0.45cm，钻筒5的壁厚为0.1-0.2cm且优选为0.15cm，钻杆4的壁厚为0.15-0.25cm且优选为0.2cm，足够大的厚度使得钻头6、钻筒5和钻杆4具有足够大的强度，不会弯曲变形而影响取样效果。

作为对本实用新型的进一步改进，钻头6下端面为斜面，斜面与钻头6轴线之间的夹角α为20°-40°且优选为30°使钻头6更易进入土壤。钻头6下端的刃口外切(即钻头6下端的外壁设置成斜面，使外径向下逐渐减小)，使钻头6下扎时不是向内挤压破坏土样结构，而是使钻壁向外挤压土壤，可以使土样保持原状。

作为对本实用新型的进一步改进，钻头6、钻筒5和钻杆4外壁上都沿长度方向设置有刻度线，可以更加直观地标示出取土深度，便于操作者查看。

本实用新型在具体使用时：钻杆4的外径为3cm、内径为2.6cm，钻杆4上长条孔的宽度为0.5-1cm、长度为15cm，钻筒5的外径为4cm、内径为3.7cm、长度为15cm，钻头6的长度为5cm、外径为4.4cm、内径为3.5cm，该取样器的最大取土厚度为20cm，可根据取样深度设计钻杆4的长度。取土样时，把取土器垂直竖立于待取土位置，用橡皮锤夯击锤击体1，使钻头6插入土壤中，当钻头6下钻至目标取样深度时，向上拔出钻体，用脚蹬或手推的方式向下推动横推杆8，通过连接杆7与横推杆8相连的退土活塞3即可把钻筒5内的土样快速退出。与旋转式和直压式相比，锤压式可以加快取样速度，双阶递进式钻土结构大大减小了钻体与土壤之间的摩擦力，更加省时省力。