专利名称：电动取样锤及具有所述电动取样锤的电动式土壤采样器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土壤取样装置，特别涉及一种电动取样锤及具有所述电动取 样锤的电动式土壤采样器。
背景技术：
中国专利文献CN201218780Y公开了一种便携式土壤原状土柱取样器，包括平台、 支架、导轨，在导轨上端安装有一个重锤，在导轨下端设置有一个PVC套管，在PVC套管下部 安装有一个环刀，在所述平台上设置有一个水准仪，在所述重锤上连接一条拉索。在采集土 样时，先安装好土柱取样器，装上PVC套管，把环刀安装在PVC套管前端，并通过水准仪调节 平台处于水平状态。拉升重锤至顶部，而后放开拉索，利用重锤的自由落体的撞击作用，让 重锤撞击PVC套管顶部，把环刀和PVC套管一起打入土中，到一定深度后，挖出环刀和PVC 套管，留在PVC套管中的土柱即为原状土柱，可直接用于土壤学研究。这种便携式土壤原状 土柱取样器存在如下技术缺陷1、重锤击打力量不方便调整，如果重锤重量太小，每次撞击 之后环刀打入土中的深度较小，需要多次击打环刀才可以深入土壤中，操作不方便，使得每 次采样时间较长；如果重锤重量太大，携带不方便，不能达到便携的目的；2、在取样的时候 需要先安装好土柱取样器，取样步骤和取样操作复杂，使得每次取样时间延长。3、自动化程 度低，土壤取样者的劳动工作强度大，取样效率低；4、在遇到土壤中树根、草根等植物根茎 时，单靠锤击直切，切断困难，效率低下。
实用新型内容针对现有技术中存在的不足，本实用新型的一个目的在于提供一种能够方便调整 击打力度、有效缩短取样时间并且方便携带、操作简便、自动化程度高、取样效率高的电动 取样锤；另一个目的还在于提供一种具有所述电动取样锤的电动式取样器，使得取样步骤 和取样操作简单、快捷，缩短土壤取样时间。本实用新型的技术方案是这样实现的电动取样锤，包括壳体、电动凸轮机构、封 闭所述壳体一端的压力座，以及安装在所述壳体内的弹性部件、锤套和下锤头；所述弹性部 件设置在所述压力座与所述锤套之间，所述锤套设置在所述弹性部件与所述下锤头之间； 所述电动凸轮机构与所述锤套驱动连接以驱动所述锤套沿所述壳体轴向运动以使所述弹 性部件蓄能和释能冲击所述下锤头。上述电动取样锤，所述电动凸轮机构包括减速电机、盘形驱动凸轮以及与所述盘 形驱动凸轮固定安装在一起的凸轮轴；所述凸轮轴的一端与所述减速电机动力输出端连 接，另一端穿过所述盘形驱动凸轮上的安装通孔以使所述盘形驱动凸轮与所述凸轮轴固定 安装在一起；所述盘形驱动凸轮的轮廓为渐开线且回程从最大直径到最小直径为突变过渡。上述电动取样锤，所述壳体具有凸轮密封箱，所述凸轮密封箱包括分别与壳体本 体固定连接第一箱壁和第二箱壁，所述第一箱壁和所述第二箱壁之间的壳体本体上设置有通孔构成的凸轮工作通道，所述凸轮轴的两端分别安装在所述第一箱壁和所述第二箱壁 上，所述盘形驱动凸轮位于所述第一箱壁、所述第二箱壁和所述壳体本体三者之间形成的 凸轮容纳腔内。上述电动取样锤，所述凸轮密封箱还包括用于封闭所述凸轮容纳腔的上箱盖、下 箱盖和箱端盖，所述上箱盖、所述下箱盖和所述箱端盖分别安装在所述第一箱壁和所述第二箱壁上。上述电动取样锤，所述锤套上设置有两个驱动臂且延伸到所述凸轮机构工作通道 内，两个所述驱动臂之间的锤套侧壁上设置有凸轮驱动槽，在两个所述驱动臂上安装有销 轴，所述销轴上安装有滚针轴承；所述盘形驱动凸轮位于所述销轴对应所述下锤头的一侧 且两者保持接触。上述电动取样锤，所述壳体与所述压力座之间通过压力调节锁母连接。上述电动取样锤，所述下锤头与所述锤套之间设置有上锤头，所述上锤头与所述 锤套固定连接，所述上锤头临近所述下锤头的端面上设置有一侧为斜面的凸齿，所述下锤 头临近所述上锤头的端面上设置有与所述凸齿相配合的凸牙。上述电动取样锤，所述下锤头远离所述上锤头的端面上成型有柱形钎体，所述柱 形钎体与所述壳体之间设置有钎体轴承。上述电动取样锤，所述弹性部件为压力弹簧，所述压力座为弹簧座。一种具有上述电动取样锤的电动式土壤采样器，包括电动取样锤和通过联动轴与 所述电动取样锤的下锤头连接的取样筒，所述取样筒包括通过螺纹连接的内筒和外筒。本实用新型的有益效果是(1)本实用新型的电动取样锤通过电动凸轮机构驱动 锤套沿壳体轴向压缩弹性部件使得弹性部件蓄能，弹性部件释能时驱动锤套击打下锤头； 一方面可以通过调整或更换弹性部件来调节锤套击打下锤头的力度，另一方面也可以通过 操作所述电动凸轮机构来调节施加到所述弹性部件上的压力，从而实现调节锤套击打下锤 头的力度；使得本实用新型的电动取样锤能够更好地应用于实际的土壤取样工作中，缩短 取样时间，并且便于携带、操作简便、自动化程度高、取样效率高。(2)本实用新型的电动式 土壤采样器使得取样步骤和取样操作简单、快捷，并且在需要提升取样筒的时候，向上提起 电动取样锤即可将取样筒从土中拔出，改变了以往的沿取样筒周边挖掘拔出的方式，缩短 取样时间。
图1为本实用新型的电动取样锤的爆炸图；图2为本实用新型的电动取样锤的立体结构示意图；图3为本实用新型的电动取样锤的上锤头和下锤头的结构示意图；图4为本实用新型的电动取样锤的锤套的结构示意图。图中1-弹簧座，2-压力弹簧，3-锤套，4-壳体，5-下锤头，6-盘形驱动凸轮，7-凸 轮轴，8-减速电机，9-第一箱壁，10-第二箱壁，11-上箱盖，12-下箱盖，13-箱端盖，14-壳 体本体，15-驱动臂，16-销轴，17-凸齿，18-凸牙，19-柱形钎体，20-钎体轴承，21-压力调 节锁母，22-上锤头，23-滚针轴承，24-锤套轴承，25-凸轮轴轴承，26-提升拉手，28-轴承立而盖。
具体实施方式
结合附图对本实用新型做进一步的说明本实施例的电动式土壤采样器，包括电动取样锤和通过联动轴与所述电动取样锤 的下锤头5连接的取样筒，所述取样筒包括通过螺纹连接的内筒和外筒。如图1和图2所 示，所述电动取样锤包括壳体4、电动凸轮机构、封闭所述壳体4 一端的压力座，以及安装在 所述壳体4内的弹性部件、锤套3和下锤头5 ；所述弹性部件设置在所述压力座与所述锤套 3之间，所述锤套3设置在所述弹性部件与所述下锤头5之间；所述锤套3与所述壳体4之 间设置有锤套轴承M ；所述电动凸轮机构与所述锤套3驱动连接以驱动所述锤套3沿所述 壳体4轴向运动以使所述弹性部件蓄能或突然释能。在本实施例中，所述弹性部件为压力 弹簧2，所述压力座为弹簧座1 ；所述壳体4与所述弹簧座1之间通过压力调节锁母21连接， 即所述壳体4与所述弹簧座1分别与所述压力调节锁母21螺纹连接，通过所述压力调节 锁母21可以调整所述壳体4与所述弹簧座1之间的距离。所述电动凸轮机构包括减速电 机8、盘形驱动凸轮6以及与所述盘形驱动凸轮6固定安装在一起的凸轮轴7 ；所述凸轮轴 7的一端与所述减速电机8动力输出端连接，另一端穿过所述盘形驱动凸轮6上的安装通孔 以使所述盘形驱动凸轮6与所述凸轮轴7固定安装在一起，所述盘形驱动凸轮6的轮廓为 渐开线且回程从最大直径至最小直径为突变过渡。所述壳体4具有凸轮密封箱，所述凸轮 密封箱包括分别与壳体本体14固定连接第一箱壁9和第二箱壁10，所述第一箱壁9和所述 第二箱壁10之间的壳体本体14上设置有凸轮工作通道，所述凸轮轴7的两端分别安装在 所述第一箱壁9和所述第二箱壁10上的轴孔内，在所述轴孔内还设置有凸轮轴轴承25，所 述盘形驱动凸轮6位于所述第一箱壁9、所述第二箱壁10和所述壳体本体14三者之间形成 的凸轮容纳腔内。所述凸轮密封箱还包括用于封闭所述凸轮容纳腔的上箱盖11、下箱盖12 和箱端盖13，所述上箱盖11、所述下箱盖12和所述箱端盖13分别通过螺钉安装在所述第 一箱壁9和所述第二箱壁10上，使得所述盘形驱动凸轮6封闭在所述凸轮容纳腔内，以避 免灰尘等对凸轮机构的影响。如图4所示，所述锤套3上设置有两个驱动臂15且延伸到所 述凸轮机构工作通道内，两个所述驱动臂15之间的锤套侧壁上设置有凸轮驱动槽以避免 在所述盘形驱动凸轮6转动时与锤套壁产生干涉，在两个所述驱动臂15上安装有销轴16， 所述销轴16上安装有滚针轴承23以减少所述盘形驱动凸轮6和所述销轴16直接作用的 方式带来的磨损严重问题；所述盘形驱动凸轮6位于所述销轴16对应所述下锤头5的一侧 且两者保持接触，以使所述盘形驱动凸轮6通过驱动所述销轴16使得所述锤套3沿所述壳 体4轴向压缩所述压力弹簧2。所述下锤头5与所述锤套3之间设置有上锤头22，所述上 锤头22与所述锤套3固定连接。如图3所示，所述上锤头22临近所述下锤头5的端面上 设置有一侧为斜面的凸齿17，所述下锤头5临近所述上锤头22的端面上设置有与所述凸齿 17相配合的凸牙18。所述下锤头5远离所述上锤头22的端面上成型有柱形钎体19，所述 柱形钎体19与所述壳体4之间设置有钎体轴承20 ；所述联动轴的一端与所述柱形钎体19 连接，另一端与所述取样筒连接。本实施例的电动式土壤采样器在使用的时候，将所述取样筒对准将要取样的土 壤，然后开启所述减速电机8带动所述凸轮轴7转动，使得所述凸轮轴7带动所述盘形驱动 凸轮6转动，所述盘形驱动凸轮6通过驱动所述销轴16进而带动所述锤套3压缩所述压力弹簧2，由于所述盘形驱动凸轮6的轮廓为渐开线且最大直径与最小直径为突变过渡，从而 使得所述压力弹簧2被逐渐稳定压缩蓄能；当所述盘形驱动凸轮6的尖部作用于所述销轴 16时所述压力弹簧2压缩距离最大，获得最大蓄能，当所述减速电机8使得所述盘形驱动凸 轮6继续转动，由于所述盘形驱动凸轮6的直径突变到最小处，对所述销轴16的作用消失， 所述压力弹簧2突然释能，所述锤套3在所述压力弹簧2的作用下沿所述壳体4的轴向运 动并通过所述上锤头22的所述凸齿17击打所述下锤头5的所述凸牙18，斜面凸齿17和 凸牙18相互作用，产生轴向和圆周方向分力，从而使得所述下锤头5同时沿所述壳体4轴 向和圆周方向的运动，即所述下锤头5呈螺旋式轨迹旋转向下运动；所述联动轴带动取样 筒呈螺旋式轨迹旋转向下运动，使得取样筒的土壤采集头伸入土壤中取样，而其旋转运动， 可以使取样筒上的环刀容易地将土壤中植物根茎切断，提高取样效率；；所述电动取样锤上 安装有提升拉手26，当需要提升取样筒的时候，通过所述提升拉手沈可以很容易地将取样 筒从土壤中拔出，改变了以往的周边挖掘拔出方式，缩短取样时间。本实施例的电动式土壤 采样器使得取样步骤和取样操作简单、快捷，操作方便，重量较轻，自动化程度高，取样效率 高；取样筒和电动取样锤可以现场组配，单人就可以非常方便地操作，非常适合于滩涂及近 海地区使用。 本实施例中的电动取样锤通过电动凸轮机构驱动所述锤套3沿所述壳体4轴向压 缩所述压力弹簧2使得所述压力弹簧2蓄能，所述压力弹簧2释能时驱动所述锤套3击打 所述下锤头5 ；—方面可以通过调整或更换所述压力弹簧2来调节所述锤套3击打所述下 锤头5的力度；另一方面也可以通过操作所述电动凸轮机构来调节施加到所述压力弹簧2 上的压力，从而实现调节所述锤套3击打所述下锤头5的力度；还可以通过所述压力调节锁 母21调节所述弹簧座1和所述壳体4之间的距离，从而可以在不更换所述压力弹簧2的情 况下实现调节所述锤套3击打力量的大小，使得能够根据实际土壤的条件来调整电动取样 锤对取样筒的击打力度，从而使得本实施例中的电动取样锤能够更好地应用于实际的土壤 取样工作中，缩短取样时间，并且便于携带、操作简便。
权利要求1.一种电动取样锤，其特征在于，包括壳体G)、电动凸轮机构、封闭所述壳体(4) 一端 的压力座，以及安装在所述壳体内的弹性部件、锤套C3)和下锤头(5)；所述弹性部件 设置在所述压力座与所述锤套C3)之间，所述锤套C3)设置在所述弹性部件与所述下锤头 (5)之间；所述电动凸轮机构与所述锤套( 驱动连接以驱动所述锤套( 沿所述壳体(4) 轴向运动以使所述弹性部件蓄能和释能冲击所述下锤头(5)。
2.根据权利要求1所述的电动取样锤，其特征在于，所述电动凸轮机构包括减速电机 (8)、盘形驱动凸轮(6)以及与所述盘形驱动凸轮(6)固定安装在一起的凸轮轴(7)；所述 凸轮轴(7)的一端与所述减速电机(8)动力输出端连接，另一端穿过所述盘形驱动凸轮(6) 上的安装通孔以使所述盘形驱动凸轮(6)与所述凸轮轴(7)固定安装在一起；所述盘形驱 动凸轮(6)的轮廓为渐开线且回程从最大直径到最小直径为突变过渡。
3.根据权利要求2所述的电动取样锤，其特征在于，所述壳体(4)具有凸轮密封箱，所 述凸轮密封箱包括分别与壳体本体(14)固定连接第一箱壁(9)和第二箱壁(10)，所述第一 箱壁(9)和所述第二箱壁(10)之间的壳体本体(14)上设置有通孔构成的凸轮机构工作通 道，所述凸轮轴(7)的两端分别安装在所述第一箱壁(9)和所述第二箱壁(10)上，所述盘 形驱动凸轮(6)位于所述第一箱壁(9)、所述第二箱壁(10)和所述壳体本体(14)三者之间 形成的凸轮容纳腔内。
4.根据权利要求3所述的电动取样锤，其特征在于，所述凸轮密封箱还包括用于封闭 所述凸轮容纳腔的上箱盖(11)、下箱盖(1 和箱端盖(13)，所述上箱盖(11)、所述下箱盖 (12)和所述箱端盖(1 分别安装在所述第一箱壁(9)和所述第二箱壁(10)上。
5.根据权利要求3所述的电动取样锤，其特征在于，所述锤套C3)上设置有两个驱动 臂(15)且延伸到所述凸轮机构工作通道内，两个所述驱动臂(15)之间的锤套侧壁上设置 有凸轮驱动槽，在两个所述驱动臂(15)上安装有销轴(16)，所述销轴(16)上安装有滚针轴 承；所述盘形驱动凸轮(6)位于所述销轴(16)对应所述下锤头(5)的一侧且两者保 持接触。
6.根据权利要求1所述的电动取样锤，其特征在于，所述壳体(4)与所述压力座之间通 过压力调节锁母连接。
7.根据权利要求1所述的电动取样锤，其特征在于，所述下锤头( 与所述锤套(3)之 间设置有上锤头(22)，所述上锤头0 与所述锤套(3)固定连接，所述上锤头0 临近 所述下锤头(5)的端面上设置有一侧为斜面的凸齿(17)，所述下锤头(5)临近所述上锤头 (22)的端面上设置有与所述凸齿(17)相配合的凸牙(18)。
8.根据权利要求7所述的电动取样锤，其特征在于，所述下锤头(5)远离所述上锤头 (22)的端面上成型有柱形钎体(19)，所述柱形钎体(19)与所述壳体(4)之间设置有钎体 轴承(20)。
9.根据权利要求1-8任一所述的电动取样锤，其特征在于，所述弹性部件为压力弹簧 (2)，所述压力座为弹簧座(I)0
10.一种具有权利要求1-8中之一所述电动取样锤的电动式土壤采样器，其特征在于， 包括电动取样锤和通过联动轴与所述电动取样锤的下锤头( 连接的取样筒，所述取样筒 包括通过螺纹连接的内筒和外筒。
专利摘要本实用新型公开电动取样锤及具有所述电动取样锤的电动式土壤采集器，电动取样锤包括壳体、电动凸轮机构、封闭壳体一端的压力座，以及安装在壳体内的弹性部件、锤套和下锤头；弹性部件设置在压力座与锤套之间，锤套设置在弹性部件与下锤头之间；电动凸轮机构与锤套驱动连接以驱动锤套沿壳体轴向运动以使弹性部件蓄能和释能冲击所述下锤头。电动式土壤采样器，包括电动取样锤和通过联动轴与电动取样锤的下锤头连接的取样筒，取样筒包括通过螺纹连接的内筒和外筒。本实用新型电动取样锤能够方便调整击打力度、有效缩短取样时间并且方便携带、操作简便、自动化程度高、取样效率高；本实用新型电动式土壤采集器使得取样步骤和取样操作简单、快捷，缩短土壤取样时间。
文档编号G01N1/08GK201837539SQ201020561080
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月14日 优先权日2010年10月14日
发明者刘志, 刘春砚, 王廷鹏 申请人:莱恩威特(北京)环境科技有限公司