權利要求

1.礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，其特征在于，包括履帶式遙控車，所述履帶式遙控車上設置有攝像頭，所述履帶式遙控車包括底盤，所述底盤的中間朝上起拱，所述底盤的中心設置有第一通孔，所述第一通孔中設置有取樣管，所述取樣管的底端設置有旋切刃，所述取樣管的內側設置有壁套，所述壁套與取樣管之間設置有若干個沿取樣管圓周設置的冷卻孔，所述冷卻孔的長度方向與取樣管的軸向一致，所述冷卻孔中設置有冷卻油，所述取樣管通過中心傳動式的驅動機構驅動，所述驅動機構包括遙控電動機，所述遙控電動機的電源為蓄電池，所述蓄電池設置在底盤的內部，所述遙控電動機的輸出端設置有減速器，所述減速器為蝸輪蝸桿減速器，所述減速器的輸出端設置有輸出齒輪，所述輸出齒輪的中心設置有與取樣管松配合的第二通孔，所述輸出齒輪上位于第二通孔的兩側設置有連接桿，所述連接桿的頂部設置有連接板，所述連接板的中心設置有與取樣管配合的第三通孔，所述連接板上設置有取樣驅動板，所述取樣驅動板的兩端通過螺桿與連接板連接，所述取樣驅動板的底部設置有絲杠，所述絲杠與設置在取樣管內部的絲杠螺紋配合，所述底盤的底面設置有取樣管活動配合的過濾管，所述過濾管的內部螺紋設置有過濾墊。

2.根據權利要求1所述的礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，其特征在于，所述減速器的頂部設置有與輸出齒輪對應的安裝孔，所述安裝孔中轉動設置有旋轉蓋，所述旋轉蓋上設置有取樣管配合的第四通孔和與連接桿配合的連接孔。

3.根據權利要求2所述的礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，其特征在于，所述履帶式遙控車的后側設置有遙控機械臂，所述遙控機械臂的末端設置有對稱鉸接的兩個落地爪，所述兩個落地爪的橫向跨度大于履帶式遙控車的寬度，所述落地爪的內側設置有多個抓地鉤。

4.根據權利要求3所述的礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，其特征在于，所述履帶式遙控車包括的前輪和后輪，所述前輪和后輪均為三角式的履帶輪。

5.根據權利要求4所述的礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，其特征在于，所述底盤的前側設置有傾斜的安裝板，所述安裝板為L型板，所述L型板的前端用來安裝攝像頭。

說明書

技術領域

本發(fā)明屬于礦山環(huán)境治理設備技術領域，涉及土壤檢測，尤其涉及一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置。

背景技術

礦產資源的開采在給人類文明與經濟帶來進步的同時，也使得礦山環(huán)境遭到了很大程度上的破壞，如土地資源遭到嚴重破壞、水環(huán)境與大氣受到影響以及地質結構受到嚴重影響，而且由礦山環(huán)境破壞所進一步引發(fā)的土地荒漠化、水土流失、生態(tài)失衡、人體健康和各種地質災害問題不容忽視，因此，礦山環(huán)境的修復工作顯得尤為重要。礦山修復作業(yè)需要先從土壤檢測與評估著手。其中，土壤檢測是指通過對影響土壤環(huán)境質量因素的代表值的測定，確定環(huán)境質量(或污染程度)及其變化趨勢，其一般包括布點取樣、樣品制備、分析方法、結果表征、資料統(tǒng)計和質量評價等技術內容。

目前，土壤取樣裝置包括取樣管，取樣管的動力形式有的是依靠手工轉動使其下探獲取土壤樣本，具有較好的便攜性，但是下探深度較淺，取樣效率較低；還有的是通過發(fā)動機驅動取樣管轉動來使其下探獲取土壤樣本，下探深度較深，取樣效率比較高。不過，由于礦山環(huán)境較為惡劣，而且機械驅動的取樣裝置必須通過手動把持才能保持穩(wěn)定連接以及正常的驅動工作，這樣的話，需要工作人員長時間暴露在戶外進行操作，容易吸入粉塵，影響人體呼吸健康，而且取樣管取樣后還需要人工將其從地下拔出，拔出難度較高，所以取樣效率還有待進一步提高；其次，現有的取樣管結構簡單，其底端與土壤的切割能力較弱，不僅增加取樣阻力，而且容易受熱變型，使用壽命較短。

發(fā)明內容

本發(fā)明針對上述的取樣裝置所存在的技術問題，提出一種設計合理、結構簡單、可移動性能較好、取樣效率較高、能夠在遠程遙控下完成取樣且使用壽命較長的一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為，本發(fā)明提供的一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，包括履帶式遙控車，所述履帶式遙控車上設置有攝像頭，所述履帶式遙控車包括底盤，所述底盤的中間朝上起拱，所述底盤的中心設置有第一通孔，所述第一通孔中設置有取樣管，所述取樣管的底端設置有旋切刃，所述取樣管的內側設置有壁套，所述壁套與取樣管之間設置有若干個沿取樣管圓周設置的冷卻孔，所述冷卻孔的長度方向與取樣管的軸向一致，所述冷卻孔中設置有冷卻油，所述取樣管通過中心傳動式的驅動機構驅動，所述驅動機構包括遙控電動機，所述遙控電動機的電源為蓄電池，所述蓄電池設置在底盤的內部，所述遙控電動機的輸出端設置有減速器，所述減速器為蝸輪蝸桿減速器，所述減速器的輸出端設置有輸出齒輪，所述輸出齒輪的中心設置有與取樣管松配合的第二通孔，所述輸出齒輪上位于第二通孔的兩側設置有連接桿，所述連接桿的頂部設置有連接板，所述連接板的中心設置有與取樣管配合的第三通孔，所述連接板上設置有取樣驅動板，所述取樣驅動板的兩端通過螺桿與連接板連接，所述取樣驅動板的底部設置有絲杠，所述絲杠與設置在取樣管內部的絲杠螺紋配合，所述底盤的底面設置有取樣管活動配合的過濾管，所述過濾管的內部螺紋設置有過濾墊。

作為優(yōu)選，所述減速器的頂部設置有與輸出齒輪對應的安裝孔，所述安裝孔中轉動設置有旋轉蓋，所述旋轉蓋上設置有取樣管配合的第四通孔和與連接桿配合的連接孔。

作為優(yōu)選，所述履帶式遙控車的后側設置有遙控機械臂，所述遙控機械臂的末端設置有對稱鉸接的兩個落地爪，所述兩個落地爪的橫向跨度大于履帶式遙控車的寬度，所述落地爪的內側設置有多個抓地鉤。

作為優(yōu)選，所述履帶式遙控車包括的前輪和后輪，所述前輪和后輪均為三角式的履帶輪。

作為優(yōu)選，所述底盤的前側設置有傾斜的安裝板，所述安裝板為L型板，所述L型板的前端用來安裝攝像頭。

與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本發(fā)明提供的一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，通過履帶式遙控車攜帶驅動機構和取樣管代替人工，直接在暴露環(huán)境中完成取樣工作，取樣效率較高，而且對礦山地形具有較高的適應能力；同時，本裝置中的取樣管端部的旋挖能力加強，并有冷卻液對其進行保護，進一步提高了取樣效率，而且取樣管本身的使用壽命較長。本裝置設計合理，結構簡單，利用率較高，適合大規(guī)模推廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實施例提供的一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置的主視圖；

圖2為實施例提供的一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置(無遙控機械臂) 的俯視圖；

圖3為實施例提供的一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置(無遙控機械臂) 的軸測圖；

圖4為實施例提供的取樣管的結構示意圖；

圖5為實施例提供的輸出齒輪與連接桿的俯視圖；

以上各圖中，1、履帶式遙控車；2、攝像頭；3、底盤；31、第一通孔；

4、取樣管；41、旋切刃；42、壁套；43、冷卻孔；5、驅動機構；51、遙控電動機；52、減速器；53、輸出齒輪；54、第二通孔；55、連接桿；

56、連接板；57、第三通孔；58、取樣驅動板；59、絲杠；510、安裝孔；511、旋轉蓋；512、第四通孔；513、連接孔；6、過濾管；7、遙

控機械臂；71、落地爪；72、抓地鉤；8、安裝板。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文如出現“上”、“下”、“左”、“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結構起限定作用。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開說明書的具體實施例的限制。

實施例，如圖1—圖5所示，本發(fā)明提供的一種礦山環(huán)境修復用土壤取樣裝置，包括履帶式遙控車1，所述履帶式遙控車1上設置有攝像頭2，履帶式遙控車1包括底盤3，底盤3的中間朝上起拱，底盤3的中心設置有第一通孔31，第一通孔31中設置有取樣管4，取樣管4的底端設置有旋切刃41，取樣管4 的內側設置有壁套42，壁套42與取樣管4之間設置有若干個沿取樣管圓周設置的冷卻孔43，冷卻孔43的長度方向與取樣管4的軸向一致，冷卻孔43中設置有冷卻油，取樣管4通過中心傳動式的驅動機構5驅動，驅動機構5包括遙控電動機51，遙控電動機51的電源為蓄電池(圖中未畫出)，蓄電池設置在底盤的內部，遙控電動機51的輸出端設置有減速器52，減速器52為蝸輪蝸桿減速器，減速器52的輸出端設置有輸出齒輪53，輸出齒輪53的中心設置有與取樣管松配合的第二通孔54，輸出齒輪53上位于第二通孔的兩側設置有連接桿55，連接桿55的頂部設置有連接板56，連接板56的中心設置有與取樣管配合的第三通孔57，連接板56上設置有取樣驅動板58，取樣驅動板58的兩端通過螺桿與連接板56連接，取樣驅動板58的底部設置有絲杠59，絲杠59與設置在取樣管內部的絲杠螺紋配合，底盤3的底面設置有取樣管活動配合的過濾管6，過濾管6的內部螺紋設置有過濾墊，過濾墊起密封作用。其中，攝像頭2 用來拍攝礦山地形，便于工作人員合理遙控履帶式遙控車1并選擇有效的采樣點；履帶式遙控車1本身的控制技術和遙控電動機51的控制技術為現有成熟技術，本實施例在此不再贅述。

具體地，本發(fā)明的工作原理是，將取樣驅動板58的絲杠端安裝好取樣管4，使取樣驅動板58與連接板56固定連接，工作人員遙控履帶式遙控車1選擇采樣點，確定采樣點之后啟動遙控電動機，遙控電動機51驅動減速器52運轉，減速器52通過其輸出端的輸出齒輪53帶動連接桿55、連接板56與取樣驅動板58同步運動，絲杠59與絲杠螺紋的旋轉運動轉化為取樣管4的豎直直線運動，直到取樣管達到取樣深度，反轉遙控電動機51，使取樣管4反向運動直到取樣管4脫離采樣點，即完成采樣。需要說明的是，取樣管4中樣品的體積要保證其頂部與絲杠具有合理的上升空間，以防止樣品被大面積地頂出而回落到采樣點處，所以取樣管4的長度比現有取樣管的預留長度要大一些。這樣的話，通過履帶式遙控車1攜帶驅動機構5和取樣管4代替人工，直接在暴露環(huán)境中完成取樣工作，有效保護工作人員，避免人在暴露條件下持續(xù)吸入礦山粉塵，而且本裝置的取樣效率較高，對礦山地形具有較高的適應能力，利用率較高。同時，本裝置中的取樣管4端部采用旋切刃41的結構來提高其的旋切能力，并由冷卻液對其端部以及管身進行保護，提高了取樣效率，有效使用壽命得以延長。進一步地，履帶式遙控車的底盤3采用拱形設計能夠有效提高本裝置在礦山環(huán)境中的通過性，而其底部的過濾管6則能夠有效將取樣管4外側面攜帶的土壤捋在底盤3下方，有效保護減速器部件。本裝置中減速器52采用蝸輪蝸桿減速器來與遙控電動機配合，不僅達到改變傳動方向的目的，重要的是，還起到了壓縮設備體積，降低設備重心的作用，進而提高了本裝置的移動穩(wěn)定性；中心傳動式的“中心”主要是指驅動機構5末端的輸出方向與取樣管4或絲杠58同心，這樣可以提高驅動機構5的傳動效率以及取樣管4的取樣效率。

為了保護減速器，本發(fā)明在減速器52的頂部設置了與輸出齒輪53和連接桿55同步轉動的保護件，即旋轉蓋511。具體地，減速器52的設置有與輸出齒輪53對應的安裝孔510，安裝孔510中轉動設置有旋轉蓋511，旋轉蓋511 上設置有取樣管配合的第四通孔512和與連接桿配合的連接孔513，旋轉蓋511 的頂面與減速器52的頂面齊平或高于減速器52，不僅為連接桿55的旋轉提供轉動空間，同時也避免戶外粉塵大面積地進入減速器52內部而導致傳動受阻。

為了提高本裝置在取樣過程中的穩(wěn)定性，本發(fā)明除了利用整個裝置的自重作為壓力支撐外，還在履帶式遙控車1的后側設置有遙控機械臂7，遙控機械臂7的末端設置有對稱鉸接的兩個落地爪71，兩個落地爪71的橫向跨度大于履帶式遙控車1的寬度，落地爪71的內側設置有多個抓地鉤72。通過遠程控制遙控機械臂7啟動可以使落地爪71抓住地面來抵抗取樣管4下挖產生的反力，避免出現翻車的情況，而遙控機械臂的控制技術為現有成熟技術，本實施例在此不再贅述。

進一步地，本裝置中的履帶式遙控車1包括的前輪和后輪，前輪和后輪均為三角式的履帶輪，有效提高了履帶式遙控車在礦山環(huán)境中的適應能力，移動穩(wěn)定性較高。

為了提高攝像頭的拍攝效果，本發(fā)明在底盤3的前側設置有傾斜的安裝板8，安裝板8為L型板，L型板的前端用來安裝攝像頭2，這樣的話，攝像頭的安裝面傾斜朝向地面，有利于工作人員根據攝像頭拍攝的圖像來選擇有效的采樣點。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用于其它領域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。