[實用新型]環狀取土器卡口

有效

• 申請號: 201220478886.7
• 申請日: 2012-09-19
• 公開（公告）號: CN202770660U
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 肖桂元;虞夢澤;陳學軍;雷云
• 申請（專利權）人: 桂林理工大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種環狀取土器卡口，用于土工試驗中采取土體試樣。

背景技術

室內土工試驗是測定土體力學性質的一種常用試驗方案，其試驗土樣采用經切割后滿足尺寸要求的鉆探或槽探所取得的土塊；目前試驗采用的土體試樣制備流程：用鉆探機具鉆至預定深度土層中，使用普通的取土器采取一個大的土體試樣；對于土體，通常在鉆掘中依靠鉆具內壁的扭轉力距將其與原土體旋轉剪斷；之后再將土體運回并采用鋼絲鋸和切土器等專用工具將其切削修整至所需要的規格。

使用普通的取土器存在的問題：由于其剪斷原理為依靠內壁的摩擦力對鉆具內土樣施加一定的扭轉力矩，土作為一種各向異性的彈塑性體，在這個過程中其剪斷面上方及側翼受到較大的擾動，易因此而形成貫通的軟弱面，破壞土體原有結構，從而很大程度上影響試驗數據。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種在原鉆桿或特制的鉆孔取土器尖端加裝的環狀取土器卡口，從而減小土樣制備過程中鉆桿對土樣的擾動，并提高試樣采取成功率。

本實用新型是這樣實現的：一種環狀取土器卡口，包括卡刀支架、卡刀、傳動裝置和連接裝置，環狀取土器卡口整體結構呈中環狀圓柱體狀，其中卡刀支架位于圓柱體下部；環形布置的多片卡刀置于卡刀支架之內，呈等角度分布；卡刀轉軸位于卡刀末端，卡刀與卡刀轉軸采用剛性連接，卡刀轉軸上端置于卡刀支架的圓形孔洞之中，卡刀以卡刀轉軸為軸心轉動；傳動裝置位于卡刀支架之上，其包括環形傳動片、電動機和環形直流電源，電動機驅動齒輪與卡刀支架環形傳動片弧形鋸齒開孔相吻合；連接裝置是位于傳動裝置頂部的螺旋狀接口，用于加裝不同尺寸的轉接環。

所述卡刀支架為整體環狀U型截面設計，卡刀支架分為上層、側壁及下層；卡刀支架側壁用于連接上下層支架并保護卡刀；卡刀支架上層自下而上開有一組對應于卡刀數量且用于固定卡刀轉軸的圓形孔洞，以及一組用于卡刀連桿限位和移動的弧形孔洞；卡刀支架下層為實心環，可安裝刀片用于土體鉆進切削。

所述卡刀采用弧形單刃刀片組平均分布于環狀卡刀支架上，前一片弧形單刃刀片與后一片弧形單刃刀片在取土器卡口處于打開狀態時呈魚鱗狀重疊，取土器卡口處于閉合狀態時呈微傾斜部分重疊狀態；卡刀僅在卡口環內側開刃，卡刀弧度與卡刀支架圓環弧度相同，在取土器卡口處于打開狀態時恰能完全隱藏于卡刀支架之中；卡刀懸臂固定端與卡刀上表面采用剛性連接，卡刀懸臂的前端連接卡刀懸臂固定端，末端連接卡刀連桿，卡刀懸臂的厚度為卡刀的一半，并鑲入卡刀之中；卡刀懸臂用于帶動卡刀的伸出與收回。

所述環形傳動片布置于卡刀支架上表面，開孔位置與卡刀連桿吻合，且環形傳動片上有一弧形鋸齒開孔與電動機驅動齒輪吻合用于接受電動機的驅動齒輪的驅動。

所述環形直流電源是充電電池呈環狀串聯置于傳動裝置內部，充電電池串聯可為電動機提高動力。

根據所用取土設備的規格不同，可在本實用新型傳動裝置頂部預留的螺旋狀接口加裝不同尺寸的轉接環。

本實用新型的有益效果是:

(1)采用環向均勻受力的剪切機理，大大減少土體在剪切過程中受到的因側壁摩擦扭矩造成的擾動，對了解土體原位形態和土體力學性質提高了更加精準的數據。

(2)采用環形卡口切割土體，通過多片卡刀收縮孔徑，達到切削和取土的效果，對于淤泥質土及砂土也能達到較好的土芯采取效果。

(3)考慮到工程易用性和通用性，本裝置在傳動裝置頂部留有螺旋狀接口，方便加裝不同的緊固連接結構，從而適應不同的工程需要。

(4)本裝置結構簡單，制造及維護較為方便，將其用于工程實踐之中所需要增加的費用及維護成本較低。

(5)本裝置使用方便，取土時卡刀閉合，取土之后進行取樣時，僅需打開卡刀，即可取出土樣，使用方便；用電機和可充電電池作為驅動力，環保節能。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置卡刀閉合狀態示意圖。

圖2為本實用新型裝置卡刀打開狀態示意圖。

圖3為本實用新型裝置傳動結構示意圖。

圖4為本實用新型裝置總體結構剖面示意圖。

圖中標記：1-卡刀支架；2-卡刀轉軸；3-卡刀；4-卡刀懸臂；5-卡刀連桿；6-卡刀懸臂固定端；7-環形傳動片；8-弧形孔洞；9-電動機；10-環形直流電源；11-螺旋狀接口。

具體實施方式

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