[實用新型]一種頻率振幅可調的簡諧式周向振動機構

有效

• 申請號: 202220454902.2
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN216894249U
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 高興文;曾康寧;胡明;趙德明;王賀;程智勝;蔡書楠
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: E21B7/24
• 分類號: E21B7/24;E21B49/02
• 代理公司: 杭州昊澤專利代理事務所(特殊普通合伙) 33449
• 代理人: 黃前澤

本實用新型公開了一種頻率振幅可調的簡諧式周向振動機構，能夠將電機單一轉動轉換為簡諧式轉動，通過改變電機的轉速實現對簡諧式轉動頻率的調整，通過改變直線驅動件推桿伸長的長度改變連桿一與連桿二之間的夾角，從而改變U型連接件二在轉動時沿弧形件的弧形滑槽內滑動的行程，進而改變U型連接件一的擺動幅度，最終改變轉軸簡諧式轉動的振幅；本實用新型中產生的簡諧式轉動有助于取樣管深入土壤取樣，同時能夠減少對土壤原本土層結構的損壞，或減小鉆頭鉆孔時的阻力；本實用新型結構簡單、巧妙，能夠提升土壤分析試驗的準確性和效率，或減小鉆頭的損壞以及鉆孔的功率損耗。

技術領域

本實用新型屬于機械傳動技術領域，具體涉及一種頻率振幅可調的簡諧式周向振動機構。

背景技術

原位剖面土壤的采集是土壤分析、資源探測、土層構造信息分析工作中一個最重要最關鍵的環節，是關系到分析結果是否正確的一個先決條件，能更加充分地反映地質構造、演化歷史以及礦物資源的分布，因此采集能保持地下原位土壤信息的土壤，具有非常大的意義。現有的土壤采樣方法主要是挖掘土壤剖面坑或者鉆取法，前者雖能采集到原位剖面土壤樣品，但工作量大，效率低下，并且對環境容易造成較大的破壞；后者雖然對環境的破壞比較小，但由于鉆進過程中，取樣管內壁與管內土壤之間存在較大的摩擦，采集的土壤樣品很難維持原有的土壤信息，對分析工作容易造成較大的干擾；針對上述問題，需要提出一種在土壤采樣時不破壞原有土壤結構的新型采樣機構，以提高土壤研究的精確性。另外，現有鉆孔技術阻力大，鉆頭容易損壞，也需要一種更好的鉆孔驅動機構。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型提出一種能將單一轉動轉換為小尺度周向簡諧式轉動的振動機構，以提高在土壤取樣時土壤原結構的完整性，或減小鉆孔時的阻力。

本實用新型采用的技術方案如下：

本實用新型一種頻率振幅可調的簡諧式周向振動機構，包括底盤、轉軸、U型連接件一、U型連接件二、弧形件、電機、直線驅動件、軸承座、調節環、連桿一、連桿二、傳動軸和限位件一；所述底盤的圓心處開設有圓形通孔，轉軸與底盤的圓形通孔構成轉動副；所述的軸承座固定在底盤上；所述的傳動軸與軸承座構成轉動副；所述傳動軸的一端與電機的輸出軸固定連接，另一端與弧形件的外側圓弧面固定連接；所述的弧形件開設有弧形通槽；所述U型連接件二與弧形件的弧形通槽構成滑動副，并與U型連接件一構成轉動副；所述U型連接件一與轉軸的上端鉸接；所述U型連接件一與轉軸鉸接位置的回轉中心線垂直于U型連接件二與U型連接件一之間的回轉中心線；所述的軸承座兩側均固定有一個直線驅動件；每個直線驅動件的推桿前端均固定有一個限位件一；兩個限位件一均嵌入調節環的環槽內；調節環與傳動軸構成滑動副，且調節環與傳動軸之間設置有用于周向限位的限位件二；所述連桿一的一端與調節環鉸接，另一端與連桿二的一端鉸接；所述連桿二的另一端與U型連接件二鉸接。

優選地，所述的電機與電機固定座固定。

優選地，所述電機的輸出軸與傳動軸通過聯軸器連接。

優選地，所述U型連接件二上固定的長銷與弧形件的弧形通槽構成滑動副。

優選地，所述的直線驅動件為氣缸或電動缸。

優選地，所述的限位件一為圓盤。

優選地，所述的限位件二為滑鍵；所述的傳動軸開設有鍵槽，調節環沿軸向開設的矩形通槽與傳動軸的鍵槽通過滑鍵連接。

優選地，所述轉軸的下端與夾持機構固定連接，夾持機構夾持取樣管或鉆頭。

本實用新型具有的有益效果是：