[发明专利]一种无水分损失高效机动取土钻

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于农业土壤、作物，林业，农业气象，农业环境等科学研究中，高效分层获取土壤样品的一种机动取土钻。

背景技术

取土钻有手动和机动之分。手动取土钻结构简单，重量轻，携带方便，但操作时较费力，尤其在取土样较多时所消耗的体力是非常大的。机动土钻配有动力源（电动机或汽油机），在取土时依靠动力源的动力可以大大减少人工操作的体力投入，并且工作效率也很高，机动土钻是取土钻发展的重要方向。

取土钻取土时，由于土壤存在粘性，当取土钻取土达到一定深度时，土壤就会把钻头头部堵塞，使得土钻无法进一步向下取土。如果继续旋转钻头，在摩擦力的作用下就会造成土钻头部土壤烧结。这会造成土壤样品含水量的失真，使得试验数据不可靠。在用机动土钻取土壤样品时，土钻一次钻入很浅的深度（5㎝左右）就要把钻头取出，把粘接在钻头中的土壤取出，再把钻头放入取土孔土钻才能继续工作。而农田取土样一般是20㎝一个土壤样品，取土深度为2m。钻一个孔需要插拔钻杆40次，这样就大大影响了机动土钻的工作效率。

本专利发明了一种机动土钻，一次钻土深度可达20㎝，并且没有土壤烧结和水分损失。具有操作简单，省时省力，运转高效等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种取土深度可达20cm，且没有土壤烧结和水分损失、具有操作简单，省时省力，运转高效等优点的无水分损失高效机动取土钻。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明包括动力源，动力源通过钻杆螺纹与钻杆相连接；所述的钻杆通过钻筒螺纹与钻筒相连接，钻筒内设置推土螺杆，钻筒的下方通过钻头螺纹与钻头连接；其中，钻筒的长度至少为30cm，钻杆的长度至少为50cm。

所述的钻头螺纹、钻筒螺纹和钻杆螺纹均为矩形传动螺纹。

所述的钻头包括三个切削齿，在每个切削齿的一侧开有主切削刃，在切削齿的另一侧开有副切削刃，且在切削齿的根部设有刀根圆弧。

主切削刃的切削面开在切削齿的外侧，所述的切削面与钻头内圆柱面相切；且所述的主切削刃与钻头轴线成45°；副切削刃与刀根圆弧相切，且利用自然圆弧过渡到刀尖。

所述的钻筒由空心筒以及固定在空心筒内的实心圆柱构成；在所述空心筒的中部开有双取土槽，在所述的实心圆柱的上端开有钻筒螺纹孔，钻筒螺纹孔内设置定位圆锥，定位圆锥与钻杆相连接；在所述实心圆柱的下端开有推土螺杆孔，推土螺杆孔与推土螺杆间隙配合。

在所述实心圆柱的外部开有双凹平面。

所述推土螺杆由推杆以及位于螺杆上的导程螺纹构成；所述推杆的直径为钻筒直径的四分之一；所述导程螺纹的导程至少为15mm。

所述的钻杆由至少一节钻杆构成，每节钻杆之间采用螺纹连接；且每节钻杆由空心圆柱筒、固定在空心圆柱筒上部的上实心体和固定在空心圆柱筒下部的下实心体构成；所述的上实心体上开有上实心连接螺纹孔，上实心连接螺纹孔内设置上实心定位圆锥孔，上实心定位圆锥孔连接动力源；所述的下实心体开有下实心定位圆锥，下实心定位圆锥连接钻筒。

所述的动力源由动力机器、离合器和减速器构成。

所述的动力机器是指电动机、汽油机或柴油机；所述的离合器是指离心式离合器霍牙嵌式离合器；所述的减速器是指直齿或斜齿圆柱二级减速器、蜗轮蜗杆减速器、摆线针轮减速器中的任意一种。

采用上述技术方案的本发明，具有以下优点。

1、三个切削齿均匀分布在钻头上，且切削齿的根部有刀根圆弧，这就增加切削齿抗弯强度，提高了钻头的使用效率。

2、钻头切削面与内圆柱面相切和钻头副切削刃与刀根圆弧相切且用自然圆弧过渡到刀尖的结构设计保证了钻头一次钻入更深的深度，提高了钻头的使用效率。

3、主切削刃与钻头的轴线成45°夹角，能使操作者省力并且在操作时具有良好的操作感，提高了钻头的使用效率。

5、钻头内圆柱面表面的粗糙度不大于Ra0.8，这就减少了土壤产生的摩擦阻力，提高了钻头的使用效率。

6、钻头的材料采用高碳合金钢，表面淬火后的硬度为HRC45-55。提高了钻头的锋利程度和实用效率。 

7、空心筒的中部开有双取土槽的结构可使取土更快捷，高效。

8、实心圆柱的外部开有双凹平面，可使其能可靠地旋转螺杆和钻杆，提高了取土钻的使用效率。

9、空心钻筒表面的粗糙度不大于Ra0.8，这就减小土壤产生的摩擦阻力。

10、推土螺杆并且推土螺杆头部比钻筒要短10mm可有效的防止钻头的堵塞，提高了钻头的使用效率。