CN109870324A - 一种直立式电动推土器及使用方法 - Google Patents

Abstract

一种直立式电动推土器，包括支撑及控制部分、反力架部分和动力部分；所述支撑及控制部分包括支撑架和升降控制器，所述支撑架为设备承重主体，所述升降控制器位于支撑架上，通过电线与电源相连；所述反力架部分包括四根支撑架、两块方板和两个固定环，四根支撑架固定在支撑架面的四角，两块方板固定在四根支撑架，每个固定环设置于两块方板内侧中心孔处，取样筒的两端分别通过固定环固定在上下两块方块上；所述动力部分包括顶头和用于带动顶头上下伸入或远离取样桶的升降机构，升降机构位于支撑架上，所述升降机构的动作端与顶头连接，所述顶头位于取样桶的下方。以及一种直立式电动推土方法。本发明简化步骤，减少用时，易于操作与维护。

Description

一种直立式电动推土器及使用方法

技术领域

本发明涉及一种原状土试样取出用推土器，尤其涉及一种适合不同型号试样筒的原状土取出用薄壁推土器。

背景技术

在土工实验领域，原状土由于保持了天然含水率和天然的结构，能够更加真实地反映天然土的重度、渗透系数、压缩系数和抗剪强度等物理力学性质，因此有着广泛的应用；从现场取回的土样通常密封保存于不同型号的试样筒中以保持其含水率，实验时根据需要采用推土器将土样取出。目前主要采用的推土器型式有：手动推土器，卧式电动推土器，电动液压推土器。手动推土器劳动强度大，工作效率低；卧式电动推土器制作工艺复杂，占地面积大，齿轮易磨损故障率高，且土样的抗弯刚度很小，采用卧式推土器时土样容易发生弯曲变形甚至断裂；电动液压推土器的液压杆容易遭受土中的化学成分侵蚀，土样容易进入液压循环，难以清理并对油泵造成破坏，会对其正常使用造成很大的影响。

因此有必要发明一种原状土推土器：不但能方便取土、减小对原状土扰动，而且便于日常维护，其大小尺寸也能与实验室有限的空间相匹配。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种直立式电动推土器及推土方法，简化原有电动推土器的构造，减小占地面积，适合于实验室使用；操作步骤简单，各部件便于清理维护，提高工作效率减少对原状土的扰动，并能够适用于不同规格型号的试样筒，其采用的技术方案如下：

为实现上述目的，本发明采用技术方案是：

一种直立式电动推土器，包括支撑及控制部分、反力架部分和动力部分；

所述支撑及控制部分包括支撑架和升降控制器，所述支撑架为设备承重主体，所述升降控制器位于支撑架上，通过电线与电源相连；所述反力架部分包括四根支撑架、两块方板和两个固定环，四根支撑架固定在支撑架面的四角，两块方板固定在四根支撑架，每个固定环设置于两块方板内侧中心孔处，取样筒的两端分别通过固定环固定在上下两块方块上；

所述动力部分包括顶头和用于带动顶头上下伸入或远离取样桶的升降机构，升降机构位于支撑架上，所述升降机构的动作端与顶头连接，所述顶头位于取样桶的下方。

进一步，所述升降机构包括电机、推杆及升降台，所述电机通过螺栓固定在支撑架面上，所述电机位于方板下方，所述电机通过电线与升降控制器相连，所述推杆的齿条面与电机输出轴连接的齿轮啮合，所述推杆下部穿过控制台面向下延伸，所述推杆的下端与导向片固定连接，所述导向片的导向孔空套在延伸下来的支撑杆上，顶头通过升降台与推杆的上端相连，所述推杆与方板的圆孔、支撑架面的圆孔同心。

再进一步，所述固定环分为两个半圆环，两个半圆环端部分别设有螺栓孔，通过螺栓和螺母固定两个半圆环。

所述固定环大小适用于不同尺寸取样筒，固定环内侧为橡胶材质，外侧为不锈钢材质。

更进一步，设置在支撑杆上的两块方板由锁扣固定，可调节方板之间距离。

所述升降控制器附在支撑架的控制台腿侧面。

四根支撑架通过螺栓固定在支撑架面的四角，两块方板通过锁紧螺钉固定在四根支撑架。

一种直立式电动推土方法，包括以下步骤：

S1.根据取样筒的直径及长度选择大小相配的顶头并调节顶头高度，使上下操作平台之间的高度与取样筒高度一致，旋开上下两个固定环的螺钉，将取样筒固定在操作平台上，旋紧固定环上的螺钉将其固定；

S2.逆时针旋转升降控制器手柄，顶头从取样筒的下方缓缓上升，将筒内的原状土从取样筒的上部推出，用直尺量取土样的高度，根据实验需要的时将升降控制器旋回正中位置，电机停止工作，用钢丝刀截取土样；

S3.截取并取走之后，反方向旋转手柄使推杆下降到初始位置，松开固定环，取下取样筒并封存，清理顶头。

本发明的技术效果是：1.设备采用电机驱动，大大减少了构件数量，简化了制造工艺，占用空间小，无需太多操作人员，适用于小型实验室实验用，且电力驱动无污染使用环境较好。2.设备构造简单，操作简单易于上手，无需太多维护，故障率低耐用能够保证实验的连续性，提高工作效率，多数零件可拆卸，易于清理。3.设备配有多种孔径的顶头，适用于不同直径的取样筒。4.设备采用直立式设计，匀速推土避免了原状土试样在推出过程中弯曲扰动，保证实验的正常进行以及实验结果的准确性。

附图说明

图1是直立式电动推土器的主视图。

图2是支撑台和反力架的示意图。

图3是升降控制器主视图。

图4是固定环示意图。

图5是电机示意图。

图6是顶头示意图。

图7是方板示意图。

附图中各标号所代表的部件如下：1.支撑架 2.升降控制器 3.支撑杆 4.方板 5.固定环 6.电机 7.推杆 8.顶头 9.取样筒 10.导向片。

具体实施方式

下面结合具体实例和附图对本发明一种直立电动推土器及其使用方法作进一步说明。

参照图1～图7，一种直立电动推土器，如图1所示，包括支撑及控制部分、反力架部分和动力部分；

所述支撑及控制部分包括支撑架1及升降控制器2，所述升降控制器2设置在支撑架1侧面，附在台腿上；所述反力架部分包括四根支撑杆3两块方板4以及固定环5，两块方板4通过四根支撑杆3固定在支撑架1上方，每个固定环5通过两个螺栓设置在两块方板4内侧中心圆孔处；所述动力部分包括电机6、推杆7和顶头8，所述电机6设置于支撑架1面上位于方板4下方，所述顶头8通过升降台与推杆7上端相连，配有不同直径与不同型号的取样桶匹配，所述顶头 8的直径均小于方板4孔径，所述推杆7的齿条面与电机6输出轴连接的齿轮啮合，所述推杆7穿过支撑架1中心孔的下端与导向片10 固定连接，所述导向片10的导向孔空套延伸下来的支撑杆3上，所述推杆7与方板的圆孔、支撑架面的圆孔同心。推杆7通过内螺纹与电机6相连，穿过支撑架1中心孔通过铁片与延伸下来的支撑杆3相连。

所述固定环5分为两个半圆环，两个半圆环端部分别设有螺栓孔，通过螺栓和螺母固定两个半圆环。所述固定环大小适用于不同尺寸取样筒，固定环内侧为橡胶材质，外侧为不锈钢材质。

设置在支撑杆上的两块方板4由锁扣固定，可调节方板之间距离。

所述支撑架1和方板4由厚5mm的不锈钢片焊接制成，外表面涂防腐漆，稳持耐用，支撑架1面中心孔略大于推杆7公称直径，四根支撑杆3由不锈钢管制成，通过螺栓固定在支撑架1上，方板4通过卡扣锁紧在四根支撑杆3上，可根据取样筒9长度调节两块方板5之间的距离以满足实验要求。方板5中心孔与支撑架1面中心孔同心，孔径约为15mm。如图4所示，所述固定环分为两个半夹紧环(半圆环)，分别由不锈钢和橡胶垫组成，两个半夹紧环端部分别设有螺栓孔，螺栓和螺母，实验时用两个半夹紧环夹住取样筒拧紧螺母，通过压力及橡胶的摩擦力固定取样筒9。所述电机6通过螺钉固定在支撑架1面上，电机的输出轴上安装齿轮，齿轮与推杆的一侧的齿条拟合，实现齿轮齿条上下升降运行。所述推杆7由不锈钢制成，表面涂有机油，起到润滑作用，保证实验的顺利进行，推杆7下端通过导向片 10与一根延伸下来的支撑架3相连来保证推杆7在升降过程中保持竖直方向。

一种直立式电动推土方法，包括以下步骤：

S1.根据取样筒9长度调节两块方板4之间距离，并将顶头8升至对应高度(比取样筒长度长约2-3mm)，拧松螺栓滑动两个半圆环使其分离保证足够的距离去装入取样筒9，夹紧取样筒9；

S2.逆时针旋转升降控制器2手柄打开电机6，顶头8上升推动取样筒内土样缓缓伸出，根据实验要求及所需适时关闭电机6使用钢丝刀截取土样；

S3.截取并取走之后，将升降控制器2手柄顺时针旋转使顶头8 将至初始高度，旋开固定环5螺钉取出取样筒并用保鲜膜封存，最后拆卸顶头8并清理。

Claims (8)

1.一种直立式电动推土器，其特征在于，所述推土器包括支撑及控制部分、反力架部分和动力部分；

所述支撑及控制部分包括支撑架和升降控制器，所述支撑架为设备承重主体，所述升降控制器位于支撑架上，通过电线与电源相连；所述反力架部分包括四根支撑架、两块方板和两个固定环，四根支撑架固定在支撑架面的四角，两块方板固定在四根支撑架，每个固定环设置于两块方板内侧中心孔处，取样筒的两端分别通过固定环固定在上下两块方块上；

所述动力部分包括顶头和用于带动顶头上下伸入或远离取样桶的升降机构，升降机构位于支撑架上，所述升降机构的动作端与顶头连接，所述顶头位于取样桶的下方。

2.如权利要求1所述的一种直立式电动推土器，其特征在于，所述升降机构包括电机、推杆及升降台，所述电机通过螺栓固定在支撑架面上，所述电机位于方板下方，所述电机通过电线与升降控制器相连，所述推杆的齿条面与电机输出轴连接的齿轮啮合，所述推杆下部穿过控制台面向下延伸，所述推杆的下端与导向片固定连接，所述导向片的导向孔空套在延伸下来的支撑杆上，顶头通过升降台与推杆的上端相连，所述推杆与方板的圆孔、支撑架面的圆孔同心。

3.如权利要求1或2所述的一种直立式电动推土器，其特征在于，所述固定环分为两个半圆环，两个半圆环端部分别设有螺栓孔，通过螺栓和螺母固定两个半圆环。

4.如权利要求3所述的一种直立式电动推土器，其特征在于，所述固定环大小适用于不同尺寸取样筒，固定环内侧为橡胶材质，外侧为不锈钢材质。

5.如权利要求1或2所述的一种直立式电动推土器，其特征在于，设置在支撑杆上的两块方板由锁扣固定，可调节方板之间距离。

6.如权利要求1或2所述的一种直立式电动推土器，其特征在于，所述升降控制器附在支撑架的控制台腿侧面。

7.如权利要求1或2所述的一种直立式电动推土器，其特征在于，四根支撑架通过螺栓固定在支撑架面的四角，两块方板通过锁紧螺钉固定在四根支撑架。

8.一种如权利要求1所述的直立式电动推土器实现的推土方法，其特征在于，所述推土方法包括以下步骤：

S1.根据取样筒的直径及长度选择大小相配的顶头并调节顶头高度，使上下操作平台之间的高度与取样筒高度一致，旋开上下两个固定环的螺钉，将取样筒固定在操作平台上，旋紧固定环上的螺钉将其固定；

S2.逆时针旋转升降控制器手柄，顶头从取样筒的下方缓缓上升，将筒内的原状土从取样筒的上部推出，用直尺量取土样的高度，根据实验需要的时将升降控制器旋回正中位置，电机停止工作，用钢丝刀截取土样；

S3.截取并取走之后，反方向旋转手柄使推杆下降到初始位置，松开固定环，取下取样筒并封存，清理顶头。