一种用于湖泊底泥样品的防振切割装置的制作方法

1.本实用新型涉及地质勘探设备技术领域，具体涉及一种用于湖泊底泥样品的防振切割装置。


背景技术：

2.土壤作为一种反映生态环境变化的重要因子，其土壤内部有机生物成分和土壤粒径变化是研究区域河流、湖泊演变的关键。在地表径流和漫流作用下，土壤的表层成分和组成发生变化，并随时间的累积作用逐渐成层，在不同的地表水作用下形成新的土层。为研究地区的河流演变过程，探究土壤变化对河流演变过程的动态变化规律，保证所取土壤样品的完整性至关重要。
3.对于现在多数土壤样品的切割装置，其多为简单的磨光机对样品管进行磨薄处理后再进行刀片切割，从而减少对土壤样品的污染。但是无论哪种切割方式的作用，由于其受力的不均匀性，所造成的样品管的振动总是无法消除，并伴随着样品管内的土壤液化问题，使土壤样品的不同土层结构破坏，发生不可逆的变化。且样品易受切割时对样品的挤压，使得样品进一步被挤压破坏。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于湖泊底泥样品的防振切割装置，通过通电螺线管将土壤样本管轴线限制于刨刀运动平面，并通过与样本管轴线平行的导轨上的两对相向运动的刨刀往复切割样品管，控制质心位置不变，减小样品管切割时的形变以获得较为完整的土壤剖面。
5.本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
6.一种用于湖泊底泥样品的防振切割装置，包括基座轨道装置、样品管固定装置和同步切割装置；
7.所述基座轨道装置包括两条平行布置的刚性轨道基础，所述两条刚性轨道基础之间设有至少两根导轨连接件，所述刚性轨道基础上沿其长度方向设有刨刀轨道槽；
8.所述样品管固定装置包括根通电螺线管、样品固定架、两个轨道槽，所述通电螺线管包括钢管和通电线圈，所述通电线圈绕于钢管上，且钢管和通电线圈外包裹有绝缘层，所述两个轨道槽分别设于两根导轨连接件上，所述样品固定架包括第一左支架、第一右支架、第二左支架和第二右支架，所述第一左支架和第一右支架的底部均设有轨道块，且轨道块置于一个轨道槽中，所述第二左支架和第二右支架的底部均设有轨道块，且轨道块置于另一个轨道槽中，所述第一左支架和第二左支架之间通过两根通电螺线管连接，第一右支架和第二右支架之间通过两根通电螺线管连接；所述根通电螺线管的轴线位于同一圆周上；所述轨道槽上设有用于将轨道块锁紧于轨道槽的紧固螺丝；
9.所述同步切割装置包括4个切割器、第一分流阀、第二分流阀和油泵，所述4个切割器分成两组，两个为一组，分别对称的设于两条刚性轨道基础上，所述切割器包括移动轨道
车、刀身、刨刀、刻度、刀身凹槽、含有第一进出油口和第二进出油口的多级液压缸构成，所述切割器的移动轨道车与刚性轨道基础上沿刨刀轨道槽活动连接，且沿刨刀轨道槽来回移动；所述移动轨道车上设有刀身凹槽，所述刀身设于刀身凹槽，所述刀身凹槽内设有用于将刀身锁紧于刀身凹槽的紧固螺丝，所述刀身的前端朝内，所述刀身的前端设有刨刀，所述多级液压缸固定于刚性轨道基础上，所述多级液压缸的伸缩端朝内，伸缩方向与刚性轨道基础的长度方向平行，所述多级液压缸的伸缩端与移动轨道车连接；4个所述多级液压缸的第一进出油口分别通过根管道与第一分流阀连接，4个所述多级液压缸的第二进出油口分别通过根等长的管道与第二分流阀连接，所述第一分流阀和第二分流阀分别通过管道与油泵连接。
10.进一步地，所述移动轨道车上靠近刀身凹槽处设有刻度。
11.进一步地，所述样品固定架的外边缘处设有指针，所述指针的下方设有刻度板，且刻度板固定于相近的导轨连接件上。
12.进一步地，所述样品固定架的4根通电螺线管之间夹持有样品管，所述样品管为塑料管，所述样品管上被通电螺线管夹持的4个夹持处的管壁内分别预设有4个铁丝组，每个铁丝组包括至少一根铁丝，且铁丝沿着样品管长度方向设置。
13.与现有技术相比，本实用新型具有以下技术效果：
14.（1）本实用新型可将样品管轴线限制在刨刀所在平面且与刀尖运动方向平行，方便将样品沿直径方向均匀切割，避免出现切割不均匀、断面大小不一等现象。
15.（2）本实用新型通过限制刨刀的位置和运动轨道，可实现与样本管轴线平行的导轨上的两对相向运动的刨刀同时同速同周期切割土壤样品，使样品受力平衡，质心不变，减少样品切割时的振动引发的沥水现象，从而减少沥水对土壤样本中部分腐殖质、电解质、微生物等成分实际含量的影响，以免对后续研究造成误差。
附图说明
16.图1为本实用新型装置的结构主视图；
17.图2为本实用新型装置的结构俯视图；
18.图3为本实用新型同步切割装置的油泵连接图；
19.图4为本实用新型样品管断面图。
20.附图标记说明：
21.1-刚性轨道基础、2-导轨连接件、3-移动轨道车、4-刨刀轨道槽、5-刀身、6-刨刀、7-通电螺线管、8-样品固定架、9-螺丝、10-凹槽、11-指针、12-刻度板、13-刻度、14-刀身凹槽、15-管道、16-分流、17-多级液压缸、18-油泵、19-样品管、20-铁丝。
具体实施方式
22.下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。
23.实施例1
24.如图1-4所示，一种用于湖泊底泥样品的防振切割装置，包括基座轨道装置、样品管固定装置和同步切割装置；
25.所述基座轨道装置包括两条平行布置的刚性轨道基础1，所述两条刚性轨道基础1
之间设有至少两根导轨连接件2，所述刚性轨道基础1上沿其长度方向设有刨刀轨道槽4；
26.所述样品管固定装置包括4根通电螺线管7、样品固定架8、两个轨道槽10，所述通电螺线管7包括钢管和通电线圈，所述通电线圈绕于钢管上，且钢管和通电线圈外包裹有绝缘层，所述两个轨道槽10分别设于两根导轨连接件2上，所述样品固定架8包括第一左支架、第一右支架、第二左支架和第二右支架，所述第一左支架和第一右支架的底部均设有轨道块，且轨道块置于一个轨道槽中，所述第二左支架和第二右支架的底部均设有轨道块，且轨道块置于另一个轨道槽中，所述第一左支架和第二左支架之间通过两根通电螺线管7连接，第一右支架和第二右支架之间通过两根通电螺线管7连接；所述4根通电螺线管7的轴线位于同一圆周上；所述轨道槽10上设有用于将轨道块锁紧于轨道槽的紧固螺丝9；
27.所述同步切割装置包括4个切割器、第一分流阀、第二分流阀和油泵18，所述4个切割器分成两组，两个为一组，分别对称的设于两条刚性轨道基础1上，所述切割器包括移动轨道车3、刀身5、刨刀6、刻度13、刀身凹槽14、含有第一进出油口和第二进出油口的多级液压缸17构成，所述切割器的移动轨道车3与刚性轨道基础1上沿刨刀轨道槽4活动连接，且沿刨刀轨道槽4来回移动；所述移动轨道车3上设有刀身凹槽14，所述刀身5设于刀身凹槽14，所述刀身凹槽14内设有用于将刀身5锁紧于刀身凹槽的紧固螺丝，所述刀身5的前端朝内，所述刀身5的前端设有刨刀6，所述多级液压缸17固定于刚性轨道基础1上，所述多级液压缸17的伸缩端朝内，伸缩方向与刚性轨道基础1的长度方向平行，所述多级液压缸17的伸缩端与移动轨道车3连接；4个所述多级液压缸17的第一进出油口分别通过4根管道与第一分流阀连接，4个所述多级液压缸17的第二进出油口分别通过4根等长的管道与第二分流阀连接，所述第一分流阀和第二分流阀分别通过管道与油泵连接。油泵可以控制油泵流向从而控制多级液压缸的伸长与收缩。同时四辆移动轨道车在分流阀作用后，沿刨刀轨道槽同速同周期运动。
28.所述移动轨道车3上靠近刀身凹槽处还可以设有刻度。
29.所述样品固定架8的外边缘处还可以设有指针11，所述指针11的下方设有刻度板12，且刻度板12固定于相近的导轨连接件2上。
30.所述样品管19为塑料管，样品管与4个通电螺线管接触的4处位置的管壁内分别预设铁丝20，每处预设一根或多根铁丝，优选3-5根，铁丝沿着样品管长度方向设置。样品管管内埋入细铁丝，在通电螺线管通电情况下，对样本管表面产生与刨刀压力相反的拉力以减小刨刀运动期间切割部位产生的变形。
31.下面对防振切割装置的使用方法进行进一步介绍：
32.将刚性轨道基础固定在平整稳定的桌面上，避免装置使用中受到扰动。然后通过位于同一圆上的四个通电螺线管将样品管固定，旋紧轨道槽内的紧固螺丝，将样品固定架固定不动，将任意样品管轴线都限制在刨刀刀尖所在平面且与刀尖运动方向平行，将样品沿直径方向均匀分割。四个刨刀运动限制于二维空间，同一列上的两个刨刀由两个多级液压缸驱动，经油泵提供动力和分流阀对刨刀的运动速度控制，实现导轨上四个刨刀同速相向运动，同步切割样品。当快切割到样品管的中间时，还剩有一小段距离的管身未切割，这时可以轻微移动管身，保证未切割部位也可以被刨刀切割。
33.在样品固定好的情况下，四个刨刀的切割产生的摩擦相互抵消，样品以及工作平台二者共同质心在空间上不发生改变，另外通电螺线管在通电时可以减小刨刀切割样品时
管体的形变对土体挤压，样品管中的内置铁丝也能为样品管在受力变形较大的情况下起到一个约束的作用，限制与钢管接触处样品管的变形，从而使样品管变形程度受到控制。使得样品受力平衡，控制了造成土壤样品振动的一个重要因素，防止土体发生液化，为实验室土壤样品的切割提供了有效可靠的方法。
34.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。