一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头，涉及土壤采样机械技术领域，本实用新型专利技术包括齿盘，以及固定设置在齿盘上的过载保护器，所述过载保护器包括外环、以及设置在外环内并且能够转动的驱动器，以及钢球，所述驱动器上设置有多个与钢球相匹配的半球形凹槽，所述半球形凹槽设置在驱动器与外环相接触的表面上，所述外环上设置有能够容纳钢球且中心线与半球形凹槽的中心线相重合的钢球安装孔，所述钢球安装孔直径比钢球直径大0.1mm‑1mm，钢球安装孔与所述半球形凹槽相接通，所述钢球安装孔内设置有驱使钢球往半球形凹槽内运动的过载保护弹簧；本实用新型专利技术能够对钻头进行过载保护。

A bit of soil sampling drill with overload protection function

The utility model discloses a soil sampling drill bit with the function of overload protection, which relates to the technical field of soil sampling machinery. The utility model includes a toothed disc and an overload protector fixed on the toothed disc. The overload protector includes an outer ring, a driver arranged in the outer ring and capable of rotating, and a steel ball. The driver is provided with a plurality of A hemispherical groove matched with the steel ball, the hemispherical groove is arranged on the surface contacting the driver and the outer ring, the outer ring is provided with a steel ball mounting hole which can accommodate the steel ball and the center line coincides with the center line of the hemispherical groove, the diameter of the steel ball mounting hole is 0.1mm-1mm larger than the diameter of the steel ball, the steel ball mounting hole is connected with the hemispherical groove, and the steel ball mounting hole is connected with the hemispherical groove The mounting hole is provided with an overload protection spring which drives the steel ball to move into the hemispherical groove; the utility model can overload protect the drill bit.

【技术实现步骤摘要】
一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头
本技术涉及土壤采样机械
，更具体的是涉及一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头。
技术介绍
土壤采样器有许多种类。采集农地或荒地表层土壤样品，可用小型铁铲。研究土壤一般物理性质，如土壤容重、孔隙率和持水特性等，可利用环刀。环刀为两端开口的圆筒，下口有刃，圆筒的高度和直径均为5厘米左右。最常用的采样工具是土钻。土钻分手工操作和机械操作两类。手工操作的土钻式样甚多，有采集浅层土样的矮柄土钻,观察1米左右土层内剖面特征的螺丝头土钻，后者进土省力，尤其适用于观察地下水位变化，但采集土样量小。采集供化学分析或不需原状土的物理分析用的土样时，用开口式土钻。采集不破坏土壤结构或形状的原状土样,用套筒式土钻。机械采土钻由马达带动，使钻体进入一定深度的土壤,然后将土柱提上,平放观察，按需要切割采样。土柱直径可以用不同直径的钻体控制,如5厘米、10厘米或更粗。机械钻效率高，可节省人力，但不及手工钻灵活、轻便。现有机械式土壤采集钻机的钻头大多只是为了土壤取样而设计，因此在钻泥土的时候，往往会钻到深层泥土后,其深层的土壤比较密集或者粘度较大，造成钻头所受阻力较大，阻力甚至超过钻头的额定转矩所提供的转动力，而钻头上又无相应的过载保护装置，最终导致钻头被烧毁，或者造成其驱动钻头钻动的驱动设备损坏等风险。
技术实现思路
本技术的目的在于：为了解决现有的钻头上无相应的过载保护装置，在钻头过载的时候钻头被烧毁，或者造成其驱动钻头钻动的驱动设备损坏等技术问题，本技术提供一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头。本技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头，包括齿盘，齿盘上固定设置有过载保护器，所述过载保护器包括外环、以及设置在外环内并且能够转动的驱动器以及多个钢球，所述驱动器上设置有多个与多个钢球分别匹配的半球形凹槽，所述半球形凹槽设置在驱动器与外环相接触的表面上，所述外环上设置有能够容纳钢球且中心线与半球形凹槽的中心线相重合的钢球安装孔，所述钢球安装孔直径比钢球直径大0.1mm-1mm，钢球安装孔与所述半球形凹槽相接通，所述钢球安装孔内设置有驱使钢球往半球形凹槽内运动的过载保护弹簧。工作原理：当驱动器与土壤取样钻机的钻柄固定连接之后，转矩通过驱动器通过钢球传递至整个过载保护器的外环上，通过外环与齿盘固定连接之后，将转矩传递至齿盘上，当齿盘在钻土的过程中所受的阻力过大时，钢球所受的轴向分力大于了过载保护弹簧的弹力，即钢球从半球形凹槽内滑出，驱动器与外环之间就会相对转动，这样土壤取样钻机的钻柄与齿盘之间就相对转动，齿盘不会钻动，这样就避免了钻头过载的时候，其在钻头过载的时候钻头由于阻力较大，或者所受冲击载荷较大后，钻头被烧毁，或者造成其驱动钻头钻动的驱动设备损坏，提高了整个土壤取样钻机的安全性能，以及使用寿命。进一步地，所述外环上设置有贯穿外环的阶梯孔，阶梯孔从上至下依次为第一级孔、直径大于第一级孔的第二级孔、以及直径大于第二级孔的第三级孔，阶梯孔的第一级孔、第二级孔、第三级孔三者的中心线重合，所述驱动器为阶梯轴，所述驱动器从上至下包括上柱体、以及与柱体同心且直径比上柱体大的下主体，所述上柱体与阶梯孔的第一级孔间隙配合，所述下主体与阶梯孔的第二级孔间隙配合，所述阶梯孔的第三级孔内固定设置有能够防止下主体滑出的密封板，所述上柱体的伸出外环，上柱体伸出外环的一端面上设置有能够安装土壤取样钻机的钻柄的螺纹孔。通过将驱动器设置为阶梯轴，且让与驱动器相配合的外环设置有与驱动器相匹配的阶梯孔，让驱动器不会往上滑出外环，简化了整个过载保护器的结构，提高装配效率和制造成本。进一步地，所述钢球安装孔设置为螺纹通孔，所述钢球安装孔设置在外环的上端面，所述半球形凹槽设置在下主体与上柱体相交接处的轴肩上，所述钢球安装孔内还设置有与钢球安装孔的内螺纹相匹配的平头圆柱螺钉，所述钢球安装孔从上至下依次为平头圆柱螺钉，过载保护弹簧，以及钢球。通过在过载保护弹簧的一端设置平头圆柱螺钉，可以通过调节平头圆柱螺钉在钢球安装孔内的位置，改变过载保护弹簧对钢球所产生的预紧力的大小，以调整整个过载保护器所承受的过载保护载荷的额定扭力，提高本装置的适用范围，以适应不同类型的土壤环境。进一步地，所述齿盘的端面上设置有贯穿所述齿盘的土壤采集孔，所述齿盘的下端面上固定设置有多个保护齿，齿盘的下端面上嵌套有多个能够在齿盘上伸缩的掘进齿，所述掘进齿的齿尖到齿盘的下端面的距离大于保护齿的齿尖到齿盘的下端面的距离，所述齿盘内镶嵌有迫使能够掘进齿向齿盘的下端面方向伸出的弹簧，所述保护齿设置为硬质合金材质。在钻入泥土的时候是主要是掘进齿对泥土进行挖掘工作，当钻头钻到石块瓦砾等较硬的物体的时候，掘进齿无法对石块瓦砾等进行切割，掘进齿与石块瓦砾会打滑，这样掘进齿在轴向上的分力就会大于掘进齿尾端的弹簧的弹力，这样掘进齿就会缩回到齿盘内，而保护齿材质是比较硬的硬质合金，而且相对于掘进齿来说比较短小，不管是刚性还是硬度都能将石块瓦砾等硬质物体进行切除，而将掘进齿设置的较长不仅是为了高于保护齿而先让掘进齿进行掘土工作，而是掘土的齿越高，其掘进效率越好，鉴于是用在软质土壤的采集掘进中，所以掘进齿可以尽量高，以提高掘土效率进一步地，所述齿盘的下端面上设置有多个用于安装掘进齿且贯穿齿盘的安装槽，所述掘进齿为T型结构，所述安装槽为与掘进齿相匹配的T形槽，所述安装槽的较宽的部分与齿盘上端面接通，安装槽的较窄的部分与齿盘下端面接通，所述弹簧设置在安装槽内，弹簧的一端与掘进齿较宽的一端的端面接触，弹簧的另一端与过载保护器的下端面接触，弹簧为圆柱型的压缩弹簧。进一步地，所述掘进齿包括竖块，以及固定设置在竖块的上端面的横块，横块宽度大于竖块的宽度。本技术的有益效果如下：1、当驱动器与土壤取样钻机的钻柄固定连接之后，转矩通过驱动器通过钢球传递至整个过载保护器的外环上，通过外环与齿盘固定连接之后，将转矩传递至齿盘上，当齿盘在钻土的过程中所受的阻力过大时，钢球所受的轴向分力大于了过载保护弹簧的弹力，即钢球从半球形凹槽内滑出，驱动器与外环之间就会相对转动，这样土壤取样钻机的钻柄与齿盘之间就相对转动，齿盘不会钻动，这样就避免了钻头过载的时候，其在钻头过载的时候钻头由于阻力较大，或者所受冲击载荷较大后，钻头被烧毁，或者造成其驱动钻头钻动的驱动设备损坏，提高了整个土壤取样钻机的安全性能，以及使用寿命。2、通过将驱动器设置为阶梯轴，且让与驱动器相配合的外环设置有与驱动器相匹配的阶梯孔，让驱动器不会往上滑出外环，简化了整个过载保护器的结构，提高装配效率和制造成本。3、通过在过载保护弹簧的一端设置平头圆柱螺钉，可以通过调节平头圆柱螺钉在钢球安装孔内的位置，改变过载保护弹簧对钢球所产生的预紧力的大小，以调整整个过载保护器所承受的过载保护载荷的额定扭力，提高本装置的适用范围，以适应不同类型的土壤环境。4、在钻入泥土的时候是主要是掘进齿对泥土进行挖掘工作，当钻头本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头，包括齿盘(3),其特征在于：齿盘(3)上固定设置有过载保护器(5)，所述过载保护器(5)包括外环、以及设置在外环内并且能够转动的驱动器(6)以及多个钢球(10)，所述驱动器(6)上设置有多个与多个钢球(10)分别相匹配的半球形凹槽(6-3)，所述半球形凹槽(6-3)设置在驱动器(6)与外环相接触的表面上，所述外环上设置有能够容纳钢球(10)且中心线与半球形凹槽(6-3)的中心线相重合的钢球安装孔(5-4)，所述钢球安装孔(5-4)直径比钢球(10)直径大0.1mm-1mm，钢球安装孔(5-4)与所述半球形凹槽(6-3)相接通，所述钢球安装孔(5-4)内设置有驱使钢球(10)往半球形凹槽(6-3)内运动的过载保护弹簧(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头，包括齿盘(3),其特征在于：齿盘(3)上固定设置有过载保护器(5)，所述过载保护器(5)包括外环、以及设置在外环内并且能够转动的驱动器(6)以及多个钢球(10)，所述驱动器(6)上设置有多个与多个钢球(10)分别相匹配的半球形凹槽(6-3)，所述半球形凹槽(6-3)设置在驱动器(6)与外环相接触的表面上，所述外环上设置有能够容纳钢球(10)且中心线与半球形凹槽(6-3)的中心线相重合的钢球安装孔(5-4)，所述钢球安装孔(5-4)直径比钢球(10)直径大0.1mm-1mm，钢球安装孔(5-4)与所述半球形凹槽(6-3)相接通，所述钢球安装孔(5-4)内设置有驱使钢球(10)往半球形凹槽(6-3)内运动的过载保护弹簧(9)。


2.根据权利要求1所述的具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头，其特征在于：所述外环上设置有贯穿外环的阶梯孔，阶梯孔从上至下依次为第一级孔(5-1)、直径大于第一级孔(5-1)的第二级孔(5-2)、以及直径大于第二级孔(5-2)的第三级孔(5-3)，阶梯孔的第一级孔(5-1)、第二级孔(5-2)、第三级孔(5-3)三者的中心线重合，所述驱动器(6)为阶梯轴，所述驱动器(6)从上至下包括上柱体(6-1)、以及与柱体(6-1)同心且直径比上柱体(6-1)大的下主体(6-2)，所述上柱体(6-1)与阶梯孔的第一级孔(5-1)间隙配合，所述下主体(6-2)与阶梯孔的第二级孔(5-2)间隙配合，所述阶梯孔的第三级孔(5-3)内固定设置有能够防止下主体(6-2)滑出的密封板(4)，所述上柱体(6-1)的伸出外环，上柱体(6-1)伸出外环的一端面上设置有能够安装土壤取样钻机的钻柄的螺纹孔。


3.根据权利要求2所述的具有能过载保护功能的土壤取样钻机钻头，其特征在于：所述钢球安装孔(5-4)设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈利娟，
申请(专利权)人：郑州汇之丰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41