1.本实用新型属于岩土工程领域，尤其涉及一种脚踏式封闭碎土筛土一体机。
背景技术：
2.现有技术中，土工试验用土很多取自于现场。由于固结等作用，土体多为块状，因此在做击实试验等土工试验前，需要将这些土样风干再用木锤击打粉碎。然而，上述碎土工序存在以下缺陷：（1）目前市面上的机械碎土机会使土的颗粒破碎，不适用于一些土工试验所需用土。为保证数据的准确性及真实性，试验人员会选择人工碎土。但是人工碎土工作量大，碎土效率低。（2）在敞开环境中进行碎土时，击打作用会产生大量的粉尘，既造成环境污染，同时粉尘的扩散对人体的健康带来无法预估的危害。因此为满足大量的土工试验需要，减轻试验人员工作量，避免人工碎土的各种弊端，减少环境的污染和工作人员安全隐患，是现有技术中急需解决的技术问题。
技术实现要素：
3.本实用新型的目的在于提供一种脚踏式封闭碎土筛土一体机，可提高碎土效率并减少粉尘污染。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
4.一种脚踏式封闭碎土筛土一体机，包括一封闭结构的箱体，所述箱体包括一端面敞开的箱本体和滑动安装于所述箱本体敞开端面上的进料板；所述进料板上开设沿z向分布第二通道；
5.所述箱本体内由上至下依次设置固定筒、连接杆和碎土锤；
6.所述固定筒的上端固定于所述箱本体的顶部；所述固定筒的下端面敞开且所述固定筒套设于所述连接杆；所述固定筒内固定一弹性元件，所述连接杆与弹性元件的下端连接；所述连接杆的下端固定所述碎土锤；所述碎土锤的下方设置一筛网，所述筛网可拆卸地安装于所述箱本体的内壁；所述筛网与所述箱本体的底板之间设置预定间隙；
7.所述箱本体内转动安装一沿y向分布的转轴，所述转轴上套设一踏板，所述踏板上开设供所述连接杆穿过且沿x向分布的第一通道；所述踏板远离所述转轴的一端穿过所述第二通道以伸出所述箱本体；所述踏板位于所述碎土锤的上方且与所述碎土锤接触。
8.优选地，所述踏板位于所述第二通道的顶端以形成第一状态时，所述弹性元件处于拉伸状态；所述碎土锤靠近转轴的一侧与所述踏板接触。
9.优选地，所述踏板位于所述第二通道的底端以形成第二状态时，所述连接杆与所述第一通道靠近转轴的一端面之间形成间隙；所述弹性元件处于拉伸状态。
10.优选地，所述踏板伸出所述箱本体的一端设置脚踏部。
11.优选地，沿x向，所述转轴与所述连接杆之间的距离a1小于所述连接杆与脚踏部之间的距离a2。
12.优选地，所述底板转动安装于所述箱本体的底部；所述底板和所述箱本体之间形成卡扣结构。
13.优选地，所述弹性元件为一弹簧。
14.优选地，所述碎土锤的底面设置钢刺。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点为：
16.（1）本实用新型通过设置弹性元件、踏板、转轴、连接杆和固定筒，向下踩压踏板，踏板绕转轴向下旋转，在向下旋转的过程中，踏板在z向的位置发生变化，踏板可带动其下方的碎土锤垂直下落，实现碎土。因此，本实用新型避免了手持锤碎土对手臂带来的压力，可以减轻工作量并提高效率。
17.（2）采用钢刺锤底，可提高碎土的效率，防止碎土过程中土体被压结成一整块。
18.（3）封闭结构的箱体可以减少碎土过程中粉尘的污染，同时减轻对人员健康的影响。
19.（4）底部增加可拆卸式筛网，实现碎土和筛土一体化。
附图说明
20.图1为本实用新型一实施的脚踏式封闭碎土筛土一体机的外观示意图；
21.图2为图1的内部结构示意图；
22.图3为图2中底板打开的仰视图；
23.图4为图1的剖视图；
24.图5为图2中踏板、连接杆、固定筒和碎土锤的连接示意图；
25.图6为图2中碎土锤和连接杆的连接关系示意图；
26.图7为图2中踏板的放大图。
27.其中，1
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箱本体，2
?
进料板，3
?
第二通道，4
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踏板，5
?
脚踏部，6
?
底板，7
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弹簧元件，8
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固定筒，9
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连接杆，10
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第一通道， 11
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钢刺，12
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碎土锤，13
?
筛网，14
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转轴，15
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卡槽，16
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挂钩，17
?
铰链，18
?
卡口。
具体实施方式
28.下面将结合示意图对本实用新型进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。
29.如图1~7所示，一种脚踏式封闭碎土筛土一体机，包括一封闭结构的箱体，箱体包括一端面敞开的箱本体1和滑动安装于箱本体1敞开端面上的进料板2；进料板2可沿沿z向移动；进料板2上开设沿z向分布第二通道3。具体的，上拉进料板2以打开箱体，将实验土体放入箱本体1内部。在本实施例中，箱体的尺寸为30cm
×
30cm
×
50cm（长
×
宽
×
高）；第二通道3的高为30cm，因此碎土锤12可沿z向上下移动15cm，满足基本的实验用途的需要。
30.箱本体1内由上至下依次设置固定筒8、连接杆9和碎土锤12。
31.固定筒8的上端焊接于箱本体1的顶部；固定筒8的下端面敞开且固定筒8套设于连接杆9；连接杆9可在固定筒8中沿固定筒8的内壁上下移动，根据实验常用土块的尺寸，碎土锤上下可移动高度设定为15cm，当碎土锤处于悬挂状态时，连接杆9回收在固定筒8内，根据需求将连接杆9长度为15cm以满足碎土锤12可上下移动15cm高度的要求；固定筒8内固定一
弹性元件7，连接杆9与弹性元件7的下端连接；连接杆9的下端焊接碎土锤12；碎土锤12的底面设置多排钢刺11，钢刺11可增大对土样的击实力，提高碎土效率；碎土锤12的下方设置一筛网13，筛网13可拆卸地安装于箱本体1的内壁；筛网13与箱本体1的底板6之间设置预定间隙，预定间隙即为一数值较小的间隙，为一设计参数，可保证筛网13和底板6之间不接触，但两者之间的距离不宜过大。具体的，筛网13可以通过卡口拆卸与安装，用以满足孔径选择的需求，筛网13可以通过另一包括卡口18的卡扣结构进行拆卸与安装，用以满足孔径选择的需求。优选地，弹性元件7为一弹簧。在弹簧的作用下，处于第二状态的碎土锤12回升复位至第一状态，以此往复。在第一状态向第二状态过渡的过程中、第二状态向第一状态过渡的过程中、第一状态、第二状态中，碎土锤12始终与踏板4接触。在本实施例中，碎土锤12的上部分为弧形，以方便踏板4的旋转。
32.箱本体1内转动安装一沿y向分布的转轴14，转轴14上套设一踏板4，踏板4上开设供连接杆9穿过且沿x向分布的第一通道10，即连接杆9可在第一通道10中自由移动；踏板4远离转轴14的一端穿过第二通道3以伸出箱本体1，踏板4位于碎土锤12的上方且与碎土锤12接触。踏板4伸出箱本体1的一端设置脚踏部5；沿x向，转轴14与连接杆9之间的距离a1小于连接杆9与脚踏部5之间的距离a2，使得在碎土过程中，施加较小的压力至脚踏部5，即可完成碎土工序。具体的， a1是指沿x向，转轴14中心线与连接杆9的中心线之间的距离；a2是沿x向，连接杆9的中心线与脚踏部5中心之间的距离。
33.踏板4位于第二通道3的顶端以形成第一状态时，弹性元件7处于微拉伸状态，为碎土锤12的悬挂提供拉力。如图1所述；此时，碎土锤12靠近转轴14的一端与连接杆9接触；如图2所示，踏板4位于第二通道3的底端以形成第二状态时，连接杆9与第一通道10靠近转轴14的一端面之间形成间隙；弹性元件7处于拉伸状态。在弹簧的作用下，处于第二状态的碎土锤12回升复位至第一状态，以此往复。
34.在本实施例中，底板6转动安装于箱本体1的底部；底板6和箱本体1之间形成卡扣结构。具体的，底板6通过铰链与箱本体1的一侧板连接，并可绕着铰链进行旋转打开；打开底板6，将碎好的粉末状土体通过筛网13过滤并从下方取出。具体的，卡扣结构包括卡槽15和挂钩16。箱本体1的外壁上设置一卡槽15，用于底板6上的挂钩16连接，箱本体1一侧通过挂钩16与箱本体1的一侧板连接，箱本体1通过铰链17与箱本体1的另一侧板连接，箱本体1可绕所述铰链旋转。
35.本实用新型的工作原理为：
36.（1）踏板4位于第二通道3的顶端以形成第一状态（非使用状态）时，弹性元件7处于拉伸状态；此时，碎土锤12位于踏板4的下方，碎土锤12靠近转轴14的一端与踏板4接触。该状态下，在弹性元件的作用下，碎土锤12悬空，碎土锤12将踏板4顶至第二通道3的顶端。
37.（2）将实验所需的土体通过送料板装入箱本体1内。
38.（3）向下踩踏脚踏部5，踏板4绕转轴14向下顺时针旋转，在向下旋转的过程中，由于踏板4在z向的位置发生变化，因此踏板4可施加压力至碎土锤的上表面。以上可知，踏板4在下降的过程中，碎土锤12随踏板4联动，可实现踏板4下方的碎土锤12垂直下落，以锤击土体。
39.（4）如图2、4所示，当踏板4位于第二通道3的底端以形成第二状态时，连接杆9与第一通道10靠近转轴14的一端面之间形成间隙；此时弹性元件7处于拉伸状态。根据踏板4绕
转轴14转动时，根据其圆弧轨迹利用三角函数可计算出第一通道10的长度设置为4cm，便满足碎土锤正常的工作要求，即在第一状态向第二状态过渡的过程中，第一通道10的长度可保证连接杆9在第一通道10内自由移动。
40.（5）碎土工序结束后，撤去脚踏部5上的压力，碎土锤12在弹性元件7的作用下归位。
41.上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。技术特征：
1.一种脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，包括一封闭结构的箱体，所述箱体包括一端面敞开的箱本体和滑动安装于所述箱本体敞开端面上的进料板；所述进料板上开设沿z向分布第二通道；所述箱本体内由上至下依次设置固定筒、连接杆和碎土锤；所述固定筒的上端固定于所述箱本体的顶部；所述固定筒的下端面敞开且所述固定筒套设于所述连接杆；所述固定筒内固定一弹性元件，所述连接杆与弹性元件的下端连接；所述连接杆的下端固定所述碎土锤；所述碎土锤的下方设置一筛网，所述筛网可拆卸地安装于所述箱本体的内壁；所述筛网与所述箱本体的底板之间设置预定间隙；所述箱本体内转动安装一沿y向分布的转轴，所述转轴上套设一踏板，所述踏板上开设供所述连接杆穿过且沿x向分布的第一通道；所述踏板远离所述转轴的一端穿过所述第二通道以伸出所述箱本体；所述踏板位于所述碎土锤的上方且与所述碎土锤接触。2.根据权利要求1所述的脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，所述踏板位于所述第二通道的顶端以形成第一状态时，所述弹性元件处于拉伸状态；所述碎土锤靠近转轴的一端与所述踏板接触。3.根据权利要求1所述的脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，所述踏板位于所述第二通道的底端以形成第二状态时，所述连接杆与所述第一通道靠近转轴的一端面之间形成间隙；所述弹性元件处于拉伸状态。4.根据权利要求1所述的脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，所述踏板伸出所述箱本体的一端设置脚踏部。5.根据权利要求4所述的脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，沿x向，所述转轴与所述连接杆之间的距离a1小于所述连接杆与脚踏部之间的距离a2。6.根据权利要求1所述的脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，所述底板转动安装于所述箱本体的底部；所述底板和所述箱本体之间形成卡扣结构。7.根据权利要求1所述的脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，所述弹性元件为一弹簧。8.根据权利要求1所述的脚踏式封闭碎土筛土一体机，其特征在于，所述碎土锤的底面设置钢刺。
技术总结
本实用新型提出了一种脚踏式封闭碎土筛土一体机，包括一封闭结构的箱体，箱体包括一端面敞开的箱本体和滑动安装于箱本体敞开端面上的进料板；进料板上开设沿Z向分布第二通道；箱本体内由上至下依次设置固定筒、连接杆和碎土锤；固定筒固定于箱本体的顶部，固定筒下端面敞开且套设于连接杆；固定筒内固定一弹性元件，连接杆与弹性元件连接；连接杆的下端固定碎土锤；碎土锤的下方设置筛网，筛网可拆卸地安装于箱本体的内壁；箱本体内转动安装一沿Y向分布的转轴，转轴上套设一踏板，踏板上开设供连接杆穿过且沿X向分布的第一通道；踏板远离转轴的一端穿过第二通道以伸出箱本体。本实用新型可提高碎土效率并减少粉尘污染。实用新型可提高碎土效率并减少粉尘污染。实用新型可提高碎土效率并减少粉尘污染。
技术研发人员：刘辉 梁传扬 吴跃东 刘坚 刘世旭 宋远卓
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2020.11.18
技术公布日：2021/9/28
声明：
“脚踏式封闭碎土筛土一体机” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：河海大学
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2025年03月25日 ~ 27日 
