CN102564803B - 螺旋旋入式采样器及采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种螺旋旋入式采样器，其包括上部的采样杆和下部的螺旋提升器，所述螺旋提升器包括螺旋芯轴和绕设于该螺旋芯轴外的螺旋叶片，用于承载所采物料的所述螺旋叶片的上表面沿所述螺旋提升器的径向呈下凹的圆弧面延伸。与现有技术相比，本发明的螺旋旋入式采样器及采样装置具有结构简单、下行阻力小、采样速度快、故障率大幅降低、可靠性高、设备维护简便、工作效率高等优点。

Description

螺旋旋入式采样器及采样装置

技术领域

本发明涉及一种物料采样设备及其组成部件，尤其涉及一种采样器及带有该采样器的采样装置。

背景技术

目前，国内对火车、汽车装载的物料进行机械采样的采样装置有外筒不旋转螺旋钻取式、外筒旋转螺旋钻取式、旋入抓斗式、插入抓斗式等多种，所有这些方式，均存在结构复杂，维修维护困难，成本高等缺陷。

就采样方式而言，目前尚有部分企业仍采用人工采样的方式，在进行大块物料的采样时，工人要扛着大筐爬到火车车厢上去采样，不仅劳动强度大，安全系数低，而且采制的试样代表性、稳定性均波动较大，直接影响到检验结果的准确性。也有很少的企业采用了全自动的采样方式，但从现有采样制样系统的研发过程来看，遇到了一系列技术瓶颈。例如，部分企业生产的采样装备主要由减速机、传动轴、取样斗、大小车组成，该取样斗只能取得物料表层的物料子样，使得样品不具有代表性；还有部分企业研制的采样装置在采样过程中对样品的粒度进行了破碎，这使得取到的样品粒度不再具有真实性；还有些企业研制的采样装置在卸料的时候会出现堵塞、外泄等现象。

当然，现有采样装置最普遍的问题是只能采取粉末状松散物料，而碰到物料中有大而硬的块状物料(如煤矸石)或者所要采取的物料全部为块状物料时，其无法达到采样深度，或者即使达到采样深度也无法顺利完成采样；由于大块物料无法采集到，采样的重量容积也就难以达到国家及行业规定的按物料不同粒度所设定的重量容积，这便会造成所采集到的样品缺乏代表性，无法满足有关采样的标准要求。

基于规模化生产和精细化操作的需要，各大企业均对自动采样装置有着更高的要求，尤其是对能够采取各种类型的物料(包括粉末状物料、松散物料、板结物料或者大块大颗粒物料等)、适应各种场合要求、并能客观真实反映样品状况的通用型采样装置有着更为迫切的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、下行阻力小、采样速度快、故障率大幅降低、可靠性高、设备维护简便、工作效率高的螺旋旋入式采样器和装有该螺旋旋入式采样器的采样装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种螺旋旋入式采样器，其包括上部的采样杆和下部的螺旋提升器，所述螺旋提升器包括螺旋芯轴和绕设于该螺旋芯轴外的螺旋叶片，用于承载所采物料的所述螺旋叶片的上表面沿所述螺旋提升器的径向呈下凹的圆弧面延伸(更具体的说，在过螺旋提升器中心轴的轴向剖面上看，所述螺旋叶片的上表面由外向内呈一下凹状的圆弧线)。现有的螺旋叶片的上表面一般是由外向内呈一倾斜的平面向下延伸，经过我们长期的生产实践及反复的实验研究发现，将该螺旋叶片上表面设计成倾斜的平面，虽然能够有效地采抓物料，但抓取量相对较少，物料容易卸落，尤其是在抓取大块物料的时候，物料采集量更加受到局限，而本发明技术方案中对螺旋叶片上表面的形状做了特殊设计，使螺旋叶片的上表面沿所述螺旋提升器的径向呈下凹的圆弧面延伸，这样螺旋叶片类似于盘形，相同直径的螺旋叶片有了更大的空间，螺旋叶片的承载面也得以有效增大；同时由于螺旋叶片设计呈下凹状，靠近边缘的翘尾部能形成有效阻挡，使所采物料的大粒度样品不易滑落，且不破坏其粒度，螺旋叶片上物料的堆积更加稳固，更有利于采集大块状物料，使采取的物料样品更加具有真实性和代表性，进而有利于保证采样结果的准确性和精确性。由于此类型的螺旋叶片加工复杂，成本较高，且在本领域普通技术人员看来，一般难以想到将改进的着眼点放在螺旋叶片的上表面上，因此本发明的上述技术方案并不容易想到，而且本领域技术人员也难以预见到上述技术方案能产生很好的技术效果。

上述的螺旋旋入式采样器中，所述螺旋叶片可以是直接固接到螺旋芯轴的侧面上，这种情形下螺旋叶片的上表面和/或下表面与所述螺旋芯轴的侧面相接的连接部便存在一个夹角，尤其是对于螺旋叶片承载面(即上表面)上的夹角来说，该夹角一般为锐角，这样在采样器卸料时夹角处特别容易存在积料，进而形成板结，这样不仅会影响采样器的取样量，而且会影响后续采样分析的精度。本发明在优选的方案中对前述连接部做出了改进，即将所述螺旋叶片的上表面和/或下表面与所述螺旋芯轴的侧面相接的连接部通过一曲面光滑过渡，在剖面图上看，原来的锐角转角处便转化为一光滑的圆角过渡，这便解决了此处存在积料的问题，采样时不会产生角粘附，因此采样不受物料水份的限制，不粘不堵。另外，由于螺旋提升器在采样时其表面在旋转中向下并与物料接触摩擦，因此该大圆弧的拐角设计还具有自清洗的功能效果，在连续采集不同的物料样品时，不会因为转角处的积料产生交叉污染。

上述的螺旋旋入式采样器中，所述螺旋芯轴的侧面优选呈圆柱面或类圆锥面，当所采样料为焦炭、矿石等不容易粘附的物料时可采用圆柱状的螺旋芯轴，当样料为湿煤、粉料等容易粘附的物料时优选采用圆锥形芯轴。最优选是呈一倒圆锥面(锥角优选小于90°)，这样便能使采样器像木螺丝样真正旋入所采的物料中，这不仅能够减小采样器的驱动力，减小驱动装置的运行功率，而且能够使采样器更好地深入到物料底层，使所采的样料更具代表性。

上述的螺旋旋入式采样器中，该采样器的头部及螺旋叶片均可采用耐磨材料制作，所述螺旋提升器的底部可优选设置一钻头，钻头优选采用耐磨材料制作，以便于本发明的采样器能够更好地应用于大块状物料的采集，使采样器不致因大块状物料而运行受阻。

上述的螺旋旋入式采样器中，螺旋叶片表面应打磨光滑，所述螺旋叶片的螺距S优选为80mm～450mm；所述螺旋叶片的直径D优选为Φ100mm～Φ500mm。通过对螺旋叶片的尺寸进行进一步的优化设计，能够使螺旋叶片在采集量、自重和功耗上达到最好的优化和平衡，这也是我们经过反复试验后设计确定的技术参数。当然，螺旋叶片的参数不限于上述优选的方案，螺旋叶片的形状、螺旋叶片与螺旋芯轴的夹角等均可根据物料的物理特性作适当变化和调整。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种无外筒采样装置，其主要包括机架，所述机架的中部穿过设有上述的螺旋旋入式采样器，所述螺旋旋入式采样器外不套设外筒，所述机架的底部靠近所述螺旋旋入式采样器的位置安装有定量刮板。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种带外筒的采样装置，其包括有机架，所述机架的中部穿过设有一中空的外筒定量装置，所述外筒定量装置的内腔套设有上述的螺旋旋入式采样器，所述外筒定量装置包括一可沿所述采样杆上下滑动(垂直升降)的中空筒，所述外筒定量装置的底部设有可收纳所述螺旋提升器的定量腔；所述定量腔的顶部固接有外筒刮板。

作为对上述带外筒的采样装置的进一步改进，所述外筒定量装置的外表面开设有螺旋导向槽，所述机架的底部固定有一伸入所述螺旋导向槽内的销轴。当所述外筒定量装置在采样器的带动下发生上下滑动时，由于受所述销轴与螺旋导向槽的共同约束作用，使外筒定量装置形成了一边升降一边旋转的螺旋式升降运动，而外筒定量装置的螺旋式升降运动又将带动设于定量腔顶部的外筒刮板进行转动，进而在采样器的提升过程中同时实现了对螺旋提升器上物料的刮料。

本发明的上述带外筒的采样装置，能够保证外筒定量装置不进入料层以下(因为外筒定量装置为一可沿所述采样杆上下滑动的中空筒，采样时外筒定量装置会停留在料层表面)，这使得本发明螺旋旋入式采样器的下行阻力大大减小，动力要求也相应降低，更加的节能降耗。此外，不论是无外筒采样装置中设置的定量刮板还是带外筒的采样装置中设置的外筒刮板，其都具有刮除和排出螺旋提升器提升时(不旋转)带出的多余物料的功能，使螺旋提升器取出的物料样品能够定量准确。

与现有技术相比，本发明的螺旋旋入式采样器及采样装置具有结构简单、下行阻力小、采样速度快、故障率大幅降低、可靠性高、设备维护简便、工作效率高等优点；本发明的采样器不仅能够适用于各种类型物料的采样，尤其能够应用于大块状物料(例如大块矸石等硬物料)的采样，能对大块状物料直接进行提取，进料粒度大，且不会卡阻；因此，本发明的采样器不受物料粒度影响，其能将确定粒度以下的任意粒度大小的物料直接旋入螺旋叶片间，适应范围大大增加。另外，由于本发明采样器工作时不会有外筒进入料面以下，旋入式采样器的螺旋提升器旋入物料层后，采样阻力更小，采样深度更大；采样下行速度更快，采样时间大大缩短。采样器能在车底50mm以上的全深度上的任何部位进行随机选点采样，通过上中下分层，平面范围内分区，计算机随机选点，三点组成一全深度样料，公正的体现整车厢物料的品质。由于本发明的采样器直径较大，长度较长，单次采取的子样量更大，所以采样更具代表性。遇到过大阻力时采样器可设置机械过载安全保护装置和电气安全保护装置，且可靠、灵敏，使采样器不会因过载而受损。本发明的旋入式采样器直接旋入物料层中，磨损小，这有利于延长采样器的使用寿命。综上，本发明的螺旋旋入式采样器和采样装置具有广阔的市场前景。

附图说明

图1为本发明实施例1螺旋旋入式采样器的立体图。

图2为本发明实施例1螺旋旋入式采样器沿轴向的剖视图。

图3为本发明实施例2的无外筒采样装置在旋入料层下进行采样时的工作状态示意图。

图4为本发明实施例2的无外筒采样装置在提出料层后靠近机架底部时的工作状态示意图。

图5为本发明实施例2的无外筒采样装置在被刮除多余物料后的工作状态示意图。

图6为本发明实施例3的带外筒的采样装置在旋入料层下进行采样时的工作状态示意图。

图7为本发明实施例3的带外筒的采样装置在提出料层后进入外筒定量装置时的工作状态示意图。

图8为本发明实施例3的带外筒的采样装置在被刮除多余物料后的工作状态示意图。

图9为本发明实施例3的带外筒的采样装置提升至最高位时的工作状态示意图。

图10为本发明对比例螺旋旋入式采样器的立体图。

图11为本发明对比例螺旋旋入式采样器沿轴向的剖视图。

图12为本发明实施例4带外筒的采样装置的结构示意图。

图例说明：

1、采样杆；2、螺旋提升器；21、螺旋芯轴；22、螺旋叶片；23、连接部；3、钻头；4、机架定量装置；41、定量刮板；5、外筒定量装置；51、外筒；52、外筒刮板；6、机架；7、滑键；8、中空筒；9、采样杆台阶；10螺旋导向槽；11销轴。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步的说明。

实施例1：

一种如图1～图2所示的本发明的螺旋旋入式采样器，其包括上部的采样杆1和下部的螺旋提升器2，螺旋提升器2包括螺旋芯轴21和绕设于该螺旋芯轴21外的螺旋叶片22，用于承载所采物料的螺旋叶片22的上表面沿螺旋提升器2的径向呈下凹的圆弧面延伸(更具体的说，在过螺旋提升器2中心轴的轴向剖面上看，螺旋叶片22的上表面由外向内呈一下凹状的圆弧线)。本实施例中螺旋芯轴21的侧面呈一倒圆锥面，这样便能使采样器像木螺丝样真正旋入所采的物料中，这不仅能够减小采样器的驱动力，减小驱动装置的运行功率，而且能够使采样器更好地深入到物料底层，使所采的样料更具代表性。本实施例中，螺旋叶片22的螺距S为88mm；螺旋叶片的直径D为175mm。

图10和图11示出了本发明的一种对比例，该对比例的螺旋叶片的上表面沿螺旋提升器的径向并不是呈一圆弧面延伸，而是呈一平面延伸，相应的从其轴向剖视图来看(图11)，对比例中螺旋叶片的上表面由外向内并不是呈一下凹状的圆弧线，而是呈一倾斜直线。相比对比例，本发明技术方案中对螺旋叶片22上表面的形状做了特殊设计，使螺旋叶片22的上表面沿螺旋提升器2的径向呈下凹的圆弧面延伸，这样螺旋叶片类似于盘形，相同直径的螺旋叶片22有了更大的空间，螺旋叶片22的承载面也得以有效增大；同时由于螺旋叶片22设计呈下凹状，靠近外部边缘的翘尾部能形成有效阻挡，使所采物料的大粒度样品不易滑落，且不破坏其粒度，螺旋叶片22上物料的堆积更加稳固，更有利于采集大块状物料，使采取的物料样品更加具有真实性和代表性，进而有利于保证采样结果的准确性和精确性。

本发明的螺旋旋入式采样器中，螺旋叶片22可以是直接固接到螺旋芯轴21的侧面上，这种情形下螺旋叶片22的上表面和/或下表面与螺旋芯轴21的侧面相接的连接部23便存在一个夹角α(参见图11)，对于螺旋叶片22承载面(即上表面)上的夹角来说，该夹角α-般为锐角，这样在采样器卸料时夹角处特别容易存在积料，进而形成板结，这样不仅会影响采样器的取样量，而且会影响后续采样分析的精度；本实施例中对前述连接部23处作了改进，即将螺旋叶片的上表面和/或下表面与螺旋芯轴的侧面相接的连接部23通过一曲面光滑过渡，在图2所示的剖视图上看，原来的锐角转角处便转化为一光滑的圆角过渡，这便解决了此处存在积料的问题，采样时不会产生角粘附，因此采样不受物料水份的限制，不粘不堵。另外，由于螺旋提升器2在采样时其表面在旋转中向下并与物料接触摩擦，因此该大圆弧的拐角设计还具有自清洗的功能效果，在连续采集不同的物料样品时，不会因为转角处的积料产生交叉污染。

本发明的螺旋旋入式采样器中，螺旋叶片22采用耐磨材料制作，螺旋提升器2的底部设置一钻头3，钻头3采用耐磨材料制作，以便于本发明的采样器能够更好地应用于大块状物料的采集，使采样器不致因大块状物料而运行受阻。

实施例2：

一种如图3～图5所示的本发明的无外筒采样装置，其主要包括机架6，机架6的中部穿过设有上述实施例1的螺旋旋入式采样器，螺旋旋入式采样器外不套设外筒，机架6的底部靠近螺旋旋入式采样器的位置安装有一机架定量装置4，机架定量装置4主要由固定在机架6底部的定量刮板41组成。

该无外筒采样装置的工作原理为：先将螺旋旋入式采样器提升至最高点(最高点位于机架6的底部)，使螺旋叶片22分布的空间轮廓顶部与机架6底部安装的定量刮板41相接触；如图4所示，螺旋旋入式采样器从料层内垂直提升时除螺旋叶片22上表面带有物料以外，在螺旋叶片22分布的空间轮廓上方、采样杆1的外侧也会带出一段多余的物料，受物料安息角和粘附特性的共同作用，多余的物料呈圆锥形；多余的物料在被提升至最高点的过程中，相对静止的定量刮板41从上至下垂直切入多余的物料中，螺旋旋入式采样器在最高点原地旋转，多余的物料受定量刮板41的阻碍圆锥形解体掉落至料堆表面，此时如图5所示，螺旋旋入式采样器上只保留有螺旋叶片22上表面的物料，即所采子样，螺旋旋入式采样器随机架6移动到卸料点反向旋转卸出子样，完成整个采样动作。

实施例3：

一种如图6～图9所示的本发明带外筒的采样装置，其包括有机架6，机架6的中部穿过设有一中空的外筒定量装置5，外筒定量装置5的内腔套设有上述实施例1的螺旋旋入式采样器，该螺旋旋入式采样器中靠近螺旋提升器2的采样杆1底部设有一采样杆台阶9，外筒定量装置5包括一可沿采样杆1上下滑动(垂直升降)的中空筒8和中空筒8底部固接的外筒51，中空筒8和采样杆1间隙配合，中空筒8外表面设有滑键7，滑键7与机架6底板的通孔滑键槽配合，位于外筒定量装置5底部的外筒51设有可收纳螺旋提升器2的定量腔；定量腔的顶部固接有外筒刮板52，中空筒8通过外筒刮板52与外筒51固接。本实施例的外筒51采用环形的梳齿结构，其主要由一圈竖直棒条构成，为提高竖直棒条的强度可在竖直棒条下端设置一圆环，并通过该圆环将多个竖直棒条连接成一整体，防止单个竖直棒条在长期使用中出现歪斜变形现象。上述滑键7、中空筒8、外筒51和外筒刮板52构成了外筒定量装置5的主体框架，该主体框架只能沿轴向滑动并受滑键7限制不能转动。受重力作用，该主体框架通过中空筒8下端面可以直接落在采样杆台阶9上或者直接落在料堆表面上被料堆托住。采样杆1有轴向升降运动和圆周正反旋转两个运动，在螺旋旋入式采样器未接触料层时，中空筒8受重力作用其下端面始终与采样杆台阶9上端面接触，当采样杆1作轴向升降运动时，外筒定量装置5的主体框架也随之作轴向的上下升降运动。

本实施例的采样装置的工作原理及过程如下：

(1)旋入料层：如图6所示，采样杆1带动螺旋提升器2下钻(边下降边正向旋转)，外筒定量装置5的主体框架随同采样杆台阶9下行，在料堆表面外筒51受到料堆的阻碍停止了下行，随后，外筒定量装置5的主体框架被料堆托住呈静止状态，而螺旋提升器2继续下钻到达料堆预定深度；

(2)采集样料：如图7所示，当螺旋提升器2停止下钻向上提升，将螺旋叶片22上方的物料提出料层，螺旋叶片22进入外筒定量装置5的定量腔内，采样杆台阶9的上端面与中空筒8的下端面相接触；提出的物料分上下两段，下段物料指分布在螺旋叶片22轴向高度范围内的物料，下段物料是真正要采集的样料；而上段物料是指分布在采样杆1的轴向高度范围内的物料，上段物料遵循松散物料安息角的自然规律并呈圆锥状，上段物料是要去除的物料，上段物料从外筒刮板52之间的空隙通过并被外筒刮板52纵向穿透；

(3)去除余料：如图8所示，采样杆1带动螺旋提升器2在料层表面低速旋转，外筒51外的上部物料在旋转的过程中受静止的外筒刮板52的阻碍产生松动，跌落至下方料堆；

(4)完成卸料：如图9所示，采样杆1带动螺旋提升器2提升到最高位，采样杆台阶9托住外筒定量装置5的主体框架使其同步提升到最高位；然后将采样装置整体移动到卸料点，螺旋提升器2高速反向旋转，将螺旋叶片22表面的样料从下方卸出。

实施例4：

一种如图12所示的外筒升降时有旋转运动的采样装置，其主体构架与实施例3中的采样装置相类似，同样包括有机架6，机架6的中部穿过设有一中空的外筒定量装置5，外筒定量装置5的内腔套设有上述实施例1的螺旋旋入式采样器，该螺旋旋入式采样器中靠近螺旋提升器2的采样杆1底部设有一采样杆台阶9。外筒定量装置5包括一可沿采样杆1上下滑动(垂直升降)的中空筒8和中空筒8底部固接的外筒51，中空筒8和采样杆1间隙配合。位于外筒定量装置5底部的外筒51设有可收纳螺旋提升器2的定量腔；定量腔的顶部固接有外筒刮板52，中空筒8通过外筒刮板52与外筒51固接。区别于实施例3，本实施例的中空筒8外表面不设置滑键7，本实施例的外筒51也不必采用环形的梳齿结构，但是本实施例的中空筒8外表面自上而下开有螺旋导向槽10，机架6的底部固定有一伸入螺旋导向槽10内的销轴11，中空筒8上下滑动时受销轴11对螺旋导向槽10的约束作用形成了边升降边转动的合成运动，由于中空筒8与外筒刮板52固接，因此外筒刮板52也随之作边升降边转动的合成运动。上述中空筒8、外筒51和外筒刮板52构成了外筒定量装置5的主体框架，该主体框架均可作边升降边转动的合成运动。受重力作用，该主体框架通过中空筒8下端面可以直接落在采样杆台阶9上或者直接落在料堆表面上被料堆托住。采样杆1有轴向升降运动和圆周正反旋转两个运动，在螺旋旋入式采样器未接触料层时，中空筒8受重力作用其下端面始终与采样杆台阶9上端面接触，当采样杆1作轴向升降运动时，外筒定量装置5的主体框架则随之作边升降边转动的合成运动。

由上可见，实施例4和实施例3实质性的区别是中空筒8外表面的滑键连接形式调整为螺旋导向槽10和销轴11相互约束的形式，这样在本实施例4采样装置的工作过程中，不需要在料层表面做卸除上部多余物料的动作(即上述实施例3的步骤3)，而是通过提升过程中静止的销轴11对螺旋导向槽10的约束使外筒定量装置5旋转，外筒刮板52随之将上部多余物料刮除，整个动作更连贯流畅。

Claims (10)

1.一种无外筒采样装置，包括有机架，所述机架的中部穿过设有一螺旋旋入式采样器，所述螺旋旋入式采样器外不套设外筒，所述螺旋旋入式采样器包括上部的采样杆和下部的螺旋提升器，所述螺旋提升器包括螺旋芯轴和绕设于螺旋芯轴外的螺旋叶片，其特征在于：用于承载所采物料的所述螺旋叶片的上表面沿所述螺旋提升器的径向由外向内呈下凹的圆弧面延伸；所述机架的底部靠近所述螺旋旋入式采样器的位置安装有定量刮板。

2.一种带外筒的采样装置，包括有机架，所述机架的中部穿过设有一中空的外筒定量装置，所述外筒定量装置的内腔套设有一螺旋旋入式采样器，所述螺旋旋入式采样器包括上部的采样杆和下部的螺旋提升器，所述螺旋提升器包括螺旋芯轴和绕设于螺旋芯轴外的螺旋叶片，其特征在于：用于承载所采物料的所述螺旋叶片的上表面沿所述螺旋提升器的径向由外向内呈下凹的圆弧面延伸；所述外筒定量装置包括一可沿所述采样杆上下滑动的中空筒和与该中空筒底部固接的外筒，所述外筒设有可收纳所述螺旋提升器的定量腔；所述定量腔的顶部固接有外筒刮板。

3.根据权利要求2所述的带外筒的采样装置，其特征在于：所述中空筒的外表面开设有螺旋导向槽，所述机架的底部固定有一伸入所述螺旋导向槽内的销轴。

4.根据权利要求2或3所述的带外筒的采样装置，其特征在于：所述外筒采用环形的梳齿结构。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的采样装置，其特征在于：所述螺旋叶片的上表面和/或下表面与所述螺旋芯轴的侧面相接的连接部是通过一曲面光滑过渡。

6.根据权利要求4所述的采样装置，其特征在于：所述螺旋叶片的上表面和/或下表面与所述螺旋芯轴的侧面相接的连接部是通过一曲面光滑过渡。

7.根据权利要求1～3中任一项所述的采样装置，其特征在于：所述螺旋芯轴的侧面呈圆柱面或类圆锥面，所述螺旋提升器的底部设置一钻头。

8.根据权利要求4所述的采样装置，其特征在于：所述螺旋芯轴的侧面呈圆柱面或类圆锥面，所述螺旋提升器的底部设置一钻头。

9.根据权利要求1～3中任一项所述的采样装置，其特征在于：所述螺旋叶片的螺距S为80mm～450mm；所述螺旋叶片的直径D为Φ100mm～Φ500mm。

10.根据权利要求4所述的采样装置，其特征在于：所述螺旋叶片的螺距S为80mm～450mm；所述螺旋叶片的直径D为Φ100mm～Φ500mm。