CN102798547A - 一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，包括：车体、升降装置和采样机构，所述升降装置一端与车体铰接，另一端设置有采样支架平台；所述采样机构与所述采样支架平台铰接；所述采样机构和所述采样支架平台之间设置有采样支架平台油缸，所述液压油缸的一端与所述采样支架平台铰接，其另一端与所述采样机构铰接；采样机构包括采样支架、采样头传动管和提拉系统，采样头传动管可滑动的设置在采样支架上，且在提拉系统的作用下沿采样支架滑动；提供一种机动、灵活、操作方便的机械化采制样装置；可代替大部分的人工采样作业，其自身结构简单、成本低、使用方便，并且对使用环境限制条件少，便于推广使用。

Description

一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种煤炭机械化采样装置，尤其涉及一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机及其使用方法。 

背景技术

煤炭分析是煤炭质量监测和质量控制的基础工作。只有煤炭分析的数据准确，才能正确评定煤炭质量并实行质量控制。在煤炭分析总误差中，采样误差占的比重最大，采样方差占总方差的80%，制样占16%，化验仅占4%。因此，为了获得准确的煤炭分析结果，首先从被分析的批煤中采取具有代表性的样品，然后将之无偏差地制备成分析试样。为此，世界各国和国际标准化组织（ISO）都专门制定了煤炭采样和制样的方法标准，包括机械采样和人工采样方法标准。但人工采样有许多缺点，最大的问题是存在人为误差。这种误差与采样人员的技术熟练程度、特别是职业道德有关，其次是劳动强度大，安全性差，但为了便于操作、减轻劳动强度、保证操作人员安全，采样规程又往往制定得比较简单，从而降低了采样精密度和带来偏差。 

煤炭机械化采样准确、快速、劳动强度低，特别是能避免人为误差。取样器（俗称采样头）是机械化采样系统的关键部件，取样器的性能，直接影响机械化采样系统的客观性和公正性。国际标准ISO13909《煤和焦炭-机械化采样方法》，国家标准GB/T19494《煤炭机械化采样》和GB475-2008《商品煤样人工采取方法》中对采样方法和采样器性能都有严格的规定。国内外现有的静止煤炭采样器，存在设备庞大，且为固定式，机动性差，较难适应物流现场的多样化变化，远不能满足我国煤炭产品采样要求。 

目前，传统的采样方式，是通过工人携带便携式采样机，进入到运输煤炭的火车车皮或汽车承载箱内，对煤炭进行人工采样，由于对同一批次的煤炭需要进行多次采样，因此采样方式效率很低，工人劳动强度大。 

人们为了解决这一问题，研发出一些煤炭采样机，并运用在实际生产中。如中国专利文献CN88204022U公开一种铁路运煤车皮的自动采样机，包括采样铲、行走小车、起落架、门型架和电控系统组成，其在铁轨两侧设置立柱，并在铁轨上方安装一门型架，使得运煤车皮从门型架下方通过，然后通过下方起落架，并利用起落架上的采样铲对运煤车皮中的煤炭进行采样，从而获得煤炭样本；再如中国专利文献CN200996904Y公开的一种煤料采样机小车防抬装置，其说明书中公开了一种桥式双梁煤料采样机，其采用横跨在两端大车主梁上的安装沿轨道依靠行走轮行走的小车，使得安装在小车上的升降采样机构行走到位，然后通过升降采样机构，对运输车承载箱内的煤炭进行采样，从而获得煤炭样本。 

以上两种装置，均实现了机械化采取煤炭样本，但其均需要在运输装置行走的方向上单独设置庞大的采样装置，其机体庞大、构造复杂、且整体价格较高，不利于推广使用。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，针对目前机械化采制样系统技术手段，提供一种新的设计理念，提供一种机动、灵活、操作方便的机械化采制样装置。可代替大部分的人工采样作业。其自身结构简单、成本低、使用方便，并且对使用环境限制条件少，便于推广使用。 

为达此目的，本发明采用以下技术方案： 

一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，包括：车体、 升降装置和采样机构，所述升降装置一端与车体铰接，另一端设置有采样支架平台； 

所述采样机构与所述采样支架平台铰接； 

所述采样机构和所述采样支架平台之间设置有采样支架平台油缸，所述液压油缸的一端与所述采样支架平台铰接，其另一端与所述采样机构铰接。 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述采样机构包括采样支架、采样头传动管和提拉系统，所述采样头传动管可滑动的设置在采样支架上，且在提拉系统的作用下沿采样支架滑动。 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述提拉系统包括上链轮、下链轮和链条，所述上链轮和下链轮可转动的安装在所述采样支架上，所述链条绕所述上链轮和下链轮形成封闭环，所述采样头传动管的一端设置有固定座，所述固定座固定安装在所述链条上，所述上链轮或下链轮上安装有驱动装置。 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述固定座的两端均设置有一个滑轮，所述滑轮与设置在所述采样支架上的滑轨可滑动连接。 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述采样支架下端设置有一个导向座，所述导向座上具有两个对称设置且具有凹槽的导向轮， 

所述采样头传动管位于两导向轮之间，且所述导向轮对所述采样头传动管具有定位的作用。 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述驱动装置为双向液压马达。 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述升降装置和所述车体之间设置有门倾斜油缸，所述门倾斜油缸一端与升降装置铰接，另一端与车体铰接。 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述升降装置包括外支架和内支架，所述外支架和所述内支架通过支架滑轮连接，且两者之间设置有升降油缸，升降油缸的一端与外支架连接，另一端与内支架连接； 

作为上述以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的一种优选方案，所述采样机构和所述采样支架平台交点所在的水平面与所述液压油缸之间存在一定的角度。 

一种使用以叉车为载体移动式快速煤炭采样机的方法，其特征在于，包括： 

步骤一：移动叉车使叉车位于临近火车车厢的位置，控制门倾斜油缸伸缩，调整升降装置和车厢之间的间距，控制升降装置的升降油缸伸缩，使升降装置的内支架升高，当采样机构的采样头高于火车车厢时，内支架停止升高； 

步骤二：采样支架平台油缸开始伸缩，使采样机构绕着采样支架平台旋转，当采样机构的采样头完全位于火车车厢上部后，采样机构停止旋转，在采样结构旋转过程中确保采样机构和车厢上空的高压线之间的距离保持在1米以上； 

步骤三：打开驱动装置，使其带动链条转动，固定在链条上的固定座同链条一起移动，同时采样机构的采样头传动管向下移动，同时打开固定座上的液压马达，液压马达带动采样头传动管旋转，当采样头传动管深入煤层完成采样后，驱动装置旋转，带动与固定座连接的采样头传动管向上移动； 

步骤四：当采样头传动管回到初始位置后，叉车移动，并降下内支架，取出采样头传动管中的煤样品完成采样步骤。 

本发明的有益效果为：本发明通过提供了一种以叉车为载体移动式快速煤 炭采样机，其通过安装在叉车车架上的升降系统以及安装在升降系统上采样机构，通过叉车的移动，升降系统的升降，以及升降系统和采样系统之间设置的采样支架平台油缸的伸缩式采样系统可以旋转，从而可以使采样装置在高压线和火车箱之间的有限的空间内为与安装的位置，并且完成采样，代替了原有的人工采样，实现了机械化作业，同时解决了传统采样机机体庞大、构造复杂、整体设备采购费用高等缺点，更加便于推广使用；采用叉车作为采样装置的载体，改造方便、且费用较低，同时叉车对使用环境的要求较少，便于在不同工作场地使用，极大的扩展了采样机的使用范围。 

附图说明

图1是本发明具体实施方式1提供的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机的立体图。 

图2是本发明具体实施方式1提供的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机的主视图。 

图3是本发明具体实施方式1提供的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机的使用状态图。 

图4是本发明具体实施方式1提供的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机的又一种使用状态图。 

其中：1：车体；2：升降装置；3：采样机构；4：高压线；5：火车车厢；11：门倾斜油缸；21：采样支架平台；22：外支架；23：内支架；24：升降油缸；211：采样支架平台油缸；221：外支架滑轨；231：内支架滑轮；31：采样支架；32：采样头传动管；33：提拉系统；311：滑轨；312：导向座；321：固定座；322：采样头；331：上链轮；332：下链轮；333：链条；334：驱动装置；3211：滑轮；3212：液压马达。 

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 

如图1～4所示，一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，包括车体1、升降装置2和采样机构3，升降装置2一端与车体1铰接，其另一端设置有采样支架平台21，采样机构3与采样支架平台21铰接，采样机构3和采样支架平台21之间设置有采样支架平台油缸211，采样支架平台油缸211一端与采样支架平台21铰接，另一端与采样机构3铰接，采样机构3和采样支架平台21交点所在的平面与采样支架平台油缸211存在一定的角度，在此实施方式中，采样支架平台21的一端与采样机构3铰接，其另一端与采样支架平台油缸211铰接，采样支架平台油缸211与采样支架平台21存在一定的夹角，并且采样支架平台油缸的另一端与采样机构3铰接。 

采样机构3包括采样支架31、采样头传动管32和提拉系统33，采样头传动管32可滑动的设置在采样支架31上，且采样头传动管32在提拉系统33的作用下沿采样支架31滑动。提拉系统33包括上链轮331、下链轮332和链条333，上链轮331和下链轮332可转动的安装在采样支架31上，链条333绕上链轮331和下链轮形成封闭环，采样头传动管32的一端设置有固定座321，固定座321固定安装在链条333上，上链轮331或下链轮332上安装有驱动装置334，采样头传动管32的另一端端设置有采样头321，采样头321用于对煤炭的采集，固定座321上还设置有驱动电机3211，用于控制采样头传动管32的旋转，可以在采样头传动管32插入煤层时减小阻力，方便插入，在本发明中，上链轮331上安装有驱动装置334，驱动装置334为双向液压马达。 

在本发明中，采样支架31为矩形框结构，上链轮331安装在采样支架31的框内上部，下链轮332安装在框内下部，且与采样头传动管32平行的两条边 的内侧还分别设置有滑轨311。 

固定座321的两端均设置有一个滑轮3211，滑轮3211与设置在采样支架31上滑轨311可滑动连接。 

采样支架31的下端还设置有一个导向座312，所述导向座312上设置有两个对称设置且具有凹槽的导向轮3121，采样头传动管32位于两导向轮3121之间，且导向轮3121对采样头传动管起到定位的作用。 

升降装置2和车体1之间设置有门倾斜油缸11，门倾斜油缸11一端与升降装置2铰接，另一端与车体1铰接。 

升降装置2包括外支架22和内支架23，外支架22和内支架23之间通过支架滑轮231连接，且两者之间设置有升降油缸24，升降油缸24一端与外支架22铰接，另一端与内支架23铰接，在实施方式中，内支架23和外支架22均在矩形框结构，内支架23设置在外支架22内部，外支架22与内支架23滑动方向平行的两个侧边的内侧均设置有一条外支架滑轨221，内支架滑轮231在外支架滑轨221中滑动。 

如图4所示，一种使用叉车式煤料采样机的方法，其特征在于，包括： 

步骤一：移动叉车使叉车位于临近火车车厢的位置，控制门倾斜油缸伸缩，调整升降装置和车厢之间的间距，控制升降装置的升降油缸伸缩，使升降装置的内支架升高，当采样机构的采样头高于火车车厢时，内支架停止升高； 

步骤二：采样支架平台油缸开始伸缩，使采样机构绕着采样支架平台旋转，当采样机构的采样头完全位于火车车厢上部后，采样机构停止旋转，在采样机构旋转过程中确保采样机构和车厢上空的高压线之间的距离保持在1米以上； 

步骤三：打开驱动装置，使其带动链条转动，固定在链条上的固定座同链条一起移动，同时采样机构的采样头传动管向下移动，同时打开固定座上的驱 动电机，驱动电机带动采样头传动管旋转，当采样头传动管深入煤层完成采样后，驱动装置翻转，带动与固定座连接的采样头传动管向上移动； 

步骤四：当采样头传动管回到初始位置后，叉车移动，并降下内支架，取出采样头传动管中的煤样品完成采样步骤。 

在火车车厢5里进行采样，由于火车车厢上部有高压线4的存在，为了防止出现触电，大部分大型机械不能使用，只能采用人工采样，但是人工采样效率比较低，本发明提供的叉车式煤料采样机只要通过移动叉车，等叉车移动到合适的位置时，通过采样支架平台油缸211调整升降装置2的倾角，在通过升降油缸调整升降装置2的高度，当升降装置2的采样支架平台21位于合适的高度时，通过采样支架平台油缸211旋转采样机构3使采样机构3位于合适的位置，打开驱动装置334，使上链轮331转动并带动固定在链条333上的固定座321移动，固定座和采样头传动管32为一体式机构，所以采样头传动管32向下移动，在采样头传动管32向下移动的同时，为了方便采样头322方便进入煤层，打开固定座321上液压马达3212，使其带动采样头传动管32旋转，当采样头传动管完成采样后，采样机构反向转动，采样机构32在链条333的带动下向上移动，同时叉车后退，然后升降装置2下降，取出样品。 

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。 

Claims (10)

1.一种以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，包括：车体、升降装置和采样机构，所述升降装置一端与车体铰接，另一端设置有采样支架平台；

所述采样机构与所述采样支架平台铰接；

所述采样机构和所述采样支架平台之间设置有采样支架平台油缸，所述液压油缸的一端与所述采样支架平台铰接，其另一端与所述采样机构铰接。

2.根据权利要求1所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述采样机构包括采样支架、采样头传动管和提拉系统，所述采样头传动管可滑动的设置在采样支架上，且在提拉系统的作用下沿采样支架滑动。

3.根据权利要求1所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述提拉系统包括上链轮、下链轮和链条，所述上链轮和下链轮可转动的安装在所述采样支架上，所述链条绕所述上链轮和下链轮形成封闭环，所述采样头传动管的一端设置有固定座，所述固定座固定安装在所述链条上，所述上链轮或下链轮上安装有驱动装置。

4.根据权利要求3所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述固定座的两端均设置有一个滑轮，所述滑轮与设置在所述采样支架上的滑轨可滑动连接。

5.根据权利要求3所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述采样支架下端设置有一个导向座，所述导向座上具有两个对称设置且具有凹槽的导向轮，

所述采样头传动管位于两导向轮之间，且所述导向轮对所述采样头传动管具有定位的作用。

6.根据权利要求3所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述驱动装置为双向液压马达。

7.根据权利要求1所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述升降装置和所述车体之间设置有门倾斜油缸，所述门倾斜油缸一端与升降装置铰接，另一端与车体铰接。

8.根据权利要求7所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述升降装置包括外支架和内支架，所述外支架和所述内支架通过支架滑轮连接，且两者之间设置有升降油缸，升降油缸的一端与外支架连接，另一端与内支架连接；

9.根据权利要求1所述的以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机，其特征在于，所述采样机构和所述采样支架平台交点所在的水平面与所述液压油缸之间存在一定的角度。

10.一种使用以叉车为载体的移动式快速煤炭采样机的方法，其特征在于，包括：

步骤一：移动叉车使叉车位于临近火车车厢的位置，控制门倾斜油缸伸缩，调整升降装置和车厢之间的间距，控制升降装置的升降油缸伸缩，使升降装置的内支架升高，当采样机构的采样头高于火车车厢时，内支架停止升高；

步骤二：采样支架平台油缸开始伸缩，使采样机构绕着采样支架平台旋转，当采样机构的采样头完全位于火车车厢上部后，采样机构停止旋转，在采样结构旋转过程中确保采样机构和车厢上空的高压线之间的距离保持在1米以上；

步骤三：打开驱动装置，使其带动链条转动，固定在链条上的固定座同链条一起移动，同时采样机构的采样头传动管向下移动，同时打开固定座上的液压马达，液压马达带动采样头传动管旋转，当采样头传动管深入煤层完成采样后，驱动装置旋转，带动与固定座连接的采样头传动管向上移动；

步骤四：当采样头传动管回到初始位置后，叉车移动，并降下内支架，取出采样头传动管中的煤样品完成采样步骤。

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