CN105136525B - 一种缩分机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及矿产采集技术领域，特别是涉及一种缩分机，其用于从样本流中获取试样，包括试样容器、试样导流板和纵向移动的往复移动机构，试样导流板倾斜设置在往复移动机构的中部，试样容器设于样本流下落位置的横向边侧，试样导流板移动过程中穿过样本流下落位置，以导流试样至试样容器，样本流下落位置位于往复移动机构移动的中段位置，试样导流板匀速移动穿过样本流下落位置。试样导流板在沿直线、且匀速移动通过样本流的下落位置时，所获得的样本流中的试验样本能够保持有序地落入试样容器，获得的试样均匀性强，进而由试样获取的试验数据信息的性能分布于整体样本流中的实际性能分布一致。避免了离析作用，不均匀现象的发生。

Description

一种缩分机

技术领域

本发明涉及矿产采集技术领域，特别是涉及一种缩分机。

背景技术

在矿产采集领域中，需要使用各种设备进行包括采集和实验等工作。其中，在对颗粒状物料进行收集取样，进而进行检测的过程中，需要使用缩分机。

近年来，在颗粒状物料收集取样过程中，旨在后续检验能够获得与整体物料相一致的性能数据分布，需要获得各部分的成分均匀一致的样本，因此，对获得样本的各部分的均匀性成为缩分机的设计目标。

现有技术中，在获得较多的颗粒状物料成批样本后，通过将成批样本进行连续倾倒，缩分机通过获得连续倾倒下来的成批样本中的一部分，来取得所需量的试验样本。缩分的含义可以理解为将成批样本通过均匀筛选，以获得代表成批样本均匀性能的一部分小批量样本。缩分比可以按体积比或重量比来计算，即在整体体积中获取一定比例的小体积样本，或在整体重量中获取一定比例重量的样本。例如，成批样本的总体积为1立方米，向下倾倒过程中，下落的样本流的截面积为1平方分米，则成批样本完全倾倒下来形成了100米长的样本流，对于缩分机，为了从这1立方米的成批样本中获得均匀的各个位置的样本，则通过在100米的样本流中，间隔获得一部分样本。在此过程中，缩分机间隔一定的时间便通过容器或导流板等装置对样本流接收一次，以此，在100米长的样本流中，从头至尾地间隔接收，进而获得的适量体积的试验样本。

而对于现有技术中的缩分机，其在获得样本流中各段试验样本后，由于缩分机的构造，使得试验样本被置于缩分机的接收容器内后产生分流，例如，密度大的试验样本在接收容器中集中在倾倒口位置，而密度小的试验样本随缩分机内部构造的倾倒惯性而散落至远离倾倒口的位置。这使得获得的试验样本的各位置的精密度不同，这种现象在本行业中作为样本离析效应难以被杜绝。由此，通过缩分机所获得的试验样本中，各个部分的精密度不均匀，这使得后续通过取用试验样本进行试验时，所获得的试验数据发生偏差。

因此，通过缩分机获得试验样本的均匀性低等缺陷成为本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种缩分机，通过本发明的应用将显著提高所获取的试验样本的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于从样本流中获取试样的缩分机，包括试样容器、试样导流板和纵向移动的往复移动机构，所述试样导流板倾斜设置在所述往复移动机构的中部，所述试样容器设于所述样本流下落位置的横向边侧，所述试样导流板移动过程中穿过所述样本流下落位置，以导流所述试样至所述试样容器，所述样本流下落位置位于所述往复移动机构移动的中段位置，所述试样导流板匀速移动穿过所述样本流下落位置。

可选地，还包括调速装置，通过所述调速装置与所述往复移动机构的电连接，所述调速装置能够调整所述往复移动机构的移动速度。

可选地，还包括弃样容器和倾斜设置在所述往复移动机构上的两个弃样导流板，所述弃样容器设于所述样本流下落位置的横向另一边侧，两个所述弃样导流板分别沿纵向设于所述试样导流板的两边侧，且移动过程中皆穿过所述样本流下落位置，以导流弃样至所述弃样容器，两个所述弃样导流板沿纵向的各自外端之间的距离长度大于或等于所述往复移动机构的移动轨迹长度，以实现在所述往复移动机构分别位于两侧纵向端点位置，两个所述弃样导流板的各自外端分别位于所述样本流下落位置的两侧。

可选地，所述试样导流板的倾斜角度的阈值在30度至75度。

可选地，所述试样导流板的倾斜角度的阈值在60度。

可选地，所述试样导流板铰接于所述往复移动机构，铰接点位于倾斜设置的所述试样导流板的高点，所述试样导流板能够绕所述铰接点沿纵向前后摆动。

可选地，所述往复移动机构包括电机，与所述电机连接的齿轮和齿条。

可选地，所述往复移动机构包括电机，与所述电机连接的涡轮和蜗杆。

在一个关于缩分机的实施方式中，试样导流板倾斜设置在往复移动机构的中部，由往复移动机构带动导流板直线往复移动，如此的直线移动设置，避免了曲线运动必然造成的离心力的作用，在试样导流板随往复移动机构直线往复移动过程中，使试样导流板穿过样本流下落位置，则每次穿过此位置时，下落至样本导流板的样本便被样本导流板导向，向边侧滑落，而在样本流下落位置的横向边侧设置有试样容器，被样本导流板导向滑落的样本恰好流入下方的样本容器。特别地，将样本流的下落位置设置在往复移动机构移动的中段位置，试样导流板在移动穿过样本流下落位置时处于匀速移动状态，这使得落至试样导流板时，样本能够保持均匀、稳定地被导向，进而落入样本容器，这便使落入样本容器中的样本在各个位置点能够基本保持在样本流中的排序状态，所获得的试验样本与其在整体样本流中一致的排序状态能够使得取用试验样本进行试验时，所获得的试验数据的规律性与整体样本流的整体性能的规律性一致，这便使试验数据的更贴合整体样本流样本的总体性能。

由此，通过本实施方式中，通过试样导流板在穿过样本流下落位置时保持直线且匀速的运动状态，使得能够显著提高获得试验样本的均匀性，进而能够获得更符合整体样本流性能分布的试验数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明原理图；

图1中：往复移动机构—1、试样导流板—2、试样容器—3、弃样导流板—4、弃样容器—5；

图2中：移动速度—v、位移—m、正向移动速度曲线—L1、反向移动速度曲线—L2、移动区段—A、样本流下落位置—A1。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种缩分机，通过本发明的应用将显著提高所获取的试验样本的均匀性。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明总体结构示意图；图2为本发明原理图。

根据图中所示，在一个关于缩分机的实施例中，将下落的样本流对齐往复移动机构1移动的中段位置，这是由于往复移动机构1在直线往复移动过程中，必然存在从一端起点开始由静止状态通过加速度提升速度，在速度提升至一定速度时，保持匀速移动，而在往复移动机构1将达到对侧端点时，存在减速过程，直至在对侧点静止，进而再反向加速。当然，也存在移动过程中无特别设置的减速过程，而为了停止前进，则需要设置限位结构，例如移动到限位块的状态下发生撞击，停止，此结构设置其实也存在减速过程，只是减速段的距离极短，冲击减速度极大。将样本流对齐中段位置，是使得往复移动机构1，特别是安装在往复移动机构1上的试样导流板2在穿越样本流的下落位置时能够保持匀速运动，其本质是设置在匀速运动段即可。倾斜设置的试样导流板2在穿过样本流时，落至试样导流板2的样本便被导向，滑落至横向边侧，此时，设置在横向边侧的试样容器3接收到试样的落入。对于落入试样容器3的试验样本，即试样，其在试样导流板2导流过程中，由于试样导流板2不存在曲线移动的离心力，亦不存在变速运动的加速度，则试样中的各个颗粒能够保持其在整体样本流中排序状态，在试样容器3中的堆积与分布状态保持与整体样本流中相一致。这便使得从试样容器3中取用试样进行试验时，所取到的各位置点的样本与其在整体样本流中的排序位置一致，以此获得与样本流中各位置点性能分布一致的试验数据。

对于样本流下落位置的设置，请参考图2，在往复移动机构1与试样导流板2从静止点正向移动时，随着速度v变化沿L1的曲线运行，在达到匀速后保持一定距离的移动，之后减速，直至静止完成位移m的全部区段A，之后反向移动，移动速度v变化随L2曲线运行，同样达到匀速状态后保持运行，之后进入L2曲线的减速段，至停止。在整体移动区段A以内，正向运行的匀速区域与反向运行的匀速区域重合的部分，即能够设置样本流下落位置A1的区段，即中段位置。这里设定正向和反向的加速度与减速度为相同的，即速度提升与降低的斜率在正反方向是一致的，这是由于往复移动机构1为同一装置，同一动力源。

而若在获取试验样本时，试样导流板2的移动行程非直线或匀速的，则样本落至试样导流板2后，虽也被导流落入试样容器3，而颠簸、加速等状态使得样本中的各个颗粒无法保持按原有顺序被排列导流，这是由于，例如各颗粒的体积、质量和轮廓等不一致，在颠簸或加速状态下，各颗粒的惯性不同，不同质量，不同体积的颗粒被抛出的距离不同，相当于一种筛选的过程，此导流过程在本领域中被称为离析效应，这便最终使得落于试样容器3中的试样与其在整体样本流中的排序发生了变化，即均匀性发生变化，而取用此样本进行试验，所得数据分布与整体样本流中的性能分布必然产生差异，试验效果差。

对于上一实施例中的缩分机，还可以设置调速装置，通过调速装置控制往复移动机构1的移动速度，特别是在中段匀速移动的速度，由此，在试样导流板2移动经过样本流下落位置过程中，在速度较慢时，所接收导流的样本量较多，速度较快时，接收导流的样本量较少，即缩分量通过调速装置的控制能够得到调节。进而，通过调速装置控制往复移动机构1在两端的转向位置点，则能够进一步提高对缩分量的控制范围。例如，往复移动机构1的最大行程为2米，通过调速装置控制，匀速移动的最快速度为1米/秒，最慢速度为0.1米/秒，则将加速与减速的因素考虑在内，速度差接近10倍，这使得试样导流板2接收导流样本量的变化区间接近10倍；进而，通过调速装置控制往复移动机构1的移动距离由2米变更为1米，即两端转向位置点皆向中间位置，向样本流的下落位置靠近0.5米，则在往复移动过程中，试样导流板2在一定时间区段内经过样本流下落位置的次数增加了1倍，由此叠加作用，本缩分机获得试样样本的最少量与最多量相差了近20倍，整体下落的样本流的最少接收比例，即缩分量大致能够控制在5％，最大缩分量大致为95％。这里缩分量的概念，可以理解为所有样本流的体积比例，也可以理解为重量比例，在样本整体为煤炭时，密度基本一致，则体积比例与重量比例大致相当。由此，通过调速装置的设置，能够根据需要的试验样本量，以及整体样本流的量进行按试验所需的缩分工作。

在上述实施例的基础上，缩分机还包括弃样容器5和倾斜设置在往复移动机构1上的两个弃样导流板4，弃样容器5设于样本流下落位置的横向另一边侧，两个弃样导流板4分别沿纵向设于试样导流板2的两边侧，且移动过程中皆穿过样本流下落位置，以导流弃样至弃样容器5，两个弃样导流板4沿纵向的各自外端之间的距离长度大于或等于直线移动的轨迹长度，以实现在往复移动机构1分别位于两侧纵向端点位置，两个弃样导流板4的各自外端分别位于样本流下落位置的两侧。所谓弃样，是指整体样本中不需要进行试验的样本，若进行试验使用的试样缩分比例为20％，即样本流中的80％是作为弃样而放弃试验的，通过以上结构设置，往复移动机构1在两侧端点之间往复移动过程中，在试样导流板2匀速移动，接收测试样板以外的样本流，都将落于试样导流板2两侧的弃样导流板4，进而被导流进入横向另一侧的弃样容器5。对于弃样导流板4接收样本时是否处于匀速移动则不做限制，即往复移动机构1进行加速或减速过程中，下落的样本也能够通过弃样导流板4被导入弃样容器5，由此，可以控制往复移动机构1无需设置过长。

对于上述实施例中的试样导流板2的倾斜角度，根据需要可以设置在30度至75度之间，其中比较可选地可以设置为60度倾斜。

对于试样导流板2倾斜安装在往复移动机构1的结构，可以将倾斜姿态的试样导流板2的高点位置铰接安装在往复移动机构1上，且使试样导流板2能够绕铰接点沿纵向前后摆动。这种存在转动自由度的安装结构，使得匀速移动状态时，试样导流板2依重力作用保持倾斜下垂的姿态，而当样本流自上至下落于试样导流板2时，根据物理分析可知，样本流中的颗粒存在下落的速度，水平方向未受力，没有移动，在接触试样导流板2时，试样导流板2在竖直方向使颗粒产生下落偏移角度，即导流的同时，由于摩擦力的作用，试样导流板2将使颗粒产生一定的水平速度，虽然试样导流板2的匀速移动状态能够使获得的试样按序落入试样容器3而不产生离析现象，而一定的水平速度的产生势必使样本流中的颗粒产生水平位移。而本实施例中通过铰接连接，在颗粒落于试样导流板2时，产生的摩擦力使颗粒具有与试样导流板2同向移动的趋势，而根据作用力与反作用力，在铰接结构下，颗粒，特别是样本流中较多的颗粒将在一定程度上对试样导流板2具有阻止其水平移动的趋势，由此，试样导流板2匀速移动穿过样本流时，样本流在被导流的同时，其通过作用力使试样导流板2产生一定的移动停滞，即向移动方向的反向发生一定的摆动，此摆动效果使得试样导流板2对样本的水平摩擦力被抵消，避免了样本中的各个颗粒水平方向在一定程度上的移动，这便使试样容器3接收的试样排序更整齐，均匀性更强。

对于上述各个实施例中的往复移动机构1，可以设置其包括电机，由电机带动齿轮齿条行程直线移动；也可以通过电机带动涡轮和蜗杆。当然，也可以使用其他结构，例如皮带。当使用电机时，通过功率调节装置作为调速装置进行速度，以及电机反转的控制。

至于倾斜设置的试样导流板2，其结构类似于簸箕。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种用于从样本流中获取试样的缩分机，其特征在于，包括试样容器(3)、试样导流板(2)和纵向移动的往复移动机构(1)，所述试样导流板(2)倾斜设置在所述往复移动机构(1)的中部，所述试样容器(3)设于所述样本流下落位置的横向边侧，所述试样导流板(2)移动过程中穿过所述样本流下落位置，以导流试样至所述试样容器(3)，所述样本流下落位置位于所述往复移动机构(1)移动的中段位置，所述试样导流板(2)匀速移动穿过所述样本流下落位置，

还包括调速装置，通过所述调速装置与所述往复移动机构(1)的电连接，所述调速装置能够调整所述往复移动机构(1)的移动速度，

还包括弃样容器(5)和倾斜设置在所述往复移动机构(1)上的两个弃样导流板(4)，所述弃样容器(5)设于所述样本流下落位置的横向另一边侧，两个所述弃样导流板(4)分别沿纵向设于所述试样导流板(2)的两边侧，且移动过程中皆穿过所述样本流下落位置，以导流弃样至所述弃样容器(5)，两个所述弃样导流板(4)沿纵向的各自外端之间的距离长度大于或等于所述往复移动机构(1)的移动轨迹长度，以实现在所述往复移动机构(1)分别位于两侧纵向端点位置，两个所述弃样导流板(4)的各自外端分别位于所述样本流下落位置的两侧。

2.如权利要求1所述的缩分机，其特征在于，所述试样导流板(2)的倾斜角度的阈值在30度至75度。

3.如权利要求1所述的缩分机，其特征在于，所述试样导流板(2)的倾斜角度的阈值在60度。

4.如权利要求1所述的缩分机，其特征在于，所述试样导流板(2)铰接于所述往复移动机构(1)，铰接点位于倾斜设置的所述试样导流板(2)的高点，所述试样导流板(2)能够绕所述铰接点沿纵向前后摆动。

5.如权利要求1至4任一项所述的缩放机，其特征在于，所述往复移动机构(1)包括电机，与所述电机连接的齿轮和齿条。

6.如权利要求1至4任一项所述的缩放机，其特征在于，所述往复移动机构(1)包括电机，与所述电机连接的涡轮和蜗杆。