CN105424404B - 一种独立转向的四自由度煤炭采样车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种独立转向的四自由度煤炭采样车，属于煤炭采样领域。所述发明包括采样车体和液压关节臂，在液压关节臂末端设置有采样头，在采样车体底部设置有可以转向的独立车轮。在对商品煤进行采样时，通过对独立车轮和液压关节臂的调节，能够对扩大采样范围，并且在一定时间内可以选取更多的采样点对商品煤进行采样，相对于现有技术，能够提高采样效率并且提高判断商品煤质量的准确率。

Description

一种独立转向的四自由度煤炭采样车

技术领域

本发明涉及煤炭采样领域，特别涉及一种独立转向的四自由度煤炭采样车。

背景技术

煤炭交易环节中，供货方提供的数以万吨的煤炭本应该表层质量与内部质量完全一致。然而，市场上交易的燃煤来源广，不同批次和产地的燃煤质量差异很大，再加上部分煤炭销售单位出于商业利益考虑，在煤炭中掺杂使假、以次充好。因此，商品煤炭采样检测，是煤炭交易中必不可少的重要环节。为了公正的评判煤炭的品质，需按规定的、科学合理的方法对煤炭进行采样。

在现有技术中，对煤炭进行采样时，需要由工人爬上煤堆或车厢随机铲取一份表层煤样。上述方法不仅费力费时，而且由于人工采样能力有限，在一定时间内，上述方法仅能获取到少量煤炭样本，基于获取到的样本无法准确的判断商品煤的质量。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种独立转向的四自由度煤炭采样车，所述独立转向的四自由度煤炭采样车，包括：

采样车体和液压关节臂；

在所述采样车体上设置有配重箱体，在所述配重箱体顶部设置有液压关节臂，所述液压关节臂与所述配重箱体顶部铰接，在所述液压关节臂远离所述配重箱体的一端铰接有采样头；

在所述采样车体底部设置有独立车轮，在所述采样车体表面边缘设置有与所述独立车轮连接的转向机构。

可选的，所述液压关节臂与所述配重箱体顶部铰接，在所述液压关节臂远离所述配重箱体的一端铰接有采样头，包括：

所述液压关节臂由四自由度机械臂和液压缸体构成，所述液压缸体铰接在所述四自由度机械臂中；

所述四自由度机械臂的一端与设置在所述配重箱体顶部的底座铰接，所述四自由度机械臂的另一端与所述采样头铰接；

所述液压缸体的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述液压缸体的另一端与所述采样头铰接。

可选的，所述液压关节臂的一端与设置在所述配重箱体顶部的底座铰接，所述液压关节臂的另一端与所述采样头铰接，包括：

所述四自由度机械臂包括大臂、中臂和小臂；

其中，所述大臂的一端与所述底座铰接，所述大臂的另一端与所述中臂的一端铰接，所述中臂的另一端与所述小臂的一端铰接，所述小臂的另一端与所述采样头铰接。

可选的，所述接所述液压缸体的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述液压缸体的另一端与所述采样头铰接，包括：

所述液压缸体包括大臂油缸、中臂油缸、小臂油缸和采样油缸；

其中，所述大臂油缸的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述大臂油缸的另一端与所述大臂铰接，所述中臂油缸的一端与所述大臂铰接，所述中臂油缸的另一端与所述中臂铰接，所述小臂油缸的一端与所述中臂铰接，所述小臂油缸的另一端与所述小臂铰接，所述采样油缸的一端与所述小臂铰接，所述采样油缸的另一端与所述采样头铰接。

可选的，所述在所述采样车体底部设置有独立车轮，在所述采样车体表面边缘设置有与所述独立车轮连接的转向机构，包括：

在所述采样车体底部的四个端角处分别设置有独立车轮，所述独立车轮由轮体以及位于所述轮体内的轮毂电机构成；

在所述采样车体表面边缘固定有两个相对的挡块，在所述采样车体表面的每个端角均设置有一个偏心轴，所述偏心轴的一端通过转向油缸与所述挡块连接，所述偏心轴的另一端穿过所述采样车体表面与所述独立车轮相连。

可选的，所述在所述采样车体表面边缘固定有两个相对的挡块，在所述采样车体表面的每个端角均设置有一个偏心轴，所述偏心轴的一端通过转向油缸与所述挡块连接，所述偏心轴的另一端穿过所述采样车体表面与所述独立车轮相连，包括：

在所述采样车体表面边缘固定有第一挡块与第二挡块，所述第一挡块与所述第二挡块相互对立；

在所述采样车体表面的四个端角处分别设置有第一偏心轴、第二偏心轴、第三偏心轴、第四偏心轴、所述第一偏心轴的一端通过第一转向油缸与所述第一挡块相连，所述第二偏心轴的一端通过第二转向油缸与所述第一挡块相连，所述第三偏心轴的一端通过第三转向油缸与所述第二挡块相连，所述第四偏心轴的一端通过第四转向油缸与所述第二挡块相连；

所述第一偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第二偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第三偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第四偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连。

本发明提供的技术方案带来的有益效果是：

通过对独立车轮和液压关节臂的调节，能够对扩大采样范围，并且在一定时间内可以选取更多的采样点对商品煤进行采样，相对于现有技术，能够提高采样效率并且提高判断商品煤质量的准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种独立转向的四自由度煤炭采样车的结构示意图；

图2是本发明提供的一种独立转向的四自由度煤炭采样车中液压关节臂的结构示意图；

图3是本发明提供的一种独立转向的四自由度煤炭采样车中四自由度机械臂的结构示意图；

图4是本发明提供的一种独立转向的四自由度煤炭采样车中液压缸体的结构示意图；

图5是本发明提供的一种独立转向的四自由度煤炭采样车中转向机构的结构示意图；

图6是本发明提供的一种独立转向的四自由度煤炭采样车中转向机构的详细结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的结构作进一步地描述。

实施例一

本发明提供了一种独立转向的四自由度煤炭采样车，所述独立转向的四自由度煤炭采样车，包括：

采样车体和液压关节臂；

在所述采样车体上设置有配重箱体，在所述配重箱体顶部设置有液压关节臂，所述液压关节臂与所述配重箱体顶部铰接，在所述液压关节臂远离所述配重箱体的一端铰接有采样头；

在所述采样车体底部设置有独立车轮，在所述采样车体表面边缘设置有与所述独立车轮连接的转向机构。

在实施中，为了解决现有技术中对商品煤进行人工采样时存在的缺陷，本发明提出了一种独立转向的四自由度煤炭采样车，如图1所示，该采样车的具体结构包括：

采样车体1和液压关节臂2。在采样车体1上设置有配重箱体3，在配重箱体3的顶部设置有液压关节臂2和施工人员使用的座椅111，该液压关节臂2铰接在配重箱体3的顶部，在液压关节臂2的另一端则铰接有采样头4。

为了提高该采样车的工作效率，在采样车体1底部，还设置有独立车轮5，在采样车体1边缘还设置有与独立车轮5连接的转向机构6，转向机构6控制独立车轮5的转向，从而使得采样车整体能够灵活的变换采样地点，提高对商品煤的采样效率。

在实际对商品煤进行采样时，首先，将采样车行驶至商品煤旁；接着调节独立车轮5的方向使得采样车体1移动至待采样处；最终通过位于液压关节臂2末端的采样头4对商品煤进行采样。

在整个采样过程中，使用独立车轮5和液压关节臂2对采样位置进行调整，相对于现有技术中的人工采样，无疑具有更大的采样范围，这样就可以缩短采样时间；同时，在确定具体采样点时也会更加迅速，便于快速选择多个不同的采样点，从而能够通过多采样的方式判断商品煤的质量，相对于现有技术中一定时间内仅能获取少量样本的采样方式，可以提高判断商品煤质量的准确性。

本发明提供了一种独立转向的四自由度煤炭采样车，该采样车中包括采样车体和液压关节臂，在液压关节臂末端设置有采样头，在采样车体底部设置有可以转向的独立车轮。在对商品煤进行采样时，通过对独立车轮和液压关节臂的调节，能够对扩大采样范围，并且在一定时间内可以选取更多的采样点对商品煤进行采样，相对于现有技术，能够提高采样效率并且提高判断商品煤质量的准确率。

可选的，所述液压关节臂与所述配重箱体顶部铰接，在所述液压关节臂远离所述配重箱体的一端铰接有采样头，包括：

所述液压关节臂由四自由度机械臂和液压缸体构成，所述液压缸体铰接在所述四自由度机械臂中；

所述四自由度机械臂的一端与设置在所述配重箱体顶部的底座铰接，所述四自由度机械臂的另一端与所述采样头铰接；

所述液压缸体的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述液压缸体的另一端与所述采样头铰接。

在实施中，液压关节臂2具体由四自由机械臂71和液压缸体81构成，并且液压缸体81铰接在四自由机械臂71中。

在图2中，在配重箱体3的顶部设置有底座31，四自由机械臂71的一端与底座31铰接，四自由机械臂71的另一端与采样头4铰接。

在配重箱体3的顶部还设置有支柱32，液压缸体81的一端与支柱32铰接，液压缸体81的另一端与采样头4铰接。

在实际进行采样时，通过调节液压缸体81，使得四自由机械臂71能够带动采样头4进行大范围移动，从而便于对商品煤进行采样工作。

可选的，所述液压关节臂的一端与设置在所述配重箱体顶部的底座铰接，所述液压关节臂的另一端与所述采样头铰接，包括：

所述四自由度机械臂包括大臂、中臂和小臂；

其中，所述大臂的一端与所述底座铰接，所述大臂的另一端与所述中臂的一端铰接，所述中臂的另一端与所述小臂的一端铰接，所述小臂的另一端与所述采样头铰接。

在实施中，在图3中，该四自由度机械臂71具体包括大臂72、中臂73和小臂74三部分，大臂72的一端与底座31铰接，实现大臂72相对于配重箱体3的旋转，大臂72的另一端与中臂73的一端铰接，中臂73的另一端与小臂74的一端铰接，小臂74的另一端与所述采样头6铰接，从而最终实现大臂72-配重箱体3、大臂72-中臂73、中臂73-小臂74、小臂74-采样头4共四个自由度的调节，最终扩大了采样范围。

可选的，所述接所述液压缸体的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述液压缸体的另一端与所述采样头铰接，包括：

所述液压缸体包括大臂油缸、中臂油缸、小臂油缸和采样油缸；

其中，所述大臂油缸的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述大臂油缸的另一端与所述大臂铰接，所述中臂油缸的一端与所述大臂铰接，所述中臂油缸的另一端与所述中臂铰接，所述小臂油缸的一端与所述中臂铰接，所述小臂油缸的另一端与所述小臂铰接，所述采样油缸的一端与所述小臂铰接，所述采样油缸的另一端与所述采样头铰接。

在实施中，在图4中，液压缸体81中具体包括大臂油缸82、中臂油缸83、小臂油缸84和采样油缸85，大臂油缸82的两端分别与支柱32和大臂72相连，从而实现大臂72相对于配重箱体3的转动；同时中臂油缸83和小臂油缸84的设置分别用于中臂73相对于大臂72、小臂74相对于中臂73的转动，而采样油缸85则用于实现采样头4相对于小臂74的转动。

基于上述结构，扩大了采样头4的工作范围，并且能够在一定时间内在多个采样点对商品煤进行采样，相对于现有技术，能够提高工作效率和对商品煤质量进行判断的准确率。

可选的，所述在所述采样车体底部设置有独立车轮，在所述采样车体表面边缘设置有与所述独立车轮连接的转向机构，包括：

在所述采样车体底部的四个端角处分别设置有独立车轮，所述独立车轮由轮体以及位于所述轮体内的轮毂电机构成；

在所述采样车体表面边缘固定有两个相对的挡块，在所述采样车体表面的每个端角均设置有一个偏心轴，所述偏心轴的一端通过转向油缸与所述挡块连接，所述偏心轴的另一端穿过所述采样车体表面与所述独立车轮相连。

在实施中，在图5中，在采样车体1底部四个端角处分别设置有独立车轮5，每个独立车轮5均由外部的轮体51以及位于轮体51内的轮毂电机52构成。在采样车体1表面的边缘还固定有两个相对的挡块9，在采样车体1表面的每个端角均设置有偏心轴10，每个偏心轴10的一端通过转向油缸11与挡块9连接，而每个偏心轴10的另一端则穿过采样车体1表面，与独立车轮5相连。

这样，通过对轮毂电机52通电的形式即可以使得采样车在采样场地中快速移动，并且通过对转向油缸11的控制，带动不同偏心轴10的转动，进而令不同的独立车轮5发生偏转，从而带动采样车在行进过程中转弯，进一步提高了采样车在采样过程中的灵活性，最终提高采样效率。

可选的，所述在所述采样车体表面边缘固定有两个相对的挡块，在所述采样车体表面的每个端角均设置有一个偏心轴，所述偏心轴的一端通过转向油缸与所述挡块连接，所述偏心轴的另一端穿过所述采样车体表面与所述独立车轮相连，包括：

在所述采样车体表面边缘固定有第一挡块与第二挡块，所述第一挡块与所述第二挡块相互对立；

在所述采样车体表面的四个端角处分别设置有第一偏心轴、第二偏心轴、第三偏心轴、第四偏心轴、所述第一偏心轴的一端通过第一转向油缸与所述第一挡块相连，所述第二偏心轴的一端通过第二转向油缸与所述第一挡块相连，所述第三偏心轴的一端通过第三转向油缸与所述第二挡块相连，所述第四偏心轴的一端通过第四转向油缸与所述第二挡块相连；

所述第一偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第二偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第三偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第四偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连。

在实施中，实现采样车转向的结构具体如图6所示，位于采样车体1表面边缘的挡块9分为第一挡块91和第二挡块92，并且第一挡块91和第二挡块92位于相互对立的位置。位于采样车体1表面四个端角处的偏心轴10具体分为第一偏心轴101、第二偏心轴102、第三偏心轴103、第四偏心轴104、所述第一偏心轴101的一端通过第一转向油缸111与所述第一挡块91相连，所述第二偏心轴102的一端通过第二转向油缸112与所述第一挡块91相连，所述第三偏心轴103的一端通过第三转向油缸113与所述第二挡块92相连，所述第四偏心轴104的一端通过第四转向油缸114与所述第二挡块92相连。即第一偏心轴101和第二偏心轴102共用第一挡块91，第三偏心轴103和第四偏心轴104共用第二挡块92。

另外，每个偏心轴10的另一端均穿过采样车体1与对应位置的独立车轮5相连，这样，当一侧的偏心轴10在连接的转向油缸11带动下发生偏转，进而带动该侧独立车轮5偏转，从而令采样车完成转向。进一步提高了采样车在采样过程中的灵活性，最终提高采样效率。

本发明提供了一种独立转向的四自由度煤炭采样车，该采样车中包括采样车体和液压关节臂，在液压关节臂末端设置有采样头，在采样车体底部设置有可以转向的独立车轮。在对商品煤进行采样时，通过对独立车轮和液压关节臂的调节，能够对扩大采样范围，并且在一定时间内可以选取更多的采样点对商品煤进行采样，相对于现有技术，能够提高采样效率并且提高判断商品煤质量的准确率。

需要说明的是：上述实施例提供的一种独立转向的四自由度煤炭采样车进行商品煤的实施例，仅作为该煤炭采样车在实际应用中的说明，还可以根据实际需要而将上述煤炭采样车在其他应用场景中使用，其具体实现过程类似于上述实施例，这里不再赘述。

上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中得先后顺序。

以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种独立转向的四自由度煤炭采样车，其特征在于，所述独立转向的四自由度煤炭采样车，包括：

采样车体和液压关节臂；

在所述采样车体上设置有配重箱体，在所述配重箱体顶部设置有液压关节臂和座椅，所述液压关节臂与所述配重箱体顶部铰接，在所述液压关节臂远离所述配重箱体的一端铰接有采样头；

在所述采样车体底部设置有独立车轮，在所述采样车体表面边缘设置有与所述独立车轮连接的转向机构；

所述液压关节臂与所述配重箱体顶部铰接，在所述液压关节臂远离所述配重箱体的一端铰接有采样头，包括：

所述液压关节臂由四自由度机械臂和液压缸体构成，所述液压缸体铰接在所述四自由度机械臂中；

所述四自由度机械臂的一端与设置在所述配重箱体顶部的底座铰接，所述四自由度机械臂的另一端与所述采样头铰接；

所述液压缸体的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述液压缸体的另一端与所述采样头铰接；

所述在所述采样车体底部设置有独立车轮，在所述采样车体表面边缘设置有与所述独立车轮连接的转向机构，包括：

在所述采样车体底部的四个端角处分别设置有独立车轮，所述独立车轮由轮体以及位于所述轮体内的轮毂电机构成；

在所述采样车体表面边缘固定有两个相对的挡块，在所述采样车体表面的每个端角均设置有一个偏心轴，所述偏心轴的一端通过转向油缸与所述挡块连接，所述偏心轴的另一端穿过所述采样车体表面与所述独立车轮相连。

2.根据权利要求1所述的独立转向的四自由度煤炭采样车，其特征在于，所述液压关节臂的一端与设置在所述配重箱体顶部的底座铰接，所述液压关节臂的另一端与所述采样头铰接，包括：

所述四自由度机械臂包括大臂、中臂和小臂；

其中，所述大臂的一端与所述底座铰接，所述大臂的另一端与所述中臂的一端铰接，所述中臂的另一端与所述小臂的一端铰接，所述小臂的另一端与所述采样头铰接。

3.根据权利要求1所述的独立转向的四自由度煤炭采样车，其特征在于，所述液压缸体的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述液压缸体的另一端与所述采样头铰接，包括：

所述液压缸体包括大臂油缸、中臂油缸、小臂油缸和采样油缸；

其中，所述大臂油缸的一端与设置在所述配重箱体顶部的支柱铰接，所述大臂油缸的另一端与所述大臂铰接，所述中臂油缸的一端与所述大臂铰接，所述中臂油缸的另一端与所述中臂铰接，所述小臂油缸的一端与所述中臂铰接，所述小臂油缸的另一端与所述小臂铰接，所述采样油缸的一端与所述小臂铰接，所述采样油缸的另一端与所述采样头铰接。

4.根据权利要求1所述的独立转向的四自由度煤炭采样车，其特征在于，所述在所述采样车体表面边缘固定有两个相对的挡块，在所述采样车体表面的每个端角均设置有一个偏心轴，所述偏心轴的一端通过转向油缸与所述挡块连接，所述偏心轴的另一端穿过所述采样车体表面与所述独立车轮相连，包括：

在所述采样车体表面边缘固定有第一挡块与第二挡块，所述第一挡块与所述第二挡块相互对立；

在所述采样车体表面的四个端角处分别设置有第一偏心轴、第二偏心轴、第三偏心轴、第四偏心轴、所述第一偏心轴的一端通过第一转向油缸与所述第一挡块相连，所述第二偏心轴的一端通过第二转向油缸与所述第一挡块相连，所述第三偏心轴的一端通过第三转向油缸与所述第二挡块相连，所述第四偏心轴的一端通过第四转向油缸与所述第二挡块相连；

所述第一偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第二偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第三偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连，所述第四偏心轴的另一端与所述第一偏心轴所处端角处的独立车轮相连。