CN107202710B - 一种皮带中部采样器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种皮带中部采样器，包括设置于物料输送皮带上方的驱动部件和双向刮斗，双向刮斗包括呈对称设置的左刮取部和右刮取部，驱动部件驱动双向刮斗于输送皮带上方呈钟摆式来回往复摆动、以用于通过左刮取部和右刮取部来回刮取输送皮带上的物料实现采样。本发明具有结构简单紧凑、缩分效果好、安全性高、稳定性强、能有效保证样品特性的优点。

Description

一种皮带中部采样器

技术领域

本发明主要涉及到物料样品的采制化设备领域，具体涉及一种皮带中部采样器。

背景技术

对于物料（如矿石、煤炭）样品的采样、制样、化验工作，各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行样品的采制化工作。样品的采样、制样、化验工作过程的准则是在不破坏样品代表性的前提下，把采集到的样品粒度逐渐减小，质量也逐步减少，直到符合实验室化验对样品的粒度和质量（重量）精度要求，然后对符合要求的样品进行相关的化验分析。

如以煤炭的样品采制化为例，实际上是一种抽样分析的过程，煤炭采样和制样的目的，是为了获得一个其实验结果能代表整批被采样煤的实验煤样。煤炭是一种不均匀的物质（粒度、质量特性分布等），被采样煤的质量一般都比较大（几十吨到几万吨不等），从被采样煤中采取具有代表性的一部分煤的过程叫“采样”，目前有机械采样、人工采样、半机械采样等多种方式方法。按标准采到样品后，下一过程是“制样”，制样过程一般有破碎、混合、缩分、干燥等过程。样品制好后即开展下一步的样品“化验”，对样品进行分析。不论是“采样”、“制样”还是“化验”， 这一过程中不能够有样本的损失，不能够令样本发生一些物理或化学变化，否则将会对最终的试验结果造成影响。

在物料（如矿石、煤炭）样品的采样、制样、化验工作中，有一项工作是采用皮带中部采样器对传输皮带上的物料进行缩分采样。这种皮带中部缩分采样工作有严格的国家标准要求进行限定，比如：皮带采样需要刮斗横向截取一个全断面，而为了保证刮斗在刮扫过程中不阻碍输送带上的物料通行，需要刮斗以一个较快的速度切割物料。根据公式v=w*r(v-采样刮斗线速度，w-采样刮斗转速，r-采样刮斗旋转半径)，在转速一定的情况下，需要增大刮斗旋转半径来提高刮斗切割物料的线速度。现有的皮带中部采样作业采用的是一种360度旋转刮料机构，该机构设置在传输皮带和栈桥之间，通过设置一个刮斗于传输带皮上方作360度整圈地旋转以对传输带上的物料进行刮取。通过反复试验和观察、统计，发现现有刮料机构存在以下技术问题：

（1）由于采用了整圈旋转刮扫结构，所以较大的刮扫半径造成了刮扫机构的整体高度很高；这一是使得结构不够简单紧凑，占用了较大的空间；二是使得需要在栈桥上开设一个孔槽部才能使栈桥不对整圈旋转的刮斗造成阻碍，但是开设了孔槽部又破坏了原有栈桥结构，存在安全隐患，且存在漏水的问题，造成物料样品特性的破坏，无法保证后续的采制化作业精度要求和物料燃烧作业要求。

（2）由于现有皮带中部采样器采用整圈刮扫结构，使得其每刮一次的运行行程较长并且空行程过多，存在刮扫缩分精度不高的问题。

（3）由于采用整圈刮扫，使得当刮斗运行至最上方时，斗里夹带的物料残留物容易在重力作用下向下落，最终撒落并沉积在刮斗和驱动机构的连接处，这一是造成物料浪费和扬尘，二是对机构本身造成污染和损坏，三是当下批次物料输送来时，上批次洒落沉积的物料会在设备振动影响下掉落至传输带上，造成物料混样、丧失样品代表性，严重影响后续的样品化验分析精度。

（4）现有皮带中部采样器稳定性不高，其刮斗容易在非采样状态时掉落在传输带的上方，使得料斗对传输带上的物料形成阻挡，造成物料输送不顺畅或者物料洒落、设备损坏的后果。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单紧凑、缩分效果好、安全性高、稳定性强、能有效保证样品特性的皮带中部采样器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种皮带中部采样器，包括设置于物料输送皮带上方的驱动部件和双向刮斗，所述双向刮斗包括呈对称设置的左刮取部和右刮取部，所述驱动部件驱动双向刮斗于输送皮带上方呈钟摆式来回往复摆动、以用于通过左刮取部和右刮取部来回刮取输送皮带上的物料实现采样。

作为本发明的进一步改进，于所述双向刮斗左右摆动的极限位处均设有一个缓冲限位装置、以用于对摆动来的双向刮斗形成制动缓冲。

作为本发明的进一步改进，所述缓冲限位装置包括一个以上的缓冲弹簧、以用于使双向刮斗挤压缓冲弹簧后形成制动缓冲。

作为本发明的进一步改进，所述驱动部件包括减速电机和制动器，非采样作业时所述制动器使向上摆动后的双向刮斗保持制动限位状态、以使双向刮斗不对输送皮带上输送的物料形成阻挡。

作为本发明的进一步改进，于所述双向刮斗左右摆动的两侧均设有一个静止限位装置、用于使向上摆动后的双向刮斗保持静止限位状态以不对输送皮带上输送的物料形成阻挡。

作为本发明的进一步改进，于输送皮带的下方设有三通溜管，所述三通溜管分支两端的端部分别与一个接料斗连通，两个所述接料斗分别对应设置于双向刮斗的左右两侧、以用于接取双向刮斗来回刮取的物料后再通过三通溜管完成物料输送。

进一步，在较佳实施例中，所述双向刮斗左右摆动的摆动行程角度为180度。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的皮带中部采样器，设有特殊的双向刮斗，采用钟摆式来回往复摆动进行全断面采样作业，在有效保障双向刮斗的旋转半径来提高刮斗切割物料的线速度的前提下，不需要进行360度整圈旋转作业就能实现极佳的采样效果。即在保证其转速和旋转半径不变的同时，使得设备整体高度有效降低，结构更加紧凑，占用空间更小。

（2）本发明的皮带中部采样器，由于无需360度整圈旋转作业，使得不再需要在栈桥上开设一个孔槽部，使得不用破坏原有栈桥结构，消除了安全隐患，杜绝了漏水的问题，不会造成物料特性的破坏，有效保证后续的采制化作业精度要求和物料燃烧作业要求。

（3）本发明的皮带中部采样器，利用钟摆式来回往复摆动，使得双向刮斗的运行行程短，有效刮扫行程占比更高，最终使得采用缩分的精度更高，缩分比提高近一倍。

（4）本发明的皮带中部采样器，由于双向刮斗不会再运行至最上端呈倒立状态，使得双向刮斗里夹带的物料残留物不会存在撒落和沉积的现象，这不但不会造成物料浪费和扬尘，同时也不会对设备本身造成污染和损坏，更重要的是，不会出现上批次洒落沉积的物料影响下批次物料而造成物料混样、丧失样品代表性的问题，有效保证了后续的样品化验分析精度。

（5）本发明的皮带中部采样器，通过设计缓冲限位装置，能够有效的对快速摆来的双向刮斗形成制动缓冲，有效降低双向刮斗的冲击力，进而有效配合驱动部件完成后续的往回驱动摆动作业。这不但延长了设备的使用寿命，同时有效降低了制动并往回驱动的过渡时间，也即提高了往复摆动的效率，进而进一步提高了缩分的精度。

（6）本发明的皮带中部采样器，通过设计制动器和静止限位装置，这种“双保险设计” 使得双向刮斗不会对后续输送皮带上输送的物料形成阻挡，即不会造成物料输送不顺畅或者物料洒落、设备损坏的后果，使得本发明安全性高、稳定性强。同时，即使当减速电机或者制动器需要维护时，也能够通过静止限位装置使双向刮斗保持静止限位状态，提高了维护便利性。

（6）本发明的皮带中部采样器，通过设置相配合的三通溜管和两个接料斗，使得双向刮斗往复刮扫的物料都能够快速的进入两侧的接料斗并通过三通溜管汇集快速的完成样品收集，使得样品收集精度高、收集速度快，有效避免了扬尘、样品洒落的风险。

（7）本发明的皮带中部采样器，180度的摆动幅度设计，能够有效兼顾设备整体高度低和双向刮斗摆动行程长的需求，以获得最佳的全断面采样效果。

附图说明

图1是本发明的皮带中部采样器在实施例中的正视结构原理示意图。

图2是本发明的皮带中部采样器在实施例中的侧视结构原理示意图。

图例说明：

1、输送皮带；2、驱动部件；21、减速电机；22、制动器；3、双向刮斗；31、左刮取部；32、右刮取部；4、缓冲限位装置；5、静止限位装置；6、三通溜管；7、接料斗；8、机架；9、栈桥。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明提供一种皮带中部采样器，包括设置于物料输送皮带1上方的驱动部件2和双向刮斗3，驱动部件2和双向刮斗3通过机架8安装于输送皮带1和栈桥9之间。双向刮斗3包括呈对称设置的左刮取部31和右刮取部32，驱动部件2驱动双向刮斗3于输送皮带1上方呈钟摆式来回往复摆动、以用于通过左刮取部31和右刮取部32来回刮取输送皮带1上的物料实现采样。双向刮斗3的底端面呈弧形，能够很好的和输送皮带1进行接触配合，完成效果极佳的刮取采样作业。具体实施原理如下：

当输送皮带1带动物料传输时，驱动部件2驱动双向刮斗3于输送皮带1上方呈钟摆式来回往复摆动。如图1所示，当双向刮斗3从右至左摆动时，利用左刮取部31将输送皮带1上的物料完成一次横向截取的全断面采样。然后驱动部件2再马上驱动双向刮斗3从左至右往回摆动，再利用右刮取部32又迅速的完成一次横向截取的全断面采样，以此循环呈钟摆式来回往复摆动（图中箭头方向所示），实现效果极佳的全断面采样作业。通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：

一是本发明的皮带中部采样器，设有特殊的双向刮斗3，采用双向刮斗3的钟摆式来回往复摆动进行全断面采样作业，在有效保障双向刮斗3的旋转半径来提高刮斗切割物料的线速度的前提下，不需要进行360度整圈旋转作业就能实现极佳的采样效果。即在保证其转速和旋转半径不变的同时，使得设备整体高度有效降低，结构更加紧凑，占用空间更小。二是本发明的皮带中部采样器，由于无需360度整圈旋转作业，使得不再需要在栈桥9上开设一个孔槽部，使得不用破坏原有栈桥9结构，消除了安全隐患，杜绝了漏水的问题，使得不会造成物料特性的破坏；并且形成的密封结构有效保证后续的采制化作业精度要求和物料燃烧作业要求。三是本发明的皮带中部采样器，利用钟摆式来回往复摆动，使得双向刮斗3的运行行程短，有效刮扫行程占比更高，最终使得采用缩分的精度更高，缩分比提高近一倍。四是本发明的皮带中部采样器，由于双向刮斗3不会再运行至最上端呈倒立状态，使得双向刮斗3里夹带的物料残留物不会存在撒落和沉积的现象，这不但不会造成物料浪费和扬尘，同时也不会对设备本身造成污染和损坏，更重要的是，不会出现上批次洒落沉积的物料影响下批次物料而造成物料混样、丧失样品代表性的问题，有效保证了后续的样品化验分析精度。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，于双向刮斗3左右摆动的极限位处均设有一个缓冲限位装置4、以用于对摆动来的双向刮斗3形成制动缓冲。为保证缩分效果，双向刮斗3的刮取速度要求较快，而由于本发明采用了钟摆式来回往复摆动方式，通过设计缓冲限位装置4，能够有效的对快速摆来的双向刮斗3形成制动缓冲，有效降低双向刮斗3的冲击力，进而有效配合驱动部件2完成后续的往回驱动摆动作业。这不但延长了设备的使用寿命，同时有效降低了制动并往回驱动的过渡时间，也即提高了往复摆动的效率，进而进一步提高了缩分的精度。

在本实施例中，缓冲限位装置4包括一个以上的缓冲弹簧、以用于使双向刮斗3挤压缓冲弹簧后形成制动缓冲。需要特殊说明的是，在其他实施例中，缓冲限位装置4也可以设置为空气缓冲装置、液压缓冲装置等，只要能够对快速摆动来的双向刮斗3形成制动缓冲，都应属于本发明的保护范围。

如图2所示，进一步，在较佳实施例中，驱动部件2包括减速电机21和制动器22，非采样作业时制动器22使向上摆动后的双向刮斗3保持制动限位状态、以使双向刮斗3不对输送皮带1上输送的物料形成阻挡。例如当采样作业即将结束时，减速电机21先将双向刮斗3驱动至最左（或者最右）的极限位，然后通过制动器22使得双向刮斗3制动并限位停止在最左（或者最右）位置（如图1的虚线状态所示），使得双向刮斗3不会对后续输送皮带1上输送的物料形成阻挡，即不会造成物料输送不顺畅或者物料洒落、设备损坏的后果，使得本发明安全性高、稳定性强。

如图1所示，进一步，在较佳实施例中，于双向刮斗3左右摆动的两侧均设有一个静止限位装置5、用于使向上摆动后的双向刮斗3保持静止限位状态以不对输送皮带1上输送的物料形成阻挡。通过设计静止限位装置5，即使制动器22失效，也能够进一步保证非采样作业时双向刮斗3不会对输送皮带1上输送的物料形成阻挡，这种“双保险设计”进一步提高了本发明的安全性和稳定性。同时，即使当减速电机21或者制动器22需要维护时，也能够通过静止限位装置5使双向刮斗3保持静止限位状态，提高了维护便利性。静止限位装置5可以是手动限位装置，例如插销的形式，通过插入插销，使得双向刮斗3不会向下掉落；或者静止限位装置5也可以是自动限位装置，例如液压限位装置的设计。

如图1、图2所示，进一步，在较佳实施例中，于输送皮带1的下方设有三通溜管6，三通溜管6分支两端的端部分别与一个接料斗7连通，两个接料斗7分别对应设置于双向刮斗3的左右两侧、以用于接取双向刮斗3来回刮取的物料后再通过三通溜管6完成物料输送。通过设置相配合的三通溜管6和两个接料斗7，使得双向刮斗3往复刮扫的物料都能够快速的进入两侧的接料斗7并通过三通溜管6汇集快速的完成样品收集，使得样品收集精度高、收集速度快，有效避免了扬尘、样品洒落的风险。

如图1所示，进一步，在较佳实施例中，双向刮斗3左右摆动的摆动行程角度为180度（即图1中两个虚线所示的双向刮斗3之间的行程角度）。180度的摆动幅度设计，能够有效兼顾设备整体高度低和双向刮斗3摆动行程长的需求，以获得最佳的全断面采样效果。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种皮带中部采样器，其特征在于，包括设置于物料输送皮带（1）上方的驱动部件（2）和双向刮斗（3），所述双向刮斗（3）包括呈对称设置的左刮取部（31）和右刮取部（32），所述驱动部件（2）驱动双向刮斗（3）于输送皮带（1）上方呈钟摆式来回往复摆动、以用于通过左刮取部（31）和右刮取部（32）来回刮取输送皮带（1）上的物料实现采样，还包括机架（8），所述驱动部件（2）和双向刮斗（3）安装于机架（8）上；于所述双向刮斗（3）左右摆动的极限位处均设有一个缓冲限位装置（4）、以用于对摆动来的双向刮斗（3）形成制动缓冲；于所述双向刮斗（3）左右摆动的两侧均设有一个静止限位装置（5）、用于使向上摆动后的双向刮斗（3）保持静止限位状态以不对输送皮带（1）上输送的物料形成阻挡。

2.根据权利要求1所述的皮带中部采样器，其特征在于，所述缓冲限位装置（4）包括一个以上的缓冲弹簧、以用于使双向刮斗（3）挤压缓冲弹簧后形成制动缓冲。

3.根据权利要求1所述的皮带中部采样器，其特征在于，所述驱动部件（2）包括减速电机（21）和制动器（22），非采样作业时所述制动器（22）使向上摆动后的双向刮斗（3）保持制动限位状态、以使双向刮斗（3）不对输送皮带（1）上输送的物料形成阻挡。

4.根据权利要求1所述的皮带中部采样器，其特征在于，于输送皮带（1）的下方设有三通溜管（6），所述三通溜管（6）分支两端的端部分别与一个接料斗（7）连通，两个所述接料斗（7）分别对应设置于双向刮斗（3）的左右两侧、以用于接取双向刮斗（3）来回刮取的物料后再通过三通溜管（6）完成物料输送。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的皮带中部采样器，其特征在于，所述双向刮斗（3）左右摆动的摆动行程角度为180度。