CN107525691B - 一种用于粉尘采样及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明及一种用于粉尘采样及处理装置，有效的解决了现有粉尘采样装置采样过程中不能定时采样的问题；其解决的技术方案包括壳体，壳体上端设有顶板壳体内有第一传动轴，第一传动上均布的多个环槽，最上端环槽的上端面与顶板的下表面之间的距离与阻挡盘的厚度相等，每个环槽内设有一个扇形的收集盒，收集盒小圆弧端卡装环槽内，壳体上设有集尘口，最上端的环槽内设有阻挡杆，收集盒的左侧壁上设有阻挡板，第一传动轴上端有第一齿轮，第一齿轮啮合有不完全齿轮，不完全齿轮连接驱动装置；本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强。

Description

一种用于粉尘采样及处理装置

技术领域

本发明涉及粉尘采样领域，特别是一种用于粉尘采样及处理装置。

背景技术

在现阶段环境问题日益严峻地大背景下，空气质量的检测显得尤为重要，造成空气污染的因素有很多，其中PM2.5作为区分空气质量的一个重要指标，所谓PM2.5就是指的空气中的细微粉尘含量的多少，所以为了检测空气中粉尘的含量就需要一种粉尘的采样装置。

传统的采样装置非常简单只能实现一个时间段的空气中的粉尘的含量，这对于空气质量的研究不具有参考性，而且粉尘在不同的时间段的含量和种类都略有不同，因此对空气质量的检测应该从不同时间对对空气中的粉尘做采样才具有普遍性。

还有一些不法工厂白天排放在空气中的废气经过处理，但为了节省成本而选择在夜晚排放未达标的废气，因此现在亟需一种能够定时采样的粉尘采样装置。

所以，本发明提供一种用于粉尘采样及处理装置来解决以上问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种用于粉尘采样及处理装置，有效的解决了现有粉尘采样装置采样过程中不能定时采样的问题。

其解决问题的技术方案包括竖向放置的空心圆柱状的壳体，壳体上端设有顶板，壳体1的下端设有底板，壳体、顶板和底板构成一个密封的腔体，壳体的中心安装有竖向放置的第一传动轴，第一传动轴的上端伸出壳体，第一传动轴置于壳体内的部分设有上下均布的多个环槽，两个相邻的环槽之间形成一个阻挡盘，最上端环槽的上端面与顶板的下表面之间的距离与阻挡盘的厚度相等，每个环槽内设有一个扇形的收集盒，收集盒可在环槽内围绕第一传动轴滑动；

所述收集盒的开口朝上，收集盒小圆弧端卡装环槽内，收集盒的底面与环槽的下端面处于同一水平面上，位于下方的收集盒伸出环槽的部分的上端面与其相邻的上方收集盒的下端面处于同一水平面上，最上端收集盒的上端面与顶板的下端面处于同一水平面上，顶板上设有置于最上端收集盒正上方的集尘口，最上端的环槽内设有一端固定在壳体内侧壁上的阻挡杆，阻挡杆置于集尘口的左侧，构成最上端的收集盒在运动到与阻挡杆相接触的位置时，在阻挡杆的作用下最上端的收集盒不再跟随第一传动轴转动的结构，收集盒的左侧壁上设有阻挡板，阻挡板的下端面伸出收集盒的底面，构成置于下方的收集盒在接触上方收集盒上的阻挡板时，阻挡板阻挡下方的收集盒并使其不再跟随第一传动轴转动并整齐排列成竖列的结构；

所述第一传动轴置于壳体外侧的部分套装有第一齿轮，第一齿轮的左侧啮合有不完全齿轮，不完全齿轮经第二传动轴与置于顶板上表面上的驱动装置连接，驱动装置可左右移动，不完全齿轮与第二传动轴经花键连接并构成可拆卸结构，不完全齿轮的有齿圆弧面与第一齿轮啮合并带动第一传动轴转动一个角度的过程中，不完全齿轮的有齿圆弧面的弧长所带动第一齿轮转动的角度满足位于上方的收集盒能够完全脱离集尘口并保证下一个收集盒正好处于集尘口正下方。

本发明通过调整不完全齿轮的直径、转轮的直径、和不完全齿轮上含齿段的长度来实现采样时间、和采样的次数，通过各机构合理有效的配合实现了集采样、收集、密封于一体的粉尘定时采样设备，本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强。

附图说明

图1为本发明不含隔尘装置的主视剖面图。

图2为本发明不含隔尘装置的俯视剖面图。

图3为本发明主视图。

图4为转轮下方俯视剖面图。

图5为本发带有隔尘板机构的俯视图。

图6为本发明收集盒与第一传动轴配合的结构示意俯视剖面图。

图7为本发明收集盒与第一传动轴配合的结构示意主视剖面图。

图8为本发明隔尘装置结构示意图。

图9为本发明驱动装置结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图9可知,本发明包括竖向放置的空心圆柱状的壳体1，壳体1上端设有顶板，壳体1的下端设有底板，壳体1、顶板和底板构成一个密封的腔体，壳体1的中心安装有竖向放置的第一传动轴2，第一传动轴2的上端伸出壳体1，第一传动轴2置于壳体1内的部分设有上下均布的多个环槽3，两个相邻的环槽3之间形成一个阻挡盘4，最上端环槽的上端面与顶板的下表面之间的距离与阻挡盘4的厚度相等，每个环槽3内设有一个扇形的收集盒5，收集盒5可在环槽3内围绕第一传动轴2滑动；

所述收集盒5的开口朝上，收集盒5小圆弧端卡装环槽3内，收集盒5的底面与环槽3的下端面处于同一水平面上，位于下方的收集盒5伸出环槽3的部分的上端面与其相邻的上方收集盒5的下端面处于同一水平面上，最上端收集盒5的上端面与顶板的下端面处于同一水平面上，顶板上设有置于最上端收集盒5正上方的集尘口6，最上端的环槽3内设有一端固定在壳体1内侧壁上的阻挡杆7，阻挡杆7置于集尘口6的左侧，构成最上端的收集盒5在运动到与阻挡杆7相接触的位置时，在阻挡杆7的作用下最上端的收集盒5不再跟随第一传动轴2转动的结构，收集盒5的左侧壁上设有阻挡板8，阻挡板8的下端面伸出收集盒5的底面，构成置于下方的收集盒5在接触上方收集盒5上的阻挡板8时，阻挡板8阻挡下方的收集盒5并使其不再跟随第一传动轴2转动并整齐排列成竖列的结构；

所述第一传动轴2置于壳体1外侧的部分套装有第一齿轮9，第一齿轮9的左侧啮合有不完全齿轮10，不完全齿轮10经第二传动轴11与置于顶板上表面上的驱动装置连接，驱动装置可左右移动，不完全齿轮10与第二传动轴11经花键连接并构成可拆卸结构，不完全齿轮10的有齿圆弧面与第一齿轮9啮合并带动第一传动轴2转动一个角度的过程中，不完全齿轮10的有齿圆弧面的弧长所带动第一齿轮9转动的角度满足位于上方的收集盒5能够完全脱离集尘口6并保证下一个收集盒5正好处于集尘口6正下方。

为了实现更好的固定效果，所述环槽3的下端面开设有环形槽12，环形槽12内圆周均布有多个通孔13，所述收集盒5置于环槽3内的一端的底面上开设有盲孔14，盲孔14内设有压簧15，压簧15的一端固定在盲孔14的底部，压簧15的另一端连接有圆台形阻挡块16，阻挡块16的锥面部分置于通孔13内，通过阻挡块16与通孔13和环形槽12的配合使得收集盒5在环槽3内固定更具有稳定性，阻挡块16在压簧15的作用下可实现上下移动，因此在收集盒5被阻挡不再跟随第一传动轴2转动时，受到挤压力阻挡块16在锥面的导向作用下压紧压簧15并脱离通孔13，并在环形槽12内转动，实现了收集盒5的在环槽3内转动过程的稳定性。

为了实现更好的实现密封效果，所述最上端的收集盒5的上方设有竖向放置隔尘板17，隔尘板17位于集尘口6的右侧且置于两个相邻的收集盒5的中间，隔尘板17的下端面贯穿顶板，隔尘板17的正上方设有导向弯头18，导向弯头18一端朝下另一端水平朝向第一传动轴2，所述第一传动轴2的上端面连接有第三传动轴19，第三传动轴19的上端套装有转轮20，转轮20与导向弯头18处于同一水平面上，隔尘板17上端设有绳索21，绳索21经导向弯头18与转轮20相连接，通过第一传动轴2带动第三传动轴19转动从而驱动转轮20经绳索21带动隔尘板17上下移动，使得隔尘板17会配合收集盒5的转动而向下运动，保证非处于集尘口6下方的收集盒5不会接受到灰尘。

为了实现导向弯头18的固定，所述导向弯头18的右侧设有置于顶板上方的L形杆22，通过L形杆22使得导向弯头18与转轮20处于同一水平面上，使得绳索21在收紧与放松的过程保持平稳。

为了方便拆卸收集盒5，所述壳体1的外圆面上设有置于集尘口6正下方的第一收集门23，第一收集门23的宽度大于收集盒5的大圆弧面的宽度，当本发明中所有的收集盒5完成收尘任务后，集中在一块通过拨动收集盒5并从第一收集门23将收集盒5取出。

为了方便收集盒5的拆卸，所述顶板上开设有置于集尘口6左侧的调节门24，当完成所有的集尘任务后，收集盒5集中在集尘口6的左侧的壳体1的腔体内，通过打开调节门24手动将整摞的收集盒5移动到第一收集门23处，通过第一收集门23将收集盒5取出。

为了达到更便捷的使用效果，所述驱动装置包括电机25，电机25上连接有减速器，减速器的另一端连接有第二传动轴11，电机25的下方设有滑块26，顶板上开设有与滑块26相配合的滑槽27，滑块26可在滑槽27内滑动但不能脱离滑槽27，通过左右移动驱动装置来实现第二传动轴11与第一传动轴2之间的距离以实现第二传动轴11安装不同直径的不完全齿轮10。

为了达到更便捷的使用效果，所述收集盒5内设有收集板，收集板可取出，通过取出收集板来实现收集盒5内的灰尘的取出使得采样更加方便。

本发明的具体工作过程是：将发明移动到合适位置，根据当时的任务需要，确定需要安装的收集盒个数，确定收集盒5的个数后，将需要安装的收集盒5按每一个环槽3内安装一个的安装方法将多个收集盒5圆周均布排列，按照设计需要，本发明中所能安装的收集盒5数量最多不超过8个，当所述安装的收集盒5的数量少于8个时，收集盒5的安装方法为自上向下依次安装，在安装过程中首先将阻挡块16向盲孔14内按压，阻挡块16向盲孔14内运动的过程中阻挡块16压紧压簧15并使得阻挡块16全部没入盲孔14内，此时压簧15处于弹性压缩状态并具有向外弹射阻挡块16的趋势，将处于此状态下的收集盒5小圆弧端插入到环槽3内，并使得阻挡块16在压簧15的弹力作用下伸入到圆周均布在环槽下端面上的通孔13内，并保持压簧15完全放松的状态下阻挡块16的圆锥面一部分处在通孔13内另一部分处在盲孔14内，安装完成一个收集盒5后通过转动第一齿轮9带动第一传动轴2转动一个角度，从而按照相同的方法安装完成所有的收集盒5。

安装完成所有的收集盒5后反向转动第一齿轮9，通过转动第一齿轮9带动第一传动轴2反转使得处于最上端的收集盒5正好处于集尘口6的正下方，此时关闭第一收集门23，当第一收集门23关闭以后本发明中唯一与外界相连通的就只有集尘口6，此时保证第一传动轴2不动，向远离第一传动轴2的方向移动电机25，电机25的移动带动电机25下方固定的滑块26，在滑槽16内滑动，滑块26的形状为反T形，滑槽27的形状与滑块26相配合，因此保证了滑块26在滑槽16内滑动的过程中不会脱离滑槽27，当电机25移动到距第一传动轴2足够远的距离时，选择合适的不完全齿轮10，不完全齿轮10的齿牙能够与第一齿轮9相啮合，并在啮合的过程中保证不完全齿轮10上的齿与第一齿轮9啮合的长度能够满足第一齿轮转动一个角度，而转动的这个角度满足上方的收集盒5已经完全移出集尘口6而其下方的收集盒5正好转动到集尘口6的正下方，将挑选出来的合适的不完全齿轮10套装在电机25经减速器减速后的第二传动轴11上，并保证不完全齿轮10与第一齿轮9的安装高度能够满足啮合条件，安装完成后通过移动电机25使得不完全齿轮10的齿牙能够与第一齿轮9啮合是通过紧定螺钉将电机25固定在顶板上。

挑选合适的直径的转轮20，满足转轮20跟随第一传动轴2转动的过程中，每次不完全齿轮10的齿牙与第一齿轮9啮合并带动第一传动轴2转动的一个角度，此转动角度能够满足转轮20上缠绕的绳索21 下降的距离为一个收集盒5的宽度。

当完成安装后本发明的起始位置为：最上方的收集盒5处于集尘口6的正下方，不完全齿轮10的齿牙刚刚脱离第一齿轮9并将实现不完全齿轮10的空转，第一传动轴2上方连接的第三传动轴19上的转轮20转动到使得绳索21连接的隔尘板17的下端面保持与顶板下端面处于同一水平面上，并保证第一收集门23处于关闭状态,隔尘板17采用轻质材料因此在非电机驱动状态下，隔尘板17自身的重量不足以使得第三传动轴19反向转动，而隔尘板17在驱动状态下不影响隔尘板1根据自身重量下落。

此时打开电机25，电机25转动速度较低，再经过减速器的减速，使得第二传动轴11转动速度足够缓慢，第二传动轴11的转动带动不完全齿轮10转动，此时不完全齿轮10转动的过程中属于空转并不与第一齿轮9啮合，当不完全齿轮10保持空转的时候为收集盒5集尘采样的过程，经过一段时间的采样后，不完全齿轮10的齿牙开始接触并与第一齿轮9相啮合，当不完全齿轮10与第一齿轮9啮合的过程中，第一齿轮9随着不完全齿轮10转动，第一齿轮9的转动带动第一传动轴2转动，第一传动轴2转动的过程中卡装在最上层环槽3内的收集盒5在阻挡块16的阻挡作用下使得收集盒5跟随第一传动轴2一起转动，并使得收集盒5的上端面与顶板的下端面产生相对滑动，在产生相对滑动的过程所产生的摩擦力不足以使得阻挡块16压缩压簧15而脱离通孔13，当最上方的收集盒5完全脱离集尘口6，与最上方集尘盒紧挨着的收集盒5正好运动到集尘口6的正下方，此时最上方的收集盒5接触并压紧处于最上方收集盒5左侧的阻挡杆7，第一传动轴2转动的过程中第一传动轴2上方的第三传动轴19跟随第一传动轴2转动，第三传动轴19的转动带动转轮20转动，转轮20转动的过程中缠绕在转轮20上的绳索21在转轮20转动的过程中松开一段距离，绳索21松开一段距离后，在导向弯头18的导向作用下固定在绳索21另一端的隔尘板17在重力的作用下向下运动一个收集盒5的宽度。

当不完全齿轮10完成一个周期后再次与第一齿轮9接触时，第一齿轮9跟随不完全齿轮10转动的过程中，第一齿轮9带动第一传动轴2转动，第一传动轴2转动的过程中带动最上端的收集盒5有转动的趋势，但是在阻挡杆7的阻挡作用下最上端的收集盒5上的阻挡块16受到第一传动轴2虽带来的挤压力越来越大，当第一传动轴2带给阻挡块 16的挤压力足够使得阻挡块 16沿其锥面向盲孔14压缩压簧15，阻挡块 16向盲孔14压缩压簧15的过程中阻挡块16向上运动，并脱离通孔13，并进入到环形槽12内并在环形槽12内滑动，此过程中最上端的收集盒始终保持在这个位置。当紧挨着最上端的收集盒的收集盒在第一传动轴2的带动下运动到最上端的收集盒的正下方，在运动的过程中下方的收集盒5的上端面与上方的收集盒5的下底面相接触并实现相对滑动，在此滑动的过程中所产生的摩擦力不足以使得阻挡块16脱离通孔13，在收集盒5左侧的阻挡板8的阻挡作用下，使得最上端的收集盒与其下方的收集盒5处于叠放状态，并实现上方的收集盒5的下底面正好能够完全封闭下方收集盒5的盒口使得所有的收集盒5都能保持密封的状态。

当完成所有收集盒5的集尘采样任务后，关闭电机25，打开叠放在一起的多个收集盒5正上方的调节门24通过调节门24将多个收集盒5推送到第一收集门23的位置，第一收集门23的宽度满足取出开叠放在一起的多个收集盒5所需要的宽度，在取收集盒5的过程中，取收集盒5的力大于阻挡块16所需要的克服压簧15的弹力而向上运动的力，此时取出收集盒5。

通过更换不同直径大小的转轮20与不完全齿轮10来满足安装数量不同的收集盒5所需要的不同的转动角度，从而满足根据不同的工作需要而需求不同数量的收集盒5的要求，在不完全齿轮10驱动第一齿轮9转动过程中，只有在不完全齿轮10上的齿牙与第一齿轮9啮合的过程中才会满足不完全齿轮10带动第一齿轮9转动从而经第一传动轴2驱动多个收集盒5一起转动，不完全齿轮10的带有齿的圆弧面的长度决定可安装多少个收集盒5，不完全齿轮10能够决定收集盒5的集尘时长。

由于电机25一直处于缓慢转动的过程中，因此当不完全齿10与第一齿轮9啮合并带动收集盒5转动的过程也需要一段时间，但本发明是采样装置，因此需要的采样的区域很小，所以转动过程中所带来的时间差是每个收集盒5上都会存在的，因此在收集的过程不会存在收集盒5转动过程时间过程造成采样不均匀而产生误差较大的问题。

通过安装收集盒5的盲孔14内的阻挡块16与环槽3上的通孔13与环形槽12的配合关系，使得在收集盒5遇到阻挡机构以后阻挡块16在挤压力的作用下压紧压簧15并脱离通孔13并进入到环形槽12内滑动，有效地保证了即使收集盒5受到阻挡机构的阻挡也能有效实现收集盒5在跟随第一传动轴2转动的过程中不会脱离环槽3。

通过第一传动轴2上的第三传动轴19带动转轮20转动使得缠绕在转轮20上的绳索21在第一传动轴2转动过程中产生联动，满足了跟随第一传动轴转动的收集盒5转动的过程中，绳索21上连接的隔尘板17下落并始终保持阻挡隔尘板17右侧的收集盒5不会受到灰尘的提前污染，使得本发明定时采样的精度更高。

通过第一传动轴2不动，左右移动电机25来实现连接在减速器上的第二传动轴11与第一传动轴2之间的距离，从而来配合实现安装不同直径的不完全齿轮10，从而来改变采样时间的长短，通过一个驱动装置同时实现三个动作，三个动作紧密相关而且缺一不可。

本发明通过调整不完全齿轮的直径、转轮的直径、和不完全齿轮上含齿段的长度来实现采样时间、和采样的次数，通过各机构合理有效的配合实现了集采样、收集、密封于一体的粉尘定时采样设备，本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强。

Claims (7)

1.一种用于粉尘采样及处理装置，包括竖向放置的空心圆柱状的壳体（1），壳体（1）上端设有顶板，壳体（1）的下端设有底板，壳体（1）、顶板和底板构成一个密封的腔体，其特征在于，壳体（1）的中心安装有竖向放置的第一传动轴（2），第一传动轴（2）的上端伸出壳体（1），第一传动轴（2）置于壳体（1）内的部分设有上下均布的多个环槽（3），两个相邻的环槽（3）之间形成一个阻挡盘（4），最上端环槽的上端面与顶板的下表面之间的距离与阻挡盘（4）的厚度相等，每个环槽（3）内设有一个扇形的收集盒（5），收集盒（5）可在环槽（3）内围绕第一传动轴（2）滑动；

所述收集盒（5）的开口朝上，收集盒（5）小圆弧端卡装环槽（3）内，收集盒（5）的底面与环槽（3）的下端面处于同一水平面上，位于下方的收集盒（5）伸出环槽（3）的部分的上端面与其相邻的上方收集盒（5）的下端面处于同一水平面上，最上端收集盒（5）的上端面与顶板的下端面处于同一水平面上，顶板上设有置于最上端收集盒（5）正上方的集尘口（6），最上端的环槽（3）内设有一端固定在壳体（1）内侧壁上的阻挡杆（7），阻挡杆（7）置于集尘口（6）的左侧，构成最上端的收集盒（5）在运动到与阻挡杆（7）相接触的位置时，在阻挡杆（7）的作用下最上端的收集盒（5）不再跟随第一传动轴（2）转动的结构，收集盒（5）的左侧壁上设有阻挡板（8），阻挡板（8）的下端面伸出收集盒（5）的底面，构成置于下方的收集盒（5）在接触上方收集盒（5）上的阻挡板（8）时，阻挡板（8）阻挡下方的收集盒（5）并使其不再跟随第一传动轴（2）转动并整齐排列成竖列的结构；

所述第一传动轴（2）置于壳体（1）外侧的部分套装有第一齿轮（9），第一齿轮（9）的左侧啮合有不完全齿轮（10），不完全齿轮（10）经第二传动轴（11）与置于顶板上表面上的驱动装置连接，驱动装置可左右移动，不完全齿轮（10）与第二传动轴（11）经花键连接并构成可拆卸结构，不完全齿轮（10）的有齿圆弧面与第一齿轮（9）啮合并带动第一传动轴（2）转动一个角度的过程中，不完全齿轮（10）的有齿圆弧面的弧长所带动第一齿轮（9）转动的角度满足位于上方的收集盒（5）能够完全脱离集尘口（6）并保证下一个收集盒（5）正好处于集尘口（6）正下方。

2.根据权利要求1所述的一种用于粉尘采样及处理装置，其特征在于，所述环槽（3）的下端面开设有环形槽（12），环形槽（12）内圆周均布有多个通孔（13），所述收集盒（5）置于环槽（3）内的一端的底面上开设有盲孔（14），盲孔（14）内设有压簧（15），压簧（15）的一端固定在盲孔（14）的底部，压簧（15）的另一端连接有圆台形阻挡块（16），阻挡块（16）的锥面部分置于通孔（13）内。

3.根据权利要求1所述的一种用于粉尘采样及处理装置，其特征在于，所述最上端的收集盒（5）的上方设有竖向放置隔尘板（17），隔尘板（17）位于集尘口（6）的右侧且置于两个相邻的收集盒（5）的中间，隔尘板（17）的下端面贯穿顶板，隔尘板（17）的正上方设有导向弯头（18），导向弯头（18）一端朝下，另一端水平朝向第一传动轴（2），所述第一传动轴（2）的上端面连接有第三传动轴（19），第三传动轴（19）的上端套装有转轮（20），转轮（20）与导向弯头（18）处于同一水平面上，隔尘板（17）上端设有绳索（21），绳索（21）经导向弯头（18）与转轮（20）相连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于粉尘采样及处理装置，其特征在于，所述导向弯头（18）的右侧设有置于顶板上方的L形杆（22）。

5.根据权利要求1所述的一种用于粉尘采样及处理装置，其特征在于，所述壳体（1）的外圆面上设有置于集尘口（6）正下方的第一收集门（23），第一收集门（23）的宽度大于收集盒（5）的大圆弧面的宽度。

6.根据权利要求1所述的一种用于粉尘采样及处理装置，其特征在于，所述顶板上开设有置于集尘口（6）左侧的调节门（24）。

7.根据权利要求1所述的一种用于粉尘采样及处理装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机（25），电机（25）上连接有减速器，减速器的另一端连接有第二传动轴（11），电机（25）的下方设有滑块（26），顶板上开设有与滑块（26）相配合的滑槽（27），滑块（26）可在滑槽（27）内滑动但不能脱离滑槽（27）。