CN107607346A - 一种采样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采样装置，包括呈上下布置的导向框架、振动框架和采样杆组件，所述导向框架内设有采样驱动组件，所述采样杆组件的上端穿过振动框架后与采样驱动组件连接、以用于驱动采样，所述振动框架内设有振动组件、以用于使采样杆组件产生振动，所述导向框架的底端通过多个减振连接组件与振动框架的顶端连接、以用于形成缓冲减振。本发明具有结构简单紧凑、采样效果好、减振效果好、使用寿命长、能保证样品代表性和真实性的优点。

Description

一种采样装置

技术领域

本发明主要涉及到物料样品的采样设备领域，具体涉及一种采样装置。

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）样品的采样工作中，需要利用采样装置从料堆中采集样品，并进行缩分处理，并将缩分后的样品进行后续的制样作业。现有采样装置存在以下技术问题：

（1）现有采样装置的采样杆伸入料堆中采样并拔出后，容易带出一些非采集所需的残余料，这一是造成易扬灰、撒煤，不环保；二是容易和后批次的采样造成混样，严重影响后续的采制化精度要求。而如果安装振动机构进行振动，该振动源又会严重影响采样杆本身、采样杆驱动装置、采样杆升降装置的配合精度和使用寿命，不但增加后续作业的风险，也提高了设备的使用成本。

（2）现有采样装置在升降采样时，由于物料密度大,容易发生采样杆位置错位，导致采样不精准，严重时甚至导致采样杆或采样头损坏。

（3）现有采样装置的升降系统结构复杂，并且存在传动不平稳、作用力不均衡等一系列问题。

（4）现有采样装置的采样杆结构设计不牢固，容易在插入取样时由于受力过载而发生弯曲变形。并且部分采样头结构复杂，不但容易带出多余物料，而且不易插入料堆中，影响深度采样效果。

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、采样效果好、减振效果好、使用寿命长、能保证样品代表性和真实性的采样装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种采样装置，包括呈上下布置的导向框架、振动框架和采样杆组件，所述导向框架内设有采样驱动组件，所述采样杆组件的上端穿过振动框架后与采样驱动组件连接、以用于驱动采样，所述振动框架内设有振动组件、以用于使采样杆组件产生振动，所述导向框架的底端通过多个减振连接组件与振动框架的顶端连接、以用于形成缓冲减振。

作为本发明的进一步改进，所述减振连接组件包括上固定板、导向连接杆和第一弹性减振件，所述上固定板用于固定于导向框架的底端上，所述导向连接杆的上端穿过上固定板且活动挂载于上固定板上，所述导向连接杆上端凸出的挂载部与上固定板之间压设有第一弹性减振件，所述导向连接杆的下端用于与振动框架的顶端连接，所述导向连接杆上、于上固定板与振动框架之间还套设有第一减振压缩弹簧。

作为本发明的进一步改进，所述上固定板通过螺栓固定件安装于导向框架的底端上，所述上固定板与导向框架之间还压设有第二弹性减振件。

作为本发明的进一步改进，所述振动组件包括搓动机构，所述搓动机构与采样杆组件接触、用于采样后使采样杆组件发生上下位移振动以使采样残留物掉落。

作为本发明的进一步改进，还包括竖向设置的导向机架，所述导向机架的上端设有升降驱动机构、以用于采样时通过驱动导向框架带动振动框架和采样杆组件于导向机架内升降，所述导向机架的内壁上设有多条竖向的导向杆，所述导向框架上设有多个与导向杆相配合的导向轮组件以用于对升降的导向框架进行导向。

作为本发明的进一步改进，所述导向轮组件包括安装基座、导向凹轮、固定杆和第二减振压缩弹簧，所述安装基座固定于导向框架上，所述导向凹轮通过两端的凸轴活动穿设于安装基座上，每个所述凸轴的端部均通过一根固定杆固定于安装基座上，每根所述固定杆上均套设有一个第二减振压缩弹簧、以用于使导向框架与导向机架之间形成缓冲减振。

作为本发明的进一步改进，所述每个所述第二减振压缩弹簧处还套设有一个弹性调节件、用于通过调节第二减振压缩弹簧的压缩量以调节导向凹轮与导向杆的接触松紧程度。

作为本发明的进一步改进，所述升降驱动机构包括相配合的链轮驱动件和链条，所述链条一端固定于导向框架的顶端、以用于通过链轮驱动件的驱动带动导向框架升降。

作为本发明的进一步改进，所述升降驱动机构包括相配合的卷扬驱动件、第一从动轮和钢丝绳，所述导向框架的顶端设有一个以上的第二从动轮，所述钢丝绳依次绕设于第一从动轮和第二从动轮上、以用于通过卷扬驱动件的驱动带动导向框架升降。

作为本发明的进一步改进，所述采样杆组件包括主杆、副杆和拉杆，所述主杆和拉杆上共同套设有一个以上的拉杆抱箍、以用于对拉杆形成保护。

作为本发明的进一步改进，所述主杆、副杆的底端均设有相配合的铲瓦件，所述副杆上于铲瓦件的上方处设有凸出的定量杆、以用于振动时将铲瓦件顶部的多余物料振落。

作为本发明的进一步改进，靠近所述铲瓦件处设有相配合的铲头，所述铲头通过两个斗齿销分别铰接安装于主杆和拉杆的底端上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）本发明的采样装置，设有振动组件能够对采样杆组件及时形成振动，使得带出的残余料能够第一时间振动掉落，而不会上升进而造成易扬灰、撒煤、不环保；同时也不会和后批次的采样造成混样，有效保证了后续的采制化精度要求。

（2）本发明的采样装置，在上述基础上还设有与振动组件相配合的减振连接组件，在实现完美振动的同时，又能够进行完美的减振，使得振动组件不会影响导向框架、采样驱动组件和采样杆组件之间的配合精度，也不会使振动对上述设备的使用寿命造成影响，不但有效减少了后续作业的风险，也提高了设备的使用寿命。

（3）本发明的采样装置，在实现上述两个功能的同时，结构设计也十分合理，通过设置相配合的呈上下布置的导向框架、振动框架，处于上方的采样驱动组件能够有效保证对采样杆组件实施驱动，而处于下方的振动组件又能够保证良好的振动效果（因为采样头处于下方），两者配合使得结构简单紧凑，采样效果极佳。

（4）本发明的采样装置，一是活动的导向连接杆的设计，使得振动框架具有一定的上下调整空间，能够在采样杆组件下探采样遇到阻力时，灵活的实现同步上下微调，而不会造成硬接触。二是第一弹性减振件和第一减振压缩弹簧又形成了双重缓冲减振，第一弹性减振件能够有效滤掉导向连接杆传递来的振动，而压缩的第一减振压缩弹簧又提前将振动框架传递给导向连接杆的振动进行了一次缓冲减振，双重减振效果极佳。第一弹性减振件可以为橡胶垫圈或者类似设计。

（5）本发明的采样装置，通过设置第二弹性减振件，进一步使得上固定和导向框架的底端之间形成缓冲避振，三重缓冲避振的效果极佳。振动组件包括搓动机构，这种上下位移振动方式能够顺应竖向设置的采样杆组件的结构特征，振动效果极佳，不会影响采样杆组件的结构设置和使用寿命。

（6）本发明的采样装置，通过设置相配合的导向机架和升降驱动机构，使得既能够有效实现采样杆组件的上下升降，同时有能够对采样杆组件的上下升降进行导向限位，使得不会发生采样位置错位而导致采样不精准、甚至导致采样杆或采样头损坏的风险，有效提高了采用实施效果和设备使用寿命。

（7）本发明的采样装置，进一步缓冲了导向框架可能传递给导向机架的振动，使得本装置的减振效果更佳。同时，两侧设置的可活动的导向轮组件使得其具有自动调心作用，有效保证了采样杆组件的精准采样，进一步使得不会发生采样位置错位而导致采样不精准、甚至导致采样杆或采样头损坏的风险，有效提高了采用实施效果和设备使用寿命。

（8）本发明的采样装置，通过设置拉杆抱箍，能够有效防止拉杆受力过载弯曲变形，造成泄力、铲头闭合不严实的风险。定量杆能够通过振动，将铲瓦件向上提升过程中出的多余煤样及时振动清除，而不会上升进而造成易扬灰、撒煤、不环保；同时也不会和后批次的采样造成混样，有效保证了后续的采制化精度要求。

（9）本发明的采样装置，铲头通过两个斗齿销分别铰接安装于主杆和拉杆的底端上。斗齿销通过外胀销紧配合的方式安装，使得主杆和拉杆的底端不会存在安装件凸出的情况，减小了采样下行阻力，同时这种安装方式避免了轴向位移，使得铲头安装牢固稳定。

附图说明

图1是本发明的采样装置的正视结构原理示意图。

图2是本发明的采样装置的在另一实施例中的局部正视结构原理示意图。

图3是本发明的采样装置的侧视局部结构原理示意图。

图4是本发明的采样装置的在图3中A处的放大结构原理示意图。

图5是本发明的采样装置的局部立体结构原理示意图。

图6是本发明的采样装置的在图5中B处的放大结构原理示意图。

图7是本发明的采样装置的在图5中C处的放大结构原理示意图。

图例说明：

1、导向框架；11、采样驱动组件；12、导向轮组件；121、安装基座；122、导向凹轮；123、固定杆；124、第二减振压缩弹簧；125、弹性调节件；2、振动框架；21、振动组件；3、采样杆组件；31、主杆；32、副杆；33、拉杆；34、拉杆抱箍；35、铲瓦件；36、定量杆；37、铲头；38、斗齿销；4、减振连接组件；41、上固定板；42、导向连接杆；43、第一弹性减振件；44、第一减振压缩弹簧；45、第二弹性减振件；5、导向机架；6、升降驱动机构；61、链轮驱动件；62、链条；63、卷扬驱动件；64、第一从动轮；65、钢丝绳；66、第二从动轮；7、固定组件。

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至图7所示，本发明提供一种采样装置，包括呈上下布置的导向框架1、振动框架2和采样杆组件3，导向框架1内设有采样驱动组件11，采样驱动组件11通过固定组件7安装于导向框架1内。采样杆组件3的上端穿过振动框架2后与采样驱动组件11连接、以用于驱动采样，振动框架2内设有振动组件21、以用于使采样杆组件3产生振动，导向框架1的底端通过多个减振连接组件4与振动框架2的顶端连接、以用于形成缓冲减振。具体实施原理如下：当采样驱动组件11驱动采样杆组件3完成采样时，振动组件21会工作并对采样杆组件3产生振动，使得采样杆组件3上带出的多余料（残留料）由于振动而发生掉落。并且，由于导向框架1与振动框架2通过多个减振连接组件4连接，所以使得振动组件21对振动框架2产生的振动并不会传递到导向框架1上。通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：

一是本发明的采样装置，设有振动组件21能够对采样杆组件3及时形成振动，使得带出的残余料能够第一时间振动掉落，而不会上升进而造成易扬灰、撒煤、不环保；同时也不会和后批次的采样造成混样，有效保证了后续的采制化精度要求。二是本发明的采样装置，在上述基础上还设有与振动组件21相配合的减振连接组件4，在实现完美振动的同时，又能够进行完美的减振，使得振动组件21不会影响导向框架1、采样驱动组件11和采样杆组件3之间的配合精度，也不会使振动对上述设备的使用寿命造成影响，不但有效减少了后续作业的风险，也提高了设备的使用寿命。三是本发明的采样装置，在实现上述两个功能的同时，结构设计也十分合理，通过设置相配合的呈上下布置的导向框架1、振动框架2，处于上方的采样驱动组件11能够有效保证对采样杆组件3实施驱动，而处于下方的振动组件21又能够保证良好的振动效果（因为采样头处于下方），两者配合使得结构简单紧凑，采样效果极佳。

如图1、图3、图4所示，进一步，在较佳实施例中，减振连接组件4包括上固定板41、导向连接杆42和第一弹性减振件43，上固定板41用于固定于导向框架1的底端上，导向连接杆42的上端穿过上固定板41且活动挂载于上固定板41上，导向连接杆42上端凸出的挂载部与上固定板41之间压设有第一弹性减振件43，导向连接杆42的下端用于与振动框架2的顶端连接，导向连接杆42上、于上固定板41与振动框架2之间还套设有第一减振压缩弹簧44。通过以上特殊的设置，具有如下优点：一是活动的导向连接杆42的设计，使得振动框架2具有一定的上下调整空间，能够在采样杆组件3下探采样遇到阻力时，灵活的实现同步上下微调，而不会造成硬接触。二是第一弹性减振件43和第一减振压缩弹簧44又形成了双重缓冲减振，第一弹性减振件43能够有效滤掉导向连接杆42传递来的振动，而压缩的第一减振压缩弹簧44又提前将振动框架2传递给导向连接杆42的振动进行了一次缓冲减振，双重减振效果极佳。第一弹性减振件43可以为橡胶垫圈或者类似设计。

进一步，在较佳实施例中，上固定板41通过螺栓固定件安装于导向框架1的底端上，上固定板41与导向框架1之间还压设有第二弹性减振件45。由于导向连接杆42可能将振动传递给上固定板41，通过设置第二弹性减振件45，进一步使得上固定41和导向框架1的底端之间形成缓冲避振，三重缓冲避振的效果极佳。

进一步，在较佳实施例中，振动组件21包括搓动机构（图中未详细示出），搓动机构与采样杆组件3接触、用于采样后使采样杆组件3发生上下位移振动以使采样残留物掉落。搓动机构包括搓动驱动件、拨轮和竖向设于采样杆组件3上的用于与拨轮配合的搓动梯级，拨轮在搓动驱动件的驱动下带动采样杆组件3发生上下位移振动，这种上下位移振动方式能够顺应竖向设置的采样杆组件3的结构特征，振动效果极佳，不会影响采样杆组件3的结构设置和使用寿命。当然，在其他实施例中，也可见设置其他的振动机构，也应属于本发明的保护范围。

如图1所示，进一步，在较佳实施例中，还包括竖向设置的导向机架5，导向机架5的上端设有升降驱动机构6、以用于采样时通过驱动导向框架1带动振动框架2和采样杆组件3于导向机架5内升降，导向机架5的内壁上设有多条竖向的导向杆，导向框架1上设有多个与导向杆相配合的导向轮组件12以用于对升降的导向框架1进行导向。通过设置相配合的导向机架5和升降驱动机构6，使得既能够有效实现采样杆组件3的上下升降，同时有能够对采样杆组件3的上下升降进行导向限位，使得不会发生采样位置错位而导致采样不精准、甚至导致采样杆或采样头损坏的风险，有效提高了采用实施效果和设备使用寿命。

如图1、图5、图6所示，进一步，在较佳实施例中，导向轮组件12包括安装基座121、导向凹轮122、固定杆123和第二减振压缩弹簧124，安装基座121固定于导向框架1上，导向凹轮122通过两端的凸轴活动穿设于安装基座121上，每个凸轴的端部均通过一根固定杆123固定于安装基座121上，每根固定杆123上均套设有一个第二减振压缩弹簧124、以用于使导向框架1与导向机架5之间形成缓冲减振。导向凹轮122能够沿着导向杆的限位而上下运动，同时，由于以上特殊的结构形式，使得进一步缓冲了导向框架1可能传递给导向机架5的振动，使得本装置的减振效果更佳。同时，两侧设置的可活动的导向轮组件12使得其具有自动调心作用，有效保证了采样杆组件3的精准采样，进一步使得不会发生采样位置错位而导致采样不精准、甚至导致采样杆或采样头损坏的风险，有效提高了采用实施效果和设备使用寿命。

如图6所示，进一步，在较佳实施例中，每个第二减振压缩弹簧124处还套设有一个弹性调节件125、用于通过调节第二减振压缩弹簧124的压缩量以调节导向凹轮122与导向杆的接触松紧程度。这使得可以通过调节来保持第二减振压缩弹簧124的最佳弹性张弛力，以使得导向更精准，同时合适的弹性使得减振效果更好

如图1所示，进一步，在较佳实施例中，升降驱动机构6包括相配合的链轮驱动件61和链条62，链条62一端固定于导向框架1的顶端、以用于通过链轮驱动件61的驱动带动导向框架1升降。这种结构形式使得升降驱动机构6结构简单紧凑，传动平稳、作用力均衡，受重载性好。

如图2所示，进一步，在另外一个较佳实施例中，升降驱动机构6包括相配合的卷扬驱动件63、第一从动轮64和钢丝绳65，导向框架1的顶端设有一个以上的第二从动轮66，钢丝绳65依次绕设于第一从动轮64和第二从动轮66上、以用于通过卷扬驱动件63的驱动带动导向框架1升降。这种结构形式也使得升降驱动机构6结构简单紧凑，并且柔性好、吸振性好。

如图1、图5、图3所示，进一步，在较佳实施例中，采样杆组件3包括主杆31、副杆32和拉杆33，主杆31和拉杆33上共同套设有一个以上的拉杆抱箍34、以用于对拉杆33形成保护。通过设置拉杆抱箍34，能够有效防止拉杆33受力过载弯曲变形，造成泄力、铲头37闭合不严实的风险。

如图5、图7所示，进一步，在较佳实施例中，主杆31、副杆32的底端均设有相配合的铲瓦件35，副杆32上于铲瓦件35的上方处设有凸出的定量杆36、以用于振动时将铲瓦件35顶部的多余物料振落。定量杆36能够通过振动，将铲瓦件35向上提升过程中出的多余煤样及时振动清除，而不会上升进而造成易扬灰、撒煤、不环保；同时也不会和后批次的采样造成混样，有效保证了后续的采制化精度要求。

如图5、图7所示，进一步，在较佳实施例中，靠近铲瓦件35处设有相配合的铲头37，铲头37通过两个斗齿销38分别铰接安装于主杆31和拉杆33的底端上。斗齿销38通过外胀销紧配合的方式安装，使得主杆31和拉杆33的底端不会存在安装件凸出的情况，减小了采样下行阻力，同时这种安装方式避免了轴向位移，使得铲头37安装牢固稳定。

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 (12)

1.一种采样装置，其特征在于，包括呈上下布置的导向框架（1）、振动框架（2）和采样杆组件（3），所述导向框架（1）内设有采样驱动组件（11），所述采样杆组件（3）的上端穿过振动框架（2）后与采样驱动组件（11）连接、以用于驱动采样，所述振动框架（2）内设有振动组件（21）、以用于使采样杆组件（3）产生振动，所述导向框架（1）的底端通过多个减振连接组件（4）与振动框架（2）的顶端连接、以用于形成缓冲减振。

2.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述减振连接组件（4）包括上固定板（41）、导向连接杆（42）和第一弹性减振件（43），所述上固定板（41）用于固定于导向框架（1）的底端上，所述导向连接杆（42）的上端穿过上固定板（41）且活动挂载于上固定板（41）上，所述导向连接杆（42）上端凸出的挂载部与上固定板（41）之间压设有第一弹性减振件（43），所述导向连接杆（42）的下端用于与振动框架（2）的顶端连接，所述导向连接杆（42）上、于上固定板（41）与振动框架（2）之间还套设有第一减振压缩弹簧（44）。

3.根据权利要求2所述的采样装置，其特征在于，所述上固定板（41）通过螺栓固定件安装于导向框架（1）的底端上，所述上固定板（41）与导向框架（1）之间还压设有第二弹性减振件（45）。

4.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述振动组件（21）包括搓动机构，所述搓动机构与采样杆组件（3）接触、用于采样后使采样杆组件（3）发生上下位移振动以使采样残留物掉落。

5.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，还包括竖向设置的导向机架（5），所述导向机架（5）的上端设有升降驱动机构（6）、以用于采样时通过驱动导向框架（1）带动振动框架（2）和采样杆组件（3）于导向机架（5）内升降，所述导向机架（5）的内壁上设有多条竖向的导向杆，所述导向框架（1）上设有多个与导向杆相配合的导向轮组件（12）以用于对升降的导向框架（1）进行导向。

6.根据权利要求5所述的采样装置，其特征在于，所述导向轮组件（12）包括安装基座（121）、导向凹轮（122）、固定杆（123）和第二减振压缩弹簧（124），所述安装基座（121）固定于导向框架（1）上，所述导向凹轮（122）通过两端的凸轴活动穿设于安装基座（121）上，每个所述凸轴的端部均通过一根固定杆（123）固定于安装基座（121）上，每根所述固定杆（123）上均套设有一个第二减振压缩弹簧（124）、以用于使导向框架（1）与导向机架（5）之间形成缓冲减振。

7.根据权利要求6所述的采样装置，其特征在于，所述每个所述第二减振压缩弹簧（124）处还套设有一个弹性调节件（125）、用于通过调节第二减振压缩弹簧（124）的压缩量以调节导向凹轮（122）与导向杆的接触松紧程度。

8.根据权利要求5所述的采样装置，其特征在于，所述升降驱动机构（6）包括相配合的链轮驱动件（61）和链条（62），所述链条（62）一端固定于导向框架（1）的顶端、以用于通过链轮驱动件（61）的驱动带动导向框架（1）升降。

9.根据权利要求5所述的采样装置，其特征在于，所述升降驱动机构（6）包括相配合的卷扬驱动件（63）、第一从动轮（64）和钢丝绳（65），所述导向框架（1）的顶端设有一个以上的第二从动轮（66），所述钢丝绳（65）依次绕设于第一从动轮（64）和第二从动轮（66）上、以用于通过卷扬驱动件（63）的驱动带动导向框架（1）升降。

10.根据权利要求1所述的采样装置，其特征在于，所述采样杆组件（3）包括主杆（31）、副杆（32）和拉杆（33），所述主杆（31）和拉杆（33）上共同套设有一个以上的拉杆抱箍（34）、以用于对拉杆（33）形成保护。

11.根据权利要求10所述的采样装置，其特征在于，所述主杆（31）、副杆（32）的底端均设有相配合的铲瓦件（35），所述副杆（32）上于铲瓦件（35）的上方处设有凸出的定量杆（36）、以用于振动时将铲瓦件（35）顶部的多余物料振落。

12.根据权利要求11所述的采样装置，其特征在于，靠近所述铲瓦件（35）处设有相配合的铲头（37），所述铲头（37）通过两个斗齿销（38）分别铰接安装于主杆（31）和拉杆（33）的底端上。