CN110579385B - 一种全自动样品混合缩分装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种全自动样品混合缩分装置及方法，该装置包括机架，机架上设置混料装置、卸料装置、缩分装置和控制单元，混料装置包括门型框架和锥形转鼓，门型框架底部一端通过轴承和从动轴固定于机架上，另一端通过轴承和驱动轴一与固定于机架上的驱动电机一连接；门型框架顶部设置驱动电机二，驱动电机二通过驱动轴二连接锥形转鼓，锥形转鼓顶部密封，底部为进出料口；卸料装置包括设置于锥形转鼓下方的倾斜放置的卸料板，卸料板下方设置输送带；缩分装置包括设置于转盘上的多个缩分收集容器，缩分收集容器位于输送带的输出端下方，本发明所公开的装置及方法自动化程度高、混合缩分过程不引入制样偏差，能获得具有充分代表性的分析实验样品。
Description
技术领域
本发明涉及样品缩分技术领域，特别涉及一种全自动样品混合缩分装置及方法。
背景技术
样品混合缩分是各大行业领域实验室对样品进行分析检测前重要的备样过程，备样过程中确保采集样品充分混合缩分对检测样品最终分析结果有很大影响。比如，对于铁矿石、煤炭、铜精矿、铝土矿等大多数矿物原料的每批次制样样品来说，如不能确保对批次样品进行阶梯分布式充分混合缩分，可能会引入较大的批次样品制样分析偏差。因此，在散装物料批次样品制样备样过程中，需要确保对待检批次样品进行充分的混合、缩分，以此获得具有充分代表性的分析实验样品。
目前，各实验室制样备样过程主要是通过人工堆“锥”压“饼”后进行十字分割、对角留存的办法对样品进行混合缩分，也有通过单独的机械混合装置混合后，再由人工投入单独的机械缩分装置进行缩分处理。传统的样品混合、缩分过程其存在的不足是：人工参与度较高，样品损失量大，由此产生并引入的制样备样偏差较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种全自动样品混合缩分装置及方法，以达到操作简单、适用范围广、混合缩分过程不引入制样偏差的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种全自动样品混合缩分装置，包括机架，所述机架上设置混料装置、卸料装置、缩分装置和控制单元，所述混料装置包括门型框架和设置于门型框架上的锥形转鼓，所述门型框架底部一端通过轴承和从动轴固定于机架上，另一端通过轴承和驱动轴一与固定于机架上的驱动电机一连接；所述门型框架顶部设置驱动电机二，所述驱动电机二通过驱动轴二连接所述锥形转鼓，所述锥形转鼓顶部密封，底部为进出料口；所述卸料装置包括设置于锥形转鼓下方的倾斜放置的卸料板，所述卸料板下方设置输送带；所述缩分装置包括设置于转盘上的多个缩分收集容器，所述缩分收集容器位于输送带的输出端下方。
上述方案中，所述锥形转鼓内设置多个搅拌棒。
上述方案中，所述卸料板两侧设置挡料板。
上述方案中，所述输送带通过驱动辊筒与驱动电机三相连。
上述方案中，所述缩分收集容器顶部设置缩分切割套刃，所述缩分切割套刃包括内圈和外圈，所述内圈和外圈之间连接锥形棱条，所述锥形棱条位于相邻的两个缩分收集容器之间的间隙内，锥形棱条的尖锥朝上。
上述方案中，所述转盘底部通过转轴固定于底座上，所述底座安装于机架底部，所述转轴上设置驱动齿轮，所述驱动齿轮通过同步带连接驱动电机四。
进一步的技术方案中，所述门型框架的运转摆动角度范围为0°-90°。
一种全自动样品混合缩分方法，采用上述的全自动样品混合缩分装置，包括如下过程：门型框架和锥形转鼓的初始状态为水平状态，从锥形转鼓的底部开口处加料，然后启动设备运行开关，控制单元首先启动驱动电机二，带动锥形转鼓在水平状态旋转，经过设定时间后，控制单元启动驱动电机一，带动门型框架开始旋转摆动，锥形转鼓跟随门型框架同步旋转摆动，在摆动过程中，物料从底部开口处落到卸料板上，再通过输送带进入下方的缩分收集容器内。
通过上述技术方案，本发明提供的全自动样品混合缩分装置将锥形转鼓设计为不仅可以绕自身的中心轴旋转，还可以跟随门型框架摆动的三维转鼓混合模式，能够确保样品的充分混合，并且混合后在门型框架摆动过程中，物料直接从锥形转鼓底部开口处出料，落到倾斜的卸料板上，物料从卸料板上滑到输送带上后，直接进入缩分收集容器内。
本发明的装置及方法具有如下有益效果：
1、本发明将样品混合、样品卸料和缩分集成在一套设备中完成，自动化程度高、制样备样效率高、安全可靠；
2、可以在最短的时间内最大限度的对试验样品进行充分的混合，并根据用户需求缩分比自由设定、组合缩分留样量；
3、设备工作运行前，可根据需求设定混合过程样品出料速度及缩分旋转速度，设备运行噪音污染少；
4、锥形转鼓在旋转混合的同时出料，可以使得出料更加平稳，样品混合更均匀，有利于获得更有代表性的样品。
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。
图1为本发明实施例所公开的一种全自动样品混合缩分装置初始状态结构示意图；
图2为门型框架摆动到90°的状态示意图；
图3为初始状态下混料装置的俯视图；
图4为缩分装置正面结构示意图；
图5为缩分切割套刃俯视图。
图中，1、机架；2、控制单元；3、门型框架；4、锥形转鼓；5、轴承；6、驱动轴一；7、驱动电机一；8、驱动电机二；9、驱动轴二；10、进出料口；11、搅拌棒；12、卸料板；13、挡料板；14、输送带；15、驱动辊筒；16、驱动电机三；17、转盘；18、缩分收集容器；19、转轴；20、底座；21、驱动齿轮；22、同步带；23、驱动电机四；24、缩分切割套刃；25、内圈；26、外圈；27、锥形棱条；28、从动轴。
具体实施方式
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。
本发明提供了一种全自动样品混合缩分装置，如图1所示，包括机架1，机架1上设置混料装置、卸料装置、缩分装置和控制单元2。由控制单元2控制各个电机的开启以及转速等参数设定。
如图3所示，混料装置包括门型框架3和设置于门型框架3上的锥形转鼓4，门型框架3底部一端通过轴承5和从动轴28固定于机架1上，另一端通过轴承5和驱动轴一6与固定于机架1上的驱动电机一7连接，由驱动电机一7正向和反向转动，可以带动门型框架3在一定范围内左右摆动；门型框架3顶部设置驱动电机二8，驱动电机二8通过驱动轴二9连接锥形转鼓4，驱动电机二8转动，可以通过驱动轴二9带动锥形转鼓4绕自身的中心轴转动；锥形转鼓4顶部密封，底部有进出料口10，锥形转鼓4内设置多个搅拌棒11。
如图1所示，卸料装置包括设置于锥形转鼓4下方的倾斜放置的卸料板12，卸料板12两侧设置挡料板13，卸料板12下方设置输送带14；输送带14通过驱动辊筒15与驱动电机三16相连，由驱动电机三16通过驱动辊筒15带动输送带14运转。
如图4、图1所示，缩分装置包括设置于转盘17上的多个缩分收集容器18，缩分收集容器18位于输送带14的输出端下方。转盘17底部通过转轴19固定于底座20上，底座20安装于机架1底部，转轴19上设置驱动齿轮21，驱动齿轮21通过同步带22连接驱动电机四23。
如图4和图5所示，缩分收集容器18顶部设置缩分切割套刃24，缩分切割套刃24包括内圈25和外圈26，内圈25和外圈26之间连接锥形棱条27，锥形棱条27位于相邻的两个缩分收集容器18之间的间隙内，锥形棱条27的尖锥朝上。
本实施例中，门型框架3的运转摆动角度范围为0°-90°，初始状态为水平状态。
一种全自动样品混合缩分方法，采用上述的全自动样品混合缩分装置，包括如下过程：门型框架3和锥形转鼓4的初始状态为水平状态，从锥形转鼓4的底部进出料口10加料，控制单元首先启动驱动电机二8，通过驱动轴二9带动锥形转鼓4在水平状态旋转，锥形转鼓4内的搅拌棒11不停地对物料进行搅拌混合；经过设定时间搅拌运转后，控制单元启动驱动电机一7，通驱动轴一6带动门型框架3开始在0°-90°范围内摆动运转，锥形转鼓4跟随门型框架3同步摆动，如图1和图2所示的状态，在摆动过程中，物料从底部开口处落到卸料板12上，继而落到输送带14上，再通过输送带14进入下方的缩分收集容器18内。
本实施例中，缩分收集容器18包括8个，分布于转盘17上，相邻的缩分收集容器18之间存在间隙，缩分切割套刃24正好从上方嵌入间隙内，且锥形棱条27的尖锥朝上，这样在物料下落过程中不会堆积在缩分收集容器18之间的空隙内，直接进入前方或后方的缩分收集容器18内。
在缩分结束后可以选择对角的两个缩分收集容器18中的物料混合后再进行二次缩分，最后得到所需要量的样品进行检测分析。
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 (4)
1.一种全自动样品混合缩分方法，采用一种全自动样品混合缩分装置，其特征在于，所述装置包括机架，所述机架上设置混料装置、卸料装置、缩分装置和控制单元，所述混料装置包括门型框架和设置于门型框架上的锥形转鼓，所述门型框架底部一端通过轴承和从动轴固定于机架上，另一端通过轴承和驱动轴一与固定于机架上的驱动电机一连接；所述门型框架顶部设置驱动电机二，所述驱动电机二通过驱动轴二连接所述锥形转鼓，所述锥形转鼓顶部密封，底部为进出料口；所述卸料装置包括设置于锥形转鼓下方的倾斜放置的卸料板，所述卸料板下方设置输送带；所述缩分装置包括设置于转盘上的多个缩分收集容器，所述缩分收集容器位于输送带的输出端下方；所述锥形转鼓内设置多个搅拌棒；所述门型框架的运转摆动角度范围为0°-90°；所述缩分收集容器顶部设置缩分切割套刃，所述缩分切割套刃包括内圈和外圈，所述内圈和外圈之间连接锥形棱条，所述锥形棱条位于相邻的两个缩分收集容器之间的间隙内，锥形棱条的尖锥朝上；
混合缩分方法包括如下过程：门型框架和锥形转鼓的初始状态为水平状态，从锥形转鼓的底部开口处加料，然后启动设备运行开关，控制单元首先启动驱动电机二，带动锥形转鼓在水平状态旋转，经过设定时间后，控制单元启动驱动电机一，带动门型框架开始旋转摆动，锥形转鼓跟随门型框架同步旋转摆动，在摆动过程中，物料从底部开口处落到卸料板上，再通过输送带进入下方的缩分收集容器内，其中，锥形转鼓在旋转混合的同时出料。
2.根据权利要求1所述的一种全自动样品混合缩分方法，其特征在于，所述卸料板两侧设置挡料板。
3.根据权利要求1所述的一种全自动样品混合缩分方法，其特征在于，所述输送带通过驱动辊筒与驱动电机三相连。
4.根据权利要求1所述的一种全自动样品混合缩分方法，其特征在于，所述转盘底部通过转轴固定于底座上，所述底座安装于机架底部，所述转轴上设置驱动齿轮，所述驱动齿轮通过同步带连接驱动电机四。
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