CN112388034B - 一种桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，包括：防护叶片、圆盘、支撑外套、轴承支撑托圈、螺旋升降螺杆、螺旋升降调节螺杆以及支撑底座；防护叶片的中部与所述圆盘的外圆周固定连接，且防护叶片是在圆盘的外圆周上均匀分布，每一防护叶片的顶部用于承接螺旋钻头，底部与支撑外套的侧壁可调节活动连接；所述支撑外套与所述圆盘的底面固定连接；支撑外套的底部与所述轴承支撑托圈的可旋转轴承相连接；所述轴承支撑托圈的外周均匀地开设孔，以通过所述螺旋升降螺杆；所述螺旋升降螺杆的螺纹与所述螺旋升降调节螺杆的螺纹相配合，在螺旋升降螺杆旋转时可带动所述轴承支撑托圈的升降；所述螺旋升降调节螺杆的底端固定连接所述支撑底座。

Description

一种桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置及方法

技术领域

本发明涉及工业设备检验维修技术领域，尤其是涉及一种用于桥式链条升降采样机螺旋钻头的装载/卸载装置及方法。

背景技术

现代钢铁企业或者有色企业，在工业生产中通常需要采购大量的散装物料。散装物料在进厂时需要对其质量进行验证。综合考虑检验效率、检验代表性以及检验的随机性，多数企业选择桥式链条采样升降采样机进行物料检验。桥式链条升降采样机可以根据汽车或火车敞车的进厂方式，按一定比例对每车进行随机布点采样。由于散装物料的来源不同，物料经常存在潮湿、板结及大块状杂物的现象，采样器中的螺旋钻头在高频次接触此类物料时容易被物料卡死或被损坏，这时就需要拆卸螺旋钻头进行清理或维修，而在清理维修完成之后，又需要将钻头重新进行装载。

发明人在研究中发现，桥式链条升降采样机的采样器极限下降的位置离地面还有一定高度，大约1.5米左右，而螺旋钻头的重量典型范围为30～40kg，在这种情况下，卸载或装载螺旋钻头就需要多人作业。例如在卸载时，首先需2～3人在离地1米以上的位置处托举螺旋钻头，再需1人将螺旋钻头从采样器的钻杆上分离下来(一般是拆开钻头与钻杆相连接的螺栓和螺母)。而在装载钻头时，也是首先需要2～3人进行托举，再由1人进行装载操作，这里就需要所有人进行协同以完成钻头与钻杆的螺栓孔的对准，比较困难。也就是，现有的螺旋钻头装/卸载手段需要多人作业，效率比较低，一般耗时都3小时以上，有时候也会出现人工操作失误钻头坠落伤人的安全事故，及安全系数比较低。

发明内容

有鉴于此，针对上述的问题，本发明提供一种桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置及方法，只需要一人作业即可完成螺旋钻头的托举、升降、定位对准的过程，提高螺旋钻头的装卸载效率，节约用时，并提高作业的安全系数。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明一方面提供一种桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，包括：不少于三个的防护叶片、圆盘、支撑外套、轴承支撑托圈、至少三个螺旋升降螺杆、螺旋升降调节螺杆以及支撑底座；

所述防护叶片的中部与所述圆盘的外圆周固定连接，且不少于三个的防护叶片是在圆盘的外圆周上均匀分布，每一所述防护叶片的顶部用于承接螺旋钻头，底部与所述支撑外套的侧壁可调节活动连接；

所述支撑外套与所述圆盘的底面固定连接；

所述支撑外套的底部与所述轴承支撑托圈的可旋转轴承相连接；所述轴承支撑托圈的外周均匀地开设孔，以通过所述至少三个螺旋升降螺杆；

所述螺旋升降调节螺杆从所述轴承支撑托圈的内圈穿过，与所述螺旋升降螺杆相垂直，且所述至少三个螺旋升降螺杆的螺纹与所述螺旋升降调节螺杆的螺纹相配合，在螺旋升降螺杆旋转时可带动所述轴承支撑托圈的升降；

所述螺旋升降调节螺杆的底端固定连接所述支撑底座。

在本发明的其中一个实施例中，具体有三个防护叶片，三个所述防护叶片之间在所述圆盘的圆周上间隔120°均匀分布。

在本发明的其中一个实施例中，每一所述防护叶片的侧面呈S柳长型，在S柳长型中部由固定螺栓固接所述圆盘，且所述中部以上的顶段相对于中部以下的底段更为尖长。

在本发明的其中一个实施例中，所述圆盘为一法兰盘。

在本发明的其中一个实施例中，所述支撑外套的侧壁由螺栓与每一所述防护叶片的底部可调节连接，且螺栓的一端固定焊接在所述支撑外套的侧壁上，呈角度60°。

在本发明的其中一个实施例中，所述装卸载装置包括四个螺旋升降螺杆，且四个螺旋升降螺杆之间间隔90°均匀分布在所述轴承支撑托圈的圆周上。

本发明实施例提供的桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，可以应用在螺旋钻头装载、卸载的场景，起到托举、升降、对准的作用，在一个人工操作的情况下即可以完成作业，相比于现有技术，提高了作业效率，缩短时长，并提高作业安全系数。

本发明另一方面提供一种桥式升降采样机螺旋钻头的卸载方法，适用于前述的装卸载装置，包括：

将螺旋钻头降低至极限位置；

在螺旋钻头的下方置一支撑桌；

将所述装卸载装置置于所述支撑桌上；

旋转所述装卸载装置的螺旋升降螺杆，以调节所述装卸载装置的防护叶片的垂直高度，使所述防护叶片可托举所述螺旋升降螺杆；

由人工操作将所述螺旋钻头从钻杆上分离下来。

本发明实施例提供的桥式升降采样机螺旋钻头的卸载方法，在卸载时，将螺旋钻头降到极限低位，再将装置上升到合适位置进行托举，如此在一个人工操作的情况下，即可以完成卸载作业，从而提高了作业效率，缩短时长，并提高作业安全系数。

本发明又一方面提供一种桥式升降采样机螺旋钻头的装载方法，适用于前述的装卸载装置，包括：

将钻杆下降至极限位置；

在钻杆的下方置一支撑桌；

将所述装卸载装置置于所述支撑桌上；

将待装载的螺旋钻头置于所述装卸载装置的防护叶片上；

调节所述装卸载装置，以完成所述螺旋钻头与钻杆螺栓孔的对准；

由人工操作，完成螺旋钻头与钻杆的连接。

在本发明的其中一个实施例中，所述调节所述装卸载装置，以完成所述螺旋钻头与钻杆螺栓孔的对准的步骤，包括下列操作的至少其中之一：

旋转所述装卸载装置的螺旋升降螺杆，以实现所述装卸载装置的升降；

旋转所述轴承支撑托圈，以完成所述装卸载装置的水平旋转微调；以及

调节所述防护叶片与所述支撑外套之间的连接紧密程度，以调节所述防护叶片的顶部至同一水平面。

在本发明的其中一个实施例中，所述支撑桌为一四角方桌

本发明实施例提供的桥式升降采样机螺旋钻头的装载方法，在装载时，先将钻杆降到极限低位，再将螺旋钻头置于装置上进行托举，再将装置上升到合适位置，再由人工进行微调完成钻头与钻杆的对准，进一步在一个人工操作的情况下，完成装载作业，从而提高了作业效率，缩短时长，并提高作业安全系数。

附图说明

图1是本发明实施例中的桥式升降采样机的结构和应用场景示意图；

图2是本发明一个实施例提供的桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置的结构示意图；

图3是本发明实施例的装卸载装置的应用场景示意图；

图4是本发明实施例的一种桥式升降采样机螺旋钻头的卸载方法流程示意图；

图5是本发明实施例的一种桥式升降采样机螺旋钻头的装载方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

值得注意的是，本发明实施例部分可能会涉及“上”、“下”、“左”、“右”等等方位词，也可能包含构件数目的词语，这些词仅仅是相对附图而定，仅仅是为了便于描述，是为了能够简化举例，而不能理解成对技术方案的限制。

参见图1，为一个桥式链条升降采样机的结构及其应用场景图。桥式升降采样机用于对卡车车厢或火车敞车中装载的物料进行采样。桥式升降采样机的主要结构包含了桥式支架101、轨道102、大车103、小车104、采样器105。桥式升降采样机可以包含的其它结构在本发明中就不再赘述。桥式升降采样机在工作时，大车103可沿着轨道运动，小车104设于大车103上，且小车104一般可在与轨道垂直的方向运动，采样器105用于下探对汽车106中的物料进行采样。采样器105中包含了钻杆和螺旋钻头。因此，考虑到桥式升降采样机的应用场景，螺旋钻头下降的极限低位离地面也是有一定距离的。在螺旋钻头需要清理和维护时，就需要多人协同作业，费时费力，效率低，安全系数低。

参见图2，为便于桥式升降采样机螺旋钻头的卸载、装载，提供了一种装卸载装置。具体的，一种桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，包括：不少于三个的防护叶片6、圆盘7、支撑外套8、轴承支撑托圈10、至少三个螺旋升降螺杆11、螺旋升降调节螺杆12以及支撑底座13。其中，防护叶片6的中部与圆盘7的外圆周固定连接，且不少于三个的防护叶片6是在圆盘7的外圆周上均匀分布，每一防护叶片6的顶部用于承接螺旋钻头，底部与支撑外套8的侧壁可调节活动连接。支撑外套8与圆盘7的底面固定连接。支撑外套8的底部与轴承支撑托圈10的可旋转轴承相连接。轴承支撑托圈10的外周均匀地开设孔，以通过至少三个螺旋升降螺杆11。螺旋升降调节螺杆12从轴承支撑托圈10的内圈穿过，与螺旋升降螺杆11相垂直，且至少三个螺旋升降螺杆11的螺纹与螺旋升降调节螺杆12的螺纹相配合，在螺旋升降螺杆11旋转时可带动轴承支撑托圈10的升降。螺旋升降调节螺杆12的底端固定连接撑底座13。

本发明实施例提供的桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，可以应用在螺旋钻头装载、卸载的场景，起到托举、升降、对准的作用，在一个人工操作的情况下即可以完成作业，相比于现有技术，提高了作业效率，缩短时长，并提高作业安全系数。

下面先结合图3和图4，说明本发明的装卸载装置是如何实现螺旋钻头的卸载的，再结合图3和图5说明装载的过程。在图3中，1为装卸载装置，2为四角方桌，3为桥式升降采样机的采样器外套，4是钻杆，5为螺旋钻头，14是桌面，15是四角方桌的支架。

图4是桥式升降采样机螺旋钻头的卸载方法的流程示意图。

具体的卸载方法包括：

步骤401，将螺旋钻头降低至极限位置。

具体的，本步骤可以如常规技术。桥式链条升降采样机一般由电机、链条等部件驱动的。采样机的垂直高度是可以上下调整的。在螺旋钻头需要下载维修时，由人工进行操作，先将采样器(螺旋钻头)降至极限低位。一般的，螺旋钻头此时离地高度约为1.5米左右。

步骤402，在螺旋钻头的下方置一支撑桌。

具体的，本步骤中的支撑桌可以是自制的四角方桌2，四角方桌2由桌面14和支架15构成。其中，桌面14的数量为1件，材质为Q235钢板，长1500mm、宽600mm、厚5mm。支架15的材质为Q235，由4块长1000mm(直立)、2块长600mm(纵向)、2块长1500mm(横向)角钢焊接成型。

步骤403，将装卸载装置置于支撑桌上。

具体的，装卸载装置可以是前述实施例提供的装置。在本实施例中，其具体规格和参数，详细叙述如下：

装卸载装置1，包括的部件有：

防护叶片6：数量：3件，材质：Q235，呈“S”柳长型且前端尖长、尾端短以及“S”弯部含φ20mm螺栓孔、尾端含φ10mm螺栓孔。

法兰盘7：数量1件，材质：Q235，直径φ130mm且焊接螺栓支架3件与中心角度120°。

支撑外套8：数量1件，材质：Q235，直径φ130mm，高度450mm。

平面调节螺栓9：数量3件，材质：Q235，直径φ10mm，长度40mm，一端焊接在离法兰盘螺旋支架正下方80mm处支架外套8上，且与支架外套壁呈角度60°；另一端通过螺母连接防护叶片6尾端。

轴承支撑托圈10：数量1件，材质：Q235，外径φ130mm、内径φ30mm与中心角度90°钻4处螺栓孔且直径φ15mm。

旋转升降螺母11：数量4件，材质：Q235，直径φ15mm且长度40mm。

螺旋升降调节螺杆12：数量1件，材质：Q235，直径φ30mm且长度100mm。

支撑底座13：数量1件，材质：Q235，呈圆形且直径φ200mm，与螺旋升降调节螺杆12尾端焊接一起。

步骤404，旋转装卸载装置的螺旋升降螺杆，以调节装卸载装置的防护叶片的垂直高度，使防护叶片可托螺旋钻头。

具体的，本步骤在人工拆卸螺旋钻头之前，调节装卸载装置完成托举，这样就缩减需要的人力。

步骤405，由人工操作将螺旋钻头从钻杆上分离下来。

具体的，螺旋钻头可以是通过螺栓等部件与钻杆相连接，在本实施例的螺旋钻头由装卸载装置托举固定后，就可以以一个人工独立完成钻头的拆卸。

本发明实施例提供的桥式升降采样机螺旋钻头的卸载方法，在卸载时，将螺旋钻头降到极限低位，再将装置上升到合适位置进行托举，如此在一个人工操作的情况下，即可以完成卸载作业，从而提高了作业效率，缩短时长，并提高作业安全系数。

图5是相应的一种装载方法，具体流程包括：

步骤501，将钻杆下降至极限位置。

步骤502，在钻杆的下方置一支撑桌。

其中的支撑桌为四角方桌2。四角方桌2由桌面14和支架15构成。其中，桌面14的数量为1件，材质为Q235钢板，长1500mm、宽600mm、厚5mm。支架15的材质为Q235，由4块长1000mm(直立)、2块长600mm(纵向)、2块长1500mm(横向)角钢焊接成型。

步骤503，将装卸载装置置于支撑桌上。

装卸载装置1，包括的部件有：

防护叶片6：数量：3件，材质：Q235，呈“S”柳长型且前端尖长、尾端短以及“S”弯部含φ20mm螺栓孔、尾端含φ10mm螺栓孔。

法兰盘7：数量1件，材质：Q235，直径φ130mm且焊接螺栓支架3件与中心角度120°。

支撑外套8：数量1件，材质：Q235，直径φ130mm，高度450mm。

平面调节螺栓9：数量3件，材质：Q235，直径φ10mm，长度40mm，一端焊接在离法兰盘螺旋支架正下方80mm处支架外套8上，且与支架外套壁呈角度60°；另一端通过螺母连接防护叶片6尾端。

轴承支撑托圈10：数量1件，材质：Q235，外径φ130mm、内径φ30mm与中心角度90°钻4处螺栓孔且直径φ15mm。

旋转升降螺母11：数量4件，材质：Q235，直径φ15mm且长度40mm。

螺旋升降调节螺杆12：数量1件，材质：Q235，直径φ30mm且长度100mm。

支撑底座13：数量1件，材质：Q235，呈圆形且直径φ200mm，与螺旋升降调节螺杆12尾端焊接一起。

步骤504，将待装载的螺旋钻头置于装卸载装置的防护叶片上。

步骤505，调节装卸载装置，以完成螺旋钻头与钻杆螺栓孔的对准。

本步骤的调节可以包括水平调节，垂直调节以及水平面内的旋转。具体包括下列操作的至少其中之一：

旋转装卸载装置的螺旋升降螺杆，以实现装卸载装置的升降；或

旋转轴承支撑托圈，以完成装卸载装置的水平旋转微调；或

调节防护叶片与支撑外套之间的连接紧密程度，以调节防护叶片的顶部至同一水平面。

步骤506，由人工操作，完成螺旋钻头与钻杆的连接。

如此，本发明实施例提供的桥式升降采样机螺旋钻头的装载方法，在装载时，先将钻杆降到极限低位，再将螺旋钻头置于装置上进行托举，再将装置上升到合适位置，再由人工进行微调完成钻头与钻杆的对准，进一步在一个人工操作的情况下，完成装载作业，从而提高了作业效率，缩短时长，并提高作业安全系数。

综上，以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。如前所述，本发明还可以有更多改进，在不脱离本装置原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，其特征在于，包括：不少于三个的防护叶片(6)、圆盘(7)、支撑外套(8)、轴承支撑托圈(10)、四个螺旋升降螺杆(11)、螺旋升降调节螺杆(12)以及支撑底座(13)；

所述防护叶片(6)的中部与所述圆盘(7)的外圆周固定连接，且不少于三个的防护叶片(6)是在圆盘(7)的外圆周上均匀分布，每一所述防护叶片(6)的顶部用于承接螺旋钻头，底部与所述支撑外套(8)的侧壁可调节活动连接；

所述支撑外套(8)与所述圆盘(7)的底面固定连接；

所述支撑外套(8)的底部与所述轴承支撑托圈(10)的可旋转轴承相连接；所述轴承支撑托圈(10)的外周均匀地开设孔，四个螺旋升降螺杆(11)之间间隔90°均匀分布在所述轴承支撑托圈(10)的圆周上；

所述螺旋升降调节螺杆(12)从所述轴承支撑托圈(10)的内圈穿过，与所述螺旋升降螺杆(11)相垂直，且所述四个螺旋升降螺杆(11)的螺纹与所述螺旋升降调节螺杆(12)的螺纹相配合，在螺旋升降螺杆(11)旋转时可带动所述轴承支撑托圈(10)的升降；

所述螺旋升降调节螺杆(12)的底端固定连接所述支撑底座(13)。

2.根据权利要求1所述的桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，其特征在于，具体有三个防护叶片(6)，三个所述防护叶片(6)之间在所述圆盘(7)的圆周上间隔120°均匀分布。

3.根据权利要求2所述的桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，其特征在于，每一所述防护叶片(6)的侧面呈S柳长型，在S柳长型中部由固定螺栓固接所述圆盘，且所述中部以上的顶段相对于中部以下的底段更为尖长。

4.根据权利要求3所述的桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，其特征在于，所述圆盘为一法兰盘。

5.根据权利要求3或4所述的桥式升降采样机螺旋钻头的装卸载装置，其特征在于，所述支撑外套(8)的侧壁由螺栓(9)与每一所述防护叶片(6)的底部可调节连接，且螺栓(9)的一端固定焊接在所述支撑外套(8)的侧壁上，呈角度60°。

6.一种桥式升降采样机螺旋钻头的卸载方法，适用于权利要求1所述的装卸载装置，其特征在于，包括：

将螺旋钻头降低至极限位置；

在螺旋钻头的下方置一支撑桌；

将所述装卸载装置置于所述支撑桌上；

旋转所述装卸载装置的螺旋升降螺杆，以调节所述装卸载装置的防护叶片的垂直高度，使所述防护叶片可托举所述螺旋钻头；

由人工操作将所述螺旋钻头从钻杆上分离下来。

7.一种桥式升降采样机螺旋钻头的装载方法，适用于权利要求1所述的装卸载装置，其特征在于，包括：

将钻杆下降至极限位置；

在钻杆的下方置一支撑桌；

将所述装卸载装置置于所述支撑桌上；

将待装载的螺旋钻头置于所述装卸载装置的防护叶片上；

调节所述装卸载装置，以完成所述螺旋钻头与钻杆螺栓孔的对准；

由人工操作，完成螺旋钻头与钻杆的连接。

8.根据权利要求7所述的桥式升降采样机螺旋钻头的装载方法，其特征在于，所述调节所述装卸载装置，以完成所述螺旋钻头与钻杆螺栓孔的对准的步骤，包括下列操作的至少其中之一：

旋转所述装卸载装置的螺旋升降螺杆，以实现所述装卸载装置的升降；

旋转所述轴承支撑托圈，以完成所述装卸载装置的水平旋转微调；以及

调节所述防护叶片与所述支撑外套之间的连接紧密程度，以调节所述防护叶片的顶部至同一水平面。

9.根据权利要求8所述的桥式升降采样机螺旋钻头的装载方法，其特征在于，所述支撑桌为一四角方桌。

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