CN112665894A - 一种固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置及方法，该装置回转机构，以及安装在所述回转机构上的设备支架，所述设备支架上安装有往复机构和运料机构，所述往复机构上安装有升降装置，所述升降装置上安装有采样机构；所述运料机构设置于采样机构旁运料机构输送样料是通过皮带输送机实现，运料机构运料的同时，采样机构在往复机构及回转机构的带动下，运动至下一个采样位置坐标进行采样。
Description
技术领域
本发明属于机械制造领域，具体涉及一种固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置及方法。
背景技术
煤炭是一种需求量巨大的特殊商品，在国民经济中具有重要的地位。煤炭是一种非均质的混合物，其成分组成和质量随其生产地的地质条件、生产方法、加工过程、运输方式等过程的不同而有很大差别。此外，不同工业用煤部门对煤炭质量又有不同的要求。为证明煤炭质量及满足不同需求，需通过样本检测以评定煤炭质量和成分组成。因此采样样本的合理性和真实性就显得特别重要。煤炭采样方法分人工采样和机械化采样两种。人工采样容易受煤炭粒度、人员素质、人员主观性等限制，影响所采样品的合理性和真实性，而机械化采样能够避免以上的缺陷，并提高工作效率，降低劳动强度。但目前机械采样存在单点采样周期长的问题，特别是火车运输煤在边装车边采样时，每节车厢只能实现1个点的采样。为缩短煤炭采样周期并实现多点采样，尽可能客观反映所采样品的合理性和真实性，本发明提出新的机构，缩短单点采样周期，实现快速采样。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置及方法，以解决现有技术中存在的单点采样周期长的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，包括回转机构，以及安装在所述回转机构上的设备支架，所述设备支架上安装有往复机构和运料机构，所述往复机构上安装有升降装置，所述升降装置上安装有采样机构；所述运料机构设置于采样机构旁，用于运送所述采样机构的煤炭样品。
优选的，所述回转机构包括回转支座以及安装在所述回转支座上的上支座，设备支架安装在所述上支座上。
优选的，所述设备支架包括回转悬臂梁，以及用于将所述回转悬臂梁安装在所述上支座上的第一连接腹板、第二连接腹板。
优选的，所述回转悬臂梁上设置有轨道，往复机构安装在所述轨道上并能够沿所述轨道往复运动，采样机构安装在所述往复机构上。
优选的，所述往复机构为电机驱动的小车。
优选的，所述轨道设置在所述回转悬臂梁的一端，所述回转悬臂梁的另一端设置有配重。
优选的，所述运料机构为固定在所述回转悬臂梁上的带式运输机。
优选的，所述采样机构包括缸筒，以及安装在所述缸筒上用于采样的螺旋采样组件；所述缸筒上固定安装有留样仓和弃料口；
所述留样仓包括留样仓内筒，以及套设在留样仓内筒的留样仓外筒，所述留样仓内筒与所述缸筒连通；电动推杆一端固定在缸筒上，另一端与留样仓外筒采用销连接，所述留样仓外筒上安装有留样仓盖，所述留样仓盖通过连杆与缸筒采用销连接；当电动推杆伸出时，能够推动留样仓外筒伸出一定长度，使留样仓盖在连杆的作用下打开。
优选的，所述回转悬臂梁上设置有接料口，所述接料口一端对应运料机构，另一端正对接料管管口；所述接料管设置于第一连接腹板、第二连接腹板之间，固定在所述上支座上。
本发明提供的另一个技术方案是：
一种固定式火车煤炭短周期自动采样方法，基于所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，包括：
在煤炭运输车行驶过来时，回转机构旋转以及往复机构行走，使得采样机构到达规定的采样位置，之后升降装置下降，采样机构在升降装置的带动下进入车厢进行煤炭采样；
如果煤炭运输车持续行进，回转机构旋转调整设备支架的回转角度，往复机构行走调整采样机构的位置，使得采样机构位置相对于车厢保持不变，采样至规定深度后，升降装置提升采样机构，使得采样机构达到指定高度，将样品卸至运料机构，运料机构运料的同时，采样机构在往复机构及回转机构的带动下，运动至下一个采样位置坐标进行采样。
本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供的自动采样机工作装置，包括回转机构，以及安装在所述回转机构上的设备支架，所述设备支架上安装有采样机构以及运料机构；运料机构输送样料是通过皮带输送机实现，运料机构运料的同时，采样机构在往复机构及回转机构的带动下，运动至下一个采样位置坐标进行采样。通过将采样和样料输料分开的设计，使得单点采样时间只含采样过程的时间，不含考虑样料输送时间，缩短了单点采样周期，实现快速采样。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例自动采样机工作装置的立体结构示意图；
图2为本发明实施例自动采样机工作装置的设备支架的结构示意图；
图3为本发明实施例自动采样机工作装置的采样机构的结构示意图；
图4为本发明实施例自动采样机工作装置的运料机构的结构示意图；
其中：1采样头驱动装置；2驱动轴；3连杆；4留样仓盖；5留样仓外筒；6电动推杆；7采样头螺旋机构；8采样头端部；9弃样口；10缸筒；11小车；12采样机构；13升降装置；14第一连接腹板；15回转悬臂梁；16配重；17第二连接腹板；18上支座；19回转支座；20带式运输机；21减速电机；22联轴器；23传动滚筒；24轴承；25运输带；33接料口；34留样仓内筒。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明，本发明所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
本发明实施例提供了一种固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置及方法，所述装置包括回转机构，以及安装在所述回转机构上的设备支架，所述设备支架上安装有往复机构和运料机构，所述往复机构上安装有升降装置13，所述升降装置13上安装有采样机构12；所述回转机构用于带动所述设备支架沿铅垂轴转动，所述采样机构12用于煤炭采样，所述往复机构能够带动采样机构12沿所述设备支架进行往复运动，所述运料机构设置于采样机构12旁，用于运送所述采样机构12的煤炭样品。所述往复机构为电机驱动的小车11。通过采样机构12运动和设备支架回转运动的复合运动，实现极坐标下的采样位置确定，最终实现采样范围内的任意点采样。
如图1和2所示，所述回转机构包括回转支座19以及安装在所述回转支座19上的上支座18，所述上支座18用于安装设备支架。所述设备支架包括回转悬臂梁15，以及用于将所述回转悬臂梁15安装在所述上支座18上的第一连接腹板14、第二连接腹板17；所述回转悬臂梁15上设置有轨道，小车11安装在所述轨道上并能够沿所述轨道往复运动，采样机构12安装在所述小车11上。所述轨道设置在所述回转悬臂梁15的一端，所述回转悬臂梁15的另一端设置有配重16。所述回转悬臂梁15上设置有接料口33，所述接料口33连接有接料管；所述接料管设置于第一连接腹板14、第二连接腹板17之间，固定在所述上支座18上。
如图4所示，所述运料机构为固定在所述回转悬臂梁15上的带式运输机20。所述带式运输机20由设置在带式运输机20的支架一端的减速电机21驱动，所述减速电机21通过联轴器22连接传动滚筒23，所述传动滚筒23通过两个轴承24安装在带式运输机20的支架上；运输带25安装在支架上并由传动滚筒23带动，其上设置有张紧装置；传动滚筒23选择空心单滚筒驱动，表面为菱字形花纹胶面以增加与输送带之间的摩擦力。
如图1和3所示，所述小车11上安装有升降装置13，所述采样机构12安装在所述升降装置13上。所述采样机构12包括缸筒10，以及安装在所述缸筒10上用于采样的螺旋采样组件；螺旋采样组件包括采样头驱动装置1、采样头端部7、驱动轴2、采样头螺旋机构8；采样头驱动装置1安装在所述缸筒10一端，采样头端部7安装在所述缸筒10另一端；所述驱动装置1包括驱动电机和驱动轴2，所述驱动轴2连接采样头螺旋机构8，采样头螺旋机构8设置在所述缸筒10内；所述采样头端部7上设置有连接法兰，用于安装在所述升降装置13上。
所述缸筒10的两侧焊接有留样仓与弃料口9；所述留样仓包括留样仓内筒34，以及套设在留样仓内筒34的留样仓外筒5，所述留样仓内筒34与所述缸筒10连通；所述留样仓内筒34上套设有留样仓外筒5，电动推杆6一端连接固定在缸筒10上，另一端与留样仓外筒5采用销连接，所述留样仓外筒5上安装有留样仓盖4，所述留样仓盖4通过连杆3与缸筒10采用销连接；采样机构12在上升过程中，电动推杆6处于收缩状态，留样仓外筒5可升至高于带式运输机20的位置，不与回转悬臂梁15及带式运输机20发生碰撞干涉，升至指定高度时，电动推杆6动作，当电动推杆6伸出推动留样仓外筒5伸出一定长度，该长度保证留样仓里的样品可以到达带式煤料输送机，留样仓外筒5到达伸出最大长度时，留样仓盖4在连杆3的作用下打开。
基于本实施例所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置进行采样的方法是：
在煤炭运输车行驶过来时，确定车厢采样点坐标采样位置，并控制回转悬臂梁15旋转和小车11行走，使得采样机构12到达规定的采样位置，之后控制升降装置13使得采样头端部8下放并启动采样头驱动装置1，如果煤炭运输车持续行进，则控制系统持续调整回转悬臂梁15回转角度和小车位置使得采样机构12位置相对于车厢保持不变，采样至规定深度后，升降装置13提升采样机构12，使得采样机构12达到指定高度，并通过电动推杆6推动留样仓外筒5，将采样料卸至带式输送机20，同时采样机构12在小车11及回转悬臂梁15的带动下运动至下一个采样位置坐标；留样仓外筒5完成卸料后，电动推杆6退回，并将留样仓外筒5带回，采样机构12继续下行采样，开始新的循环工作。
在留样仓外筒5进行卸料的同时，带式输送机20不断将样料输送至回转悬臂梁15上的接料口33。通过该装置，使得采样周期只含小车11从上一个采样点位置至本次采样点位置的运动时间(这个时间段内，可快速将样料通过留样仓外筒5输送至皮带输送机20)和采样机构12上下行时间。而传统采样装置1个采样点周期含采样头从初始位置运动至采样点的时间、采样头上下行时间、采样头从采样点至初始位置的时间、采样头卸料时间。可见，本装置实现了煤炭采样和样品输送互不干涉，可同步进行，能缩短采样周期。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (10)
1.一种固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，包括回转机构，以及安装在所述回转机构上的设备支架，所述设备支架上安装有往复机构和运料机构，所述往复机构上安装有升降装置(13)，所述升降装置(13)上安装有采样机构(12)；所述运料机构设置于采样机构(12)旁，用于运送所述采样机构(12)的煤炭样品。
2.根据权利要求1所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述回转机构包括回转支座(19)以及安装在所述回转支座(19)上的上支座(18)，设备支架安装在所述上支座(18)上。
3.根据权利要求2所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述设备支架包括回转悬臂梁(15)，以及用于将所述回转悬臂梁(15)安装在所述上支座(18)上的第一连接腹板(14)、第二连接腹板(17)。
4.根据权利要求3所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述回转悬臂梁(15)上设置有轨道，往复机构安装在所述轨道上并能够沿所述轨道往复运动，采样机构(12)安装在所述往复机构上。
5.根据权利要求4所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述往复机构为电机驱动的小车(11)。
6.根据权利要求4所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述轨道设置在所述回转悬臂梁(15)的一端，所述回转悬臂梁(15)的另一端设置有配重(16)。
7.根据权利要求3所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述运料机构为固定在所述回转悬臂梁(15)上的带式运输机(20)。
8.根据权利要求1所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述采样机构(12)包括缸筒(10)，以及安装在所述缸筒(10)上用于采样的螺旋采样组件；所述缸筒(10)上固定安装有留样仓和弃料口(9)；
所述留样仓包括留样仓内筒(34)，以及套设在留样仓内筒(34)的留样仓外筒(5)，所述留样仓内筒(34)与所述缸筒(10)连通；电动推杆(6)一端固定在缸筒(10)上，另一端与留样仓外筒(5)采用销连接，所述留样仓外筒(5)上安装有留样仓盖(4)，所述留样仓盖(4)通过连杆(3)与缸筒(10)采用销连接；当电动推杆(6)伸出时，能够推动留样仓外筒(5)伸出一定长度，使留样仓盖(4)在连杆(3)的作用下打开。
9.根据权利要求3所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，其特征在于，所述回转悬臂梁(15)上设置有接料口(33)，所述接料口(33)一端对应运料机构，另一端正对接料管管口；所述接料管设置于第一连接腹板(14)、第二连接腹板(17)之间，固定在所述上支座(18)上。
10.一种固定式火车煤炭短周期自动采样方法，其特征在于，基于权利要求1所述的固定式火车煤炭短周期自动采样机工作装置，包括：
在煤炭运输车行驶过来时，回转机构旋转以及往复机构行走，使得采样机构(12)到达规定的采样位置，之后升降装置(13)下降，采样机构(12)在升降装置(13)的带动下进入车厢进行煤炭采样；
如果煤炭运输车持续行进，回转机构旋转调整设备支架的回转角度，往复机构行走调整采样机构(12)的位置，使得采样机构(12)位置相对于车厢保持不变，采样至规定深度后，升降装置(13)提升采样机构(12)，使得采样机构(12)达到指定高度，将样品卸至运料机构，运料机构运料的同时，采样机构(12)在往复机构及回转机构的带动下，运动至下一个采样位置坐标进行采样。
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