CN113029702A - 一种取制样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取制样装置，包括沿物料输送方向依次设置的取样组件、中转运输组件和制样组件；其中：取样组件包括移动取样设备，移动取样设备用于在主送料设备的出料端移动截取取样，制样组件包括制样平台和设置在所述制样平台上的制样装置，制样装置包括转运机器人、接料装置、破碎装置和缩分装置；接料装置与中转运输组件的出料端对接,接料装置、破碎装置和缩分装置分布在转运机器人的周围，以使转运机器人将物料在接料装置、破碎装置和缩分装置之间转运，制样组件采用平面布置占地面积小、不需要高大的制样楼，在一个平面上维护方便快速，作业效率高，有效解决塔式制样系统堵料、故障率高、检修费时费力作业效率低的难题。

Description

一种取制样装置

技术领域

本发明涉及煤矿石取制样装置领域，具体涉及一种取制样装置。

背景技术

散装的煤、矿石的物料到达港口或进入钢铁厂后，大多以皮带运输，并在运输过程中取样并初步制样。目前现有技术中的取制样系统为塔式结构，取样后将样品通过斗提机提升至塔顶，在塔式结构上从高到低依次布置破碎机、筛分机、缩分机等设备，各设备间使用溜管、溜槽、皮带机进行连接，依靠物料重力作用在各破碎机、缩分机、筛分机之间进行物料转运，从而实现自动制样。由于物料水分大、黏性等特点，在溜管、溜槽、皮带机位置处经常出现堵料，导致系统故障率高。制样塔一般在30米高度，土建施工成本高。检修时处理故障费时费力，作业效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，实现本发明目的，本发明提供了一种取制样装置，包括沿物料输送方向依次设置的取样组件、中转运输组件和制样组件；其中：所述取样组件包括用于在主送料设备的出料端取样的移动取样设备，所述移动取样设备在采样位与下料位之间进行位置切换；当所述移动取样设备位于采样位时，所述移动取样设备与所述主送料设备的出料端对接，当所述取样设备位于下料位时，所述移动取样设备与所述中转运输组件的进料端对接；所述制样组件包括制样平台和设置在所述制样平台上的制样装置，所述制样装置包括转运机器人、接料装置、破碎装置和缩分装置；所述接料装置与所述中转运输组件的出料端对接,所述接料装置、所述破碎装置和所述缩分装置分布在所述转运机器人的周围，以使所述转运机器人将物料在所述接料装置、所述破碎装置和所述缩分装置之间转运。

进一步地，所述移动取样设备的出料口设置有开关机构。

进一步地，所述取制样装置还包括用于下料的取样溜管，所述取样溜管设置在所述移动取样设备的下料位，且所述取样溜管的出料口与所述中转输送设备对接。

进一步地，所述中转运输组件包括中转输送设备和筛分设备，所述中转输送设备设置在所述移动取样设备的下料位的下方，所述筛分设备设置在所述中转输送设备的出料端，且所述筛分设备的出料端与所述接料装置对接。

进一步地，所述筛分设备包括第一出口和第二出口，所述第一出口与所述制样组件的接料装置对接。

进一步地，所述取制样装置还包括余料转移组件，所述余料转移组件与所述筛分设备的第二出口对接；所述余料转移组件包括沿输送方向依次设置的第一废料传输装置、第二废料传输装置和第三废料传输装置；所述第一废料传输装置的出料端设置在所述第二废料传输装置的进料端和出料端之间；所述第二废料传输装置的进料端位于所述转运机器人的转运范围内，且所述第二废料传输装置的出料端连接所述第三废料传输装置。

进一步地，所述余料转移组件还包括余料转移溜槽；所述余料转移溜槽设置在所述第三废料传输装置的出料端。

进一步地，所述取制样装置还包括回料循环组件，所述回料循环组件包括回料溜槽和回料输送设备，所述回料溜槽用于与主送料设备的出料端对接，且设置在所述移动取样设备的采样位下方；所述回料输送设备设置在所述回料溜槽的出料口；且所述回料输送设备与所述余料转移组件的出料端对接。

进一步地，所述回料循环组件还包括设置在所述取样设备的待机位的下方的端部溜槽，且所述端部溜槽的出料口与所述回料溜槽对接。

进一步地，所述取制样装置还包括应急取制样组件，所述应急取制样组件包括移动应急采样设备和应急接料设备，所述移动应急采样设备在采样位和下料位之间进行位置切换，当所述移动应急采样设备位于采样位时，所述移动应急采样设备与所述中转输送设备对接，所述应急接料设备设置在所述移动应急采样设备的下料位，所述应急接料设备包括依次连通的应急溜管和应急接料桶。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种取制样装置，包括沿物料输送方向依次设置的取样组件、中转运输组件和制样组件；其中：取样组件包括用于在主送料设备的出料端取样的移动取样设备，移动取样设备沿不同于物料的输送方向进行物料的截取取样，进行取样；移动取样设备在采样位与下料位之间进行位置切换；当取样设备位于采样位时，移动取样设备与主送料设备的出料端对接，移动取样设备运动过程中，沿运动方向截取物料，主送料设备出口端的物料与移动取样设备采样口对接时，物料经移动取样设备的采样口进入移动取样设备，由移动取样设备完成物料的取样和运输；当取样设备位于下料位时，移动取样设备与中转运输组件的进料端对接，将移动过程中截取的物料运输至下料位并下料，通过中转运输组件进入制样组件；制样组件包括制样平台和设置在制样平台上的制样装置，将各种制样装置平面化布置，制样装置包括转运机器人、接料装置、破碎装置和缩分装置；接料装置与中转运输组件的出料端对接，接料装置、破碎装置和缩分装置分布在转运机器人的周围，以使转运机器人将物料在同一制样平台的接料装置、破碎装置和缩分装置之间转运。

现有技术中的取制样装置，当系统某一部分出现堵料或故障时，整个系统停运，且塔式高达30m，维修困难，与现有技术的塔式取制样装置相比，本发明提供的取制样装置通过将制样组件设置在同一个制样平台平面内，在转运机器人的四周布置制样装置，只需对发生故障的装置进行维修，有效解决塔式制样系统堵料、故障率高、成本高、检修费时费力、作业效率低的难题，平面布置占地面积小、不需要高大的制样楼，在一个平面上维护方便快速，作业效率高。

附图说明

图1为本发明实施例中取制样装置整体示意图；

图2为本发明实施例中取制样装置侧视示意图；

图3为本发明实施例中制样组件俯视图；

图4为本发明实施例中上层取样组件和回料循环组件对接示意图；

图5为本发明实施例中取样组件示意图；

图6为本发明实施例中用于与取样组件对接的回料循环组件以及取样溜管示意图；

图7为本发明实施例位于中层的中转运输组件、应急取制样组件和余料转移组件示意图；

图8为本发明实施例中转运输组件与制样组件的对接示意图。

附图说明：1-取样组件；101-煤炭移动取样设备；102-支架；103-轨道；104-矿石移动取样设备；105-开关机构；2-中转运输组件；201-煤炭中转输送设备；202-煤炭筛分设备；203-矿石中转输送设备；204-矿石筛分设备；3-制样组件；301-转运机器人；302-煤炭破碎机；303-矿石破碎机；304-煤炭缩分机；305-矿石缩分机；306-样品放置架；307-煤炭接料装置；308-矿石接料装置；309-干燥箱；4-回料循环组件；401-回料溜槽；402-端部溜槽；403-端部溜槽门；403-煤炭回料输送设备；404-矿石回料输送设备；5-取样溜管；501-溜管门；6-余料转移组件；601-第一废料传输装置；602-第二废料传输装置；603-第三废料传输装置；604-余料转移溜槽；7-应急取制样组件；701-应急采样设备；702-应急溜管；703-应急接料桶；8-转运机器人运动轨迹。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。

本发明实施例提供的一种取制样装置，包括沿物料输送方向依次设置的取样组件1、中转运输组件2和制样组件3；其中：取样组件1包括用于在主送料设备的出料端取样的移动取样设备，移动取样设备沿不同于物料的输送方向截取物料，进行取样；移动取样设备在采样位与下料位之间进行位置切换；当取样设备位于采样位时，移动取样设备与主送料设备的出料端对接，当移动取样设备位于下料位时，移动取样设备与中转运输组件2的进料端对接，将移动过程中截取的物料运输至下料位并下料，通过中转运输组件2进入制样组件3。制样组件3包括制样平台和设置在制样平台上的制样装置，将各种制样装置平面化布置。为实现制样的自动化，以及提供制样系统的精度，本实施例中，制样装置包括转运机器人301、接料装置、破碎装置和缩分装置；接料装置与中转运输组件2的出料端对接，接料装置、破碎装置和缩分装置分布在转运机器人301的周围，以使转运机器人301将物料在同一制样平台的接料装置、破碎装置和缩分装置之间转运，取制样装置的整体结构示意图如图1所示。

本实施例中，取样组件1设置在主送料设备的端部，包括移动取样设备、支架102和轨道103，轨道103安装在支架102上，为了保证支架102的支撑强度，取样组件1中还设置有连接支架102各支撑柱的加强支架102，移动取样设备通过轨道103沿不同于主送料设备运动的方向进行移动截取物料，如图4和图5所示。

由于移动取样设备需要在采样位与下料位之间往返，以实现取制样循环，同时取制样过程中主送料设备一直处于工作状态、持续送料，为了保护移动取样设备，避免物料堵塞情况下的移动取样设备的运作困难以及待机状态下与其他组件的动作不发生冲突，本实施例中，移动取样设备的移动位置还包括待机位，移动取样设备在待机位、采样位与下料位之间进行位置切换，待机位与下料位均设置在超出主送料设备的送料宽度范围，移动取样设备处于待机状态或下料状态时，不会与主送料设备上的物料发生接触。采样位位于主送料设备的范围内，移动取样设备在采样时与主送料设备的出料端对接，进入移动取样设备的物料随着移动取样设备到达下料位，运输进入与下料位对接的中转运输组件2，移动取样设备不工作或完成一次采样后需要回到待机位待机，如图5所示。

本发明对主送料设备的具体结构不做具体限定，可以为皮带送料机、螺旋送料机等设备，本实施例中，主送料设备为主送料皮带机，移动取样设备具有采样口和出料口，移动取样设备的出料口设置有开关机构，且移动取样设备的出料口仅在下料位时为开启状态，在运动过程中均关闭，仅在到达下料位下料时才开启，如图5所示。本实用新型对开关机构的具体实施方式不做限定，可以采用伸缩机构、单开机构或者双开机构等，本实施例中，开关机构为旋转式单开的斗型开关机构。移动取样设备在主送料皮带机的端部沿垂直于皮带机输送的方向截取物料，主送料设备出口端的物料与移动取样设备采样口对接时，物料经移动取样设备的采样口进入移动取样设备，由移动取样设备完成物料的取样和运输。

为了保证取样组件1采集的样品能准确地落入中转运输组件2，本实施例提供的一种取制样装置还包括用于下料的取样溜管5，取样溜管5设置在移动取样设备的下料位，且取样溜管5的出料口与中转输送设备对接。

为了保证下料，本实施例中，移动取样设备的下料位设置在取样溜槽的内部，所述取样溜槽一侧开设有供移动取样设备进出的开口。进一步地，为了防止堵料时物料外溢进入取样溜管5，造成中转运输组件2和制样组件3的堵塞，本实施例中，取样溜管5还包括溜管门501，溜管门501设置在取样溜管5的一侧，以使取样设备从待机位运动至取样溜管5内部的下料位，如图4和图6所示。

中转运输组件2包括中转输送设备和筛分设备，中转输送设备设置在移动取样设备的下料位的下方，筛分设备设置在中转输送设备的出料端，且筛分设备的出料端与接料装置对接。物料通过中转输送设备进入筛分设备，筛分设备包括第一出口和第二出口，第一出口与制样组件3的接料装置对接，进入转运机器人301的运动范围内，由转运机器人301将物料破碎装置和缩分装置。本实施例中，筛分设备为两出口的直线缩分机，通过横向截取实现定质量缩分，缩分出的物料落入制样装置的接料装置，由转运机器人301实现搬运，实现在破碎机和缩分机之间的转运，如图1-图2、图7-图8所示。

为了转运中转运输组件2和制样组件3产生的废料，本实施例提供的一种取制样装置还包括余料转移组件6，如图1-图3所示，余料转移组件6与筛分设备的第二出口对接，未进入制样组件3的废料经筛分设备的第二出口进入余料转移组件6，以及制样组件3产生的废料由转运机器人301转运至余料转移组件6进行运输。本实施例中，余料转移组件6包括沿输送方向依次设置的第一废料传输装置601、第二废料传输装置602和第三废料传输装置603；第一废料传输装置601的出料端设置在第二废料传输装置602的进料端和出料端之间；第二废料传输装置602的进料端位于转运机器人301的转运范围内，且第二废料传输装置602的出料端连接第三废料传输装置603。中转运输组件2和制样装置产生的废料均通过所述转运装置进入所述废料传输装置。本发明对废料传输装置不做具体限定，只要能满足运输功能即可，例如皮带送料机、螺旋送料机等。

为了便于余料的收集回收，本实施例中，余料转移组件6还包括设置在第三废料传输装置603的出料端的余料转移溜槽604，如图2和图7所示。

由于本实施例采用的是移动取样设备，在移动取样设备工作过程中存在与主送料设备不对接的情况，为了接收并输送未进入中转运输组件2的物料，本实施例提供的取制样装置还包括回料循环组件4，回料循环组件4包括回料溜槽401和回料输送设备，回料溜槽401用于与主送料设备的出料端对接，且设置在移动取样设备的待机位和下料位之间；回料输送设备设置在回料溜槽401的出料口，用于将废料回输至主送料设备，回料溜槽401内的物料进入回料输送设备。同时为了回输余料转移组件6收集的余料，本实施例中，回料输送设备与余料转移组件6的出料端对接，中转运输组件2和制样组件3产生的废料经余料转移组件6的第三废料传输装置603和余料转移溜槽604进入回料输送设备，以实现物料循环取制样，如图4和图6所示。

在移动取样设备从下料位回到待机位时，由于原料粘性高，移动取样设备上容易有未准确落入中转运输组件2的残料，为了使残料能完全进入回料循环组件4，本实施例中，回料循环组件4还包括端部溜槽402，端部溜槽402设置在取样设备的待机位的下方，且端部溜槽402的出料口与回料溜槽401对接。另外，若将回料溜槽401的开口设置在移动取样设备待机位的下方，就不需要设置端部溜槽402。

同样的，为了保证下料，本实施例中，移动取样设备的待机位设置在端部溜槽402的内部，端部溜槽402一侧开设有供移动取样设备进出的开口，且与取样溜槽的开口相对设置。进一步地，为了防止堵料时物料外溢进入端部溜槽402，造成堵塞，本实施例中，端部溜槽402也包括端部溜槽门403，端部溜槽门403设置在端部溜槽402的开口侧，以使取样设备从下料位运动至端部溜槽402内部的待机位，如图6所示。

为了防止筛分设备发生堵料导致的作业停止，本实施例中，取制样装置还包括应急取制样组件7，应急取制样组件7包括移动应急采样设备701和应急接料设备，移动应急采样设备701在初始位、采样位和下料位切换，当移动应急采样设备701位于采样位时，移动应急采样设备701与中转输送设备对接，进行应急采样。应急接料设备设置在移动应急采样设备701的下料位，应急接料设备包括依次连通的应急溜管702和应急接料桶703，然后将应急接料桶703转运至转运机器人301的操作范围内，在筛分设备无法运行的时候进行应急时的采样和运输。

本实施例提供的一种取制样装置，所述制样装置还包括样品放置架306，用于放置制得的最终样品，制样装置经破碎和缩分后得到最终样品，缩分出来的样品由转运装置运至样品放置架306，剩余废弃的原料由机械手搬运至废料传输装置，由废料传输装置运输至下部送料皮带机，废料进行循环，如图3所示。

由于煤炭和矿石物料水分大、有一定的黏性，在溜管、溜槽、送料设备以及回料设备位置处经常出现堵料，导致系统故障率高，为了减少堵料，在制样装置预留有干燥箱309位置，可以增设干燥箱309，在制样破碎和缩分前，先对物料进行干燥，如图3所示。

如图2和图3所示，为通过一套装置取制样装置实现煤炭和矿石两种原料的取制样，每种物料有各自对应的主送料设备、取样组件1、中转传输组件和回料循环组件4，但共用一套余料转移组件6，取样组件1包括煤炭移动取样设备101、矿石移动取样设备104以及各自独立的一套支架102和轨道103，制样组件3包括一个转运机器人301、煤炭接料装置307、矿石接料装置308、煤炭破碎装置、矿石破碎装置、煤炭缩分装置和矿石缩分装置，本实施例中，在转运机器人301的平面内周边布置煤炭破碎机302、煤炭缩分机304、矿石破碎机303、矿石缩分机305等制样装置，转运机器人301将同一种物料在其对应的制样装置间转运。为了实现废料的取制样自动循环，本实施例中，第二废料传输装置602的出料端设置在第三废料传输装置603的中部，通过选择下部皮带机的运行方向，将不同的废料运输至相应的出料端和回料输送设备，进行下一轮的取制样循环。

具体的，本实施例的上述取制样装置在整体布局上分为三层，取样组件1位于最上层，中转运输组件2、制样组件3以及余料转移组件6设置在同一个平台上，且制样装置均位于同一个制样平台，在制样平台平面内实现制样，回料循环组件4位于最下层平面，且与主送料设备、移动取样设备的待机位和余料转移组件6对接。取样组件1包括煤炭主送料设备、煤炭取样组件1、矿石主送料设备和矿石取样组件1，煤炭取样组件1和矿石取样组件1分别对应有各自中转运输组件2即煤炭中转输送设备201和煤炭筛分设备202、矿石中转输送设备203和矿石筛分设备204，但煤炭筛分设备202和矿石筛分设备204的第二出口共用一套余料转移组件6，经煤炭筛分设备202和矿石筛分设备204筛分出的废料掉落在上部皮带机的不同部位，并传输至回料输送设备，通过选择设定第三废料传输装置603的运行方向，将不同的废料运输至相应的回料输送设备，进行下一轮的取制样循环，如图1-图8所示。

本实施例中取制样装置的工作原理及使用方法如下：

本实施例提供的取制样装置，工作过程中均由控制系统控制完成，实现全自动化。具体的，在主送料设备的端部用移动取样设备取样后，取样得到的煤炭或矿石输送进入各自的中转运输组件2，通过中转输送皮带机将取得的物料传输至两出口的直线缩分机内，将样品缩分至40kg，直线缩分机的第一出口下方设置制样组件3的接料装置，在转运机器人301的平面内周边布置煤炭破碎机302、煤炭缩分机304、矿石破碎机303、矿石缩分机305等制样装置，转运机器人301夹取接料装置将物料投入破碎机，物料经破碎后样品落入破碎桶，转运机器人301夹取破碎桶将物料投入定质量的缩分机中，缩分出样品2kg，转运机器人301将最终的样品放置在样品架上，剩下的38kg的废料由转运机器人301搬运至第二废料传输装置602上，进入余料转移组件6。直线缩分机第二出口的废料直接落入余料转移组件6的第一废料传输装置601，通过选择设定第三废料传输装置603的运行方向，将不同种类的废料运输至相应的回料输送设备，同时取样组件1未截取的废料以及未进入中转运输组件2的废料通过回料循环组件4的回料溜槽401和端部溜槽402进入对应的回料输送设备，进行下一轮的取制样循环。

通过上述实施例，本发明具有以下有益效果或者优点：

1)本发明提供的取制样装置，采用平面化的自动制样装置，样品在皮带端部取样完成后，通过皮带机将样品运至自动制样装置，自动制样装置以机器人为中心，周边布置破碎机、缩分机等设备，平面布置占地面积小、不需要高大的制样楼，有效解决塔式制样系统堵料、故障率高、成本高、检修费时费力、作业效率低难题，有效减少溜管、溜槽堵料的情况，在一个平面上维护方便快速，作业效率高。

2)本发明提供的取制样装置，通过转运机器人或机械手夹取接料装置或样品盘在破碎机、缩分机等制样装置之间进行物料转运，且将各装置设置在同一平面内，降低制样装置故障率，可实现简单、快速维护，作业效率明显提升。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种取制样装置，其特征在于，包括沿物料输送方向依次设置的取样组件、中转运输组件和制样组件；其中：所述取样组件包括用于在主送料设备的出料端取样的移动取样设备，所述移动取样设备在采样位与下料位之间进行位置切换；当所述移动取样设备位于采样位时，所述移动取样设备与所述主送料设备的出料端对接，当所述取样设备位于下料位时，所述移动取样设备与所述中转运输组件的进料端对接；所述制样组件包括制样平台和设置在所述制样平台上的制样装置，所述制样装置包括转运机器人、接料装置、破碎装置和缩分装置；所述接料装置与所述中转运输组件的出料端对接,所述接料装置、所述破碎装置和所述缩分装置分布在所述转运机器人的周围，以使所述转运机器人将物料在所述接料装置、所述破碎装置和所述缩分装置之间转运。

2.如权利要求1所述的取制样装置，其特征在于，所述移动取样设备的出料口设置有开关机构。

3.如权利要求1或2任一项所述的取制样装置，其特征在于，所述取制样装置还包括用于下料的取样溜管，所述取样溜管设置在所述移动取样设备的下料位，且所述取样溜管的出料口与所述中转输送设备对接。

4.如权利要求1所述的取制样装置，其特征在于，所述中转运输组件包括中转输送设备和筛分设备，所述中转输送设备设置在所述移动取样设备的下料位的下方，所述筛分设备设置在所述中转输送设备的出料端，且所述筛分设备的出料端与所述接料装置对接。

5.如权利要求4所述的取制样装置，其特征在于，所述筛分设备包括第一出口和第二出口，所述第一出口与所述制样组件的接料装置对接。

6.如权利要求5所述的取制样装置，其特征在于，所述取制样装置还包括余料转移组件，所述余料转移组件与所述筛分设备的第二出口对接；所述余料转移组件包括沿输送方向依次设置的第一废料传输装置、第二废料传输装置和第三废料传输装置；所述第一废料传输装置的出料端设置在所述第二废料传输装置的进料端和出料端之间；所述第二废料传输装置的进料端位于所述转运机器人的转运范围内，且所述第二废料传输装置的出料端连接所述第三废料传输装置。

7.如权利要求6所述的取制样装置，其特征在于，所述余料转移组件还包括余料转移溜槽；所述余料转移溜槽设置在所述第三废料传输装置的出料端。

8.如权利要求6-7任一项所述的取制样装置，其特征在于，所述取制样装置还包括回料循环组件，所述回料循环组件包括回料溜槽和回料输送设备，所述回料溜槽用于与主送料设备的出料端对接，且设置在所述移动取样设备的采样位下方；所述回料输送设备设置在所述回料溜槽的出料口；且所述回料输送设备与所述余料转移组件的出料端对接。

9.如权利要求8所述的取制样装置，其特征在于，所述回料循环组件还包括设置在所述取样设备的待机位的下方的端部溜槽，且所述端部溜槽的出料口与所述回料溜槽对接。

10.如权利要求4所述的取制样装置，其特征在于，所述取制样装置还包括应急取制样组件，所述应急取制样组件包括移动应急采样设备和应急接料设备，所述移动应急采样设备在采样位和下料位之间进行位置切换，当所述移动应急采样设备位于采样位时，所述移动应急采样设备与所述中转输送设备对接，所述应急接料设备设置在所述移动应急采样设备的下料位，所述应急接料设备包括依次连通的应急溜管和应急接料桶。

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