CN113865931A

CN113865931A - 一种矿物开采前的内部取样装置

Info

Publication number: CN113865931A
Application number: CN202111459179.3A
Authority: CN
Inventors: 廖阔; 孔凤; 赵明琛
Original assignee: Xuzhou Mangyuan Intelligent Technology Co ltd
Current assignee: Xuzhou Mangyuan Intelligent Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-02
Filing date: 2021-12-02
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2041-12-02
Also published as: CN113865931B

Abstract

本发明公开了一种矿物开采前的内部取样装置，包括钻头，所述钻头上开设有出料口，所述钻头内部设置有取样机构，且钻头侧壁内设置有启闭组件，取样机构包括储样仓、电机、L杆、限位槽、L型杆、传动槽、斜圆槽、凸板、取样弧刀，所述钻头内开设有储样仓，所述储样仓内表面顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴上对称固定连接有两组L杆，凸板底部的取样弧刀产生离心运动从而使取样弧刀在转动过程中经过取样弧口时伸出取样弧口外，从而将所需取样的矿物割离并使矿物下落，通过取样弧口落入储样仓中，取样弧刀为铧式犁的犁刀结构从而使得取样弧刀对割离后的矿物产生一个向储样仓内的导向作用，从而便于取样弧刀使割离后的矿物进入储样仓。

Description

一种矿物开采前的内部取样装置

技术领域

本发明涉及矿物取样技术领域，具体为一种矿物开采前的内部取样装置。

背景技术

矿物取样亦称岩矿鉴定取样，通过对矿石及岩石进行矿物学、矿相学及岩石学的研究，以查明矿石及围岩的矿物成分及含量，共生组合、结构构造特点、矿物粒级和嵌布特征、矿物化学成分及次生变化等。

现有的技术中，在对矿物进行取样时，尤其是质地较软的矿物，在对矿物进行取样时，传统做法为通过机器打出坑洞，通过机具将矿物拉上来或者人下坑洞进行取样，此种方式取样造成需要打的坑洞较大，所需取样手续繁琐，人力取样时人力进入坑洞内安全隐患大，且相应的所需的能源消耗大的问题。

为此，提出一种矿物开采前的内部取样装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿物开采前的内部取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿物开采前的内部取样装置，包括钻头，所述钻头上开设有出料口，所述钻头内部设置有取样机构，且钻头侧壁内设置有启闭组件；

所述取样机构包括储样仓、电机、L杆、限位槽、L型杆、传动槽、斜圆槽、凸板、取样弧刀，所述钻头内开设有储样仓，所述储样仓底部开设有细料口，且细料口中螺纹连接有螺母，所述储样仓内表面顶部固定连接有电机，所述电机的输出轴上对称固定连接有两组L杆，每组所述L杆贯穿伸入一组限位槽并滑动连接，所述限位槽开设在凸板内，所述电机的输出轴下端固定连接有L型杆，所述L型杆下端伸入斜圆槽并相抵转动连接，所述斜圆槽开设在传动槽侧壁，所述传动槽开设在凸板内并离心设置，且所述凸板底部固定连接有取样弧刀，所述取样弧刀为铧式犁的犁刀结构，所述取样弧口开设在储样仓侧壁上。

优选的，所述启闭组件包括启闭槽、弹簧、弧板、限位弧片、限位弧槽、电磁铁，所述取样弧口内表面下端开设有一组启闭槽，所述启闭槽内表面底部固定连接有弹簧，所述弹簧上端固定连接在弧板底部，所述弧板在启闭槽内滑动连接，所述弧板上端贯穿伸出启闭槽并和限位弧片固定连接，所述限位弧片上方对应设置有限位弧槽，所述限位弧槽开设在取样弧口内表面上端，所述限位弧片为铁磁性材料，且下方设置有电磁铁，所述电磁铁贯穿并固定连接在距离启闭槽内壁距离上端面5mm处。

优选的，所述弧板两侧分别固定连接有一组致密毛刷，所述致密毛刷远离弧板一侧和启闭槽接触并滑动连接。

优选的，所述取样弧口的内表面底部为自外向内呈30°倾斜的斜圆弧形，且相应的限位弧片与限位弧槽分别和取样弧口相适应。

优选的，所述钻头上端面固定连接有外螺纹O型圈，所述钻头内开设有控制槽，所述控制槽内底部固定连接有一组电极片一，且电极片一通过导线和电机固定连接，所述电极片一上放置有蓄电池，所述蓄电池上端相抵接触有电极片二，且电极片二固定连接在槽盖底部，所述槽盖和出口为活动连接，所述出口开设在控制槽上端。

优选的，所述储样仓内活动连接有滤板，所述滤板设置在取样弧口下方。

优选的，所述滤板右端铰接在储样仓内壁，所述滤板左端固定连接有滑杆，所述滑杆贯穿伸出并滑动连接有固定块，所述固定块固定连接在储样仓内表面左侧，所述固定块上端固定连接有挤压杆，且所述固定块上套设有支撑弹簧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过设计取样机构，通过蓄电池给电机供电，电机工作从而使电机的输出轴带动离心的L杆转动，从而使凸板离心转动，凸板底部的取样弧刀产生离心运动从而使取样弧刀在转动过程中经过取样弧口时伸出取样弧口外，从而将所需取样的矿物割离并使矿物下落，通过取样弧口落入储样仓中，取样弧刀为铧式犁的犁刀结构从而使得取样弧刀对割离后的矿物产生一个向储样仓内的导向作用，从而便于取样弧刀使割离后的矿物进入储样仓；

2、本发明通过一系列的传动，在采用该装置进行取样时，尤其是针对质地较软的矿物，能够达到较好的效果，能够快速取样，从而避免了传统的对矿物开采取样时，通过钻坑再通过机具甚至人工进入坑洞内取样，手续繁琐，人工进入坑洞内取样安全隐患大，能源消耗大的问题，且该装置所需零部件较少，从而使该装置更加经济适用。

附图说明

图1为本发明的整体结构视图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的图2中结构A的放大图；

图4为本发明的图2中结构B的放大图；

图5为本发明的图2中结构C的放大图；

图6为本发明的图2中结构D的放大图。

图中：

1、钻头；2、出料口；3、取样机构；31、储样仓；32、电机；33、L杆；34、限位槽；35、L型杆；36、传动槽；361、斜圆槽；37、凸板；38、取样弧刀；4、启闭组件；41、启闭槽；42、弹簧；43、弧板；44、限位弧片；45、限位弧槽；46、电磁铁；5、致密毛刷；6、外螺纹O型圈；61、控制槽；62、蓄电池；63、出口；64、槽盖；7、取样弧口；8、滤板；9、滑杆；91、固定块；92、挤压杆；93、支撑弹簧。

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，显然，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作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。

请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：

一种矿物开采前的内部取样装置，包括钻头1，所述钻头1外表面固定连接有若干组螺旋条，所述钻头1上开设有出料口2，所述钻头1内部设置有取样机构3，且钻头1侧壁内设置有启闭组件4；

所述取样机构3包括储样仓31、电机32、L杆33、限位槽34、L型杆35、传动槽36、斜圆槽361、凸板37、取样弧刀38，所述钻头1内开设有储样仓31，所述储样仓31底部开设有细料口，且细料口中螺纹连接有螺母，所述储样仓31内表面顶部固定连接有电机32，所述电机32的输出轴上对称固定连接有两组L杆33，每组所述L杆33贯穿伸入一组限位槽34并滑动连接，所述限位槽34开设在凸板37内，所述电机32的输出轴下端固定连接有L型杆35，所述L型杆35下端伸入斜圆槽361并相抵转动连接，所述斜圆槽361开设在传动槽36侧壁，所述传动槽36开设在凸板37内并离心设置，且所述凸板37底部固定连接有取样弧刀38，所述取样弧刀38为铧式犁的犁刀结构，所述取样弧口7开设在储样仓31侧壁上。

作为本发明的一种实施例，如图2和图4所示，所述启闭组件4包括启闭槽41、弹簧42、弧板43、限位弧片44、限位弧槽45、电磁铁46，所述取样弧口7内表面下端开设有一组启闭槽41，所述启闭槽41内表面底部固定连接有弹簧42，所述弹簧42上端固定连接在弧板43底部，所述弧板43在启闭槽41内滑动连接，所述弧板43上端贯穿伸出启闭槽41并和限位弧片44固定连接，所述限位弧片44上方对应设置有限位弧槽45，所述限位弧槽45开设在取样弧口7内表面上端，所述限位弧片44为铁磁性材料，且下方设置有电磁铁46，所述电磁铁46贯穿并固定连接在距离启闭槽41内壁距离上端面5mm处。

工作时，通过机器将钻杆上螺纹连接的钻头1钻入所需取样的地底矿物内部过程中，弧板43的设计避免路线中的土壤、矿石残渣等进入储样仓31，从而避免使最终取样的矿物样品夹杂大量杂质。

作为本发明的一种实施例，如图1和图4所示，所述弧板43两侧分别固定连接有一组致密毛刷5，所述致密毛刷5远离弧板43一侧和启闭槽41接触并滑动连接。

工作时，在限位弧片44上升过程中，弧板43向上移动，即弧板43固定连接的致密毛刷5向上移动，从而将在进行取样时，通过弧板43和启闭槽41之间的缝隙进入的矿物废屑推出启闭槽41，从而减少矿物废屑积累在弧板43和启闭槽41之间的缝隙造成弧板43上下滑动卡涩的问题。

作为本发明的一种实施例，如图2和图4所示，所述取样弧口7的内表面底部为自外向内呈30°倾斜的斜圆弧形，且相应的限位弧片44与限位弧槽45分别和取样弧口7相适应。

工作时，取样弧口7的内表面底部为自外向内呈30°倾斜的斜圆弧形的设计便于被取样弧刀38割离的矿物进入储样仓31中。

作为本发明的一种实施例，如图1、图2和图5所示，所述钻头1上端面固定连接有外螺纹O型圈6，所述钻头1内开设有控制槽61，所述控制槽61内底部固定连接有一组电极片一，且电极片一通过导线和电机32固定连接，所述电极片一上放置有蓄电池62，所述蓄电池62上端相抵接触有电极片二，且电极片二固定连接在槽盖64底部，所述槽盖64和出口63为活动连接，所述出口63开设在控制槽61上端。

工作时，打开槽盖64，将蓄电池62放入控制槽61并和控制槽61内表面底部的电极片一接触良好，关上槽盖64，从而便于对蓄电池62及时进行更换，便于该装置的长期可持续使用。

作为本发明的一种实施例，如图2和图6所示，所述储样仓31内活动连接有滤板8，所述滤板8设置在取样弧口7下方，所述滤板8右端铰接在储样仓31内壁，所述滤板8左端固定连接有滑杆9，所述滑杆9贯穿伸出并滑动连接有固定块91，所述固定块91固定连接在储样仓31内表面左侧，所述固定块91上端固定连接有挤压杆92，且所述固定块91上套设有支撑弹簧93。

工作时：进入储样仓31中的土壤、矿石残渣首先落在滤板8上，从而使较大的土壤、矿石残渣留在滤板8上，从而对取样的土壤、矿石残渣进行分层取样，且能避免较大的土壤、矿石残渣通过储样仓31底部的细料口时造成堵塞，在取样弧刀38转动时，取样弧刀38间歇性的挤压挤压杆92，从而使挤压杆92上下移动带动滤板8以滤板8的铰接轴为中心轴进行往复弧形移动，从而便于滤板8上的土壤、矿石残渣中较细的部分滤出。

工作原理：工作时，初始状态为取样弧刀38整体位于储样仓31内，弧板43由于弹簧42的弹力而向上并伸入限位弧槽45中；

打开槽盖64，将蓄电池62放入控制槽61并和控制槽61内表面底部的电极片一接触良好，关上槽盖64，从而便于对蓄电池62及时进行更换，便于该装置的长期可持续使用；

将钻头1上固定连接的外螺纹O型圈6纹连接在机器钻杆的底部，且使外螺纹O型圈6、机器的钻杆螺纹连接的方向与钻杆旋转进入地底矿物的方向相反，从而能保证在钻杆旋入地底时钻头1上的外螺纹O型圈6随着钻杆的旋转越来越紧，从而使钻头1难以离开钻杆，将钻头1和钻杆螺纹连接紧固后，此时出料口2和槽盖64被钻杆抵住，从而使后续机构取样的样品难以通过出料口2离开，且使槽盖64得到保护，从而保护内部蓄电池62的正常供电，以保证该装置的顺利进行，且在取样结束后，通过外螺纹O型圈6拧开钻头1，将钻头1倒立即可将取样得到的较粗的土壤矿石残渣倒出，通过拧开螺母，从而使较细的土壤矿石残渣样品倒出，实用便捷；

进入储样仓31中的土壤、矿石残渣首先落在滤板8上，从而使较大的土壤、矿石残渣留在滤板8上，从而对取样的土壤、矿石残渣进行分层取样，且能避免较大的土壤、矿石残渣通过储样仓31底部的细料口时造成堵塞，在取样弧刀38转动时，取样弧刀38间歇性的挤压挤压杆92，从而使挤压杆92上下移动带动滤板8以滤板8的铰接轴为中心轴进行往复弧形移动，从而便于滤板8上的土壤、矿石残渣中较细的部分滤出；

通过机器将钻杆上螺纹连接的钻头1钻入所需取样的地底矿物内部，弧板43的设计避免在钻头1下移伸入所需取样的地底矿物内部路线中，路线中的土壤、矿石残渣等进入储样仓31，从而避免使最终取样的矿物样品夹杂大量杂质，此时首先控制蓄电池62给电磁铁46供电，电磁铁46工作产生吸力将由铁磁性材料制成的限位弧片44吸附下移，从而使限位弧片44和取样弧口7内表面底部相抵接触，此时即打开了取样弧口7，再通过蓄电池62给电机32供电，电机32工作从而使电机32的输出轴带动离心的L杆33转动，从而使凸板37离心转动，凸板37底部的取样弧刀38产生离心运动从而使取样弧刀38在转动过程中经过取样弧口7时伸出取样弧口7外，从而将所需取样的矿物割离并使矿物下落，通过取样弧口7落入储样仓31中，取样弧刀38为铧式犁的犁刀结构从而使得取样弧刀38对割离后的矿物产生一个向储样仓31内的导向作用，从而便于取样弧刀38使割离后的矿物进入储样仓31，且在凸板37离心转动的过程中，电机32工作使电机32的输出轴转动即电机32输出轴固定连接的L型杆35转动，由于L杆33对限位槽34的限位，从而使L型杆35转动时挤压斜圆槽361，凸板37内的斜圆槽361受L型杆35的挤压而使凸板37上下移动，即凸板37固定连接的取样弧刀38上下移动，从而在取样弧刀38对矿物进行隔离时对矿物进行挤压，从而便于隔离的矿物分散和落入储样仓31内；

取样完成后，将取样弧刀38转动至整体均在储样仓31内时，切断蓄电池62的供电，此时电机32停止工作，取样弧刀38在储样仓31内停止转动，电磁铁46停止工作从而失去磁性，此时限位弧片44失去磁性吸引并由于弹簧42的弹力而向上移动并卡入限位弧槽45中，在限位弧片44上升过程中，弧板43向上移动，即弧板43固定连接的致密毛刷5向上移动，从而将在进行取样时，通过弧板43和启闭槽41之间的缝隙进入的矿物废屑推出启闭槽41，从而减少矿物废屑积累在弧板43和启闭槽41之间的缝隙造成弧板43上下滑动卡涩的问题；

综合以上描述，采用该装置进行取样时，尤其是针对质地较软的矿物，能够达到较好的效果，能够快速取样，从而避免了传统的对矿物开采取样时，通过钻坑再通过机具甚至人工进入坑洞内取样，手续繁琐，人工进入坑洞内取样安全隐患大，能源消耗大的问题，且该装置所需零部件较少，从而使该装置更加经济适用。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种矿物开采前的内部取样装置，包括钻头（1），其特征在于：所述钻头（1）上开设有出料口（2），所述钻头（1）内部设置有取样机构（3），且钻头（1）侧壁内设置有启闭组件（4）；

所述取样机构（3）包括储样仓（31）、电机（32）、L杆（33）、限位槽（34）、L型杆（35）、传动槽（36）、斜圆槽（361）、凸板（37）、取样弧刀（38），所述钻头（1）内开设有储样仓（31），所述储样仓（31）底部开设有细料口，且细料口中螺纹连接有螺母，所述储样仓（31）内表面顶部固定连接有电机（32），所述电机（32）的输出轴上对称固定连接有两组L杆（33），每组所述L杆（33）贯穿伸入一组限位槽（34）并滑动连接，所述限位槽（34）开设在凸板（37）内，所述电机（32）的输出轴下端固定连接有L型杆（35），所述L型杆（35）下端伸入斜圆槽（361）并相抵转动连接，所述斜圆槽（361）开设在传动槽（36）侧壁，所述传动槽（36）开设在凸板（37）内并离心设置，且所述凸板（37）底部固定连接有取样弧刀（38），所述取样弧刀（38）为铧式犁的犁刀结构，取样弧口（7）开设在储样仓（31）侧壁上。

2.根据权利要求1所述的一种矿物开采前的内部取样装置，其特征在于：所述启闭组件（4）包括启闭槽（41）、弹簧（42）、弧板（43）、限位弧片（44）、限位弧槽（45）、电磁铁（46），所述取样弧口（7）内表面下端开设有一组启闭槽（41），所述启闭槽（41）内表面底部固定连接有弹簧（42），所述弹簧（42）上端固定连接在弧板（43）底部，所述弧板（43）在启闭槽（41）内滑动连接，所述弧板（43）上端贯穿伸出启闭槽（41）并和限位弧片（44）固定连接，所述限位弧片（44）上方对应设置有限位弧槽（45），所述限位弧槽（45）开设在取样弧口（7）内表面上端，所述限位弧片（44）为铁磁性材料，且下方设置有电磁铁（46），所述电磁铁（46）贯穿并固定连接在距离启闭槽（41）内壁距离上端面5mm处。

3.根据权利要求2所述的一种矿物开采前的内部取样装置，其特征在于：所述弧板（43）两侧分别固定连接有一组致密毛刷（5），所述致密毛刷（5）远离弧板（43）一侧和启闭槽（41）接触并滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种矿物开采前的内部取样装置，其特征在于：所述取样弧口（7）的内表面底部为自外向内呈30°倾斜的斜圆弧形，且相应的限位弧片（44）与限位弧槽（45）分别和取样弧口（7）相适应。

5.根据权利要求1所述的一种矿物开采前的内部取样装置，其特征在于：所述钻头（1）上端面固定连接有外螺纹O型圈（6），所述钻头（1）内开设有控制槽（61），所述控制槽（61）内底部固定连接有一组电极片一，且电极片一通过导线和电机（32）固定连接，所述电极片一上放置有蓄电池（62），所述蓄电池（62）上端相抵接触有电极片二，且电极片二固定连接在槽盖（64）底部，所述槽盖（64）和出口（63）为活动连接，所述出口（63）开设在控制槽（61）上端。

6.根据权利要求5所述的一种矿物开采前的内部取样装置，其特征在于：所述储样仓（31）内活动连接有滤板（8），所述滤板（8）设置在取样弧口（7）下方。

7.根据权利要求6所述的一种矿物开采前的内部取样装置，其特征在于：所述滤板（8）右端铰接在储样仓（31）内壁，所述滤板（8）左端固定连接有滑杆（9），所述滑杆（9）贯穿伸出并滑动连接有固定块（91），所述固定块（91）固定连接在储样仓（31）内表面左侧，所述固定块（91）上端固定连接有挤压杆（92），且所述固定块（91）上套设有支撑弹簧（93）。