CN116735249B - 一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于煤质取样技术领域，尤其是涉及一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，包括外壳；手柄，所述手柄安装于所述外壳上方的外壁上；驱动机构，所述驱动机构安装于所述外壳的内部；破碎机构，所述破碎机构安装于所述外壳内并与所述驱动机构相连接，所述破碎机构的下方设有若干用于将煤质表面破碎的凸起；所述收集机构，所述收集机构安装于所述外壳上并用于完成煤粉的收集。本发明整体体积小，方便携带，制造成本低，能适用于空间狭窄的环境，同时本发明将煤质表面破碎成粉末状再进行收集，避免了块状取样后还需另外破碎碾磨的问题，简化了煤质取样流程。

Description

一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置

技术领域

本发明属于煤质取样技术领域，尤其是涉及一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置。

背景技术

为了研究煤质的物理、化学特性及其适用性等，需对煤质进行取样分析，因此在煤田勘探过程中，需要使用到煤质采样或取样装置将煤质进行取样检测，如专利号CN202123415785.3 公开的一种煤质采样机器人等，现有煤质采样或取样装置一般整体体积都属偏大，内部结构复杂，制造成本高，不便于携带，且不适用于空间狭窄的环境。针上对上述技术问题，本发明设计了一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，整体体积小，方便携带，制造成本低，能适用于空间狭窄的环境，同时本发明将煤质表面破碎成粉末状再进行收集，避免了块状取样后还需另外破碎碾磨的问题，简化了煤质取样流程。

发明内容

本发明提供一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，以解决现有煤质采样或取样装置整体来说体积较大，内部结构复杂，制造成本高，不便于携带，且不适用于空间狭窄的环境的问题，同时本发明将煤质表面破碎成粉末装进行收集，避免了块状取样后还需另外破碎碾磨的问题，简化了煤质取样流程。

本发明采用以下技术方案来实现：

一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，包括：

外壳；

手柄，所述手柄安装于所述外壳上方的外壁上；

驱动机构，所述驱动机构安装于所述外壳的内部；

破碎机构，所述破碎机构安装于所述外壳内并与所述驱动机构相连接，所述破碎机构的下方设有若干用于将煤质表面破碎的凸起，所述驱动机构驱动所述破碎机构向上运动，当所述破碎机构上升至最高位置后所述破碎机构自由下降且所述凸起将煤质表面破碎成粉末状；

所述收集机构，所述收集机构安装于所述外壳上并用于完成煤粉的收集。

进一步地，所述破碎机构包括破碎锤和导向柱，所述导向柱的数量为多个且沿所述破碎锤的外表面圆周均布设置，所述破碎锤上设有与所述导向柱数量相同且位置相对的多个第一导向孔，若干所述凸起均布设于所述破碎锤下方的表面上；所述导向柱的两端分别与所述外壳的顶部和底部相连接，且多个所述导向柱分别穿过多个所述第一导向孔，所述破碎锤能沿所述导向柱上下移动，所述破碎锤与所述驱动机构相连接，所述驱动机构驱动所述破碎锤上升，当所述破碎锤上升至最高位置后所述破碎锤自由下降。

进一步地，所述破碎锤包括柱体、与所述柱体下方相连接的破碎板、位于所述破碎板上方并沿所述柱体中间外表面设置的连接板、与所述连接板外表面相连接的第一耳板；所述第一耳板与所述导向柱的数量相同且位置相对，所述第一导向孔设于所述第一耳板上，所述凸起设于所述破碎板下方的表面上；所述连接板与所述驱动机构相连接。

进一步地，所述驱动机构包括电机、异形齿轮和齿条，所述电机安装于所述外壳上，所述异形齿轮安装于所述电机的输出轴上，所述异形齿轮的外表面设有部分外齿圈，所述齿条与所述破碎机构相连接；

所述驱动机构驱动所述破碎机构上升时，所述部分外齿圈与所述齿条相啮合，当所述驱动机构驱动所述破碎机构上升至最高位置后，所述部分外齿圈与所述齿条不啮合，所述破碎机构自由下降。

进一步地，所述破碎机构还包括辅助破碎组件，所述辅助破碎组件包括惯性块、弹性支架、第一弹簧、气体供应组件和环形固定板；所述惯性块与多个所述导向柱移动连接；所述第一弹簧与所述导向柱的数量相同且位置相对；所述环形固定板与多个所述导向柱固定连接；

所述弹性支架与所述环形固定板和多个导向柱均移动连接，多个所述第一弹簧分别外套在多个所述导向柱上，且每个所述第一弹簧的上方顶住所述环形固定板，下方顶住所述弹性支架；所述惯性块穿过所述弹性支架和环形固定板，所述惯性块位于所述破碎锤的上方且所述破碎锤的上方插入至所述惯性块的空腔内，所述破碎锤插入至所述所述惯性块空腔内的长度小于所述所述惯性块空腔的长度，使所述破碎锤的上表面和所述惯性块的空腔之间形成气腔，所述气体供应组件用于向所述气腔内充气；

所述破碎锤和惯性块向上和向下移动的行程均大于所述弹性支架向上和向下移动的行程；所述驱动机构驱动所述破碎锤向上移动，同步带动所述惯性块和弹性支架向上移动并压缩所述第一弹簧；当所述破碎锤上升至最高位置后，所述破碎锤自由下降，所述第一弹簧推动所述弹性支架、惯性块和破碎锤向下移动，所述惯性块和破碎锤与所述弹性支架相脱离时，所述惯性块和破碎锤呈自由状态。

进一步地，所述弹性支架包括环形移动板、与所述环形移动板外表面相连接的第二耳板、与所述环形移动板上表面相连接的T型杆，所述第二耳板和T型杆均与所述导向柱的数量相同且位置相对，所述第二耳板上设有与所述导向柱相配合的第二导向孔，所述环形移动板位于所述环形固定板的下方，所述环形固定板上设有与所述T型杆数量相同且位置相对的多个第三导向孔，多个所述T型杆分别安装于多个所述第三导向孔内，所述第一弹簧的下端顶住所述环形移动板；

所述惯性块包括块体和位于所述块体下方的第三耳板，所述第三耳板与所述导向柱的数量相同且位置相对，所述第三耳板上设有第四导向孔，多个所述导向柱分别穿过多个所述第四导向孔；所述块体的中间设有所述空腔。

进一步地，所述气体供应组件包括储气仓、气管和阀门，所述破碎锤呈中空结构；所述储气仓安装于所述外壳外部的顶部；所述储气仓的上方设有充气口，所述储气仓的下方与所述气管的一端相连通，所述气管伸入至所述外壳内，并经所述惯性块的空腔伸入至所述破碎锤的中空内腔内；所述气管的另一端设有用于打开和关阀所述气管另一端的阀门；

所述破碎锤在位于其中空内腔上方的内侧设有用于顶开阀门的顶针，且所述破碎锤的上方设有连通所述气腔和破碎锤的中空内腔的通气孔；所述破碎锤自由下降，所述顶针顶开所述阀门，使所述气管和破碎锤的中空内腔相连通，气体依次经所述气管、破碎锤的中空内腔、通气孔进入至气腔内；所述破碎锤向上移动时，所述顶针与所述阀门相脱开且所述阀门关闭所述气管，所述气管与所述破碎锤的中空内腔不连通。

进一步地，所述破碎机构还包括碾磨组件，所述碾磨组件包括碾压辊、第二弹簧、第三弹簧、移动套和单向传动件，所述柱体的下方呈内外套合结构，所述内外套合结构包括内套体和套在所述内套体外表面的外套体，所述内套体的下方与所述破碎板固定连接；

所述外套体的内部在位于所述内套体的上方设有所述第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别顶住所述外套体和内套体；所述外套体的外表面设有外螺纹，所述移动套的内表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹，所述移动套外套在所述外套体上且所述内螺纹与所述外螺纹螺纹配合；所述内套体在位于所述外套体的下方外套有所述第三弹簧，所述第三弹簧的两端分别顶住所述外套体和移动套，所述移动套的下方通过所述单向传动件与所述破碎板的上方相连接；所述碾压辊的数量为多个且均转动安装于所述破碎板的下方并用于对煤质表面进行碾碎；

所述破碎锤下降至破碎煤质表面时，所述内套体会向上移动并压缩所述第二弹簧，所述移动套相对于所述外套体边向上移动边旋转，所述移动套旋转经所述单向传动件带动所述破碎板旋转，所述移动套向上移动并压缩所述第三弹簧；所述破碎锤向上移动时，所述第二弹簧推动所述内套体向下移动，所述移动套相对于所述外套体边向下移动边反向旋转，且所述移动套旋转不会带动所述破碎板旋转，同时所述第三弹簧推动所述移动套向下移动。

进一步地，所述收集机构包括收集箱、风机、过滤板和环形收集罩，所述收集箱安装于所述外壳外部的顶部，所述风机安装于所述收集箱上且所述风机的进风口设有所述过滤板；所述环形收集罩位于所述外壳外部的底部，所述导向柱呈中空结构，所述导向柱的中空内腔的下方与所述环形收集罩相连通，所述导向柱的中空内腔的上方与所述收集箱相连通；

所述破碎机构自由下降至所述凸起伸出所述外壳并伸入至所述环形收集罩内对煤质表面进行破碎，所述风机对所述收集箱抽风，使煤粉依次经所述环形收集罩、导向柱的中空内腔收集在所述收集箱内。

进一步地，所述收集箱上设有用于打开和盖合所述收集箱的边盖。

本发明具有的有益效果是：本发明操作人员手持手柄进行操作，灵活度高，同时通过破碎机构上的若干凸起冲击煤质表面，将煤质表面破碎成粉末状并收集在收集机构内，操作简单方便，避免了块状取样后还需另外破碎碾磨的问题，简化了煤质取样流程。进一步地，在辅助破碎组件作用下，加大破碎力度，提高破碎效果。进一步地，在碾磨组件作用下，实现煤质进一步碾磨，进一步减少煤粉的颗粒度。本发明整体体积小，方便携带，制造成本低，能适用于空间狭窄的环境。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体图；

图2为图1旋转一定角度后的立体图；

图3为图1拆掉外壳后的立体图；

图4为图3旋转一定角度后的立体图；

图5为图1的剖切示意图；

图6为图5的局部示意图；

图7为图6的局部示意图；

图8为图5中对应碾磨组件、内外套合结构和破碎板处的局部示意图；

图9为图8的立体图；

图10为图9旋转一定角度后的立体图。

上述附图标记：

1、外壳；2、手柄；3、破碎机构；30、破碎锤；31、导向柱；301、柱体；302、连接板；303、第一耳板；304、破碎板；3040、凸起；32、辅助破碎组件；320、惯性块；3201、块体；3202、第三耳板；321、环形固定板；322、第一弹簧；323、弹性支架；3230、环形移动板；3231、第二耳板；3232 、T型杆；324、气体供应组件；3240、充气口；3241、储气仓；3242、气管；3243、阀门；3242-1、通孔；3243-1、阀板；3243-2、复位弹簧；100、气腔；3010、顶针；3011、通气孔；33、碾磨组件；330、移动套；331、第二弹簧；332、第三弹簧；333、碾压辊；334、单向传动件；3012、内外套合结构；3012-1、外套体；3012-2、内套体；3341、第一斜块；3342、第二斜块；40、收集箱；41、风机；42、边盖；43、环形收集罩；44、过滤板；5、驱动机构；50、电机；51、异形齿轮；510、部分外齿圈；52、齿条。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-10所示，本实施例提供的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，包括：

外壳1；

手柄2，所述手柄2安装于所述外壳1上方的外壁上；

驱动机构5，所述驱动机构5安装于所述外壳1的内部；

破碎机构3，所述破碎机构3安装于所述外壳1内并与所述驱动机构5相连接，所述破碎机构3的下方设有若干用于将煤质表面破碎的凸起3040，所述驱动机构5驱动所述破碎机构3向上运动，当所述破碎机构3上升至最高位置后所述破碎机构3自由下降且所述凸起3040将煤质表面破碎成粉末状；

所述收集机构，所述收集机构安装于所述外壳1上并用于完成煤粉的收集。

本实施例优选地，外壳1上方相对的两侧均设有手柄2，方便操作人员两只手操作。

本实施例使用时，操作人员手持手柄2操作，灵活度高，破碎机构3对准煤质表面，后驱动机构5驱动破碎机构3向上运动，当上升至最高位置后破碎机构3自由下降且若干凸起3040冲击煤质表面，将煤质表面破碎成粉末状，如此完成一次破碎过程，当需多次破碎煤质表面时，重复上述过程。同时本实施例通过收集机构将煤粉收集，操作简单方便，同时避免了块状取样后还需另外破碎碾磨的问题，简化了煤质取样流程。

本实施例进一步优选地，所述破碎机构3包括破碎锤30和导向柱31，所述导向柱31的数量为多个且沿所述破碎锤30的外表面圆周均布设置，所述破碎锤30上设有与所述导向柱31数量相同且位置相对的多个第一导向孔，若干所述凸起3040均布设于所述破碎锤30下方的表面上；所述导向柱31的两端分别与所述外壳1的顶部和底部相连接，且多个所述导向柱31分别穿过多个所述第一导向孔，所述破碎锤30能沿所述导向柱31上下移动，所述破碎锤30与所述驱动机构5相连接，所述驱动机构5驱动所述破碎锤30上升，当所述破碎锤30上升至最高位置后所述破碎锤30自由下降。本实施例中，导向柱31的数量优选为两个。

本实施例破碎机构3工作时，驱动机构5驱动破碎锤30向上移动，在导向柱31和第一导向孔的导向作用下，实现破碎锤30上下移动的导向功能，保证破碎锤30上下移动的精度，其中破碎锤30自由下降冲击煤质表面时，通过若干凸起3040破碎煤质表面，破碎效果好。

本实施例优选地，所述破碎锤30包括柱体301、与所述柱体301下方相连接的破碎板304、位于所述破碎板304上方并沿所述柱体301中间外表面设置的连接板302、与所述连接板302外表面相连接的第一耳板303；所述第一耳板303与所述导向柱31的数量相同且位置相对，所述第一导向孔设于所述第一耳板303上，所述凸起3040设于所述破碎板304下方的表面上；所述连接板302与所述驱动机构5相连接。在第一耳板303的设计，方便了破碎锤30与导向柱31的移动连接。

本实施例进一步优选地，所述驱动机构5包括电机50、异形齿轮51和齿条52，所述电机50安装于所述外壳1上，所述异形齿轮51安装于所述电机50的输出轴上，所述异形齿轮51的外表面设有部分外齿圈510，所述齿条52与所述破碎机构3相连接；所述驱动机构5驱动所述破碎机构3上升时，所述部分外齿圈510与所述齿条52相啮合，当所述驱动机构5驱动所述破碎机构3上升至最高位置后，所述部分外齿圈510与所述齿条52不啮合，所述破碎机构3自由下降。具体地，齿条52的下端与连接板302固定连接。

初始位置时，破碎机构3位于下方，齿条52的上端与异形齿轮51相对，当驱动机构5工作时，电机50启动带动异形齿轮51转动，使异形齿轮51上的部分外齿圈510与齿条52相啮合，从而驱动破碎机构3上升，当上升至最高位置时，异形齿轮51转动至部分外齿圈510与齿条52相脱开，不啮合，即异形齿轮51转动至未设有部分外齿圈510的圆周面对准齿条52，且齿条52的下端与异形齿轮51相对，此时破碎机构3不被驱动机构5限制，驱动机构5与破碎机构3相脱开，破碎机构3自由下降而冲击煤质表面。图3所示状态为破碎机构3上升过程中的状态图。

本实施例进一步优选地，所述破碎机构3还包括辅助破碎组件32，所述辅助破碎组件32包括惯性块320、弹性支架323、第一弹簧322、气体供应组件324和环形固定板321；所述惯性块320与多个所述导向柱31移动连接；所述第一弹簧322与所述导向柱31的数量相同且位置相对；所述环形固定板321与多个所述导向柱31固定连接。

所述弹性支架323与所述环形固定板321和多个导向柱31均移动连接，多个所述第一弹簧322分别外套在多个所述导向柱31上，且每个所述第一弹簧322的上方顶住所述环形固定板321，下方顶住所述弹性支架323；所述惯性块320穿过所述弹性支架323和环形固定板321，从而环形固定板321和弹性支架323不会干涉惯性块320的上下移动；所述惯性块320位于所述破碎锤30的上方且所述破碎锤30的上方插入至所述惯性块320的空腔内，所述破碎锤30插入至所述所述惯性块320空腔内的长度小于所述所述惯性块320空腔的长度，使所述破碎锤30的上表面和所述惯性块320的空腔之间形成气腔100，所述气体供应组件324用于向所述气腔100内充气。具体地，柱体301插入至惯性块320的空腔内。

所述破碎锤30和惯性块320向上和向下移动的行程均大于所述弹性支架323向上和向下移动的行程；所述驱动机构5驱动所述破碎锤30向上移动，同步带动所述惯性块320和弹性支架323向上移动并压缩所述第一弹簧322；当所述破碎锤30上升至最高位置后，所述破碎锤30自由下降，所述第一弹簧322推动所述弹性支架323、惯性块320和破碎锤30向下移动，所述惯性块320和破碎锤30与所述弹性支架323相脱离时，所述惯性块320和破碎锤30呈自由状态。

本实施例中在辅助破碎组件32的作用下，对破碎锤30进行辅助破碎，提高破碎力度，保证煤质表面有效快速破碎，煤质破碎效果。具体地，辅助破碎组件32工作时，由于破碎锤30上方插入至惯性块320的空腔内，因此当破碎锤30在驱动机构5作用下驱动向上运动时，破碎锤30同步带动惯性块320上升，当上升至惯性块320与弹性支架323相接触时，惯性块320、破碎锤30和弹性支架323一起同步上升，同时第一弹簧322被压缩，当上升至最高位置后，破碎锤30自由下降，且第一弹簧322推动破碎锤30、惯性块320和弹性支架323加速下降，提高破碎力度，而弹性支架323上移和下移的行程均小于惯性块320和破碎锤30上移和下移的行程，因此随着继续下降，弹性支架323与破碎锤30和惯性块320相脱开，使得惯性块320会有一段自由状态，破碎锤30下降破碎煤质表面，此时气体供应组件324向气腔100内充气，气体会瞬间顶起惯性块320，由于惯性块320的惯性作用下，惯性块320升起会有一定的延迟，此时在气腔100内气体的作用下，会给破碎锤30一个向下的反作用力，使破碎锤30继续向下冲击煤质表面，达到了辅助破碎的效果。其中由于惯性块320与外壳1和手柄2之间没有刚性连接，因此惯性块320自由状态产生的震动不会传递到手柄2上，从而不会影响操作人员的操作。当完成一次破碎还需继续破碎时，驱动机构5继续驱动破碎锤30向上运动，且破碎锤30向上运动时，气体供应组件324不向气腔100内充入气体。

本实施例优选地，所述弹性支架323包括环形移动板3230、与所述环形移动板3230外表面相连接的第二耳板3231、与所述环形移动板3230上表面相连接的T型杆3232，所述第二耳板3231和T型杆3232均与所述导向柱31的数量相同且位置相对，所述第二耳板3231上设有与所述导向柱31相配合的第二导向孔，所述环形移动板3230位于所述环形固定板321的下方，所述环形固定板321上设有与所述T型杆3232数量相同且位置相对的多个第三导向孔，多个所述T型杆3232分别安装于多个所述第三导向孔内，所述第一弹簧322的下端顶住所述环形移动板3230。具体地，惯性块320穿过环形移动板3230。第二耳板3231的设计，方便了弹性支架323与导向柱31的移动连接，T型杆3232设计不仅方便了弹性支架323与导向柱31的移动连接，同时实现了弹性支架323向下移动的限位。

本实施例中，在第二导向孔和导向柱31，以及第三导向孔和导向柱31的作用下，实现了弹性支架323上下移动的导向功能。

本实施例优选地，所述惯性块320包括块体3201和位于所述块体3201下方的第三耳板3202，所述第三耳板3202与所述导向柱31的数量相同且位置相对，所述第三耳板3202上设有第四导向孔，多个所述导向柱31分别穿过多个所述第四导向孔；所述块体3201的中间设有所述空腔。具体地，所述第三耳板3202位于所述连接板302和第二耳板3231的上方。在第四导向孔和导向柱31作用下，实现惯性块320上下移动的导向功能。第三耳板3202的设计，方便了惯性块320与导向柱31的移动连接。

本实施例进一步优选地，所述气体供应组件324包括储气仓3241、气管3242和阀门3243，所述破碎锤30呈中空结构；所述储气仓3241安装于所述外壳1外部的顶部；所述储气仓3241的上方设有充气口3240，所述储气仓3241的下方与所述气管3242的一端相连通，所述气管3242伸入至所述外壳1内，并经所述惯性块320的空腔伸入至所述破碎锤30的中空内腔内；所述气管3242的另一端设有用于打开和关阀所述气管3242另一端的阀门3243。

所述破碎锤30在位于其中空内腔上方的内侧设有用于顶开阀门3243的顶针3010，且所述破碎锤30的上方设有连通所述气腔100和破碎锤30的中空内腔的通气孔3011；所述破碎锤30自由下降，所述顶针3010顶开所述阀门3243，使所述气管3242和破碎锤30的中空内腔相连通，气体依次经所述气管3242、破碎锤30的中空内腔、通气孔3011进入至气腔100内；所述破碎锤30向上移动时，所述顶针3010与所述阀门3243相脱开且所述阀门3243关闭所述气管3242，所述气管3242与所述破碎锤30的中空内腔不连通。

本实施例气体供应组件324当然还包括用于向充气口3240充气的空压机，此为现有技术，直接采用现有技术即可，此不做具体的阐述。其中空压机可以直接设于充气口3240处，同时不与风机41发生干涉。

由于破碎锤30的自由下降，而气管3242在破碎锤30内的位置是不动的，因此随着破碎锤30的下降顶针3010会顶开阀门3243，从而气体依次经充气口3240、储气仓3241、气管3242、破碎锤30的中空内腔和通气孔3011进入至气腔100内，由于惯性块320的惯性作用，且此时惯性块320处于自由浮动状态，因此惯性块320由于上升延迟，从而气体会给破碎锤30一个向下的反作用力，破碎锤30继续向下破碎。当破碎锤30向上运动时，顶针3010与阀门3243相脱开，阀门3243将气管3242的另一端关闭，同时不再向气腔100内充入气体，因此气体供应组件324只有在辅助破碎时才向气腔100内充气。

本实施例优选地，参见图7所示，阀门3243包括阀板3243-1和复位弹簧3243-2，且气管3242的另一端设有通孔3242-1，通孔3242-1的位置与顶针3010的位置相对，其中通孔3242-1连通气管3242和破碎锤30的中空内腔，阀板3243-1通过复位弹簧3243-2与气管3242相连接。当阀门3243关闭气管3242的另一端时，在复位弹簧3243-2的作用下阀板3243-1关闭通孔3242-1，当顶针3010顶开阀门3243时，顶针3010穿过通孔3242-1将阀板3243-1向下推，使得气管3242经通孔3242-1与破碎锤30的中空内腔相连通。本实施例中通孔3242-1和顶针3010的数量可以为多个，此不做限定。

本实施例进一步优选地，所述破碎机构3还包括碾磨组件33，所述碾磨组件33包括碾压辊333、第二弹簧331、第三弹簧332、移动套330和单向传动件334，所述柱体301的下方呈内外套合结构3012，所述内外套合结构3012包括内套体3012-2和套在所述内套体3012-2外表面的外套体3012-1，所述内套体3012-2的下方与所述破碎板304固定连接。

所述外套体3012-1的内部在位于所述内套体3012-2的上方设有所述第二弹簧331，所述第二弹簧331的两端分别顶住所述外套体3012-1和内套体3012-2；所述外套体3012-1的外表面设有外螺纹，所述移动套330的内表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹，所述移动套330外套在所述外套体3012-1上且所述内螺纹与所述外螺纹螺纹配合；所述内套体3012-2在位于所述外套体3012-1的下方外套有所述第三弹簧332，所述第三弹簧332的两端分别顶住所述外套体3012-1和移动套330，所述移动套330的下方通过所述单向传动件334与所述破碎板304的上方相连接；所述碾压辊333的数量为多个且均转动安装于所述破碎板304的下方并用于对煤质表面进行碾碎。本实施例中，碾压辊333的数量为四个，具体碾压辊333数量的多少，此不做限定。

当破碎锤30下降破碎煤质表面时，随着破碎锤30的下降，在内外套合结构3012和第二弹簧331的作用下，内套体3012-2会向上移动并压缩所述第二弹簧331，同时内套体3012-2向上移动会推动移动套330向上移动，而在内螺纹和外螺纹的配合作用下，移动套330向上移动的同时会相对于外套体3012-1做旋转运动，而移动套330旋转经单向传动件334会带动所述破碎板304旋转，从而碾压辊333碾压煤质表面，同时移动套330向上移动会压缩所述第三弹簧332。

当破碎锤30向上移动时，破碎板304离开煤质表面，在第二弹簧331的弹力作用下会推动所述内套体3012-2向下移动复位，从而移动套330相对于所述外套体3012-1边向下移动边反向旋转，同时第三弹簧332也同步推动移动套330向下移动复位，而单向传动件334只当移动套330向上移动时才会带动破碎板304旋转，因此移动套330向下移动不会带动破碎板304旋转。

本实施例优选地，单向传动件334包括与移动套330相连接的第一斜块3341和与所述破碎板304相连接的第二斜块3342，其中第一斜块3341和第二斜块3342均为多个且数量相同同时位置一一对应，第一斜块3341和第二斜块3342均为三角形结构，第一斜块3341的斜面结构和第二斜块3342的斜面结构相对。图9所示方位，当移动套330向上移动时，移动套330同时做逆时针旋转（图中箭头所指），此时第一斜块3341旋转会推动第二斜块3342旋转从而带动破碎板304做旋转运动；当移动套330向下移动时，破碎板304也在向下移动，且移动套330同时做顺时针旋转，此时第一斜块3341的斜面结构向着第二斜块3342的斜面结构的方向运动，从而第一斜块3341旋转不会推动第二斜块3342旋转，因此破碎板304不会旋转。本实施例中单向传动件334还可以采用现有的棘轮棘爪结构，此为现有技术，故不做具体的阐述。

本实施例进一步优选地，所述收集机构包括收集箱40、风机41、过滤板44和环形收集罩43，所述收集箱40安装于所述外壳1外部的顶部，所述风机41安装于所述收集箱40上且所述风机41的进风口设有所述过滤板44；所述环形收集罩43位于所述外壳1外部的底部，所述导向柱31呈中空结构，所述导向柱31的中空内腔的下方与所述环形收集罩43相连通，所述导向柱31的中空内腔的上方与所述收集箱40相连通。参见图1所示，储气仓3241设于外壳1顶部的中间，收集箱40环绕储气仓3241设置，结构紧凑。

所述破碎机构3自由下降至所述凸起3040伸出所述外壳1并伸入至所述环形收集罩43内对煤质表面进行破碎，所述风机41对所述收集箱40内进行抽风，使得收集箱40、导向柱31的中空内腔和环形收集罩43内形成负压，从而煤粉会依次经所述环形收集罩43、导向柱31的中空内腔收集在所述收集箱40内，收集简单方便。其中风机41的数量为多个，以提高收集效果。在过滤板44的作用下，有效防止煤粉进入风机41，其中每个风机41对应配置一个过滤板44。

本实施例优选地，所述收集箱40上设有用于打开和盖合所述收集箱40的边盖42。打开边盖42以方便将煤粉从收集箱40内取出。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，包括：

外壳（1）；

手柄（2），所述手柄（2）安装于所述外壳（1）上方的外壁上；

驱动机构（5），所述驱动机构（5）安装于所述外壳（1）的内部；

破碎机构（3），所述破碎机构（3）安装于所述外壳（1）内并与所述驱动机构（5）相连接，所述破碎机构（3）的下方设有若干用于将煤质表面破碎的凸起（3040），所述驱动机构（5）驱动所述破碎机构（3）向上运动，当所述破碎机构（3）上升至最高位置后所述破碎机构（3）自由下降且所述凸起（3040）伸出所述外壳（1）将煤质表面破碎成粉末状；

收集机构，所述收集机构安装于所述外壳（1）上并用于完成煤粉的收集；

所述破碎机构（3）包括破碎锤（30）和导向柱（31），所述导向柱（31）的数量为多个且沿所述破碎锤（30）的外表面圆周均布设置，所述破碎锤（30）上设有与所述导向柱（31）数量相同且位置相对的多个第一导向孔，若干所述凸起（3040）均布设于所述破碎锤（30）下方的表面上；所述导向柱（31）的两端分别与所述外壳（1）的顶部和底部相连接，且多个所述导向柱（31）分别穿过多个所述第一导向孔，所述破碎锤（30）能沿所述导向柱（31）上下移动，所述破碎锤（30）与所述驱动机构（5）相连接，所述驱动机构（5）驱动所述破碎锤（30）上升，当所述破碎锤（30）上升至最高位置后所述破碎锤（30）自由下降；

所述破碎机构（3）还包括辅助破碎组件（32），所述辅助破碎组件（32）包括惯性块（320）、弹性支架（323）、第一弹簧（322）、气体供应组件（324）和环形固定板（321）；所述惯性块（320）与多个所述导向柱（31）移动连接；所述第一弹簧（322）与所述导向柱（31）的数量相同且位置相对；所述环形固定板（321）与多个所述导向柱（31）固定连接；

所述弹性支架（323）与所述环形固定板（321）和多个导向柱（31）均移动连接，多个所述第一弹簧（322）分别外套在多个所述导向柱（31）上，且每个所述第一弹簧（322）的上方顶住所述环形固定板（321），下方顶住所述弹性支架（323）；所述惯性块（320）穿过所述弹性支架（323）和环形固定板（321），所述惯性块（320）位于所述破碎锤（30）的上方且所述破碎锤（30）的上方插入至所述惯性块（320）的空腔内，所述破碎锤（30）插入至所述惯性块（320）空腔内的长度小于所述惯性块（320）空腔的长度，使所述破碎锤（30）的上表面和惯性块（320）的空腔之间形成气腔（100），所述气体供应组件（324）用于向所述气腔（100）内充气；

所述破碎锤（30）和惯性块（320）向上和向下移动的行程均大于所述弹性支架（323）向上和向下移动的行程；所述驱动机构（5）驱动所述破碎锤（30）向上移动，同步带动所述惯性块（320）和弹性支架（323）向上移动并压缩所述第一弹簧（322）；当所述破碎锤（30）上升至最高位置后，所述破碎锤（30）自由下降，所述第一弹簧（322）推动所述弹性支架（323）、惯性块（320）和破碎锤（30）向下移动，所述惯性块（320）和破碎锤（30）与所述弹性支架（323）相脱离时，所述惯性块（320）和破碎锤（30）呈自由状态。

2.根据权利要求1所述的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，所述破碎锤（30）包括柱体（301）、与所述柱体（301）下方相连接的破碎板（304）、位于所述破碎板（304）上方并沿所述柱体（301）中间外表面设置的连接板（302）、与所述连接板（302）外表面相连接的第一耳板（303）；所述第一耳板（303）与所述导向柱（31）的数量相同且位置相对，所述第一导向孔设于所述第一耳板（303）上，所述凸起（3040）设于所述破碎板（304）下方的表面上；所述连接板（302）与所述驱动机构（5）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，所述驱动机构（5）包括电机（50）、异形齿轮（51）和齿条（52），所述电机（50）安装于所述外壳（1）上，所述异形齿轮（51）安装于所述电机（50）的输出轴上，所述异形齿轮（51）的外表面设有部分外齿圈（510），所述齿条（52）与所述破碎机构（3）相连接；

所述驱动机构（5）驱动所述破碎机构（3）上升时，所述部分外齿圈（510）与所述齿条（52）相啮合，当所述驱动机构（5）驱动所述破碎机构（3）上升至最高位置后，所述部分外齿圈（510）与所述齿条（52）不啮合，所述破碎机构（3）自由下降。

4.根据权利要求1所述的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，所述弹性支架（323）包括环形移动板（3230）、与所述环形移动板（3230）外表面相连接的第二耳板（3231）、与所述环形移动板（3230）上表面相连接的T型杆（3232），所述第二耳板（3231）和T型杆（3232）均与所述导向柱（31）的数量相同且位置相对，所述第二耳板（3231）上设有与所述导向柱（31）相配合的第二导向孔，所述环形移动板（3230）位于所述环形固定板（321）的下方，所述环形固定板（321）上设有与所述T型杆（3232）数量相同且位置相对的多个第三导向孔，多个所述T型杆（3232）分别安装于多个所述第三导向孔内，所述第一弹簧（322）的下端顶住所述环形移动板（3230）；

所述惯性块（320）包括块体（3201）和位于所述块体（3201）下方的第三耳板（3202），所述第三耳板（3202）与所述导向柱（31）的数量相同且位置相对，所述第三耳板（3202）上设有第四导向孔，多个所述导向柱（31）分别穿过多个所述第四导向孔；所述块体（3201）的中间设有所述空腔。

5.根据权利要求1所述的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，所述气体供应组件（324）包括储气仓（3241）、气管（3242）和阀门（3243），所述破碎锤（30）呈中空结构；所述储气仓（3241）安装于所述外壳（1）外部的顶部；所述储气仓（3241）的上方设有充气口（3240），所述储气仓（3241）的下方与所述气管（3242）的一端相连通，所述气管（3242）伸入至所述外壳（1）内，并经所述惯性块（320）的空腔伸入至所述破碎锤（30）的中空内腔内；所述气管（3242）的另一端设有用于打开和关阀所述气管（3242）另一端的阀门（3243）；

所述破碎锤（30）在位于其中空内腔上方的内侧设有用于顶开阀门（3243）的顶针（3010），且所述破碎锤（30）的上方设有连通所述气腔（100）和破碎锤（30）的中空内腔的通气孔（3011）；所述破碎锤（30）自由下降，所述顶针（3010）顶开所述阀门（3243），使所述气管（3242）和破碎锤（30）的中空内腔相连通，气体依次经所述气管（3242）、破碎锤（30）的中空内腔、通气孔（3011）进入至气腔（100）内；所述破碎锤（30）向上移动时，所述顶针（3010）与所述阀门（3243）相脱开且所述阀门（3243）关闭所述气管（3242），所述气管（3242）与所述破碎锤（30）的中空内腔不连通。

6.根据权利要求2所述的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，所述破碎机构（3）还包括碾磨组件（33），所述碾磨组件（33）包括碾压辊（333）、第二弹簧（331）、第三弹簧（332）、移动套（330）和单向传动件（334），所述柱体（301）的下方呈内外套合结构（3012），所述内外套合结构（3012）包括内套体（3012-2）和套在所述内套体（3012-2）外表面的外套体（3012-1），所述内套体（3012-2）的下方与所述破碎板（304）固定连接；

所述外套体（3012-1）的内部在位于所述内套体（3012-2）的上方设有所述第二弹簧（331），所述第二弹簧（331）的两端分别顶住所述外套体（3012-1）和内套体（3012-2）；所述外套体（3012-1）的外表面设有外螺纹，所述移动套（330）的内表面设有与所述外螺纹相配合的内螺纹，所述移动套（330）外套在所述外套体（3012-1）上且所述内螺纹与所述外螺纹螺纹配合；所述内套体（3012-2）在位于所述外套体（3012-1）的下方外套有所述第三弹簧（332），所述第三弹簧（332）的两端分别顶住所述外套体（3012-1）和移动套（330），所述移动套（330）的下方通过所述单向传动件（334）与所述破碎板（304）的上方相连接；所述碾压辊（333）的数量为多个且均转动安装于所述破碎板（304）的下方并用于对煤质表面进行碾碎；

所述破碎锤（30）下降至破碎煤质表面时，所述内套体（3012-2）会向上移动并压缩所述第二弹簧（331），所述移动套（330）相对于所述外套体（3012-1）边向上移动边旋转，所述移动套（330）旋转经所述单向传动件（334）带动所述破碎板（304）旋转，所述移动套（330）向上移动并压缩所述第三弹簧（332）；所述破碎锤（30）向上移动时，所述第二弹簧（331）推动所述内套体（3012-2）向下移动，所述移动套（330）相对于所述外套体（3012-1）边向下移动边反向旋转，且所述移动套（330）旋转不会带动所述破碎板（304）旋转，同时所述第三弹簧（332）推动所述移动套（330）向下移动。

7.根据权利要求1所述的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，所述收集机构包括收集箱（40）、风机（41）、过滤板（44）和环形收集罩（43），所述收集箱（40）安装于所述外壳（1）外部的顶部，所述风机（41）安装于所述收集箱（40）上且所述风机（41）的进风口设有所述过滤板（44）；所述环形收集罩（43）位于所述外壳（1）外部的底部，所述导向柱（31）呈中空结构，所述导向柱（31）的中空内腔的下方与所述环形收集罩（43）相连通，所述导向柱（31）的中空内腔的上方与所述收集箱（40）相连通；

所述破碎机构（3）自由下降至所述凸起（3040）伸出所述外壳（1）并伸入至所述环形收集罩（43）内对煤质表面进行破碎，所述风机（41）对所述收集箱（40）抽风，使煤粉依次经所述环形收集罩（43）、导向柱（31）的中空内腔收集在所述收集箱（40）内。

8.根据权利要求7所述的一种具有破碎碾磨功能的煤质取样装置，其特征在于，所述收集箱（40）上设有用于打开和盖合所述收集箱（40）的边盖（42）。