CN118050194A - 煤炭采样装置及煤炭采样方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤炭采样装置及煤炭采样方法，煤炭采样装置包括机架和设置在机架上的采样机构、破碎搅拌机构、存样机构和清洁机构，机架设置在用于运输煤炭物料的传送带的一侧，采样机构、破碎搅拌机构和存样机构沿机架的高度方向从上至下顺次设置，采样机构对传送带上的煤炭物料进行采样并转运至破碎搅拌机构内，破碎搅拌机构对采样机构转运的煤炭物料进行破碎和搅拌，存样机构用于收集破碎搅拌机构输出的煤炭碎料，清洁机构设置在破碎搅拌机构上并与破碎搅拌机构的内部腔体连通，清洁机构用于在采样结束后吸附回收破碎搅拌机构腔体内残留的煤尘和煤炭碎料。采用本方案，能够提高煤炭采样装置功能的集成性以及对煤炭样品检测的准确性。

Description

煤炭采样装置及煤炭采样方法

技术领域

本发明涉及煤炭采样技术领域，具体而言，涉及一种煤炭采样装置及煤炭采样方法。

背景技术

煤炭开采过程中需要进行煤炭采样处理，以专利号为CN202111199384所公开的一种煤堆智能采样机的采样方法为例，其包括：步骤S100：大车控制采样头移动到采样点的纵坐标；步骤S200：小车控制采样头移动到采样点的横坐标；步骤S300：采样头进行采样；步骤S400：将样品输送至破碎混匀装置，破碎混匀装置对样品进行破碎混匀；步骤S500：处理样品。其使用大车和小车控制采样机完成采样点选取、采样和卸样的全部工作，与人工采样相比，采样机采样具有安全、可靠、快捷、规范、采样点随机等多项优点。

但现有的煤炭采样装置及采样方法中具有以下问题：

(1)现有技术中的煤炭采样装置及煤炭采样方法的多个步骤(采样、破碎、混合等)分别在不同加工设备上进行，且由于多个加工设备分散，煤炭采样过程中需要多次辗转于多个加工设备进行粉碎、混合工序，工作效率低下；

(2)现有技术中的煤炭采样装置及煤炭采样方法无法及时对加工设备进行清洁，在对样品煤炭进行破碎混合时，加工设备内部易残留破碎后的样品煤炭煤尘和碎料，易出现残留的样品煤炭煤尘和碎料易混在下一次采样破碎搅拌的样品煤炭内的情况，进而影响对下一次采样的煤炭样品检测的准确性。

发明内容

本发明提供了一种煤炭采样装置及煤炭采样方法，以提高煤炭采样装置功能的集成性以及对煤炭样品检测的准确性。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种煤炭采样装置，包括机架和设置在机架上的采样机构、破碎搅拌机构、存样机构和清洁机构，机架设置在用于运输煤炭物料的传送带的一侧，采样机构、破碎搅拌机构和存样机构沿机架的高度方向从上至下顺次设置，采样机构对传送带上的煤炭物料进行采样并转运至破碎搅拌机构内，破碎搅拌机构对采样机构转运的煤炭物料进行破碎和搅拌，存样机构用于收集破碎搅拌机构输出的煤炭碎料，其中，清洁机构设置在破碎搅拌机构上并与破碎搅拌机构的内部腔体连通，清洁机构用于在采样结束后吸附回收破碎搅拌机构腔体内残留的煤尘和煤炭碎料。

进一步地，清洁机构包括风机、导风管和净化箱，净化箱和风机均设置在破碎搅拌机构的同一侧，风机具有吸风端口和排风端口，吸风端口与破碎搅拌机构的内部腔体连通，排风端口通过导风管与净化箱连通。

进一步地，净化箱的腔体底部装有净化水，净化水的上方设置有活性炭滤层。

进一步地，破碎搅拌机构包括顺次连通的破碎箱、下料通道、搅拌箱以及可转动地设置在破碎箱内的破碎组件、可转动地设置在搅拌箱内的搅拌组件，破碎箱和搅拌箱均固定设置在机架上，破碎组件用于破碎进入破碎箱内的煤炭物料，破碎后的煤炭碎料通过下料通道进入搅拌箱内并通过搅拌组件进行搅拌混合，清洁机构设置在下料通道的一侧并与下料通道的内部连通。

进一步地，破碎组件为多个，多个破碎组件间隔设置，破碎组件包括可转动地设置在破碎箱内的破碎辊以及设置在破碎箱外侧并与破碎辊驱动连接的第一驱动件，破碎辊的外周均匀分布有多个齿块。

进一步地，搅拌组件包括可转动地设置在搅拌箱内的搅拌轴、固定套设在搅拌轴外周的多个搅拌叶片、以及设置在搅拌箱外侧并与搅拌轴驱动连接的第二驱动件，多个搅拌叶片沿搅拌轴的轴向间隔设置。

进一步地，破碎搅拌机构的底部具有落料口，煤炭采样装置还包括固定设置在破碎搅拌组件上的第三驱动件和与第三驱动件驱动连接的密封底板，第三驱动件驱动密封底板滑动以封堵或打开落料口。

进一步地，采样机构包括设置在机架顶部的机械臂和设置在机械臂端部的采样勺，机械臂用于调节采样勺的位置和角度。

进一步地，存样机构包括取样箱和设置在取样箱底部的调节组件，取样箱具有多个相互间隔的存料腔，任意一个存料腔的上方均设置有进料口，破碎搅拌组件的底部具有落料口，调节组件用于驱动取样箱移动并使得其中一个进料口正对落料口设置。

进一步地，调节组件包括第四驱动件、丝杆、滑动块和导向滑槽，导向滑槽固定设置在机架的底部，滑动块设置在导向滑槽内并和导向滑槽的内壁限位配合，取样箱设置在滑动块凸出导向滑槽的一端，丝杆可转动地穿设在导向滑槽内，第四驱动件设置在导向滑槽的侧壁上并与丝杆驱动连接，丝杆穿过滑动块并和滑动块螺纹连接。

进一步地，煤炭采样装置还包括控制系统、设置在采样机构上的重量传感器以及设置在落料口处的距离传感器，重量传感器用于检测采样机构的取样重量，距离传感器用于检测落料口与多个进料口之间的间距，控制系统与采样机构、破碎搅拌机构、调节组件电连接。

根据本发明的另一方面，提供了一种煤炭采样方法，煤炭采样方法应用于上述的煤炭采样装置，煤炭采样方法包括：S1：采样机构沿传送带的长度方向对不同位置的煤炭物料进行多次采样，在煤炭采样装置的重量传感器检测到采样机构的采样勺每次采样的重量达到设定值时，采样机构将取样的煤炭物料转送至破碎搅拌机构内；S2：破碎搅拌机构对煤炭物料进行破碎和搅拌；S3：通过存样机构调节组件和煤炭采样装置的距离传感器调节破碎搅拌机构的落料口与其中一个存样机构的取样箱的进料口正对；S4：打开落料口使得煤炭碎料落入对应地取样箱的存料腔内；S5：启动清洁机构对破碎搅拌机构内部进行清理，关闭落料口，完成一次采样。

应用本发明的技术方案，提供了一种煤炭采样装置，包括机架和设置在机架上的采样机构、破碎搅拌机构、存样机构和清洁机构，机架设置在用于运输煤炭物料的传送带的一侧，采样机构、破碎搅拌机构和存样机构沿机架的高度方向从上至下顺次设置，采样机构对传送带上的煤炭物料进行采样并转运至破碎搅拌机构内，破碎搅拌机构对采样机构转运的煤炭物料进行破碎和搅拌，存样机构用于收集破碎搅拌机构输出的煤炭碎料，其中，清洁机构设在破碎搅拌机构上并与破碎搅拌机构的内部腔体连通，清洁机构用于在采样结束后吸附回收破碎搅拌机构腔体内残留的煤尘和煤炭碎料。采用本方案，将采样机构、破碎搅拌机构、存样机构和清洁机构整合在机架上，且采样机构、破碎搅拌机构和存样机构沿机架的高度方向从上至下顺次设置，采样机构采取并转运的煤炭物料作为样品煤炭，样品煤炭可以在自重的作用下顺次下落至破碎搅拌机构和存样机构，这样设置，实现对煤炭采样装置采样功能、破碎功能、搅拌混合功能、收纳取样功能和清洁功能的集成，同时有利于提高煤炭采样装置功能的工作效率。进一步地，本方案的清洁机构能够在每次采样后实现对破碎搅拌机构内部的清洁，避免在下一次取样加工时，破碎搅拌机构内部剩余的煤尘和煤炭碎料与新采样的样品煤炭混合而影响取样数据的准确性的情况，保证采样数据的准确性以及煤炭采样装置的可靠性。

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示出了本发明的实施例提供的煤炭采样装置的结构示意图；

图2示出了图1的煤炭采样装置的破碎箱和破碎组件的结构示意图；

图3示出了图1的煤炭采样装置的搅拌箱和搅拌组件的结构示意图；

图4示出了图1的煤炭采样装置的破碎搅拌机构和清洁机构的结构示意图；

图5示出了图1的搅拌箱、第三驱动件和密封底板的结构示意图；

图6示出了图1的煤炭采样装置的存样机构的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、机架； 101、入料口； 11、箱盖；

20、采样机构； 21、机械臂； 22、采样勺；

301、落料口；31、破碎箱；32、下料通道；33、搅拌箱；34、破碎组件；341、破碎辊；342、第一驱动件；343、齿块；35、搅拌组件；351、搅拌轴；352、搅拌叶片；353、第二驱动件；

40、存样机构；41、取样箱；401、进料口；42、调节组件；421、第四驱动件；422、丝杆；423、滑动块；424、导向滑槽；43、隔板；44、箱门；45、样品料槽；46、导料板；

50、清洁机构；51、风机；52、导风管；53、净化箱；54、活性炭滤层；

61、第三驱动件；62、密封底板；

70、传送带；

81、操作显示屏。

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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。

如图1至图6所示，本发明的实施例提供了一种煤炭采样装置，包括机架10和设置在机架10上的采样机构20、破碎搅拌机构、存样机构40和清洁机构50，机架10设置在用于运输煤炭物料的传送带70的一侧，采样机构20、破碎搅拌机构和存样机构40沿机架10的高度方向从上至下顺次设置，采样机构20对传送带70上的煤炭物料进行采样并转运至破碎搅拌机构内，破碎搅拌机构对采样机构20转运的煤炭物料进行破碎和搅拌，存样机构40用于收集破碎搅拌机构输出的煤炭碎料，其中，清洁机构50设在破碎搅拌机构上并与破碎搅拌机构的内部腔体连通，清洁机构50用于在采样结束后吸附回收破碎搅拌机构腔体内残留的煤尘和煤炭碎料。

在本实施例中，将采样机构20、破碎搅拌机构、存样机构40和清洁机构50整合在机架10上，且采样机构20、破碎搅拌机构和存样机构40沿机架10的高度方向从上至下顺次设置，采样机构20采取并转运的煤炭物料作为样品煤炭，样品煤炭可以在自重的作用下顺次下落至破碎搅拌机构和存样机构40，这样设置，实现对煤炭采样装置采样功能、破碎功能、搅拌混合功能、收纳取样功能和清洁功能的集成，同时有利于提高煤炭采样装置功能的工作效率。进一步地，本方案的清洁机构50能够在每次采样后实现对破碎搅拌机构内部的清洁，避免在下一次取样加工时，破碎搅拌机构内部剩余的煤尘和煤炭碎料与新采样的样品煤炭混合而影响取样数据的准确性的情况，保证采样数据的准确性以及煤炭采样装置的可靠性。

其中，采样机构20采样的样品煤炭经过破碎搅拌机构破碎、搅拌混合后进入存样机构40内，上述过程为一次采样(或单次采样)，清洁机构50用于在两次相邻的采样过程中对破碎搅拌机构内部进行清洁。

如图1和图2所示，清洁机构50包括风机51、导风管52和净化箱53，净化箱53和风机51均设置在破碎搅拌机构的同一侧，风机51具有吸风端口和排风端口，吸风端口与破碎搅拌机构的内部腔体连通，排风端口通过导风管52与净化箱53连通。

在本实施例中，在一次采样结束后，风机51启动并将破碎搅拌机构内的煤尘和煤炭碎料从吸风端口吸入导风管52内，煤尘和煤炭碎料在风流的作用下沿着导风管52的延伸方向运动并从排风端口排出至净化箱53内，从而实现对破碎搅拌机构内部的清洁。这样设置，避免上一次采样过程中残留的煤尘和煤炭碎料与新一次采样过程中的样品煤炭混合而导致新一次采样不准确的情况。

优选地，净化箱53的腔体底部装有净化水，净化水的上方设置有活性炭滤层54。这样设置，通过净化水能够实现对煤炭碎料的有效过滤，通过活性炭滤层54能够实现对煤尘的有效拦截和吸附，有利于净化箱53内的环境并保证对煤尘和煤炭碎料过滤清洁的可靠性和稳定性。

其中，本实施例中导风管52穿过活性炭滤层54且端部穿设在净化水内，活性炭滤层54的数量可根据实际情况设置，如在本实施例中活性炭滤层54的数量为两个。

如图1至图4所示，破碎搅拌机构包括顺次连通的破碎箱31、下料通道32、搅拌箱33以及可转动地设置在破碎箱31内的破碎组件34、可转动地设置在搅拌箱33内的搅拌组件35，破碎箱31和搅拌箱33均固定设置在机架10上，破碎组件34用于破碎进入破碎箱31内的煤炭物料，破碎后的煤炭碎料通过下料通道32进入搅拌箱33内并通过搅拌组件35进行搅拌混合，清洁机构50设置在下料通道32的一侧并与下料通道32的内部连通。

在本实施例中，清洁机构50的风机51的吸风端口与下料通道32的侧壁连通，在单次采样结束之后，风机51将下料通道32、搅拌箱33与破碎箱31内的煤尘及煤炭碎料通过导风管52吸附至净化箱53内，从而实现对破碎搅拌机构内部的清洁工作。机架10的顶部具有入料口101，入料口101位于破碎箱31的腔体上方，采样机构20设置在机架10的顶部，破碎箱31、下料通道32和搅拌箱33从上至下顺次连接且均设置在机架10内，采样机构20采取的样品煤炭会被转运至入料口101并从入料口101顺次落入破碎箱31、下料通道32和搅拌箱33进行破碎搅拌。这样设置，通过破碎组件34实现对一次采样中的样品煤炭的破碎，通过搅拌组件35实现对一次采样中的破碎后的样品煤炭的搅拌混合，便于后续数据的采集，通过二者对样品煤炭的破碎搅拌混合，能够有效提高一次采样中的样品煤炭的混合效果，有利于增加样品煤炭颗粒数目和后续取样测量化验对象来源，进而有利于提升后续取样测量化验结果的精确度。

可选地，机架10具有入料管，入料管延伸至机架10顶部的端部开口形成入料口101，机架10的顶部还具有铰接设置的箱盖11，箱盖11可转动地设置以开闭入料口101，入料管的另一端与破碎箱31的腔体连通。这样设置，通过入料管实现对样品煤炭的转运，有利于保证样品煤炭在加工时处于较密闭状态，确保后续取样测量数据的准确性。

可选地，破碎箱31的内部底部以及搅拌箱33的内部底部均具有倾斜的导向面，以便于对破碎箱31内部、搅拌箱33内部的煤炭物料的导流，避免煤炭物料堆积在破碎箱31内、搅拌箱33内的情况。

如图3所示，破碎组件34为多个，多个破碎组件34间隔设置，破碎组件34包括可转动地设置在破碎箱31内的破碎辊341以及设置在破碎箱31外侧并与破碎辊341驱动连接的第一驱动件342，破碎辊341的外周均匀分布有多个齿块343。

这样设置，有利于提高对样品煤炭破碎的可靠性以及对样品煤炭的破碎效果。优选地，第一驱动件342为驱动电机，破碎辊341通过轴承可转动地设置在破碎箱31内，破碎辊341与第一驱动件342键连接，任意一个破碎组件34的多个齿块343均匀焊接在对应破碎辊341的外周。本实施例中的破碎组件34为两个，可以理解的是，破碎组件34的尺寸和数量可根据破碎箱31调整和设置，以保证对落入破碎箱31内的样品煤炭破碎的完全性和可靠性，第一驱动件342的数量也可根据实际情况设置，可以采用一个第一驱动件342驱动多个破碎辊341的驱动方式，在此不一一举例。

具体地，本实施例中的两个破碎组件34的两个第一驱动件342保持相向方向运动，从而驱动两个破碎辊341相向转动并对样品煤炭进行破碎，两个破碎辊341外周的多个齿块343在转动过程中相互啮合，可以有效提高破碎效果的同时提高加工效率。

如图4所示，搅拌组件35包括可转动地设置在搅拌箱33内的搅拌轴351、固定套设在搅拌轴351外周的多个搅拌叶片352、以及设置在搅拌箱33外侧并与搅拌轴351驱动连接的第二驱动件353，多个搅拌叶片352沿搅拌轴351的轴向间隔设置。这样设置，有利于保证搅拌组件35对破碎后的样品煤炭碎料的搅拌混合效果，同时便于后续对样品煤炭的数据采集。具体地，本实施例中的第二驱动件353为驱动电机，搅拌轴351通过轴承可转动地设置在搅拌箱33内，搅拌轴351与第二驱动件353键连接。

如图5所示，破碎搅拌机构的底部具有落料口301，煤炭采样装置还包括固定设置在破碎搅拌组件35上的第三驱动件61和与第三驱动件61驱动连接的密封底板62，第三驱动件61驱动密封底板62滑动以封堵或打开落料口301。这样设置，便于操作人员根据实际情况开闭落料口301，以控制煤炭样品的下料动作。具体地，第三驱动件61为液压杆，液压杆通过螺栓安装于搅拌箱33的一侧。

可选地，破碎箱31和搅拌箱33的底部也均设置有可开闭地下料口，在对样品煤炭进行破碎时，破碎箱31的下料口封堵，以保证对破碎箱31内样品煤炭破碎的完全性和可靠性，破碎完成后破碎箱31的下料口打开，破碎后的样品煤炭碎料进入搅拌箱33内，搅拌箱33的下料口封堵，以保证对搅拌箱33内的样品煤炭碎料的搅拌混合效果，搅拌混合完成后，搅拌箱33的下料口以及落料口301打开，煤炭样品下料。

如图1所示，采样机构20包括设置在机架10顶部的机械臂21和设置在机械臂21端部的采样勺22，机械臂21用于调节采样勺22的位置和角度。这样设置，通过机械臂21实现对采样勺22的多自由度调节，保证采样勺22的多位置采样，取样点越多，试样越有代表性，通过多次不同位置的采样，所采样品煤炭的质量与该批原料煤的质量越接近。

如图1和图6所示，存样机构40包括取样箱41和设置在取样箱41底部的调节组件42，取样箱41具有多个相互间隔的存料腔，任意一个存料腔的上方均设置有进料口401，破碎搅拌组件35的底部具有落料口301，调节组件42用于驱动取样箱41移动并使得其中一个进料口401正对落料口301设置。

在本实施例中，通过调节组件42调节不同存料腔与落料口301对应，取样箱41的每一个存料腔用于存放完成一次采样的样品煤炭物料，也可以理解为，每一个存料腔用于存放不同的样品煤炭，便于操作人员后续从取样箱41的不同存料腔取样测量。

具体地，调节组件42包括第四驱动件421、丝杆422、滑动块423和导向滑槽424，导向滑槽424固定设置在机架10的底部，滑动块423设置在导向滑槽424内并和导向滑槽424的内壁限位配合，取样箱41设置在滑动块423凸出导向滑槽424的一端，丝杆422可转动地穿设在导向滑槽424内，第四驱动件421设置在导向滑槽424的侧壁上并与丝杆422驱动连接，丝杆422穿过滑动块423并和滑动块423螺纹连接。这样设置，便于对取样箱41的滑动调节以及不同样品煤炭的下料。其中，第四驱动件421为驱动电机。

进一步地，丝杆422通过轴承可转动地设置在导向滑槽424内，取样箱41的内部通过多个隔板43形成多个存料腔，多个存料腔用于分别存储不同采样得到的样品煤炭碎料。每个存料腔的顶部对应设置有一个导料组件，导料组件包括样品料槽45和设置在样品料槽45与取样箱41顶部之间的导料板46，样品料槽45的端部形成进料口401，样品料槽45用于对下料的样品煤炭进行导流，导料板46用于使完成破碎混合的样品煤炭更顺滑的通过样品料槽45落至相对应的存料腔内，避免煤炭样品掉落。每个存料腔的侧壁对应设置有一个可开闭地箱门44，任意一个存料腔内均可对应放置一个储存样品煤炭的盒子，在收集结束后密封储存，有利于提高不同样品煤炭后续检测数据的准确性。

在本实施例中，煤炭采样装置还包括控制系统、设置在采样机构20上的重量传感器以及设置在落料口301处的距离传感器，重量传感器用于检测采样机构20的取样重量，距离传感器用于检测落料口301与多个进料口401之间的间距，控制系统与采样机构20、破碎搅拌机构、调节组件42电连接。

在本实施例中，控制系统与机械臂21、第一驱动件342、第二驱动件353、第三驱动件61和第四驱动件421均电连接，以实现对样品煤炭称重采样、破碎混合、样品储存工序的自动化控制，不仅可以提高数据可靠性，消除人为干扰因素，还可以节省大量人力、物力、财力，有利于提高煤炭的加工效率和煤炭采样装置实用性。具体地，重量传感器用于检测采样勺22一次采样的样品煤炭重量，在重量达到后，控制系统控制采样勺22将样品煤炭转运至破碎搅拌机构，距离传感器用于落料口301与多个进料口401之间的间距，以保证下料的可靠性。

优选地，控制系统具有操作显示屏81，操作显示屏81内设有PLC控制器，PLC控制器分别与采样机构20的机械臂21、破碎搅拌机构的第一驱动件342和第二驱动件353、调节组件42的第四驱动件421、清洁机构50的风机51、第三驱动件61电连接，以实现对煤炭采样装置的自动化采样控制。

本发明的另一实施例提供了一种煤炭采样方法，煤炭采样方法应用于上述的煤炭采样装置，煤炭采样方法包括：

S1：采样机构20沿传送带70的长度方向对不同位置的煤炭物料进行多次采样，在煤炭采样装置的重量传感器检测到采样机构20的采样勺22每次采样的重量达到设定值时，采样机构20将取样的煤炭物料转送至破碎搅拌机构内；

S2：破碎搅拌机构对煤炭物料进行破碎和搅拌；

S3：通过存样机构40调节组件42和煤炭采样装置的距离传感器调节破碎搅拌机构的落料口301与其中一个存样机构40的取样箱41的进料口401正对；

S4：打开落料口301使得煤炭碎料落入对应地取样箱41的存料腔内；

S5：启动清洁机构50对破碎搅拌机构内部进行清理，关闭落料口301，完成一次采样。

在本实施例的S1中，采样机构20按左、中、右的方法从传送传送带70横截面煤流的断面分多次进行采样工作，取样点越多，试样越有代表性，相较于现有技术中通常采用的一次采样对应一个采样位置的情况，本实施例通过多次不同方向、不同位置的采样，提高所采样品的质量与该批原料煤的质量的接近程度。通过清洁机构50能够在每次采样后实现对破碎搅拌机构内部的清洁，避免在下一次取样加工时，破碎搅拌机构内部剩余的煤尘和煤炭碎料与新采样的样品煤炭混合而影响取样数据的准确性的情况，保证采样数据的准确性以及煤炭采样装置的可靠性。

可以理解的是，本实施例中一次采样包括左、中、右三个采样位置的三次采样，在其他实施例中，一次采样过程中对煤炭物料的采样位置和采样次数均可根据实际情况而定，在此不一一举例。

综上，本发明提供了一种煤炭采样装置及煤炭采样方法，其工作原理包括：

本发明在煤炭采样装置及煤炭采样方法在使用时，PLC控制器控制机械臂21按左、中、右的方法从传送带70横截面煤流的断面分多次进行采样工作，采样勺22内的重量传感器用于感应样品煤炭的采样重量，当采样重量达到设定重量时，重量传感器将电信号发送至PLC控制器，PLC控制器控制机械臂21带动采样勺22运动并将样品煤炭通过入料管投至破碎箱31内进行加工处理，破碎箱31内部的两个破碎组件34相向转动，从而驱动两个破碎辊341和多个齿块343对取样煤炭块进行破碎工作；破碎后的样品煤炭碎料等通过下料通道32进入搅拌箱33内，搅拌箱33内的第二驱动件353驱动搅拌轴351和搅拌叶片352转动，从而实现对样品煤炭碎料的混合；通过破碎组件34与搅拌组件35的配合，能够有效提高一次采样中的样品煤炭的混合效果，有利于增加样品煤炭颗粒数目和后续取样测量化验对象来源，进而有利于提升后续取样测量化验结果的精确度。随后，通过第四驱动件421驱动取样箱41运动，通过距离传感器感应落料口301与若干样品料槽45(或若干进料口401)之间的间距，然后以电信号的形式发送至PLC控制器，在所需进料口401与落料口301对应后，PLC控制器控制第三驱动件61驱动密封底板62打开并将样品煤炭下料至对应地存料腔内，完成一次采样。在单次采样结束之后，箱盖11及密封底板62均处于关闭状态，此时，PLC控制器控制风机51将下料通道32、搅拌箱33与破碎箱31内的煤尘及煤炭碎料通过导风管52吸附至净化箱53内，从而实现对下料通道32、搅拌箱33与破碎箱31的清洁工作，避免下料通道32、搅拌箱33与破碎箱31下料不彻底内部仍然粘附煤炭碎料，在下一次采样加工时残留的煤炭碎料会与新采样的样品煤炭混合而影响取样数据的准确性的情况。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。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讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种煤炭采样装置，其特征在于，包括机架(10)和设置在所述机架(10)上的采样机构(20)、破碎搅拌机构、存样机构(40)和清洁机构(50)，所述机架(10)设置在用于运输煤炭物料的传送带(70)的一侧，所述采样机构(20)、所述破碎搅拌机构和所述存样机构(40)沿所述机架(10)的高度方向从上至下顺次设置，所述采样机构(20)对所述传送带(70)上的煤炭物料进行采样并转运至所述破碎搅拌机构内，所述破碎搅拌机构对所述采样机构(20)转运的煤炭物料进行破碎和搅拌，所述存样机构(40)用于收集所述破碎搅拌机构输出的煤炭碎料，其中，所述清洁机构(50)设置在所述破碎搅拌机构上并与所述破碎搅拌机构的内部腔体连通，所述清洁机构(50)用于在采样结束后吸附回收所述破碎搅拌机构腔体内残留的煤尘和煤炭碎料。

2.根据权利要求1所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述清洁机构(50)包括风机(51)、导风管(52)和净化箱(53)，所述净化箱(53)和所述风机(51)均设置在所述破碎搅拌机构的同一侧，所述风机(51)具有吸风端口和排风端口，所述吸风端口与所述破碎搅拌机构的内部腔体连通，所述排风端口通过所述导风管(52)与所述净化箱(53)连通。

3.根据权利要求2所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述净化箱(53)的腔体底部装有净化水，所述净化水的上方设置有活性炭滤层(54)。

4.根据权利要求1所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述破碎搅拌机构包括顺次连通的破碎箱(31)、下料通道(32)、搅拌箱(33)以及可转动地设置在所述破碎箱(31)内的破碎组件(34)、可转动地设置在所述搅拌箱(33)内的搅拌组件(35)，所述破碎箱(31)和所述搅拌箱(33)均固定设置在所述机架(10)上，所述破碎组件(34)用于破碎进入所述破碎箱(31)内的煤炭物料，破碎后的煤炭碎料通过所述下料通道(32)进入所述搅拌箱(33)内并通过所述搅拌组件(35)进行搅拌混合，所述清洁机构(50)设置在所述下料通道(32)的一侧并与所述下料通道(32)的内部连通。

5.根据权利要求4所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述破碎组件(34)为多个，多个所述破碎组件(34)间隔设置，所述破碎组件(34)包括可转动地设置在所述破碎箱(31)内的破碎辊(341)以及设置在所述破碎箱(31)外侧并与所述破碎辊(341)驱动连接的第一驱动件(342)，所述破碎辊(341)的外周均匀分布有多个齿块(343)。

6.根据权利要求4所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述搅拌组件(35)包括可转动地设置在所述搅拌箱(33)内的搅拌轴(351)、固定套设在所述搅拌轴(351)外周的多个搅拌叶片(352)、以及设置在所述搅拌箱(33)外侧并与所述搅拌轴(351)驱动连接的第二驱动件(353)，多个所述搅拌叶片(352)沿所述搅拌轴(351)的轴向间隔设置。

7.根据权利要求1所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述破碎搅拌机构的底部具有落料口(301)，所述煤炭采样装置还包括固定设置在所述破碎搅拌组件(35)上的第三驱动件(61)和与所述第三驱动件(61)驱动连接的密封底板(62)，所述第三驱动件(61)驱动所述密封底板(62)滑动以封堵或打开所述落料口(301)。

8.根据权利要求1所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述采样机构(20)包括设置在所述机架(10)顶部的机械臂(21)和设置在所述机械臂(21)端部的采样勺(22)，所述机械臂(21)用于调节所述采样勺(22)的位置和角度。

9.根据权利要求1所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述存样机构(40)包括取样箱(41)和设置在所述取样箱(41)底部的调节组件(42)，所述取样箱(41)具有多个相互间隔的存料腔，任意一个所述存料腔的上方均设置有进料口(401)，所述破碎搅拌组件(35)的底部具有落料口(301)，所述调节组件(42)用于驱动所述取样箱(41)移动并使得其中一个所述进料口(401)正对所述落料口(301)设置。

10.根据权利要求9所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述调节组件(42)包括第四驱动件(421)、丝杆(422)、滑动块(423)和导向滑槽(424)，所述导向滑槽(424)固定设置在所述机架(10)的底部，所述滑动块(423)设置在所述导向滑槽(424)内并和所述导向滑槽(424)的内壁限位配合，所述取样箱(41)设置在所述滑动块(423)凸出所述导向滑槽(424)的一端，所述丝杆(422)可转动地穿设在所述导向滑槽(424)内，所述第四驱动件(421)设置在所述导向滑槽(424)的侧壁上并与所述丝杆(422)驱动连接，所述丝杆(422)穿过所述滑动块(423)并和所述滑动块(423)螺纹连接。

11.根据权利要求9所述的煤炭采样装置，其特征在于，所述煤炭采样装置还包括控制系统、设置在所述采样机构(20)上的重量传感器以及设置在所述落料口(301)处的距离传感器，所述重量传感器用于检测所述采样机构(20)的取样重量，所述距离传感器用于检测所述落料口(301)与多个所述进料口(401)之间的间距，所述控制系统与所述采样机构(20)、所述破碎搅拌机构、所述调节组件(42)电连接。

12.一种煤炭采样方法，其特征在于，所述煤炭采样方法应用于权利要求1至11中任一项所述的煤炭采样装置，所述煤炭采样方法包括：

S1：所述采样机构(20)沿所述传送带(70)的长度方向对不同位置的煤炭物料进行多次采样，在所述煤炭采样装置的重量传感器检测到所述采样机构(20)的采样勺(22)每次采样的重量达到设定值时，所述采样机构(20)将取样的煤炭物料转送至所述破碎搅拌机构内；

S2：所述破碎搅拌机构对煤炭物料进行破碎和搅拌；

S3：通过所述存样机构(40)调节组件(42)和所述煤炭采样装置的距离传感器调节所述破碎搅拌机构的落料口(301)与其中一个所述存样机构(40)的取样箱(41)的进料口(401)正对；

S4：打开所述落料口(301)使得煤炭碎料落入对应地所述取样箱(41)的存料腔内；

S5：启动所述清洁机构(50)对所述破碎搅拌机构内部进行清理，关闭所述落料口(301)，完成一次采样。