CN206725267U - 一种螺旋采样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种螺旋采样装置，包括采样筒和设于采样筒内的螺旋采样轴，采样筒的上端侧部开设有一个出料口以用于将螺旋采样轴采到的物料排出，采样筒外于出料口处设有缩分弃料机构，缩分弃料机构包括一个呈斜向布置的卸料腔室，卸料腔室的上端口与出料口连通、以用于使采到的物料于卸料腔室内形成斜向向下排出的料流，卸料腔室的下端口处分支形成相互独立的弃料腔室和缩分收集腔室，分支处设有二分摆板组件以用于对卸料腔室卸下的料流进行缩分弃料作业。本实用新型具有结构简单紧凑、采样效果好、缩分效果好、能保证样品代表性和真实性的优点。

Description

一种螺旋采样装置

技术领域

本实用新型主要涉及到物料样品的采样设备领域，具体涉及一种螺旋采样装置。

背景技术

对于物料（如矿石、煤炭）样品的采样、制样、化验工作，各个国家均有强制标准，必须遵照标准进行样品的采制化工作。样品的采样、制样、化验工作过程的准则是在不破坏样品代表性的前提下，把采集到的样品粒度逐渐减小，质量也逐步减少，直到符合实验室化验对样品的粒度和质量（重量）精度要求，然后对符合要求的样品进行相关的化验分析。

如以煤炭的样品采制化为例，实际上是一种抽样分析的过程，煤炭采样和制样的目的，是为了获得一个其实验结果能代表整批被采样煤的实验煤样。煤炭是一种不均匀的物质（粒度、质量特性分布等），被采样煤的质量一般都比较大（几十吨到几万吨不等），从被采样煤中采取具有代表性的一部分煤的过程叫“采样”，目前有机械采样、人工采样、半机械采样等多种方式方法。按标准采到样品后，下一过程是“制样”，制样过程一般有破碎、混合、缩分、干燥等过程。样品制好后即开展下一步的样品“化验”，对样品进行分析。不论是“采样”、“制样”还是“化验”， 这一过程中不能够有样本的损失，不能够令样本发生一些物理或化学变化，否则将会对最终的试验结果造成影响。

在物料（如矿石、煤炭）样品的采样工作中，需要利用螺旋采样装置从料堆中采集样品，并进行缩分处理，并将缩分后的样品进行后续的制样作业。螺旋全断面采样装置在采样过程中，煤样到采样筒顶部后，从事先开好的留样口和弃样口分别进入相应的管内，到达留样缩分的功能，缩分的比例以预设的开口宽度决定；如今行业内螺旋全断面留样缩分通用的做法有两种：一种为在螺旋轴接近顶部位置的外筒壁上进行开孔进行缩分留样弃料方式；另一种在螺旋叶片顶部通过固定比例进行留样弃料缩分方式。存在以下技术问题：

（1）第一种缩分结构方式，其留样开口的宽度可通过调节板进行调节，但是不能无限制缩小（因为按照要求，开口宽度不得小于最大被采物料的尺寸），这容易造成粒度失真，造成留样品无代表性。同时，此结构的留弃比有一定的限制，造成留样量大，对后端的制样设备要求过高。

（2）第二种缩分结构方式，由于其缩分比在制作时已经确定（等分后最小尺寸不得小于最大被采物料尺寸），这使得其缩分比固定，容易造成顶部堵料积料情况，尤其是湿物料情况下。

（3）不论第一种还是第二种，两种结构形式的弃料都是直接从上端的卸料口卸下，使得易扬灰、撒煤，不环保。

（4）两种结构形式无法实现真正意义上的无级缩分的功能，使得无法适应物料粒度分布不均的问题。

（5）此两种结构没有兼顾全断面采样和点采的功能，而且弃留比例不准确，采样留样量存在偏大的问题，影响后续制样的样品代表性和真实性。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于：针对现有技术存在的问题，提供一种结构简单紧凑、采样效果好、缩分效果好、能保证样品代表性和真实性的螺旋采样装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种螺旋采样装置，包括采样筒和设于采样筒内的螺旋采样轴，所述采样筒的上端侧部开设有一个出料口以用于将螺旋采样轴采到的物料排出，所述采样筒外于出料口处设有缩分弃料机构，所述缩分弃料机构包括一个呈斜向布置的卸料腔室，所述卸料腔室的上端口与出料口连通、以用于使采到的物料于卸料腔室内形成斜向排出的料流，所述卸料腔室的下端口处分支形成相互独立的弃料腔室和缩分收集腔室，所述分支处设有二分摆板组件以用于对卸料腔室卸下的料流进行缩分弃料作业。

作为本实用新型的进一步改进，所述二分摆板组件包括驱动件和带旋转轴的摆板，所述摆板通过旋转轴可活动的安装于卸料腔室内，所述旋转轴的一端伸出卸料腔室外并和驱动件连接、用于驱动摆板左右摆动以实现缩分弃料作业。

作为本实用新型的进一步改进，所述旋转轴的一端通过曲柄连杆组件与驱动件连接，所述曲柄连杆组件包括依次铰接的圆盘、第一连杆和第二连杆，所述圆盘与驱动件连接，所述第二连杆与旋转轴连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述采样筒的上端设有升降旋转机构以用于使螺旋采样轴实现升降旋转采样作业，所述升降旋转机构包括下降计数器以用于计算螺旋采样轴的采样下降深度，所述二分摆板组件根据下降计数器的数据调整摆板的摆动以用于实现不同深度的随机留样。

作为本实用新型的进一步改进，所述驱动件为变频调速电机以用于通过调节摆板的摆动实现无级缩分调节。

作为本实用新型的进一步改进，所述卸料腔室上开设有检修窗口部以用于打开进行检修维护作业。

作为本实用新型的进一步改进，所述弃料腔室的下端口连接有一竖向设立的弃料管，下降采样时所述弃料管的下端口同步插入料堆、以用于使弃料腔室排出的废弃料通过弃料管直接排入料堆中。

作为本实用新型的进一步改进，所述弃料管由多节管道依次套接形成可活动伸缩管、以用于自适应不同的采样下降高度。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

（1）本实用新型的螺旋采样装置，只用开设一个出料口使物料全部排出至卸料腔室内进行缩分作业，这使得出料口的开口宽度既符合国标要求，同时其开口宽度可开至被采物料最大标称粒度的三倍，这种设计可有效解决粒度分布不均而造成粒度偏倚问题，有效保证了留样品的代表性和真实性，有效保证了后续制样的精准性。

（2）本实用新型的螺旋采样装置，通过特殊的斜面卸料加二分摆板组件相配合的缩分作业模式，使得缩分留弃比无特定限制，缩分灵活多变，不会造成留样量过大，使得对后端的制样设备要求不会过高，也即提高了本实用新型设备的适用性。

（3）本实用新型的螺旋采样装置，由于采用一个出料口设计，并采用上述的特殊缩分作业模式，使得缩分比没有固定，不会造成顶部堵料积料情况，采样、缩分效果好，安全性高。

（4）本实用新型的螺旋采样装置，由于二分摆板组件的摆动灵活可调，能够实现真正意义上的无级缩分的功能，使得设备能够很好的适应物料粒度分布不均的问题，进一步保证了良好的采样、缩分效果，有效保证了后续制样的样品代表性和真实性。

（5）本实用新型的螺旋采样装置，在保证驱动件的较强驱动扭力的同时，曲柄连杆组件能够有效的缓冲驱动件的转速对摆板的影响，这有效的保证了摆板摆动的稳定性和可靠性，进而有效保证了缩分效果。

（6）本实用新型的螺旋采样装置，智能化程度高，很好的实现了任意位置、任意深度内的随机留样，采样留样量精准，解决采样留样量偏大的问题，实现了点采样的功能，有效保证了后续制样的样品代表性和真实性。

（7）本实用新型的螺旋采样装置，摆板能够实现真正意义上的无级缩分的功能，很好的适应了物料粒度分布不均的问题，使得采样缩分效果极佳，进一步有效保证了后续制样的样品代表性和真实性。同时，通过变频调速降低摆板的速度，增大缩分比，能有效解决采样留样量偏大的问题

（8）本实用新型的螺旋采样装置，弃料管特殊的科学设计，使得在弃料过程中，不会造成扬灰、撒煤的情况，环保效果极佳。

附图说明

图1是本实用新型的螺旋采样装置的立体结构原理示意图。

图2是本实用新型的螺旋采样装置的正面透视结构原理示意图。

图3是本实用新型的缩分弃料机构的正面透视结构原理示意图。

图4是本实用新型的二分摆板组件的立体结构原理示意图。

图例说明：

1、采样筒；11、出料口；2、螺旋采样轴；3、缩分弃料机构；31、卸料腔室；311、检修窗口部；32、弃料腔室；33、缩分收集腔室；34、二分摆板组件；341、驱动件；342、摆板；343、曲柄连杆组件；35、弃料管。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种螺旋采样装置，包括采样筒1和设于采样筒1内的螺旋采样轴2，采样筒1的上端侧部开设有一个出料口11以用于将螺旋采样轴2采到的物料全部经出料口11排出，采样筒1外于出料口11处设有缩分弃料机构3，缩分弃料机构3包括一个呈斜向布置的卸料腔室31，卸料腔室31的上端口与出料口11连通、以用于使采到的物料于卸料腔室31内形成斜向向下排出的料流，卸料腔室31的下端口处分支形成相互独立的弃料腔室32和缩分收集腔室33，分支处设有二分摆板组件34以用于对卸料腔室31卸下的料流进行缩分弃料作业。具体实施原理如下：

螺旋采样装置的采样筒1和螺旋采样轴2先伸入物料堆中，将采到的物料全部经出料口11排出至卸料腔室31内，由于卸料腔室31呈斜向布置，使得物料在卸料腔室31的斜面上形成斜向向下排出的料流；此时，设于下端的二分摆板组件34摆动以截取料的方式进行缩分作业（及类似于在皮带上进行截流采样作业），使部分缩分获得的物料流入缩分收集腔室33进行存储，其他的弃料则进入弃料腔室32。通过以上特殊的科学设计，具有如下优点：

一是本实用新型的螺旋采样装置，只用开设一个出料口11，并使物料全部经出料口11排出至卸料腔室31内进行缩分作业，这使得出料口11的开口宽度既符合国标要求，同时其开口宽度可开至被采物料最大标称粒度的三倍，这种设计可有效解决粒度分布不均而造成粒度偏倚问题，有效保证了留样品的代表性和真实性，有效保证了后续制样的精准性。

二是本实用新型的螺旋采样装置，通过特殊的斜面卸料加二分摆板组件34相配合的缩分作业模式，使得缩分留弃比无特定限制，缩分灵活多变，不会造成留样量过大，使得对后端的制样设备要求不会过高，也即提高了本实用新型设备的适用性。

三是本实用新型的螺旋采样装置，由于采用一个出料口11设计，并采用上述的特殊缩分作业模式，使得缩分比没有固定，不会造成顶部堵料积料情况，采样、缩分效果好，安全性高。

四是本实用新型的螺旋采样装置，由于二分摆板组件34的摆动灵活可调，能够实现真正意义上的无级缩分的功能，使得设备能够很好的适应物料粒度分布不均的问题，进一步保证了良好的采样、缩分效果，有效保证了后续制样的样品代表性和真实性。

如图2至图4所示，进一步，在较佳实施例中，二分摆板组件34包括驱动件341和带旋转轴的摆板342，摆板342通过旋转轴可活动的安装于卸料腔室31内（旋转轴通过两端的轴承固定），旋转轴的一端伸出卸料腔室31外并和驱动件341连接、用于驱动摆板342左右摆动以实现缩分弃料作业。在本实施例中，旋转轴的一端通过曲柄连杆组件343与驱动件341连接，曲柄连杆组件343包括依次铰接的圆盘、第一连杆和第二连杆，圆盘与驱动件341连接，第二连杆与旋转轴连接。通过以上特殊的科学设计，使得在保证驱动件341的较强驱动扭力的同时（以实现良好的摆动缩分效果），曲柄连杆组件343还能够有效的缓冲驱动件341的转速对摆板342的影响，这有效的保证了摆板342摆动的稳定性和可靠性，进而有效保证了缩分效果。

进一步，在较佳实施例中，采样筒1的上端设有升降旋转机构（图中未示出）以用于使螺旋采样轴2实现升降旋转采样作业，升降旋转机构包括下降计数器（图中未示出）以用于计算螺旋采样轴2的采样下降深度，二分摆板组件34根据下降计数器的数据调整摆板342的摆动以用于实现不同深度的随机留样。具体实施原理如下：

下降计数器为一种旋转编码器，精度可达0.1mm。采样时，通过对下降计数器提供的螺旋采样轴2的下降深度判断，控制二分摆板组件34的启动和停止，实现指定位置的某一深度的物料的留样；例如要依次采集A点和B点的样品，当螺旋采样轴2由物料堆顶部下降至A点时，二分摆板组件34一直朝向缩分收集腔室33一侧以使缩分收集腔室33保持关闭，使得这一过程采集到的物料全部经弃料腔室32排出，当到达A点时，二分摆板组件34根据下降计数器的数据调整摆动，以开展A点的采样缩分作业。当由A点继续下降至B点时，二分摆板组件34又朝向缩分收集腔室33一侧以使缩分收集腔室33保持关闭，直至达到B点后，二分摆板组件34根据下降计数器的数据调整摆动，再开展B点的采样缩分作业。通过以上特殊的科学设计，使得本装置智能化程度高，很好的实现了任意位置、任意深度内的随机留样，采样留样量精准，解决采样留样量偏大的问题，实现了点采样的功能，有效保证了后续制样的样品代表性和真实性。

进一步，在较佳实施例中，驱动件341为变频调速电机以用于通过调节摆板342的摆动实现无级缩分调节。具体实施时，通过对电机变频调速降低或提高摆板342的速度，实现料流按比例分段截取，采样留样量精准，实现无级缩分。通过以上特殊的科学设计，使得本装置智能化程度高，摆板342能够实现真正意义上的无级缩分的功能，很好的适应了物料粒度分布不均的问题，使得采样缩分效果极佳，进一步有效保证了后续制样的样品代表性和真实性。同时，通过变频调速降低摆板342的速度，增大缩分比，能有效解决采样留样量偏大的问题。

如图1所示，进一步，在较佳实施例中，卸料腔室31上开设有检修窗口部311以用于打开进行检修维护作业。由于本实用新型采用特殊的斜面卸料加二分摆板组件34相配合的缩分作业模式，通过设置检修窗口部311能够及时的对两者进行维护，有效保证该特殊缩分作业的实施。

如图1所示，进一步，在较佳实施例中，弃料腔室32的下端口连接有一竖向设立的弃料管35，下降采样时弃料管35的下端口同步插入料堆、以用于使弃料腔室32排出的废弃料通过弃料管35直接排入料堆中。通过以上特殊的科学设计，使得在弃料过程中，不会造成扬灰、撒煤的情况，环保效果极佳。当然，在其他实施例中，弃料管35也可以为长布袋设计，长布袋的下端一致接触料堆，使得废弃料全部通过长布袋直接排入料堆中，也不会造成扬灰、撒煤的情况。

如图2所示，进一步，在另一较佳实施例中，弃料管35由多节管道依次套接形成可活动伸缩管、以用于自适应不同的采样下降高度（图中示出三节管道）。即当未下降采样时，多节管道在重力作用下依次连接呈向下垂立状，当设备下降采样时，处于最下端的管道在接触料堆后不再插入料堆中，而是随着设备的下降，多节管道逐渐压缩变短，但一直使弃料管35的最下端保持在料堆上。这使得不论设备下降在哪个位置，经弃料管35排下的废弃料仍能全部直接排入料堆中，不会造成扬灰、撒煤的情况，环保效果极佳，但是不会形成采样退出时弃料管35和料堆产生摩擦阻力。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种螺旋采样装置，包括采样筒（1）和设于采样筒（1）内的螺旋采样轴（2），其特征在于，所述采样筒（1）的上端侧部开设有一个出料口（11）以用于将螺旋采样轴（2）采到的物料排出，所述采样筒（1）外于出料口（11）处设有缩分弃料机构（3），所述缩分弃料机构（3）包括一个呈斜向布置的卸料腔室（31），所述卸料腔室（31）的上端口与出料口（11）连通、以用于使采到的物料于卸料腔室（31）内形成斜向排出的料流，所述卸料腔室（31）的下端口处分支形成相互独立的弃料腔室（32）和缩分收集腔室（33），所述分支处设有二分摆板组件（34）以用于对卸料腔室（31）卸下的料流进行缩分弃料作业。

2.根据权利要求1所述的螺旋采样装置，其特征在于，所述二分摆板组件（34）包括驱动件（341）和带旋转轴的摆板（342），所述摆板（342）通过旋转轴可活动的安装于卸料腔室（31）内，所述旋转轴的一端伸出卸料腔室（31）外并和驱动件（341）连接、用于驱动摆板（342）左右摆动以实现缩分弃料作业。

3.根据权利要求2所述的螺旋采样装置，其特征在于，所述旋转轴的一端通过曲柄连杆组件（343）与驱动件（341）连接，所述曲柄连杆组件（343）包括依次铰接的圆盘、第一连杆和第二连杆，所述圆盘与驱动件（341）连接，所述第二连杆与旋转轴连接。

4.根据权利要求2所述的螺旋采样装置，其特征在于，所述采样筒（1）的上端设有升降旋转机构以用于使螺旋采样轴（2）实现升降旋转采样作业，所述升降旋转机构包括下降计数器以用于计算螺旋采样轴（2）的下降深度，所述二分摆板组件（34）根据下降计数器的数据调整摆板（342）的摆动以用于实现不同深度的随机留样。

5.根据权利要求4所述的螺旋采样装置，其特征在于，所述驱动件（341）为变频调速电机以用于通过调节摆板（342）的摆动实现无级缩分调节。

6.根据权利要求1所述的螺旋采样装置，其特征在于，所述卸料腔室（31）上开设有检修窗口部（311）以用于打开进行检修维护作业。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的螺旋采样装置，其特征在于，所述弃料腔室（32）的下端口连接有一竖向设立的弃料管（35），下降采样时所述弃料管（35）的下端口同步插入料堆、以用于使弃料腔室（32）排出的废弃料通过弃料管（35）直接排入料堆中。

8.根据权利要求7所述的螺旋采样装置，其特征在于，所述弃料管（35）由多节管道依次套接形成可活动伸缩管、以用于自适应不同的采样下降高度。