CN210571448U - 矿石取样装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及矿生产设备技术领域，具体的涉及一种矿石取样装置。包括固定支架、取样机构、刮料板、储样桶和控制系统，所述固定支架一端固定安装在输送矿料的溜槽侧壁上，并且固定支架水平安装；取样机构包括液力推杆、驱动电机和取样槽；所述控制系统包括控制箱、PLC、光电检测开关、第一时间继电器、第二时间继电器和触摸屏，PLC作为控制系统的中心控制器。直线往复定点采样使得每次的取样位置均为料流芯部位置；缩分孔的设置，很好的控制了每次的取料量，同时，配合取样槽取料的刮板，有效的解决了矿石浪费的情况；控制系统的设置，使得取样过程无需人员参与；触摸屏的设置大大的增加了人机交互的方便性。

Description

矿石取样装置

技术领域

本实用新型涉及矿生产设备技术领域，具体的涉及一种矿石取样装置。

背景技术

矿石生产企业以产矿源的品级或粒级比重作为销售定价的重要依据。因此为了保证或提高售价就需要企业对矿石产品的品级或粒级比重进行检测，即对每一批的产品品级进行化验，针对化验结果进行合理的配比，以保证产品的综合品级处于标准区间之内，从而为下一步矿石加工、销售和生产管理提供准确的管理参数。

然而，对所有的矿石进行化学检验是不现实的，这就需要从大批量的矿石中采集极少部分的有代表性的样品用于化验，为了保证样品的代表性，要求从流程中定时、定量、按一定粒级分布综合成一个检验样本进行化验鉴定，这就要求反复多次的从流程中完成样品的采集作业。

显而易见，对于这种重复的规律性的作业，采用机械自动完成就显得十分必要。为此，市面存在多种基于皮带机的自动取样装置，如皮带中段刮板式取样机，皮带机头部摆臂式取样机等。这些基于皮带机的自动取样装置作业过程中皮带易磨损、装置体积较大安装空间受限以及功能单一结构相对较复杂。

然而，基于皮带机的自动取样装置难于很好的控制取料的量，往往造成取料的浪费；而且，由于皮带机自身灵活性差的原因，导致了基于皮带机的取样装置取得的样品代表性较差，会很大程度上影响化验结果。往往最具代表性的样品应该是从料流的心部截取的。

因此研发一款矿石取样装置，该装置能够对取样的量实现按需取样，减少资源浪费；并且能够获得最具代表性待化验样品。这是一件非常有意义并亟待去做的事情。

实用新型内容

为了解决获得最具代表性的待化验样品，同时减少矿料的浪费的问题，本实用新型提供了一种可安装于溜槽侧壁通过直线往复定点采样和缩分的矿石取样装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种矿石取样装置，包括固定支架、取样机构、刮料板、储样桶和控制系统，所述固定支架一端固定安装在输送矿料的溜槽侧壁上，并且固定支架水平安装；固定支架远离溜槽侧壁端设置有用于固定连接所述取样机构的推杆固定部，所述推杆固定部和溜槽连接端之间设置有用于支撑取样机构的支撑部；取样机构包括液力推杆、驱动电机和取样槽，所述驱动电机与液力推杆连接；所述取样槽的一端自由并且设置为开口，在取样槽底部靠近自由端设置有缩分孔，取样槽另一端焊接有封堵，液力推杆的伸缩端与取样槽的封堵固定连接；在取样槽的上方设置有刮料板安装架，所述刮料板安装架的下端固定连接在固定支架上；所述刮料板上端为固定端，并且所述固定端与刮料板安装架固定连接，刮料板下端为刮料端，所述刮料端形状与取样槽纵截面的形状相匹配，刮料端伸入到取样槽且与取样槽滑动连接；所述储样桶设置在取样槽下方，并且当刮料板与取样槽相对运动的作用下，取样槽内的矿料落入储样桶中；所述控制系统包括控制箱、PLC、光电检测开关、第一时间继电器、第二时间继电器和触摸屏，PLC作为控制系统的中心控制器；所述的光电检测开关、第一时间继续器、第二时间继电器、触摸屏以及连接在液力推杆上的驱动电机分别与所述PLC电连；第一时间继电器、第二时间继电器和PLC分别安装在所述控制箱内，触摸屏镶嵌在控制箱侧面；所述光电检测开关安装在皮带输送机的侧边。

与传统的、基于皮带机的矿石取样装置相比，本实用新型的有益效果是：安装灵活方便，结构简单，直线往复定点采样使得每次的取样位置均为料流芯部位置；缩分孔的设置，很好的控制了每次的取料量，同时，配合取样槽取料的刮板，有效的解决了矿石浪费的情况；控制系统的设置，使得本装置有非常高的自动化程度，取样过程无需人员参与；触摸屏的设置大大的增加了人机交互的方便性，降低了工人能够熟练使用本装置的难度。

对于本实用新型，还可以做进一步的改进，方案如下：

所述取样槽采用槽型钢材加工制作。

所述缩分孔是位于取样槽底部并且对称设置的两个矩形贯通孔。

取样机构的液力推杆与固定支架的推杆固定部采用螺纹固定连接，支撑部与液力推杆相连。

固定支架对称设置有两侧主架，两主架之间连接有第一连接杆和第二连接杆，且所述推杆固定部对称设置在第一连接杆上方，所述支撑部固定连接于第二连接杆中间位置的上方。

在储样桶和取样槽之间设置有样料通道，所述样料通道的上端口设置与取样槽下方，下端口与储样桶相连。

所述样料通道采用漏斗状结构；样料通道上端口为矩形结构下端口为圆形结构；样料通道上端口的一侧连接溜槽侧壁，样料通道上端口沿取样槽运动方向的间距大于刮料板外侧至溜槽侧壁的距离，样料通道安装在固定支架上。

所述的光电检测开关选用对射型光电检测开关。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图；

图2是与图1对应的A方向视图；

图3是与图1对应的B方向视图；

图4本实用新型的安装及作业示意图；

图5物料检测示意图；

图6固定支架及样料通道实施例结构示意图；

图7对应图6的固定支架及样料通道实施例的俯视图；

图8控制系统连接框图；

其中：液力推杆1；伸缩端1-1；驱动电机2；取样槽3；缩分孔3-1；封堵3-2；固定支架4；主架4-1；第一连接杆4-2；第二连接杆4-3；推杆固定部4-4；支撑部4-5；刮料板安装架5；刮料板6；刮料端6-1；固定端6-2；样料通道7；储样桶8；光电检测开关9。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型进行详述。

如图1~5所示，本实用新型实施例提供的矿石取样装置由液力推杆1、伸缩端1-1、驱动电机2、取样槽3、缩分孔3-1、封堵3-2、固定支架4、刮料板安装架5、刮料板6、刮料端6-1、固定端6-2、样料通道7、储样桶8和光电检测开关9等构成。

所述固定支架4一端固定安装在输送取样矿料的溜槽侧壁上，并且固定支架4水平安装。即将固定支架4采用焊接或者螺栓连接的方式将本实施例固定案子在溜槽侧壁上，同时要保证固定支架4为水平安装。其目的是为了保证取样机构的水平安装及其进行直线定点取样。

固定支架4远离溜槽侧壁端设置有用于固定连接所述取样机构的推杆固定部4-4，所述推杆固定部4-4和溜槽连接端之间设置有用于支撑取样机构的支撑部4-5。推杆固定部4-4用来固定取样机构，支撑部4-5对取样机构起到支撑的作用，支撑部4-5的设置使得取样机构实现两处支撑（即与推杆固定部4-4的连接处和支撑部4-5的支撑处）为取样机构做直线运动提供了可靠保障；同时，因设有支撑部4-5，大大的降低了因重力作用对取样机构产生的弯矩，增加了取样机构做水平直线运动的稳定性。

取样机构包括液力推杆1、驱动电机2和取样槽3，所述驱动电机2与液力推杆1连接。驱动电机2与液力推杆1连接，为液力推杆1的伸缩提供源动力。在控制系统的作用下，通过控制驱动电机2的正反转来实现液力推杆1的进行伸出或缩回。取样机构通过驱动电机2驱动液力推杆1伸缩，来实现取样槽3伸入到溜槽内进行取料的往复直线运动。

所述取样槽3的一端自由并且设置为开口，在取样槽3底部靠近自由端设置有缩分孔3-1，取样槽3另一端焊接有封堵3-2，液力推杆1的伸缩端1-1与取样槽3的封堵3-2固定连接。设置为开口的取样槽3，配合刮料板6使用，方便了卸料；通过设置缩分孔3-1，使得取样槽3中的矿料不会堆积过满，通过缩分孔3-1进行漏了缩分取料量来达到每次的取料量基本一致的目的，进而实现取样矿料量的可控性。

液力推杆1与取样槽3也可采用螺纹连接进行固定；因为螺纹固定连接为可拆连接，所以这样方便于取样槽3的拆卸更换。

在取样槽3的上方设置有刮料板6安装架5，所述刮料板6安装架5的下端通过焊接方式固定连接在固定支架4上。

所述刮料板6上端为固定端6-2且所述固定端6-2与刮料板6安装架5固定连接，下端为刮料端6-1，所述刮料端6-1形状与取样槽3纵截面的形状相匹配（即指垂直于取样槽3运动方向的取样槽3纵截面的形状相匹配，如图3所示），刮料端6-1伸入到取样槽3且与取样槽3滑动连接（即：刮料板6的刮料端6-1伸入到取样槽3且在取样机构的作用下刮料板6与取样槽3做水平方向的相对往复直线运动）。本段中所提到的固定连接，在本实施例中均采用焊接方式实现。刮料板6主要实现将取样槽3中的矿料刮出的作用。

所述储样桶8设置在取样槽3下方，并且当刮料板6与取样槽3相对运动的作用下，取样槽3内的矿料落入储样桶8中。此处的取样槽3和储样桶8是成比例配置的，取样槽3取整数次料正好达到取样桶满，并且取样桶的矿料容量正好满足化验设备进行一次化验所需的量。

所述控制系统包括控制箱、PLC、光电检测开关9、第一时间继电器、第二时间继电器和触摸屏，PLC作为控制系统的中心控制器；所述的光电检测开关9、第一时间继续器、第二时间继电器、触摸屏以及连接在液力推杆1上的驱动电机2分别与所述PLC电连；第一时间继电器、第二时间继电器和PLC分别安装在所述控制箱内，触摸屏镶嵌在控制箱侧面；所述光电检测开关9安装在皮带输送机的侧边。PLC作为中心控制器实现对各个接收处理以及动作指令的发出。第一时间继电器的作用是，第二时间继电器的作用是。触摸屏的设置，增加了人机交互的友好性。控制系统的设置使得本实用新型所提供的矿石取样装置实现了自动化取样。

与传统的、基于皮带机的矿石取样装置相比，本实用新型的有益效果是：安装灵活方便，结构简单，直线往复定点采样使得每次的取样位置均为料流芯部位置；缩分孔3-1的设置，很好的控制了每次的取料量，同时，配合取样槽3取料的刮料板6，有效的解决了矿石浪费的情况；控制系统的设置，使得本装置有非常高的自动化程度，取样过程无需人员参与；触摸屏的设置大大的增加了人机交互的方便性，降低了工人能够熟练使用本装置的难度。

对于本实用新型，还可以做进一步的改进，方案如下：

所述取样槽3采用槽型钢材加工制作。槽型钢材即指槽钢，本实施例优选使用槽钢制作，槽钢的纵截面外部呈矩形，内槽呈等腰梯形状；所述等腰梯形的长底边为开口端，这样的结构更有利于矿料的截取；同时槽钢的价格便宜，使用槽钢制作取样槽3简单方便成本低。

所述缩分孔3-1是位于取样槽3底部并且对称设置的两个矩形贯通孔。

取样机构的液力推杆1与固定支架4的推杆固定部4-4采用螺纹固定连接，支撑部4-5与液力推杆1相连。

固定支架4对称设置有两侧主架4-1，两主架4-1之间连接有第一连接杆4-2和第二连接杆4-3，且所述推杆固定部4-4对称设置在第一连接杆4-2上方，所述支撑部4-5固定连接于第二连接杆4-3中间位置的上方。在靠近液力推杆1电机连接端的两侧对称设置有螺纹杆，并且两侧推杆固定部4-4对称设置有与螺纹杆相匹配的贯通孔，液压推杆两侧的螺纹杆分别与穿过对应的推杆固定部4-4的贯通孔，在推杆固定部4-4的两外侧用螺母拧紧。为了防止松动，在螺母和螺纹杆上打销孔，并穿入防松销。

在储样桶8和取样槽3之间设置有样料通道7，所述样料通道7的上端口设置与取样槽3下方，下端口与储样桶8相连。

样料通道7采用漏斗状结构；样料通道7上端口为矩形结构下端口为圆形结构；样料通道7上端口的一侧连接溜槽侧壁，样料通道7上口沿取样槽3运动方向的间距大于刮料板6外侧至溜槽侧壁的距离，样料通道7安装在固定支架4上。

设置样料通道7主要的作用是，保障取料样槽取得的料顺利落入储样桶8内。漏斗状样料通道7进一步方便了矿料的收集。

所述的光电检测开关选用对射型光电检测开关9。采用对射型光电检测开关9对于检测皮带输送机上散装物料的准确度更好。

本实用新型实施例，在实际生产过程中的应用：

在生产过程中，需要对每个料车运输过来的矿料都要抽样检验，这样才能够得到最具代表性的样本，才能给质量的控制提供可靠的管理数据。

实际生产中，不同车之间按次序连续向缓存仓卸料；不同车之间的矿料在传送带上是有分明的先后顺序。因为每辆车所承载的矿料基本是等量的，所以为保证每个料车所运输的物料均有取样，按照每辆料车的料在输送机上的运输时间及每辆车中取料的量来设定取料次数和相应的时间间隔。

在PLC控制程序中设置有第一计数器和第二计数器，并且二者均用于记录取样次数；其中第一计数器中预设有每车的取样次数（为得到最具代表性样本，所以每车料的取样次数及量相同），达到该预设值后第一计数器归零；第二计数器预设有装满储样桶8总共需要的取样次数，当第二计数器的累计取样次数达到该预设值时，其所记录的次数归零。实际上，第二计数器中的预设值是第一计数器中预设值的整数倍。

完成一组样品取样的过程如下：

第一步，在传送带上设置有一对光电检测开关9，根据光电检测开关9的通断来判断皮带上物料是否已达到取样预设厚度的物料。

第二步，若物料厚度达到了取样厚度，则光电开关被阻断并将此信号传送给PLC；经过一定的去头时间（可根据需求给在PLC中预设的延时）；当到预设去头时间后，PLC并发出指令驱动电机2得电启动，取样机构动作。

第三步，驱动电机2启动的同时，第一时间继电器开始计时，液力推杆1带动取样槽3伸入溜槽内部，截取下落物料；当达到预设时间后，第一时间继电器向PLC发出信号，在PLC的控制下使得驱动电动机反转，液力推杆1缩回。

第四步，电机反转的同时第二时间继电器开始计时，在液力推杆1缩回过程中取样槽3中的物料碰到刮料板6，在刮料板6的阻隔作用下物料堆积在刮料板6前方的取样槽3段，在此过程中部分物料将经缩分孔3-1掉落到溜槽内；取样槽3内剩余的物料在刮料板6的阻隔及物料自身重力的作用下，当取样槽3运动到溜槽外时，取样槽3内的物料掉落至预制的储样桶8内。

第五步，第二时间继电器完成计时，信号传达给PLC；PLC发出指令驱动电动机失电停止，完成一次取样。

第六步，完成一次取样后，第一计数器计数1次；间隔预设时间后，再次开始取样（执行第二步至第四步），计数次数达到第一计数器预设次数后完成对该车的取样，同时第一计数器复位（即累计次数回零）。

第七步，重复循环第一步至第六步数次，直至达到预设的取料总量（一般情况下预设取料总量，折合成总的取料次数）。当取样次数达到第二计数器预设的次数后，一组样品的取样便完成了。

第八步，一组样品的取样便完成后，在PLC的控制下，取样装置的取样机构及控制系统均复位，第一计数器与第二计数器累计次数均回零。

一般矿石生产线的产品都是单一品种，所以一台生产线一旦确定，许多相关参数是不变的，所以取样槽3上的取样槽3及其缩分孔3-1的大小可根据实际化验需求定制，同时储样桶8和取样槽3也是根据比例定制，取样槽3取多少次正好将取样斗填满，也恰好是一组样品的量；根据检验要求的取样量和取样粒度来调节缩分孔3-1的大小。

触摸屏的设置大大的降低了装置的使用难度，操作人员可根据化验需求通过触摸屏来调整预设取样间隔和预设取样次数。这里所说的一组样品，是指一次化验检测所需要物料的量，一般情况下，同一条生产线使用的化验设备的参数不变的话，一次化验所需物料的量是不改变的。

第二步液力推杆1带动取样槽3缩回，物料在液力推杆1缩回过程中碰到刮料板6，刮料板6与取样槽3相对滑动，在刮料板6的阻挡作用下部分物料掉落到溜槽内，紧跟着剩余的物料相对取样槽3运动至边缘外时，在重力的作用下，沿样料通道7掉落至预置的储样桶8内，完成取样。

通过光电检测开关9的作用有利于，可以去除掉取料过程中，因各种原因造成的送料不均的情况。基本上避免了取样片面单一的情况。进一步保证索取得的矿料样品是最具代表性的抽样。

Claims (8)

1.一种矿石取样装置，其特征在于：包括固定支架、取样机构、刮料板、储样桶和控制系统，所述固定支架一端固定安装在输送矿料的溜槽侧壁上，并且固定支架水平安装；

固定支架远离溜槽侧壁端设置有用于固定连接所述取样机构的推杆固定部，所述推杆固定部和溜槽连接端之间设置有用于支撑取样机构的支撑部；

取样机构包括液力推杆、驱动电机和取样槽，所述驱动电机与液力推杆连接；

所述取样槽的一端自由并且设置为开口，在取样槽底部靠近自由端设置有缩分孔，取样槽另一端焊接有封堵，液力推杆的伸缩端与取样槽的封堵固定连接；

在取样槽的上方设置有刮料板安装架，所述刮料板安装架的下端固定连接在固定支架上；

所述刮料板上端为固定端，并且所述固定端与刮料板安装架固定连接，刮料板下端为刮料端，所述刮料端形状与取样槽纵截面的形状相匹配，刮料端伸入到取样槽且与取样槽滑动连接；

所述储样桶设置在取样槽下方，并且当刮料板与取样槽相对运动的作用下，取样槽内的矿料落入储样桶中；

所述控制系统包括控制箱、PLC、光电检测开关、第一时间继电器、第二时间继电器和触摸屏，PLC作为控制系统的中心控制器；所述的光电检测开关、第一时间继续器、第二时间继电器、触摸屏以及连接在液力推杆上的驱动电机分别与所述PLC电连；

第一时间继电器、第二时间继电器和PLC分别安装在所述控制箱内，触摸屏镶嵌在控制箱侧面；所述光电检测开关安装在皮带输送机的侧边。

2.根据权利要求1所述的矿石取样装置，其特征在于：所述取样槽采用槽型钢材加工制作。

3.根据权利要求1所述的矿石取样装置，其特征在于：所述缩分孔是位于取样槽底部并且对称设置的两个矩形贯通孔。

4.根据权利要求1所述的矿石取样装置，其特征在于：取样机构的液力推杆与固定支架的推杆固定部采用螺纹固定连接，支撑部与液力推杆相连。

5.根据权利要求4所述的矿石取样装置，其特征在于：固定支架对称设置有两侧主架，两主架之间连接有第一连接杆和第二连接杆，且所述推杆固定部对称设置在第一连接杆上方，所述支撑部固定连接于第二连接杆中间位置的上方。

6.根据权利要求5所述的矿石取样装置，其特征在于：在储样桶和取样槽之间设置有样料通道，所述样料通道的上端口设置与取样槽下方，下端口与储样桶相连。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的矿石取样装置，其特征在于：所述样料通道采用漏斗状结构；样料通道上端口为矩形结构下端口为圆形结构；样料通道上端口的一侧连接溜槽侧壁，样料通道上端口沿取样槽运动方向的间距大于刮料板外侧至溜槽侧壁的距离，样料通道安装在固定支架上。

8.根据权利要求1所述的矿石取样装置，其特征在于：所述的光电检测开关选用对射型光电检测开关。

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