本發(fā)明主要涉及到物料樣品的采樣設(shè)備領(lǐng)域,具體涉及一種螺旋采樣裝置。
背景技術(shù):
對(duì)于物料(如礦石、煤炭)樣品的采樣、制樣、化驗(yàn)工作,各個(gè)國(guó)家均有強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn),必須遵照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行樣品的采制化工作。樣品的采樣、制樣、化驗(yàn)工作過(guò)程的準(zhǔn)則是在不破壞樣品代表性的前提下,把采集到的樣品粒度逐漸減小,質(zhì)量也逐步減少,直到符合實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)對(duì)樣品的粒度和質(zhì)量(重量)精度要求,然后對(duì)符合要求的樣品進(jìn)行相關(guān)的化驗(yàn)分析。
如以煤炭的樣品采制化為例,實(shí)際上是一種抽樣分析的過(guò)程,煤炭采樣和制樣的目的,是為了獲得一個(gè)其實(shí)驗(yàn)結(jié)果能代表整批被采樣煤的實(shí)驗(yàn)煤樣。煤炭是一種不均勻的物質(zhì)(粒度、質(zhì)量特性分布等),被采樣煤的質(zhì)量一般都比較大(幾十噸到幾萬(wàn)噸不等),從被采樣煤中采取具有代表性的一部分煤的過(guò)程叫“采樣”,目前有機(jī)械采樣、人工采樣、半機(jī)械采樣等多種方式方法。按標(biāo)準(zhǔn)采到樣品后,下一過(guò)程是“制樣”,制樣過(guò)程一般有破碎、混合、縮分、干燥等過(guò)程。樣品制好后即開(kāi)展下一步的樣品“化驗(yàn)”,對(duì)樣品進(jìn)行分析。不論是“采樣”、“制樣”還是“化驗(yàn)”,這一過(guò)程中不能夠有樣本的損失,不能夠令樣本發(fā)生一些物理或化學(xué)變化,否則將會(huì)對(duì)最終的試驗(yàn)結(jié)果造成影響。
在物料(如礦石、煤炭)樣品的采樣工作中,需要利用螺旋采樣裝置從料堆中采集樣品,并進(jìn)行縮分處理,并將縮分后的樣品進(jìn)行后續(xù)的制樣作業(yè)。螺旋全斷面采樣裝置在采樣過(guò)程中,煤樣到采樣筒頂部后,從事先開(kāi)好的留樣口和棄樣口分別進(jìn)入相應(yīng)的管內(nèi),到達(dá)留樣縮分的功能,縮分的比例以預(yù)設(shè)的開(kāi)口寬度決定;如今行業(yè)內(nèi)螺旋全斷面留樣縮分通用的做法有兩種:一種為在螺旋軸接近頂部位置的外筒壁上進(jìn)行開(kāi)孔進(jìn)行縮分留樣棄料方式;另一種在螺旋葉片頂部通過(guò)固定比例進(jìn)行留樣棄料縮分方式。存在以下技術(shù)問(wèn)題:
(1)第一種縮分結(jié)構(gòu)方式,其留樣開(kāi)口的寬度可通過(guò)調(diào)節(jié)板進(jìn)行調(diào)節(jié),但是不能無(wú)限制縮?。ㄒ?yàn)榘凑找?,開(kāi)口寬度不得小于最大被采物料的尺寸),這容易造成粒度失真,造成留樣品無(wú)代表性。同時(shí),此結(jié)構(gòu)的留棄比有一定的限制,造成留樣量大,對(duì)后端的制樣設(shè)備要求過(guò)高。
(2)第二種縮分結(jié)構(gòu)方式,由于其縮分比在制作時(shí)已經(jīng)確定(等分后最小尺寸不得小于最大被采物料尺寸),這使得其縮分比固定,容易造成頂部堵料積料情況,尤其是濕物料情況下。
(3)不論第一種還是第二種,兩種結(jié)構(gòu)形式的棄料都是直接從上端的卸料口卸下,使得易揚(yáng)灰、撒煤,不環(huán)保。
(4)兩種結(jié)構(gòu)形式無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正意義上的無(wú)級(jí)縮分的功能,使得無(wú)法適應(yīng)物料粒度分布不均的問(wèn)題。
(5)此兩種結(jié)構(gòu)沒(méi)有兼顧全斷面采樣和點(diǎn)采的功能,而且棄留比例不準(zhǔn)確,采樣留樣量存在偏大的問(wèn)題,影響后續(xù)制樣的樣品代表性和真實(shí)性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、采樣效果好、縮分效果好、能保證樣品代表性和真實(shí)性的螺旋采樣裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種螺旋采樣裝置,包括采樣筒和設(shè)于采樣筒內(nèi)的螺旋采樣軸,所述采樣筒的上端側(cè)部開(kāi)設(shè)有一個(gè)出料口以用于將螺旋采樣軸采到的物料排出,所述采樣筒外于出料口處設(shè)有縮分棄料機(jī)構(gòu),所述縮分棄料機(jī)構(gòu)包括一個(gè)呈斜向布置的卸料腔室,所述卸料腔室的上端口與出料口連通、以用于使采到的物料于卸料腔室內(nèi)形成斜向排出的料流,所述卸料腔室的下端口處分支形成相互獨(dú)立的棄料腔室和縮分收集腔室,所述分支處設(shè)有二分?jǐn)[板組件以用于對(duì)卸料腔室卸下的料流進(jìn)行縮分棄料作業(yè)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述二分?jǐn)[板組件包括驅(qū)動(dòng)件和帶旋轉(zhuǎn)軸的擺板,所述擺板通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸可活動(dòng)的安裝于卸料腔室內(nèi),所述旋轉(zhuǎn)軸的一端伸出卸料腔室外并和驅(qū)動(dòng)件連接、用于驅(qū)動(dòng)擺板左右擺動(dòng)以實(shí)現(xiàn)縮分棄料作業(yè)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述旋轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)曲柄連桿組件與驅(qū)動(dòng)件連接,所述曲柄連桿組件包括依次鉸接的圓盤(pán)、第一連桿和第二連桿,所述圓盤(pán)與驅(qū)動(dòng)件連接,所述第二連桿與旋轉(zhuǎn)軸連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述采樣筒的上端設(shè)有升降旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)以用于使螺旋采樣軸實(shí)現(xiàn)升降旋轉(zhuǎn)采樣作業(yè),所述升降旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括下降計(jì)數(shù)器以用于計(jì)算螺旋采樣軸的采樣下降深度,所述二分?jǐn)[板組件根據(jù)下降計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)調(diào)整擺板的擺動(dòng)以用于實(shí)現(xiàn)不同深度的隨機(jī)留樣。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述驅(qū)動(dòng)件為變頻調(diào)速電機(jī)以用于通過(guò)調(diào)節(jié)擺板的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)縮分調(diào)節(jié)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述卸料腔室上開(kāi)設(shè)有檢修窗口部以用于打開(kāi)進(jìn)行檢修維護(hù)作業(yè)。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述棄料腔室的下端口連接有一豎向設(shè)立的棄料管,下降采樣時(shí)所述棄料管的下端口同步插入料堆、以用于使棄料腔室排出的廢棄料通過(guò)棄料管直接排入料堆中。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述棄料管由多節(jié)管道依次套接形成可活動(dòng)伸縮管、以用于自適應(yīng)不同的采樣下降高度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(1)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,只用開(kāi)設(shè)一個(gè)出料口使物料全部排出至卸料腔室內(nèi)進(jìn)行縮分作業(yè),這使得出料口的開(kāi)口寬度既符合國(guó)標(biāo)要求,同時(shí)其開(kāi)口寬度可開(kāi)至被采物料最大標(biāo)稱(chēng)粒度的三倍,這種設(shè)計(jì)可有效解決粒度分布不均而造成粒度偏倚問(wèn)題,有效保證了留樣品的代表性和真實(shí)性,有效保證了后續(xù)制樣的精準(zhǔn)性。
(2)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,通過(guò)特殊的斜面卸料加二分?jǐn)[板組件相配合的縮分作業(yè)模式,使得縮分留棄比無(wú)特定限制,縮分靈活多變,不會(huì)造成留樣量過(guò)大,使得對(duì)后端的制樣設(shè)備要求不會(huì)過(guò)高,也即提高了本發(fā)明設(shè)備的適用性。
(3)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,由于采用一個(gè)出料口設(shè)計(jì),并采用上述的特殊縮分作業(yè)模式,使得縮分比沒(méi)有固定,不會(huì)造成頂部堵料積料情況,采樣、縮分效果好,安全性高。
(4)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,由于二分?jǐn)[板組件的擺動(dòng)靈活可調(diào),能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的無(wú)級(jí)縮分的功能,使得設(shè)備能夠很好的適應(yīng)物料粒度分布不均的問(wèn)題,進(jìn)一步保證了良好的采樣、縮分效果,有效保證了后續(xù)制樣的樣品代表性和真實(shí)性。
(5)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,在保證驅(qū)動(dòng)件的較強(qiáng)驅(qū)動(dòng)扭力的同時(shí),曲柄連桿組件能夠有效的緩沖驅(qū)動(dòng)件的轉(zhuǎn)速對(duì)擺板的影響,這有效的保證了擺板擺動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性,進(jìn)而有效保證了縮分效果。
(6)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,智能化程度高,很好的實(shí)現(xiàn)了任意位置、任意深度內(nèi)的隨機(jī)留樣,采樣留樣量精準(zhǔn),解決采樣留樣量偏大的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)采樣的功能,有效保證了后續(xù)制樣的樣品代表性和真實(shí)性。
(7)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,擺板能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的無(wú)級(jí)縮分的功能,很好的適應(yīng)了物料粒度分布不均的問(wèn)題,使得采樣縮分效果極佳,進(jìn)一步有效保證了后續(xù)制樣的樣品代表性和真實(shí)性。同時(shí),通過(guò)變頻調(diào)速降低擺板的速度,增大縮分比,能有效解決采樣留樣量偏大的問(wèn)題
(8)本發(fā)明的螺旋采樣裝置,棄料管特殊的科學(xué)設(shè)計(jì),使得在棄料過(guò)程中,不會(huì)造成揚(yáng)灰、撒煤的情況,環(huán)保效果極佳。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的螺旋采樣裝置的立體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖2是本發(fā)明的螺旋采樣裝置的正面透視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖3是本發(fā)明的縮分棄料機(jī)構(gòu)的正面透視結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖4是本發(fā)明的二分?jǐn)[板組件的立體結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖例說(shuō)明:
1、采樣筒;11、出料口;2、螺旋采樣軸;3、縮分棄料機(jī)構(gòu);31、卸料腔室;311、檢修窗口部;32、棄料腔室;33、縮分收集腔室;34、二分?jǐn)[板組件;341、驅(qū)動(dòng)件;342、擺板;343、曲柄連桿組件;35、棄料管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1至圖4所示,本發(fā)明提供一種螺旋采樣裝置,包括采樣筒1和設(shè)于采樣筒1內(nèi)的螺旋采樣軸2,采樣筒1的上端側(cè)部開(kāi)設(shè)有一個(gè)出料口11以用于將螺旋采樣軸2采到的物料全部經(jīng)出料口11排出,采樣筒1外于出料口11處設(shè)有縮分棄料機(jī)構(gòu)3,縮分棄料機(jī)構(gòu)3包括一個(gè)呈斜向布置的卸料腔室31,卸料腔室31的上端口與出料口11連通、以用于使采到的物料于卸料腔室31內(nèi)形成斜向向下排出的料流,卸料腔室31的下端口處分支形成相互獨(dú)立的棄料腔室32和縮分收集腔室33,分支處設(shè)有二分?jǐn)[板組件34以用于對(duì)卸料腔室31卸下的料流進(jìn)行縮分棄料作業(yè)。具體實(shí)施原理如下:
螺旋采樣裝置的采樣筒1和螺旋采樣軸2先伸入物料堆中,將采到的物料全部經(jīng)出料口11排出至卸料腔室31內(nèi),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;此時(shí),設(shè)于下端的二分?jǐn)[板組件34擺動(dòng)以截取料的方式進(jìn)行縮分作業(yè)(及類(lèi)似于在皮帶上進(jìn)行截流采樣作業(yè)),使部分縮分獲得的物料流入縮分收集腔室33進(jìn)行存儲(chǔ),其他的棄料則進(jìn)入棄料腔室32。通過(guò)以上特殊的科學(xué)設(shè)計(jì),具有如下優(yōu)點(diǎn):
一是本發(fā)明的螺旋采樣裝置,只用開(kāi)設(shè)一個(gè)出料口11,并使物料全部經(jīng)出料口11排出至卸料腔室31內(nèi)進(jìn)行縮分作業(yè),這使得出料口11的開(kāi)口寬度既符合國(guó)標(biāo)要求,同時(shí)其開(kāi)口寬度可開(kāi)至被采物料最大標(biāo)稱(chēng)粒度的三倍,這種設(shè)計(jì)可有效解決粒度分布不均而造成粒度偏倚問(wèn)題,有效保證了留樣品的代表性和真實(shí)性,有效保證了后續(xù)制樣的精準(zhǔn)性。
二是本發(fā)明的螺旋采樣裝置,通過(guò)特殊的斜面卸料加二分?jǐn)[板組件34相配合的縮分作業(yè)模式,使得縮分留棄比無(wú)特定限制,縮分靈活多變,不會(huì)造成留樣量過(guò)大,使得對(duì)后端的制樣設(shè)備要求不會(huì)過(guò)高,也即提高了本發(fā)明設(shè)備的適用性。
三是本發(fā)明的螺旋采樣裝置,由于采用一個(gè)出料口11設(shè)計(jì),并采用上述的特殊縮分作業(yè)模式,使得縮分比沒(méi)有固定,不會(huì)造成頂部堵料積料情況,采樣、縮分效果好,安全性高。
四是本發(fā)明的螺旋采樣裝置,由于二分?jǐn)[板組件34的擺動(dòng)靈活可調(diào),能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的無(wú)級(jí)縮分的功能,使得設(shè)備能夠很好的適應(yīng)物料粒度分布不均的問(wèn)題,進(jìn)一步保證了良好的采樣、縮分效果,有效保證了后續(xù)制樣的樣品代表性和真實(shí)性。
如圖2至圖4所示,進(jìn)一步,在較佳實(shí)施例中,二分?jǐn)[板組件34包括驅(qū)動(dòng)件341和帶旋轉(zhuǎn)軸的擺板342,擺板342通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸可活動(dòng)的安裝于卸料腔室31內(nèi)(旋轉(zhuǎn)軸通過(guò)兩端的軸承固定),旋轉(zhuǎn)軸的一端伸出卸料腔室31外并和驅(qū)動(dòng)件341連接、用于驅(qū)動(dòng)擺板342左右擺動(dòng)以實(shí)現(xiàn)縮分棄料作業(yè)。在本實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)軸的一端通過(guò)曲柄連桿組件343與驅(qū)動(dòng)件341連接,曲柄連桿組件343包括依次鉸接的圓盤(pán)、第一連桿和第二連桿,圓盤(pán)與驅(qū)動(dòng)件341連接,第二連桿與旋轉(zhuǎn)軸連接。通過(guò)以上特殊的科學(xué)設(shè)計(jì),使得在保證驅(qū)動(dòng)件341的較強(qiáng)驅(qū)動(dòng)扭力的同時(shí)(以實(shí)現(xiàn)良好的擺動(dòng)縮分效果),曲柄連桿組件343還能夠有效的緩沖驅(qū)動(dòng)件341的轉(zhuǎn)速對(duì)擺板342的影響,這有效的保證了擺板342擺動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性,進(jìn)而有效保證了縮分效果。
進(jìn)一步,在較佳實(shí)施例中,采樣筒1的上端設(shè)有升降旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(圖中未示出)以用于使螺旋采樣軸2實(shí)現(xiàn)升降旋轉(zhuǎn)采樣作業(yè),升降旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括下降計(jì)數(shù)器(圖中未示出)以用于計(jì)算螺旋采樣軸2的采樣下降深度,二分?jǐn)[板組件34根據(jù)下降計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)調(diào)整擺板342的擺動(dòng)以用于實(shí)現(xiàn)不同深度的隨機(jī)留樣。具體實(shí)施原理如下:
下降計(jì)數(shù)器為一種旋轉(zhuǎn)編碼器,精度可達(dá)0.1mm。采樣時(shí),通過(guò)對(duì)下降計(jì)數(shù)器提供的螺旋采樣軸2的下降深度判斷,控制二分?jǐn)[板組件34的啟動(dòng)和停止,實(shí)現(xiàn)指定位置的某一深度的物料的留樣;例如要依次采集a點(diǎn)和b點(diǎn)的樣品,當(dāng)螺旋采樣軸2由物料堆頂部下降至a點(diǎn)時(shí),二分?jǐn)[板組件34一直朝向縮分收集腔室33一側(cè)以使縮分收集腔室33保持關(guān)閉,使得這一過(guò)程采集到的物料全部經(jīng)棄料腔室32排出,當(dāng)?shù)竭_(dá)a點(diǎn)時(shí),二分?jǐn)[板組件34根據(jù)下降計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)調(diào)整擺動(dòng),以開(kāi)展a點(diǎn)的采樣縮分作業(yè)。當(dāng)由a點(diǎn)繼續(xù)下降至b點(diǎn)時(shí),二分?jǐn)[板組件34又朝向縮分收集腔室33一側(cè)以使縮分收集腔室33保持關(guān)閉,直至達(dá)到b點(diǎn)后,二分?jǐn)[板組件34根據(jù)下降計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)調(diào)整擺動(dòng),再開(kāi)展b點(diǎn)的采樣縮分作業(yè)。通過(guò)以上特殊的科學(xué)設(shè)計(jì),使得本裝置智能化程度高,很好的實(shí)現(xiàn)了任意位置、任意深度內(nèi)的隨機(jī)留樣,采樣留樣量精準(zhǔn),解決采樣留樣量偏大的問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了點(diǎn)采樣的功能,有效保證了后續(xù)制樣的樣品代表性和真實(shí)性。
進(jìn)一步,在較佳實(shí)施例中,驅(qū)動(dòng)件341為變頻調(diào)速電機(jī)以用于通過(guò)調(diào)節(jié)擺板342的擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)縮分調(diào)節(jié)。具體實(shí)施時(shí),通過(guò)對(duì)電機(jī)變頻調(diào)速降低或提高擺板342的速度,實(shí)現(xiàn)料流按比例分段截取,采樣留樣量精準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)縮分。通過(guò)以上特殊的科學(xué)設(shè)計(jì),使得本裝置智能化程度高,擺板342能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的無(wú)級(jí)縮分的功能,很好的適應(yīng)了物料粒度分布不均的問(wèn)題,使得采樣縮分效果極佳,進(jìn)一步有效保證了后續(xù)制樣的樣品代表性和真實(shí)性。同時(shí),通過(guò)變頻調(diào)速降低擺板342的速度,增大縮分比,能有效解決采樣留樣量偏大的問(wèn)題。
如圖1所示,進(jìn)一步,在較佳實(shí)施例中,卸料腔室31上開(kāi)設(shè)有檢修窗口部311以用于打開(kāi)進(jìn)行檢修維護(hù)作業(yè)。由于本發(fā)明采用特殊的斜面卸料加二分?jǐn)[板組件34相配合的縮分作業(yè)模式,通過(guò)設(shè)置檢修窗口部311能夠及時(shí)的對(duì)兩者進(jìn)行維護(hù),有效保證該特殊縮分作業(yè)的實(shí)施。
如圖1所示,進(jìn)一步,在較佳實(shí)施例中,棄料腔室32的下端口連接有一豎向設(shè)立的棄料管35,下降采樣時(shí)棄料管35的下端口同步插入料堆、以用于使棄料腔室32排出的廢棄料通過(guò)棄料管35直接排入料堆中。通過(guò)以上特殊的科學(xué)設(shè)計(jì),使得在棄料過(guò)程中,不會(huì)造成揚(yáng)灰、撒煤的情況,環(huán)保效果極佳。當(dāng)然,在其他實(shí)施例中,棄料管35也可以為長(zhǎng)布袋設(shè)計(jì),長(zhǎng)布袋的下端一致接觸料堆,使得廢棄料全部通過(guò)長(zhǎng)布袋直接排入料堆中,也不會(huì)造成揚(yáng)灰、撒煤的情況。
如圖2所示,進(jìn)一步,在另一較佳實(shí)施例中,棄料管35由多節(jié)管道依次套接形成可活動(dòng)伸縮管、以用于自適應(yīng)不同的采樣下降高度(圖中示出三節(jié)管道)。即當(dāng)未下降采樣時(shí),多節(jié)管道在重力作用下依次連接呈向下垂立狀,當(dāng)設(shè)備下降采樣時(shí),處于最下端的管道在接觸料堆后不再插入料堆中,而是隨著設(shè)備的下降,多節(jié)管道逐漸壓縮變短,但一直使棄料管35的最下端保持在料堆上。這使得不論設(shè)備下降在哪個(gè)位置,經(jīng)棄料管35排下的廢棄料仍能全部直接排入料堆中,不會(huì)造成揚(yáng)灰、撒煤的情況,環(huán)保效果極佳,但是不會(huì)形成采樣退出時(shí)棄料管35和料堆產(chǎn)生摩擦阻力。
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例,凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。