專利名稱：一種以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種機械化采樣裝置，尤其涉及一種以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機。
背景技術：
煤炭分析是煤炭質量監(jiān)測和質量控制的基礎工作。只有煤炭分析的數(shù)據(jù)準確，才能正確評定煤炭質量并實行質量控制。在煤炭分析總誤差中，采樣誤差占的比重最大，采樣方差占總方差的80%，制樣占16%，化驗僅占4%。因此，為了獲得準確的煤炭分析結果，首先從被分析的批煤中采取具有代表性的樣品，然后將之無偏差地制備成分析試樣。為此，世界各國和國際標準化組織(ISO)都專門制定了煤炭采樣和制樣的方法標準，包括機械采樣和 人工采樣方法標準。但人工采樣有許多缺點，最大的問題是存在人為誤差。這種誤差與采樣人員的技術熟練程度、特別是職業(yè)道德有關，其次是勞動強度大，安全性差，但為了便于操作、減輕勞動強度、保證操作人員安全，采樣規(guī)程又往往制定得比較簡單，從而降低了采樣精密度和帶來偏差。煤炭機械化采樣準確、快速、勞動強度低，特別是能避免人為誤差。取樣器(俗稱采樣頭)是機械化采樣系統(tǒng)的關鍵部件，取樣器的性能，直接影響機械化采樣系統(tǒng)的客觀性和公正性。國際標準IS013909《煤和焦炭-機械化采樣方法》，國家標準GB/T19494《煤炭機械化采樣》和GB475-2008《商品煤樣人工采取方法》中對采樣方法和采樣器性能都有嚴格的規(guī)定。國內(nèi)外現(xiàn)有的靜止煤炭采樣器，存在設備龐大，且為固定式，機動性差，較難適應物流現(xiàn)場的多樣化變化，遠不能滿足我國煤炭產(chǎn)品采樣要求。目前，傳統(tǒng)的采樣方式，是通過工人攜帶便攜式采樣機，進入到運輸煤炭的火車車皮或汽車承載箱內(nèi)，對煤炭進行人工采樣，由于對同一批次的煤炭需要進行多次采樣，因此采樣方式效率很低，工人勞動強度大。人們?yōu)榱私鉀Q這一問題，研發(fā)出一些煤炭采樣機，并運用在實際生產(chǎn)中。如中國專利文獻CN88204022U公開一種鐵路運煤車皮的自動采樣機，包括采樣鏟、行走小車、起落架、門型架和電控系統(tǒng)組成，其在鐵軌兩側設置立柱，并在鐵軌上方安裝一門型架，使得運煤車皮從門型架下方通過，然后通過下方起落架，并利用起落架上的采樣鏟對運煤車皮中的煤炭進行取樣，從而獲得煤炭樣本；再如中國專利文獻CN200996904Y公開的一種煤料采樣機小車防抬裝置，其說明書中公開了一種橋式雙梁煤料采樣機，其采用橫跨在兩端大車主梁上的安裝沿軌道依靠行走輪行走的小車，使得安裝在小車上的升降采樣裝置行走到位，然后通過升降采樣裝置，對運輸車承載箱內(nèi)的煤炭進行取樣，從而獲得煤炭樣本。以上兩種裝置，均實現(xiàn)了機械化采取煤炭樣本，但其均需要在運輸裝置行走的方向上單獨設置龐大的采樣裝置，其機體龐大、構造復雜、且整體價格較高，不利于推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前機械化采制樣系統(tǒng)技術手段，提供一種新的設計理念。提供一種機動、靈活、操作方便的機械化采制樣裝置?？纱娲蟛糠值娜斯げ蓸幼鳂I(yè)。其自身結構簡單、成本低、使用方便，并且對使用環(huán)境限制條件少，便于推廣使用。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案一種一種以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，包括裝載機及其液壓提升裝置，所述液壓提升裝置一端與裝載機前部鉸接，另一端通過采樣支架平臺與采樣機構相連，且所述采樣支架平臺一側與液壓提升裝置鉸接，另一側與采樣裝置固定連接，所述采樣機構包括采樣支架、豎直升降裝置和升降軸，所述升降軸頂端安裝有旋轉驅動裝置，其上端固定在升降移動臺上，并通過升降移動臺與豎直升降裝置相連，其下端穿過固定導向臺，并通過固定導向臺與采樣支架平行布置，其底端安裝有采樣頭，所述豎直升降裝置安裝在采樣支架上。進一步的，所述豎直升降裝置為導軌鏈條式升降機，其包括驅動鏈輪、導向鏈輪和鏈條，所述驅動鏈輪和導向鏈輪固定安裝在采樣支架內(nèi)側，所述鏈條繞驅動鏈輪和導向鏈、輪形成封閉環(huán)，所述鏈條上固定安裝有升降移動臺，所述驅動鏈輪上安裝有驅動裝置。進一步的，所述驅動鏈輪安裝在采樣支架內(nèi)側上部，所述導向鏈輪安裝在采樣支架內(nèi)側下部。進一步的，所述驅動鏈輪安裝在采樣支架內(nèi)側下部，所述導向鏈輪安裝在采樣支架內(nèi)側上部。進一步的,所述驅動裝置優(yōu)選為定量雙向馬達。進一步的，所述固定導向臺安裝在采樣支架下部，其上設置有用于升降軸導向用的護軸輪。進一步的，所述護軸輪為兩個，并呈180°角對稱布置在升降軸的兩側。進一步的，所述旋轉驅動裝置為定量液壓馬達。進一步的，所述液壓提升裝置包括支撐臂和鉸接旋臂，所述支撐臂一端鉸接在裝載機前端，另一端鉸接在安裝板上，所述支撐臂中部通過第一液壓缸與裝載機前端相連，且第一液壓缸一端鉸接在支撐臂中部，另一端鉸接在裝載機前端，所述鉸接旋臂一端與安裝板鉸接，另一端與第二液壓缸的一端鉸接，所述第二液壓缸的另一端鉸接在裝載機前端。進一步的，所述支撐臂為兩根，且平行布置，且兩根支撐臂一端分別鉸接在裝載機前端兩側，另一端分別鉸接在采樣支架平臺一側的兩端處，所述兩根支撐臂之間設置鉸接旋臂，所述鉸接旋臂包括第一旋臂和第二旋臂，所述第一旋臂一端與采樣支架平臺鉸接，另一端與第二旋臂一端鉸接，所述第二旋臂另一端與第二液壓缸一端鉸接，所述第二旋臂中部鉸接在支撐橫梁上，所述支撐橫梁固定安裝在兩根支撐臂之間。本發(fā)明的有益效果為，所述裝載機式煤炭采樣機，其通過裝載機搭載采樣裝置，并通過裝載機的液壓提升裝置，將采樣裝置移動到位，然后對煤炭進行樣品采集，代替了原有的人工采樣,實現(xiàn)了機械化作業(yè)，同時解決了傳統(tǒng)采樣機機體龐大、構造復雜、整體設備采購費用高等缺點，更加便于推廣使用；采用裝載機作為采樣裝置的載體，改造方便、且費用較低，同時裝載機對使用環(huán)境的要求較少，便于在不同工作場地使用，極大的擴展了采樣機的使用范圍；采樣裝置中采用升降軸，并可沿采樣支架平行伸出或收回，其有效的縮小了采樣機構的整體高度，便于采樣機構布置到位，并對運輸車皮或車載承載箱內(nèi)的煤炭進行采樣，同時，其還可有效的避開電氣化鐵道上的帶點接觸網(wǎng)，避免了安全事故的發(fā)生，也使得采樣機可在電氣化軌道上使用，進一步擴展了其使用范圍；采樣機構中的豎直升降裝置采用導軌鏈條式升降機，其對升降軸的定位更加精準，并能為升降軸提供較大的推動力，便于其對煤炭的旋轉取樣；導軌鏈條式升降機的驅動裝置采用雙向液壓馬達，其對升降軸的伸出或收回限位更加準確；在固定導向臺上加裝護軸輪，減小了固定導向臺對升降軸的摩擦阻力，使得升降軸伸出或收回更加順暢，同時升降軸可更好的將導軌鏈條式升降提供的推動力用于煤炭的取樣。


圖I是本發(fā)明提供的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機的結構示意圖；圖2是本發(fā)明提供的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機中采樣裝置的結構示意圖；圖3是本發(fā)明提供的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機中液壓提升裝置的結構不意圖； 圖4是本發(fā)明提供的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機正常工作狀態(tài)結構示意圖；圖5是本發(fā)明提供的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機緊急工作狀態(tài)結構示意圖。圖中I、裝載機，2、液壓提升裝置，21、支撐臂，211、支撐橫梁，22、鉸接旋臂，221、第一旋臂，222、第二旋臂，23、第一液壓缸，24、第二液壓缸，3、采樣支架平臺，4、采樣機構，41、采樣支架，42、豎直升降裝置，421、驅動鏈輪，422、導向鏈輪，423、鏈條，424、驅動裝置，43、升降軸，44、旋轉驅動裝置，45、升降移動臺，46、固定導向臺，461、護軸輪，47、采樣頭，5、車皮，6、接觸網(wǎng)帶電導線。
具體實施例方式下面結合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明的技術方案。如圖I 3所示，于本實施例中，所述以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，包括裝載機I及其液壓提升裝置2，液壓提升裝置2 —端與裝載機I前部鉸接，另一端通過采樣支架平臺3與采樣機構4相連，即采樣支架平臺3背面與液壓提升裝置2鉸接，正面與采樣機構4固定連接,如圖I所示。具體的，如圖2所示，采樣機構4包括采樣支架41、豎直升降裝置42和升降軸43，其中豎直升降裝置42安裝在采樣支架41上；升降軸43頂端安裝有旋轉驅動裝置44，用于帶動升降軸43旋轉，升降軸43上端穿過升降移動臺45，并且與升降移動臺45固定連接，然后將升降移動臺45與豎直升降裝置42固定相連；升降軸43下端穿過固定導向臺46，并通過固定導向臺46的限位作用，使得升降軸43與采樣支架41平行布置，固定導向臺46固定安裝在采樣支架41的下部；升降軸43底端安裝有采樣頭47。上述中的豎直升降裝置42優(yōu)選采用導軌鏈條式升降機，其包括驅動鏈輪421、導向鏈輪422和鏈條423，驅動鏈輪421和導向鏈輪422固定安裝在采樣支架41內(nèi)側，鏈條423繞驅動鏈輪421和導向鏈輪422形成封閉環(huán)，升降移動臺45固定安裝在鏈條423上，并且驅動鏈輪421上安裝有驅動裝置424 ；其中，導軌鏈條式升降機優(yōu)選的安裝結構為驅動鏈輪421安裝在采樣支架41內(nèi)側上部，導向鏈輪422安裝在采樣支架41內(nèi)側下部；根據(jù)需要，導軌鏈條式升降機也可采用第二種安裝結構驅動鏈輪421安裝在采樣支架41內(nèi)側下部，導向鏈輪422安裝在采樣支架41內(nèi)側上部；進一步優(yōu)選的，旋轉驅動 裝置44選用定量液壓馬達；驅動裝置424選用定量雙向馬達；固定導向臺46上設置有用于升降軸43導向用的護軸輪461，且護軸輪461為兩個，并呈180°角對稱布置在升降軸43的兩側。具體的，如圖3所示，液壓提升裝置2包括支撐臂21和鉸接旋臂22，支撐臂21 —端鉸接在裝載機I前端，另一端鉸接在采樣支架平臺3上，并且支撐臂21中部通過第一液壓缸23與裝載機I前端相連，具體安裝結構為支撐臂21前端鉸接在采樣支架平臺3背面，其后端絞接在裝載機I如部位直，弟一液壓缸23如端絞接在支撐臂21中部，后端絞接在裝載機I前部；鉸接旋臂22 —端與采樣支架平臺3鉸接，另一端與第二液壓缸24和裝載機I前端依次鉸接安裝，具體安裝結構為鉸接旋臂22前端與采樣支架平臺3背面中部位置鉸接，鉸接旋臂22后端與第二液壓缸24前端鉸接，第二液壓缸24后端鉸接在裝載機I前部位置；上述中的支撐臂21優(yōu)選為兩根，且平行布置，具體安裝結構為兩根支撐臂21的后端分別鉸接在裝載機I前部的兩側，其前端分別鉸接在采樣支架平臺3背面的兩側上，鉸接旋臂22設置在兩根支撐臂21之間；進一步優(yōu)選的，上述中的鉸接旋臂22包括第一旋臂221和第二旋臂222，具體安裝結構為第一旋臂221前端鉸接在采樣支架平臺3背面的中部位置處，其后端與第二旋臂222前端鉸接，第二旋臂222后端與第二液壓缸24前端鉸接，第二液壓缸24后端鉸接在裝載機I前部位置；更加優(yōu)選的為第二旋臂222中部鉸接在支撐橫梁211上，且支撐橫梁211固定安裝在兩根支撐臂21之間。使用時正常使用時，如圖4所示第一步，通過液壓提升裝置2，將采樣機構4提升到工作高度(即使得采樣裝置4中的采樣支架41下端高于裝載煤炭的車皮5或承載箱的高度)，具體為，利用支撐臂21將采樣支架平臺3抬升高度，同時鉸接旋臂22配合，以保證采樣支架平臺3與地面呈垂直狀態(tài)(即保證采樣裝置4與地面呈垂直狀態(tài))；第二步，啟動裝載機1，并將采樣裝置4運送至裝載煤炭的車皮5或承載箱內(nèi)側上方，如在電氣化軌道上進行采樣作業(yè)，需保證采樣裝置4距離電氣化軌道上方的接觸網(wǎng)帶電導線6 —米以上的距離，以保證作業(yè)的安全；第三步，啟動豎直升降裝置42，將升降軸43下放至裝載煤炭的車皮5或承載箱內(nèi)，并進行煤炭樣品的采集，具體為，驅動裝置424帶動驅動鏈輪421旋轉，驅動鏈輪421帶動其上的鏈條423，并配合導向鏈輪422進行旋轉，此時，鏈條423上的升降移動臺45跟隨鏈條423向下運動，使得升降軸43沿固定導向臺46向下移動，同時啟動旋轉驅動裝置44，升降軸43開始旋轉作業(yè)，使得采樣頭47對煤炭樣品進行采集；
第四步，當樣品采集結束后，關閉旋轉驅動裝置44，使得采樣頭47停止旋轉，并啟動豎直升降裝置42，將升降軸43上提并最終收回到采樣支架41上，具體為，驅動裝置424帶動驅動鏈輪421旋轉，驅動鏈輪421帶動其上的鏈條423，并配合導向鏈輪422進行旋轉，此時，鏈條423上的升降移動臺45跟隨鏈條423向上運動，使得升降軸43沿固定導向臺46向上移動，并提升至采樣支架41上，完成升降軸43的回收；第五步，裝載機I后退，并通過液壓升降裝置2將采樣裝置4放下，并最終從采樣頭47內(nèi)取出采集到的煤炭樣本。緊急情況下，如圖5所示通過液壓提升裝置2，將采樣裝置4提升到工作高度(即使得采樣裝置4中的采樣支架41下端高于裝載煤炭的車皮5或承載箱的高度)，具體為，利用支撐臂21將采樣支架平臺3抬升高度，此時采樣支架平臺3可以與地面處于不垂直的狀態(tài)(即采樣裝置4與地面不垂直)；然后伸出升降軸43斜向下進行采樣工作，其具體工作過程與上述采樣過程一致，再次就不再贅述。所述以裝載機為載體移動式快速煤炭采樣機，其通過裝載機將采樣裝置移動到 位，然后采樣裝置對煤炭進行樣品采集，代替了原有的人工采樣，實現(xiàn)了機械化作業(yè)，其自身結構簡單、成本低、使用方便，并且對使用環(huán)境限制條件少，便于推廣使用。
權利要求
1.一種以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，包括裝載機(I)及其液壓提升裝置(2 )，其特征在于所述液壓提升裝置(2 ) 一端與裝載機(I)前部鉸接，另一端通過采樣支架平臺(3)與采樣裝置(4)相連，且所述采樣支架平臺(3)—側與液壓提升裝置(2)鉸接，另一側與采樣裝置(4)固定連接，所述采樣機構(4)包括采樣支架(41)、豎直升降裝置(42)和升降軸(43)，所述升降軸(43)頂端安裝有旋轉驅動裝置(44)，其上端固定在升降移動臺(45)上，并通過升降移動臺(45)與豎直升降裝置(42)相連，其下端穿過固定導向臺(46)，并通過固定導向臺(46)與采樣支架(41)平行布置，其底端安裝有采樣頭(47)，所述豎直升降裝置(42 )安裝在采樣支架(41)上。
2.根據(jù)權利要求I所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述豎直升降裝置(42)為導軌鏈條式升降機，其包括驅動鏈輪(421)、導向鏈輪(422)和鏈條(423),所述驅動鏈輪(421)和導向鏈輪(422)固定安裝在導軌架(41)內(nèi)側，所述鏈條(423)繞驅動鏈輪(421)和導向鏈輪(422 )形成封閉環(huán)，所述鏈條(423 )上固定安裝有升降移動臺(45),所述驅動鏈輪(421)上安裝有驅動裝置(424)。
3.根據(jù)權利要求2所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述驅動鏈輪(421)安裝在采樣支架(41)內(nèi)側上部，所述導向鏈輪(422)安裝在采樣支架(41)內(nèi)側下部。
4.根據(jù)權利要求2所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述驅動鏈輪(421)安裝在采樣支架(41)內(nèi)側下部，所述導向鏈輪(422)安裝在采樣支架(41)內(nèi)側上部。
5.根據(jù)權利要求2至4任一項所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述驅動裝置(424)優(yōu)選為定量雙向馬達。
6.根據(jù)權利要求I和2任一項所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述固定導向臺(46)安裝在采樣支架(41)下部，其上設置有用于升降軸(43)導向用的護軸輪(461)。
7.根據(jù)權利要求6所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述護軸輪(461)為兩個，并呈180°角對稱布置在升降軸(43)的兩側。
8.根據(jù)權利要求I和2任一項所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述旋轉驅動裝置(44)為定量液壓馬達。
9.根據(jù)權利要求I和2任一項所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述液壓提升裝置(2 )包括支撐臂(21)和鉸接旋臂(22 )，所述支撐臂(21) —端鉸接在裝載機(I)前端，另一端鉸接在采樣支架平臺(3 )上，所述支撐臂(21)中部通過第一液壓缸(23)與裝載機(I)前端相連，且第一液壓缸(23)—端鉸接在支撐臂(21)中部，另一端鉸接在裝載機(I)前端，所述鉸接旋臂(22 ) —端與采樣支架平臺(3 )鉸接，另一端與第二液壓缸(24)的一端鉸接，所述第二液壓缸(24)的另一端鉸接在裝載機(I)前端。
10.根據(jù)權利要求9所述的以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，其特征在于所述支撐臂(21)為兩根，且平行布置，且兩根支撐臂(21) —端分別鉸接在裝載機(I)前端兩側，另一端分別鉸接在采樣支架平臺(3)—側的兩端處，所述兩根支撐臂(21)之間設置鉸接旋臂(22)，所述鉸接旋臂(22)包括第一旋臂(221)和第二旋臂(222)，所述第一旋臂(221)—端與采樣支架平臺(3)鉸接，另一端與第二旋臂(222)—端鉸接，所述第二旋臂(222)另一端與第二液壓缸(24)—端鉸接，所述第二旋臂(222)中部鉸接在支撐橫梁(211) 上，所述支撐橫梁(211)固定安裝在兩根支撐臂(21)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以裝載機為載體的移動式快速煤炭采樣機，包括裝載機及其液壓提升裝置，液壓提升裝置一端與裝載機前部鉸接，另一端通過采樣支架平臺與采樣機構相連，采樣支架平臺一側與液壓提升裝置鉸接，另一側與采樣機構固定連接，采樣機構包括采樣支架、豎直升降裝置和升降軸，升降軸頂端安裝有旋轉驅動裝置，上端固定在升降移動臺上，并通過升降移動臺與豎直升降裝置相連，下端穿過固定導向臺，并通過固定導向臺與采樣支架平行布置，底端安裝有采樣頭，豎直升降裝置安裝在采樣支架上；其代替了原有的人工采樣，實現(xiàn)了機械化作業(yè)，其自身結構簡單、成本低、使用方便，并且對使用環(huán)境限制條件少，便于推廣使用。
文檔編號G01N1/08GK102721574SQ20121021616
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權日2012年6月26日
發(fā)明者劉占賓, 張振華, 李娜 申請人:北京華夏力鴻商品檢驗有限公司