专利名称：全智能车皮动态取样机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对行进的运输煤炭的火车进行取样的车皮动态取样机，特别是一种全智能车皮动态取样机。
背景技术：
目前，使用的车皮取样机的结构框架是由工字型及其型钢焊接而成，在结构框架上安装有操作机房、取样装置、皮带输送装置、样品返回装置和破碎机，操作机房、取样装置、皮带输送装置、样品返回装置和破碎机之间通过液压管路和控制电缆相互连接。其中取样装置有红外线测距器、螺旋取样器和取样小车，红外测距器安装在螺旋取样器上，螺旋取样器安装在取样小车上，取样小车使用电动机拖动，由于取样装置工作在室外露天环境，使用条件很恶劣，电机会造成很多意外的故障；火车运行轨道的二侧安装光电控制装置，采用光电控制装置检测车皮的长度。液压站由两套相同的机构共用一个油箱；电控系统是由PLC自动程序控制装置进行控制，取样机的所有运行工作都是由PLC自动程序控制装置来控制完成的，各执行元件均可单独手动操作。
该取样机在使用中存在着许多问题，主要表现在1、取样头对要取的样品数量不能够做到很精确；2、在取样时，测距传感器采用超声动态测量。取样头不能够准确的判断所要运行的距离，从而使取样失败；3、取样小车使用的是电机拖动，当遇到阻力不能正常运行时，很容易造成烧坏电机；4、采用光电控制装置检测车皮的行进长度，光电装置很容易受到光线变化的影响，特别是天气变化对光电控制装置造成的干扰较大，可靠性差；5、整体框架两只升降油缸，升降时不稳定；6、液压泵站采用七台电机，功耗太大。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种取样头取样精确、取样头运行距离准确、取样小车的驱动不容易损坏、检测车皮行进速度不受到光线变化影响的全智能车皮动态取样机。
本实用新型的目的是这样实现的在取样小车安装定量取样器，在定量取样器的上端连接有取样测距传感器，在定量取样器的一侧有取样测速传感器；在取样小车上安装有液压马达；火车运行轨道的二侧安装有火车测量装置；整体框架四个角装有四个升降油缸；液压泵站采用三台小功率电机。
定量取样器有一取样基柱，在取样基柱的下端有取样料斗，在取样料斗与取样基柱之间连接有取样联杆。
所述的取样测距传感器为超声波传感器或激光传感器；所述的取样测速传感器为红外测速传感器或霍尔传感器；所述的火车测量装置为微波雷达测量装置或者红外线传感装置。
有益效果由于采用上述方案，使用定量取样装置，可以准确取样；定量取样器上安装有超声波传感器或激光传感器进行测距，并与红外线测速传感器或霍尔传感器配合，可以准确控制定量取样器上下运动；由超声波测距传感器或者激光测距传感器静态测距，测量时非常准确；定量取样器上下运动时，红外线测速传感器或者霍尔传感器测出定量取样器的运动速度，计算并控制定量取样器运动的距离；取样小车采用液压马达驱动，过载能力强，取样小车的驱动不易损坏；整体框架四个角装有四个升降油缸，在整体升降运动平稳；采用微波雷达或红外线传感可以准确测量车皮的长度，控制取样小车准确定位，红外或微波雷达基本不受环境的影响，达到了本实用新型的目的。
该车皮动态取样机的优点1、采用定量取样装置，能够非常准确的取得样品的数量，满足GB475-1996《商品煤样采取方法》的要求；2、定量取样装置的运动控制，同时采用取样测距传感器即超声波或激光传感器和取样测速传感器即红外线测速传感器或霍尔传感器，取样测距传感器静态测量距离，配合取样测速传感器进行测速，彻底解决了超声波传感器在高速运行时响应速度不够的问题，测量数据经运算即可非常精确的控制定量取样装置运动的距离，避免了取样失败和对超声波传感器的损坏；3、取样小车的拖动采用液压马达来完成，液压马达的抗过载能力很强，不受室外露天工作环境的影响，基本上杜绝了因小车故障而造成整个取样机无法工作的状况；4、采用微波雷达或者红外线传感装置实现对车皮进行精确控制，对天气变化造成的干扰小，可靠性大大提高；5、整体框架采用四个升降油缸，升降时稳定；6、采用小功率液压泵站即可对整个装置进行控制，能耗降低2/3。
图1为本实用新型的结构图。
图2为本实用新型定量取样器的结构图。
图3为本实用新型火车测量装置的结构图。
实施例1动态车皮取样机的结构框架2是由工字型及其型钢焊接而成，在结构框架2上安装有操作机房1、取样装置、皮带输送装置、样品返回装置和破碎机，操作机房1、取样装置、皮带输送装置、样品返回装置和破碎机之间通过液压管路和控制电缆相互连接。其中取样装置有定量取样器6和取样小车5；电控系统是由PLC自动程序控制装置进行控制，定量取样装置的所有运行工作都是由PLC自动程序控制装置来控制完成的，PLC为市售产品，型号为三菱FX2N或西门子S7-300。
在取样小车5安装定量取样器，在定量取样器6的上端连接有取样测距传感器2-1，在定量取样器6的一侧有取样测速传感器，取样测速传感器有上取样测速传感器2-5和下取样测速传感器2-6；在取样小车5上安装有液压马达；火车车皮4运行轨道的二侧安装有火车测量装置3-1；整体框架四个角装有四个升降油缸3；液压泵站采用三台小功率电机。
所述的定量取样器6有一取样基柱2-3，在取样基柱2-3的下端有取样料斗2-7，在取样料斗2-7与取样基柱2-3之间连接有取样联杆2-2，在取样基柱2-3的一侧连接有挡板2-4。
所述的取样测距传感器2-1为超声波传感器；所述的取样测速传感器2-5和2-6为红外测速传感器；所述的火车测量装置3-1为微波雷达测量装置。
定量取样装置的工作原理在超声波传感器的基础上，再增加了一套红外线监测装置，平时正常状态下超声波传感器只取静态的测距数值，避免了超声波传感器在高速状态时响应速度不够的问题，在取样头开始运动时，红外线监测装置才开始起到作用，通过和超声波传感器测到的静态数据进行比较，从而可以非常精确判断取样头所运动的距离，这样能够可靠控制取样头的运行，避免了取样失败和对超声波传感器的损坏。
在静止状态，从超声波传感器发出的测距数据到煤面的是稳定准确的，取样器的尺寸是固定已知的数值，超声波所测到的距离是取样器的尺寸加上取样器到煤面的尺寸，应取的煤的深度是一个固定已知的数值当取样器向下方运动时，挡板就会遮挡上红外线测速传感器，取样器继续向下运动时，又会遮挡下红外线测速传感器，这就在二个红外线测速传感器之间输出二个信号，由于二个红外线测速传感器之间的距离是固定的，通过计算运动这段距离所用的时间，就可以知道取样头现在运行的速度，现在通过超声波传感器所取得的静止状态下的到煤面的距离，再加上需要最终到达的煤层深度的距离是固定的就可以很准确的控制取样头运行的时间，从而准确的到达设定的深度，完成取样工作，这里主要是动态状况下用红外线测速传感器来代替了超声波传感器的工作，从而避免超声波传感器在高速运动时响应时间不够的问题。
实施例2所述的取样测距传感器为激光传感器；所述的取样测速传感器为霍尔传感器；所述的火车测量装置为红外线传感装置。其它与实施1同，略。
权利要求1.一种全智能车皮动态取样机，包括结构框架、操作机房、取样装置、皮带输送装置、样品返回装置和破碎机，电控系统是由PLC自动程序控制装置进行控制，其特征是在取样小车安装定量取样器，在定量取样器的上端连接有取样测距传感器，在定量取样器的一侧有取样测速传感器；在取样小车上安装有液压马达；火车运行轨道的二侧安装有火车测量装置；整体框架四个角装有四个升降油缸；液压泵站采用三台小功率电机。
2.根据权利要求1所述的全智能车皮动态取样机，其特征是定量取样器有一取样基柱，在取样基柱的下端有取样料斗，在取样料斗与取样基柱之间连接有取样联杆。
3.根据权利要求1所述的全智能车皮动态取样机，其特征是所述的取样测距传感器为超声波传感器；所述的取样测速传感器为红外测速传感器；所述的火车测量装置为微波雷达测量装置。
专利摘要一种全智能车皮动态取样机，属于车皮动态取样机。该机有结构框架、操作机房、取样装置、皮带输送装置、样品返回装置、破碎机和PLC自动程序控制装置；在取样小车安装定量取样器，在定量取样器的上端连接有取样测距传感器，在定量取样器的一侧有取样测速传感器；在取样小车上安装有液压马达；火车运行轨道的二侧安装有火车测量装置；整体框架四个角装有四个升降油缸；液压泵站采用三台小功率电机。优点1.能够准确的取得样品的数量；2.定量取样装置避免了取样失败和对超声波传感器的损坏；3.取样小车杜绝了无法正常工作的状况；4.微波雷达对车皮精确控制，天气变化的干扰小；5.整体框架采用四个升降油缸，升降时稳定；6.采用小功率液压泵站能耗降低2/3。
文档编号G01N1/20GK2906584SQ20062006863
公开日2007年5月30日 申请日期2006年1月17日 优先权日2006年1月17日
发明者朱志明, 陈岱, 刘龙琪 申请人:朱志明