专利名称：旋转开口式物料采样头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于汽车物料采样机的采样头，具体地指一种旋转开口式物料采样头。
背景技术：
在钢铁生产企业，一般只设有用于火车装载煤炭的采样机，并没有专门针对汽车装载煤炭的采样机。采样头作为采样机的核心部件，对采样机的性能有着决定性影响。现有用于火车装载煤炭的采样机上所应用的通常是长螺旋采样头，该采样头由钻套体和安装在钻套顶部的中联管两部分组成，其基本结构如下在中联管的上部安装有一立式摆线针轮减速机，在 钻套体内安装有一双头螺旋钻杆，用于连接钻杆和立式摆线针轮减速机的十字滑块式联轴器设置在中联管中；十字滑块式联轴器通过与其结合在一起的中间轴和位于钻套内的螺旋钻杆相结合，也就是说螺旋钻杆的转动是由立式摆线针轮减速机驱动十字滑块式联轴器，再由十字滑块式联轴器通过中间轴的传递来实现的；中联管的壳体上对称有两个叉形铰座，采样头通过叉形铰座、铰轴与液压油缸相结合安装在入场煤采样设备上；钻套体上设置有与入场煤采样设备的导槽或导轨相配合的、且可使采样头沿铅垂方向做升降运动的滑动导向装置；螺旋钻杆上端部的一个螺旋导程为反向螺旋结构，其作用是防止煤样进入其上部的轴承座内；为了便于观察螺旋钻杆与中间轴之间连接运行状况和便于维护以及方便钻杆的更换，在钻套体的上部开设有一个监视窗；钻套体的中下部设置有一个泄煤口，而取样出料口的位置则设置在泄煤口之上，监视窗之下的位置处。取样出料口所在的位置对应于螺旋钻杆上端的反向螺旋导程段。长螺旋采样头的工作原理如下当钻杆进入煤层深度未达到指定深度时，采出的煤样将泄煤口封闭之后，所采集的煤样才可在螺旋槽的作用下沿钻套上升至螺旋钻杆上端部的反向螺旋导程段，之后在反向螺旋导程段的作用下从取料出料口排出，经由与取样出料口相连接的出料溜槽送出以供检测之用，为了使所取煤样处于与外界环境隔绝的封闭状态中，取样出料口相结合的出料溜槽被设计成带有伸缩节的管状结构。在实际使用过程中，这种长螺旋采样头虽然能够采集一定粒度的样料，但是还是存在以下缺陷套筒与内螺旋有一定的间隙，采集水分含量较大的物料时，会粘附于套筒筒壁而形成料衬，造成样品污染；在物料水分含量较小、装载较松散的情况下，大粒度物料无法破碎；水分含量适应能力较低，容易出现粘堵或卡塞故障，且不便于观察，难于维护；螺旋叶片经常与物料受压摩擦，耐用度较低；物料层底部接近车厢板的物料根本无法采集，存在约200mm采样盲区；因采样过程中就改变了物料粒度，所以样料代表性较低。
发明内容本实用新型的目的就是要克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够直接采取较大粒度物料，消除采样盲区，杜绝采样过程中沾堵、混料现象的发生，采样物料水分含量范围广的旋转开口式物料采样头。为实现上述目的，本实用新型所设计的旋转开口式物料采样头，包括心轴和与其对应的套筒，其特殊之处在于所述心轴的头部设置有位于套筒一端外部的钻头，所述钻头的端面直径大于套筒的外壁直径；所述心轴的中部设置有与套筒内壁相配合的卸料板，所述卸料板、套筒、以及钻头的端面围合成封闭米样间；所述心轴的尾部设置有连接板，所述连接板上设置有定位板，所述定位板的侧边设置有定位块，所述定位块与套筒的筒壁上开设的定位孔轴向滑动配合；所述定位板通过轴承与伸出套筒另一端外部的活塞杆相连，所述活塞杆与心轴同轴布置，从而可驱动钻头作旋转、上行、或下行运动。
·[0010]进一步地，所述钻头的端面上设置有便于所采物料进入套筒中的开口槽。进一步地，所述钻头的工作面上设置有便于对所采物料进行破碎和导流的硬质合金螺旋线。这样，钻头工作面设置的硬质合金螺旋线能对物料进行破碎和导流，减少运行阻力，同时物料能够沿着钻头的硬质合金螺旋线向上运动，最终通过开口槽进入采样间内，可以有效避免物料含水量较大而无法进入采样间的问题，能够采取物料含水量较大或粒度大的物料。进一步地，所述心轴的头部设置有凸台，所述钻头通过螺栓固定在凸台上。这样，只需拆卸螺栓即可对钻头进行安装和更换，拆装极为方便。进一步地，所述套筒另一端设置有端盖，所述活塞杆穿过端盖与驱动机构相连。这样，可以避免物料进入轴承区域。本实用新型的优点在于所设计钻头的工作面上有硬质合金螺旋线，钻头下降过程中能对物料进行破碎和导流，减少运行阻力；心轴的前端为凸台，钻头通过螺栓固定在凸台上，只需拆卸螺栓即可对钻头进行安装和更换，拆装极为方便；心轴上设有卸料板，并且卸料板能够在套筒内进行升降，能够使套筒内的物料卸料完全，有效避免混料和堵料的问题；在采样过程中，采样头的采样间下端打开，在钻头的旋转破碎的作用下，较大颗粒物料能够进入采样间，采样物料的粒度较大；采样完毕后由卸料板、套筒和钻头组成的一个密闭物料储存空间，能够有效避免取出的物料泄漏的现象；钻头上端设置有开口槽，当对物料进行取样时，物料能够沿着钻头的硬质合金螺旋线向上运动，最终通过开口槽进入采样间内，可以有效避免物料含水量较大而无法进入采样间的问题，能够采取物料含水量范围较大。
图I为一种旋转开口式物料采样头的结构示意图。图2是图I中的A-A剖面结构示意图。图中端盖I、连接螺栓2、套筒3、轴承4、定位块5、定位孔6、卸料板7、心轴8、开口槽9、钻头10、硬质合金螺旋线11、凸台12、封闭采样间13、连接板14、定位板15、活塞杆16。
具体实施方式
[0018]
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。图中所示的旋转开口式物料采样头，包括心轴8和与其对应的套筒3，心轴8的头部设置有凸台12，位于套筒3 —端外部的钻头10通过螺栓固定在凸台12上，钻头10的端面直径大于套筒3的外壁直径，同时钻头10的端面上开有便于所采物料进入套筒3中的开口槽9，钻头10的工作面上设置有便于对所采物料进行破碎和导流的硬质合金螺旋线11。心轴8的中部固定有与套筒3内壁相配合的卸料板7，卸料板7、套筒3、以及钻头10的端面围合成封闭采样间13。心轴8的尾部固定有连接板14，连接板14上固定有定位板15，定位板15的两侧边通过螺栓固定有定位块5，定位块5与套筒3的筒壁两侧上开设的定位孔6轴向滑动配合。套筒3另一端设置有端盖1，端盖I通过连接螺栓2与套筒3相连，活塞杆16 一端穿过端盖I通过轴承4与定位板15相连，活塞杆16另一端与驱动机构相连。活塞杆16与心轴8同轴布置，从而可驱动钻头10作旋转、上行、或下行运动。本旋转开口式物料采样头的工作原理如下由旋转机构，升降机构带动活塞杆16 使整个采样头旋转下行，由于该采样头底部安装有带有硬质合金螺旋线11的钻头10，因此其下行阻力较小，可使装载物料的车辆受力较轻；到需采取煤样处一定物料深度时，活塞杆16下行。由于活塞杆16底端安装的定位板15与心轴8上部的连接板14固结在一起，而钻头10又通过螺栓固结在心轴8的下端凸台12上，所以当活塞杆16下行时，心轴8、卸料板7和钻头10 —起下行。在下行过程中，旋转机构继续旋转，则套筒3继续旋转，由于在定位板15和连接板14上通过螺栓安装有两个定位块5，定位块5安装在套筒3上的两个定位孔6内，所以心轴8、钻头10和卸料板7在定位块5和活塞杆16的双重作用下，一方面随着套筒3 —起做旋转运动，另一方面在套筒3的定位孔6内相对套筒3做下行运动。随着心轴8和钻头10的旋转下行，密闭的封闭采样间13的下端打开，煤样沿着钻头10上硬质合金螺旋线11的轨迹上行，并通过开口槽9在封闭采样间13内富集。完成采样之后，活塞杆16收缩，封闭采样间13下端封闭，采取的物料装在一个密闭的封闭采样间13。最后通过旋转机构，升降结构使整个采样头旋转上行，回到初始位置。当采样头到达卸样位置时，旋转机构继续旋转，活塞杆16带动钻头10下行，密闭的封闭采样间13下端打开，封闭采样间13内的煤样在离心力的作用下完全卸出，并收集到下方的集料筒中。由于心轴8上设计有圆形的卸料板7，在卸样过程中圆形的卸料板7随心轴8—起向下运动，对残留在套筒上的煤样进行刮扫，有效保障了卸料的彻底性，能够避免混样情况的发生。封闭采样间13在采样之前的下行阶段和采样之后的运输阶段，均由套筒3、卸料板7和钻头10形成一个密闭空间，有效提高了采样精度，避免了采样过程漏料、混料的现象发生。
权利要求1.一种旋转开口式物料采样头，包括心轴(8)和与其对应的套筒(3)，其特征在于 所述心轴(8)的头部设置有位于套筒(3) —端外部的钻头(10)，所述钻头(10)的端面直径大于套筒(3)的外壁直径； 所述心轴(8)的中部设置有与套筒(3)内壁相配合的卸料板(7)，所述卸料板(7)、套筒(3)、以及钻头(10)的端面围合成封闭采样间(13)； 所述心轴(8)的尾部设置有连接板(14)，所述连接板(14)上设置有定位板(15)，所述定位板(15)的侧边设置有定位块(5)，所述定位块(5)与套筒(3)的筒壁上开设的定位孔(6)轴向滑动配合；所述定位板(15)通过轴承(4)与伸出套筒(3)另一端外部的活塞杆(16)相连，所述活塞杆(16)与心轴(8)同轴布置，从而可驱动钻头(10)作旋转、上行、或下行运动。
2.根据权利要求I所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述钻头(10)的端面上设置有便于所采物料进入套筒(3)中的开口槽(9)。
3.根据权利要求I或2所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述钻头(10)的工作面上设置有便于对所采物料进行破碎和导流的硬质合金螺旋线(11)。
4.根据权利要求I或2所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述心轴(8)的头部设置有凸台(12 )，所述钻头(IO )通过螺栓固定在凸台(12 )上。
5.根据权利要求3所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述心轴(8)的头部设置有凸台(12)，所述钻头(10)通过螺栓固定在凸台(12)上。
6.根据权利要求I或2所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述套筒(3)另一端设置有端盖(1)，所述活塞杆(16)穿过端盖(I)与驱动机构相连。
7.根据权利要求3所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述套筒(3)另一端设置有端盖(I)，所述活塞杆(16 )穿过端盖(I)与驱动机构相连。
8.根据权利要求4所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述套筒(3)另一端设置有端盖(I)，所述活塞杆(16 )穿过端盖(I)与驱动机构相连。
9.根据权利要求5所述的旋转开口式物料采样头，其特征在于所述套筒(3)另一端设置有端盖(I)，所述活塞杆(16 )穿过端盖(I)与驱动机构相连。
专利摘要本实用新型公开了一种旋转开口式物料采样头，包括心轴和与其对应的套筒，心轴的头部设置有位于套筒一端外部的钻头，钻头的端面直径大于套筒的外壁直径；心轴的中部设置有与套筒内壁相配合的卸料板，卸料板、套筒、以及钻头的端面围合成封闭采样间；心轴的尾部设有连接板，连接板上设有定位板，定位板的侧边设有定位块，定位块与套筒的筒壁上开设的定位孔轴向滑动配合；定位板通过轴承与伸出套筒另一端外部的活塞杆相连，活塞杆与心轴同轴布置，从而可驱动钻头作旋转、上行、或下行运动。本设计结构简单，拆换钻头便捷，能够直接采取较大粒度物料，消除采样盲区，杜绝采样过程中沾堵、混料现象，采样物料水分含量范围广，还能避免采样物料泄漏。
文档编号G01N1/08GK202693368SQ20122030475
公开日2013年1月23日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者刘洋, 严开勇, 肖扬, 鲁新义, 姜鹰, 刘永建, 汪国华, 钟毅, 夏江涛, 魏从艳 申请人:武汉钢铁(集团)公司