专利名称：一种采样头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及采样装置技术领域，主要适用于采样头。
背景技术：
武钢现有五台煤炭采样机，均为桥式采样机，其中三台用于焦化煤炭采样，两台用于工业港。桥式采样机主要由大车、小车行走机构、采样头、给料胶带输送机、集料仓和控制系统组成，其中最为核心的设备为采样装置(采样头)，直接影响到采样的精度和准确度。目前，武钢煤采样机上使用的采样头均为短螺旋式结构，该采样头主要包括锥形破碎头、螺旋切割提升器、筒状圆周切割器、中心轴下段、空心轴下段、中心轴上段、空心轴上段、慢速齿轮、离合器、主动轴、高速齿轮和电机等部件，其具体结构如图I。其工作原理如下采样时，圆周切割器在慢速齿轮、空心轴的带动下向料层做向下圆周切割，把设定点处的物料罩住，将下部的物料与周边的物料切割开，由于筒外壁有螺纹导向带，下旋阻力小，下旋速度快。同时锥形破碎头、螺旋切割提升器在高速齿轮、中心轴的带动下向料层作向下的破碎和切割，罩在圆周切割器筒内经破碎的物料由螺旋切割提升器向上从锥形筒顶开孔处排出，同时将上次采样粘附在筒内粉料完全清除排走。到达采样点的深度时，由于离合器的失电分离，而使高速齿轮、中心轴、螺旋切割器、锥形破碎头停止旋转，存在圆周切割器筒内的物料即为这次采取的样品(筒内存料容积即子样的重量容积)。这时圆周切割器反转向上护住筒内样品退出料层向卸料点运行，到达卸料点时离合器得电，螺旋切割器作高速反转把筒内样品快速排向卸料斗，完成一个点的采样全过程，然后周而复始地在控制下完成各点的采样。在实际使用过程中，这种短螺旋采样头虽然能够采集一定粒度的样料，但是还是存在一些缺点I.时常出现粘料、堵料等情况，而且其卸料不完全，容易出现混料的情况，造成煤粉采样化验结果与实际不符；2.采样器开口尺寸小，对于大粒度的物料无法直接采入；3.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；4.采样器为开口状，在移动或提升过程中，样料丢失情况严重；5.螺旋叶片经常与物料受压摩擦，耐用度较低。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种采样头，它能有效避免采样过程中沾堵、混料现象的发生，从而大幅度提高采样效果和采样准确度。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种采样头包括伸缩油缸、旋转马达、马达齿轮、外筒、钻头、升降杆、卸料板、油缸活塞杆、外齿圈、限位块；所述伸缩油缸和所述旋转马达设置在升降机构的基座上，所述外齿圈设置在所述外筒上，所述马达齿轮从旋转马达的输出端引出，且外齿圈与马达齿轮啮合；所述油缸活塞杆从伸缩油缸的输出端引出，并与所述升降杆连接，升降杆的另一端与所述钻头连接；所述卸料板设置在升降杆上；夕卜筒与伸缩油缸连接，并将油缸活塞杆、升降杆、卸料板筒住；在外筒上开设有升降限位孔，所述限位块设置在升降杆上部板的侧面且可在所述升降限位孔内上下移动。进一步的，所述卸料板设置在升降杆上，且卸料板与升降杆垂直。进一步的，还包括防尘罩；所述防尘罩将所述旋转马达和马达齿轮罩住。进一步的，还包括轴承；所述外筒通过所述轴承与所述伸缩油缸连接。进一步的，还包括轴承定位块；所述轴承定位块为圆板结构，且固定在所述伸缩油缸上；在轴承定位块的中心开设有通孔，所述油缸活塞杆穿过所述通孔；所述轴承也与轴承定位块连接。进一步的，还包括旋转轴承、轴承盖；所述旋转轴承设置在所述油缸活塞杆的下 端，所述轴承盖将旋转轴承盖住；所述限位块设置在轴承盖的侧面，并可在所述升降限位孔内上下移动。进一步的，还包括齿形硬质合金；所述齿形硬质合金设置在所述外筒的下端。进一步的，还包括凸台；所述钻头通过所述凸台与所述升降杆的另一端连接。进一步的，在所述钻头上设置有外螺纹，所述外螺纹的材料也为硬质合金。本实用新型的有益效果在于本实用新型能有效避免采样过程中沾堵、混料现象的发生，从而大幅度提高采样效果和采样准确度。在钻头上设置有外螺纹，从而能对水分含量较小的物料及大粒度物料进行破碎和导流，减少运行阻力；在外筒的下端设置有齿形硬质合金，使外筒在下降过程中能对物料进行破碎，从而进一步减少运行阻力并保证了对大粒度物料的采样；在升降杆上设置有卸料板，可使外筒内的物料卸料完全，从而有效避免了混料和堵料的现象的发生，并具有自清洗功能；钻头通过凸台与升降杆固定，只需拆卸螺栓即可实现对钻头的装卸；采样完毕后由卸料板、外筒和钻头组成的一个密闭物料储存空间，能够有效避免采集的物料泄漏的现象的发生；在旋转马达和马达齿轮外安装有防尘罩，不仅能避免灰尘进入，而且能有效避免设备与物料发生摩擦，从而能提高采样头的使用寿命。本实用新型结构合理、效果显著、实用性强。
图I为现有的短螺旋采样头的结构示意图。图2为本实用新型实施例提供的采样头的结构示意图。其中，I-升降机构的基座，2-伸缩油缸，3-旋转马达，4-防尘罩，5-马达齿轮，6-外筒上部，7-外筒下部，8-旋转轴承，9-限位块，10-升降限位孔，11-凸台，12-齿形硬质合金，13-钻头，14-外螺纹，15-采样间，16-升降杆，17-卸料板，18-轴承盖，19-油缸活塞杆，20-轴承定位块，21-轴承，22-外齿圈。
具体实施方式
为进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的采样头的具体实施方式
及工作原理进行详细说明。[0027]由图2可知，本实用新型提供的采样头包括伸缩油缸2、旋转马达3、马达齿轮5、外筒、钻头13、升降杆16、卸料板17、油缸活塞杆19、外齿圈22、限位块9、轴承21、旋转轴承8、轴承盖18、齿形硬质合金12、轴承定位块20。外筒由外筒上部6和外筒下部7通过螺栓连接组成；伸缩油缸2和旋转马达3设置在升降机构(升降油缸、步进电机或者为导轮导链)的基座I上，外齿圈22设置在外筒上部6上，且外筒上部6与伸缩油缸2连接。马达齿轮5从旋转马达3的输出端引出，且外齿圈22与马达齿轮5啮合；油缸活塞杆19从伸缩油缸2的输出端引出，并与升降杆16连接，升降杆16的另一端与钻头13连接；卸料板17设置在升降杆16上，且卸料板17与升降杆16垂直；这时由卸料板17、外筒下部7、钻头13组成采样间15。整个外筒将油缸活塞杆19、升降杆16、卸料板17筒住，且外筒上部6通过轴承21与伸缩油缸2连接固定；轴承定位块20为圆板结构，且通过螺栓固定在伸缩油缸2上；在轴承定位块20的中心开设有通孔，油缸活塞杆19穿过通孔；轴承21也与轴承定位块20连接固定。在外筒下部7上开设有升降限位孔10，限位块9设置在升降杆16的上部板的侧面且可在升降限位孔10内上下移动。齿形硬质合金12设置在外筒下部7的下端。旋转轴承8设置在油缸活塞杆19的下端；轴承盖18将旋转轴承8盖住，并通过螺栓与升降杆16 的上部板连接；限位块9设置在轴承盖18的侧面。为了能有效避免灰尘进入本实用新型提供的采样头，并避免设备与物料发生摩擦，从而提高本实用新型提供的采样头使用寿命，在本实施例中，采用防尘罩4将旋转马达3和马达齿轮5罩住。为了实现钻头13的方便拆装，在本实施例中，钻头13通过螺栓固定在凸台11上，并通过凸台11与升降杆16的另一端连接。在实际使用时，只需拆装螺栓就可实现对钻头13的拆装。为了能使钻头13在下降过程中对物料进行破碎和导流，以减少运行阻力，在本实施例中，在钻头13上设置在外螺纹14，且外螺纹14的材料也为硬质合金。本实用新型提供的采样头在使用时，先开启升降机构，这时升降机构推动整个采样头向下做垂直运动。同时打开旋转马达3 (或者电机)，旋转马达3 (或者电机)正向旋转，旋转马达3旋转带动安装在其输出端的马达齿轮5旋转。由于外齿圈22与马达齿轮5相互啮合，故马达齿轮5啮合带动外齿圈22旋转。由于外齿圈22是安装在外筒上部6上的，所以外筒上部6也进行同步旋转，加之外筒上部6与外筒下部7是通过螺栓固结在一起的，所以整个外筒在升降机构和旋转马达3的双重作用下，做垂直向下的旋转运动。而且在外筒下部7上设置有齿形硬质合金12，所以外筒在向下运动时，齿形硬质合金12可以对煤样进行切割破碎，以减少外筒向下运动的阻力。中间轴主要由油缸活塞杆19、卸料板17和钻头13组成。当外筒旋转时，由于限位块9是安装在升降限位孔10内的，所以限位块9会随外筒一起做旋转运动，而轴承盖18和升降杆16的上部板通过螺栓固定在一起且限位块9通过螺栓固结在轴承盖18和升降杆16上部板的侧面，所以整个升降杆16会随外筒一起做垂直向下的旋转运动，从而带动升降杆16下端的钻头13 —起做垂直向下的旋转运动。由于钻头13上有外螺纹14，故可以对煤样进行切割，进一步减少了采样头向下运动的阻力。但由于旋转轴承8设置在油缸活塞杆19的下端，故油缸活塞杆19不会进行旋转运动。当整个采样头到达设定的采样区域时，升降机构停止下降，旋转马达3继续旋转。此时打开伸缩油缸2，通过伸缩油缸2控制油缸活塞杆19伸出，使整个升降杆16、卸料板17、钻头13在限位块9的导向作用下，沿着外筒上的升降限位孔10内做垂直向下的旋转运动。随着油缸活塞杆19的伸出，钻头13与外筒下部7的底面脱离，原来密闭的采样间15下端打开。当限位块9到达升降限位孔10的极限位置时，控制旋转马达3反向旋转，油缸活塞杆19缓慢收回，煤样从打开的采样间15下端的开口进入采样间15。当油缸活塞杆19回到初始位置时，采样间15的下端开口封闭，所采煤样储存在采样间15内。接着，控制升降机构向上做垂直运动，此时升降机构和旋转马达3控制整个采样头垂直旋转上升，采样工作完成。当采样头到达卸样位置时，再控制旋转马达3正向旋转，油缸活塞杆19伸出，钻头13与卸料板17同步下降旋转，采样间15下端打开，煤样在钻头13旋转的离心力以及卸料板17向下的推力作用下，完成卸料工作。本实用新型提供的采样头将采样品密封在采样间15内，不存在采取干煤、粉煤、矿粒等容易外漏的情况；外筒内的卸料板17可以上下运动，可将筒内残留样品清除，不存在沾、堵料现象；可以对水分较高的物料粒度进行采样。本实用新型结构合理、效果显著、实用性强。 最后所应说明的是，以上具体实施方式
仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种采样头，其特征在于，包括伸缩油缸、旋转马达、马达齿轮、外筒、钻头、升降杆、卸料板、油缸活塞杆、外齿圈、限位块；所述伸缩油缸和所述旋转马达设置在升降机构的基座上，所述外齿圈设置在所述外筒上，所述马达齿轮从旋转马达的输出端引出，且外齿圈与马达齿轮啮合；所述油缸活塞杆从伸缩油缸的输出端引出，并与所述升降杆连接，升降杆的另一端与所述钻头连接；所述卸料板设置在升降杆上；外筒与伸缩油缸连接，并将油缸活塞杆、升降杆、卸料板筒住；在外筒上开设有升降限位孔，所述限位块设置在升降杆上部板的侧面且可在所述升降限位孔内上下移动。
2.如权利要求I所述的采样头，其特征在于，所述卸料板设置在升降杆上，且卸料板与升降杆垂直。
3.如权利要求I所述的采样头，其特征在于，还包括防尘罩；所述防尘罩将所述旋转马达和马达齿轮罩住。
4.如权利要求I所述的采样头，其特征在于，还包括轴承；所述外筒通过所述轴承与所述伸缩油缸连接。
5.如权利要求4所述的采样头，其特征在于，还包括轴承定位块；所述轴承定位块为圆板结构，且固定在所述伸缩油缸上；在轴承定位块的中心开设有通孔，所述油缸活塞杆穿过所述通孔；所述轴承也与轴承定位块连接。
6.如权利要求I所述的采样头，其特征在于，还包括旋转轴承、轴承盖；所述旋转轴承设置在所述油缸活塞杆的下端，所述轴承盖将旋转轴承盖住；所述限位块设置在轴承盖的侧面，并可在所述升降限位孔内上下移动。
7.如权利要求I所述的采样头，其特征在于，还包括齿形硬质合金；所述齿形硬质合金设置在所述外筒的下端。
8.如权利要求I所述的采样头，其特征在于，还包括凸台；所述钻头通过所述凸台与所述升降杆的另一端连接。
9.如权利要求1-8中任意一项所述的采样头，其特征在于，在所述钻头上设置有外螺纹，所述外螺纹的材料也为硬质合金。
专利摘要本实用新型涉及采样装置技术领域，公开了一种采样头，包括伸缩油缸、旋转马达、马达齿轮、外筒、钻头、升降杆、卸料板、油缸活塞杆、外齿圈、限位块；本实用新型提供的采样头将采样品密封在采样间内，不存在采取干煤、粉煤、矿粒等容易外漏的情况；外筒内的卸料板可以上下运动，可将筒内残留样品清除，不存在沾、堵料现象；可以对水分较高的物料粒度进行采样。本实用新型结构合理、效果显著、实用性强。
文档编号G01N1/08GK202631298SQ20122033066
公开日2012年12月26日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者刘洋, 严开勇, 鲁新义, 钟毅, 李小杰, 黄柏华, 张昌强, 贾丽晖, 杨东明, 王福华 申请人:武汉钢铁(集团)公司