一种便携式自动选矿筛样装置及使用方法与流程

本发明涉及地质样品同位素分析收集领域，尤其涉及一种便携式自动选矿筛样装置及使用方法。

背景技术：

目前，地质样品的稀有气体同位素分析样品处理过程中，必须筛选出纯净的单一矿物，如石英、云母、长石和锡石等。目前通用的办法是将矿物破碎至40-80目，然后在双目镜中对单矿物进行手动筛选，但是手动筛选矿物过程中尚无较好的工具，主要采用自制简易拨片(例如刀片)对矿物进行分离，并将同一矿物进行分装。然而，矿物颗粒非常细小，不易分开且极易沾在拨片上，操作起来相当繁复；分装过程中也是手动转移至样品袋中，整个操作过程较精细，对操作人员的经验要求较高。

技术实现要素：

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种便携式自动选矿筛样装置，无需外接电源，能够随身携带，能够将人拉动手柄的能量储存在发条中，并通过限位杆进行限制，当需要对矿物进行取样时松开限位杆，发条就能释放能量带动针头旋转对矿物进行钻磨，在，需要对矿物粉末进行取样时，能够以人工方式在装置内形成真空室，利用气压将矿物粉末吸入装置的采集筒内进行储存，采集筒能进行拆卸更换，以便取样更多的矿物。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种便携式自动选矿筛样装置，包括箱体，所述箱体内部设有顶部与箱体内壁顶部活动连接的主轴一，所述主轴一底部穿过箱体内壁底部到达箱体下方，所述主轴一底部固定安装有针头，所述主轴一与箱体底部之间活动连接，所述主轴一中部外侧固定安装有与箱体右侧内壁固定连接的发条盒，所述主轴一上半部分外侧固定安装有棘轮拨片，所述棘轮拨片外侧啮合有内棘轮，所述内棘轮外侧固定安装有锥齿轮一，所述锥齿轮一下方设有安装在主轴一外侧的轴承，所述轴承外侧固定安装有固定板一，所述固定板一与锥齿轮一之间安装有支撑柱，所述锥齿轮一右端啮合锥齿轮二，所述锥齿轮二中心固定安装有主轴二，所述主轴二右端与箱体右端内壁活动连接，所述主轴二位于锥齿轮二和箱体右端内壁之间外侧固定安装有直齿轮，所述直齿轮前方设有顶部与箱体顶部内壁固定连接的双滑动杆，所述双滑动杆底部固定安装有与箱体右端内壁固定连接的支撑板一，所述双滑动杆外侧滑动连接有滑动块一，所述滑动块一顶部固定安装有提升杆，所述提升杆顶部穿过箱体顶部内壁到达箱体上方，所述提升杆顶部设有手柄一，所述滑动块一后端左半部份和右半部份分别固定安装有支撑板二，所述支撑板二之间分别安装有阻挡杆和活动杆，所述活动杆位于阻挡杆下后方，所述活动杆外侧活动连接有拨动板，所述阻挡杆能对拨动板前端进行限位阻挡，所述拨动板后端只能在上升运动时啮合并带动直齿轮一，所述发条盒下方设有固定安装在主轴一外侧的外棘轮，所述外棘轮右端啮合有限位杆，所述限位杆右端穿过箱体右端内壁到达箱体右方外，所述限位杆右端设有手柄二，所述限位杆位于外棘轮与箱体右端内壁之间外侧固定安装有固定板二，所述固定板二与箱体右端内壁之间固定安装有弹簧，所述箱体顶部右端固定安装有凹形底座，所述凹形底座四周内壁螺纹连接有采集筒，所述采集筒上半部分内壁之间设有阻隔网，所述采集筒顶部螺纹密封连接有筒体，所述筒体内壁之间设有单向阀二，所述筒体内部设有位于单向阀二上方的移动板，所述移动板外侧通过橡胶圈与筒体内壁密封，所述移动板左半部分和右半部分内部设有单向阀三，所述移动板顶部中心固定安装有顶部延伸至筒体上方的连接杆，所述连接杆顶部安装有手柄三，所述箱体内部设有位于发条盒左方的管道，所述管道上半部分内壁设有之间设有单向阀一，所述管道顶部依次穿过箱体内壁顶部、凹形底座内壁底部、筒体内壁底部后到达筒体内部，所述管道底部穿过箱体内壁底部到达箱体下方，所述管道下半部分内部设有球阀，所述球阀右端密封连接有连接杆二，所述连接杆二左端依次穿过管道左端内壁、箱体左端内壁后到达箱体左方外，所述连接杆二左方固定安装有手柄四，所述连接杆二与管道左端内壁和箱体左端内壁之间通过橡胶圈密封。

一种便携式自动选矿筛样装置的使用方法，其步骤如下：

一、蓄力：使用时向下推动手柄一，手柄一带动滑动块一顺着双滑动杆向下运动，在滑动块一向下运动时拨动板呈垂直状态不会与直齿轮啮合，当滑动块一运动到支撑板一顶部时，向上拉动手柄一，滑动块一顺着双滑动杆向上运动，在在滑动块一向上运动时拨动板与直齿轮啮合带动直齿轮旋转，直齿轮旋转带动主轴二旋转，主轴二旋转带动锥齿轮二旋转，锥齿轮二旋转带动锥齿轮一旋转，锥齿轮一旋转带动内棘轮逆时针旋转，内棘轮逆时针旋转带动棘轮拨片旋转，棘轮拨片旋转带动主轴一旋转，主轴一旋转分别带动外棘轮和发条盒内部的发条逆时针旋转，发条盒内部的发条在旋转时进行蓄力，外棘轮在逆时针旋转时，外棘轮的棘齿将限位杆向外推动，此时限位杆不会对外棘轮进行限位，当蓄力完毕时发条盒带动主轴一反向旋转，主轴一反向旋转带动外棘轮和棘轮拨片顺时针旋转，此时棘轮拨片不与内棘轮啮合，但是限位杆将外棘轮的棘齿卡住，储存发条盒的蓄力状态，综上所述，上述设施中内棘轮只在顺时针旋转的情况下，棘轮拨片才会与其啮合，外棘轮逆时针旋转时限位杆会通过弹簧紧贴外棘轮棘齿但不会影响外棘轮逆时针转动；

二：减压：将手柄三向上拉动，管道和采集筒内的空气向上运动，此时单向阀三关闭，单向阀一和单向阀二开启，管道和采集筒内的空气经过阻隔网进入筒体内部，随后将手柄三向下推动单向阀一和单向阀二关闭，单向阀三开启，将管道和采集筒内的空气排出，由于球阀阻挡气体流通，经过循环往復几次上拉和下推手柄三，管道和采集筒内部趋近于真空环境，内部有极大的负压；

三、钻磨：需要对纯净的矿物进行取样时将针头抵在矿物表面，拉动手柄二，将限位杆与外棘轮分离，发条盒释放储存的力带动主轴一逆时针旋转，主轴一逆时针旋转带动针头旋转，针头对矿物进行钻磨，主轴一逆时针旋转时棘轮拨片不会带动内棘轮旋转；当发条盒将储存的力释放完毕时，松开手柄二；

四、取样：将管道底部对准需要取样的矿石粉末，然后转动手柄四将球阀打开，外部的大气压带动空气和矿石粉末进入管道，此时单向阀一被气压冲开，矿石粉末随着空气进入采集筒，采集筒内部的阻隔网对矿石粉末进行阻挡，当采集筒内部的气压与外部趋于平衡时单向阀一关闭此时矿石粉末落入采集筒内；

五、取下：将装置倒放，通过螺纹拧下筒体，然后将采集筒从凹形底座拧下，随后在采集筒顶部和底部拧上螺纹盖进行放置储存，再取出新的采集筒装上继续采集。

本发明有益的效果是：本发明结构简单操作简便，不需要外置动力能源便能使用此设备，适用于偏远地区且便于携带，操作过程简单方便，利用气压差原理能够将钻磨后的矿物粉末快速的吸入装置内的采集筒并且进行隔离分装防止混杂，采集筒能够自行从装置上拆卸，能够一次性取样多种矿物。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中筒体局部放大图；

图3为图1中连接杆二和球阀的局部放大图；

图4为图1中锥齿轮一和内棘轮的局部放大图；

图5为图4的a向剖视图；

图6为图1中活动杆和阻挡杆的局部放大图；

图7为图6的b向剖视图；

图8为图1中外棘轮的局部放大图；

图9为图8的c向剖视图。

附图标记说明：箱体1、直齿轮2、主轴二3、锥齿轮二4、手柄一5、连接杆6、筒体7、手柄三8、支撑柱9、主轴一10、支撑板一11、手柄四12、连接杆二13、球阀14、移动板15、单向阀三16、阻隔网18、采集筒19、凹形底座20、单向阀一21、管道22、锥齿轮一23、内棘轮24、提升杆25、拨动板26、支撑板二27、活动杆28、阻挡杆29、双滑动杆30、滑动块一31、外棘轮32、限位杆33、固定板一34、轴承35、固定板二36、弹簧37、发条盒38、针头39、棘轮拨片40。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图1、2、3、4、5、6、7、8、9：本实施例中这种便携式自动选矿筛样装置，包括箱体1，所述箱体1内部设有顶部与箱体1内壁顶部活动连接的主轴一10，所述主轴一10底部穿过箱体1内壁底部到达箱体1下方，所述主轴一10底部固定安装有针头39，所述主轴一10与箱体1底部之间活动连接，所述主轴一10中部外侧固定安装有与箱体1右侧内壁固定连接的发条盒38，所述主轴一10上半部分外侧固定安装有棘轮拨片40，所述棘轮拨片40外侧啮合有内棘轮24，所述内棘轮24外侧固定安装有锥齿轮一23，所述锥齿轮一23下方设有安装在主轴一10外侧的轴承35，所述轴承35外侧固定安装有固定板一34，所述固定板一34与锥齿轮一23之间安装有支撑柱9，所述锥齿轮一23右端啮合锥齿轮二4，所述锥齿轮二4中心固定安装有主轴二3，所述主轴二3右端与箱体1右端内壁活动连接，所述主轴二3位于锥齿轮二4和箱体1右端内壁之间外侧固定安装有直齿轮2，所述直齿轮2前方设有顶部与箱体1顶部内壁固定连接的双滑动杆30，所述双滑动杆30底部固定安装有与箱体1右端内壁固定连接的支撑板一11，所述双滑动杆30外侧滑动连接有滑动块一31，所述滑动块一31顶部固定安装有提升杆25，所述提升杆25顶部穿过箱体1顶部内壁到达箱体1上方，所述提升杆25顶部设有手柄一5，所述滑动块一31后端左半部份和右半部份分别固定安装有支撑板二27，所述支撑板二27之间分别安装有阻挡杆29和活动杆28，所述活动杆28位于阻挡杆29下后方，所述活动杆28外侧活动连接有拨动板26，所述阻挡杆29能对拨动板26前端进行限位阻挡，所述拨动板26后端只能在上升运动时啮合并带动直齿轮一2，所述发条盒38下方设有固定安装在主轴一10外侧的外棘轮32，所述外棘轮32右端啮合有限位杆33，所述限位杆33右端穿过箱体1右端内壁到达箱体1右方外，所述限位杆33右端设有手柄二38，所述限位杆33位于外棘轮32与箱体1右端内壁之间外侧固定安装有固定板二36，所述固定板二36与箱体1右端内壁之间固定安装有弹簧37，所述箱体1顶部右端固定安装有凹形底座20，所述凹形底座20四周内壁螺纹连接有采集筒19，所述采集筒19上半部分内壁之间设有阻隔网18，所述采集筒19顶部螺纹密封连接有筒体7，所述筒体7内壁之间设有单向阀二17，所述筒体7内部设有位于单向阀二17上方的移动板15，所述移动板15外侧通过橡胶圈与筒体7内壁密封，所述移动板15左半部分和右半部分内部设有单向阀三16，所述移动板15顶部中心固定安装有顶部延伸至筒体7上方的连接杆6，所述连接杆6顶部安装有手柄三8，所述箱体1内部设有位于发条盒38左方的管道22，所述管道22上半部分内壁设有之间设有单向阀一21，所述管道22顶部依次穿过箱体1内壁顶部、凹形底座20内壁底部、筒体7内壁底部后到达筒体7内部，所述管道22底部穿过箱体1内壁底部到达箱体1下方，所述管道22下半部分内部设有球阀14，所述球阀16右端密封连接有连接杆二13，所述连接杆二13左端依次穿过管道22左端内壁、箱体1左端内壁后到达箱体1左方外，所述连接杆二13左方固定安装有手柄四12，所述连接杆二13与管道22左端内壁和箱体1左端内壁之间通过橡胶圈密封。

参照附图1、2、3、4、5、6、7、8、9：一种便携式自动选矿筛样装置的使用方法，其步骤如下：

一、蓄力：使用时向下推动手柄一5，手柄一5带动滑动块一31顺着双滑动杆30向下运动，在滑动块一31向下运动时拨动板26呈垂直状态不会与直齿轮2啮合，当滑动块一31运动到支撑板一11顶部时，向上拉动手柄一5，滑动块一31顺着双滑动杆30向上运动，在在滑动块一31向上运动时拨动板26与直齿轮2啮合带动直齿轮2旋转，直齿轮2旋转带动主轴二3旋转，主轴二3旋转带动锥齿轮二4旋转，锥齿轮二4旋转带动锥齿轮一23旋转，锥齿轮一23旋转带动内棘轮24逆时针旋转，内棘轮24逆时针旋转带动棘轮拨片40旋转，棘轮拨片40旋转带动主轴一10旋转，主轴一10旋转分别带动外棘轮32和发条盒38内部的发条逆时针旋转，发条盒38内部的发条在旋转时进行蓄力，外棘轮32在逆时针旋转时，外棘轮32的棘齿将限位杆33向外推动，此时限位杆33不会对外棘轮32进行限位，当蓄力完毕时发条盒38带动主轴一10反向旋转，主轴一10反向旋转带动外棘轮32和棘轮拨片40顺时针旋转，此时棘轮拨片40不与内棘轮24啮合，但是限位杆33将外棘轮32的棘齿卡住，储存发条盒38的蓄力状态；

二：减压：将手柄三8向上拉动，管道22和采集筒19内的空气向上运动，此时单向阀三16关闭，单向阀一21和单向阀二17开启，管道22和采集筒19内的空气经过阻隔网18进入筒体7内部，随后将手柄三8向下推动单向阀一21和单向阀二17关闭，单向阀三16开启，将管道22和采集筒19内的空气排出，由于球阀14阻挡气体流通，经过循环往復几次上拉和下推手柄三8，管道22和采集筒19内部趋近于真空环境，内部有极大的负压；

三、钻磨：需要对纯净的矿物进行取样时将针头39抵在矿物表面，拉动手柄二38，将限位杆33与外棘轮24分离，发条盒38释放储存的力带动主轴一10逆时针旋转，主轴一10逆时针旋转带动针头39旋转，针头39对矿物进行钻磨，主轴一10逆时针旋转时棘轮拨片40不会带动内棘轮24旋转；当发条盒38将储存的力释放完毕时，松开手柄二38；

四、取样：将管道22底部对准需要取样的矿石粉末，然后转动手柄四12将球阀14打开，外部的大气压带动空气和矿石粉末进入管道22，此时单向阀一21被气压冲开，矿石粉末随着空气进入采集筒19，采集筒19内部的阻隔网18对矿石粉末进行阻挡，当采集筒19内部的气压与外部趋于平衡时单向阀一21关闭此时矿石粉末落入采集筒19内；

五、取下：将装置倒放，通过螺纹拧下筒体7，然后将采集筒19从凹形底座20拧下，随后在采集筒19顶部和底部拧上螺纹盖进行放置储存，再取出新的采集筒19装上继续采集。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。