一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的制作方法

1.本实用新型涉及固体矿物的采样技术领域，尤其涉及一种新型固体矿物液压深层采样铲斗。


背景技术：

2.矿石类固体矿物的大宗物料在生产、贸易以及使用过程中，均需要对其品质进行检测。在进行品质检测时，需要从一批物料中获得一个试验结果以代表整批采样物料的试样，目前以机械采样装置最为可靠，能够有效避免人工采样中的不公正行为造成的样品代表性差等问题。以煤炭为例，机械化采样主要有移动煤流采样方法和静止煤采样方法两种。目前静止煤采样方法中最常用螺旋采样头进行全深度或一定深度采样，也有少部分企业采用智能机器人手臂进行表层采样。
3.实际应用中，螺旋采样的方法存在以下几个主要问题：
4.(1)依据国标gb/t 19494.1的要求，螺旋采样器的螺距和环距(轴与桶壁的距离)一般为被采样标称最大粒度的3倍。只有采集小于30mm粒度范围的物料时才能保证所采样品的代表性。常见的螺旋采样器管壁直径一般为220mm～300mm，半径最大为150mm，扣除中间螺旋轴的半径厚度，距离不足150mm，只能满足采集＜50mm粒度的物料。难以满足一些企业希望采集50～200mm粒度固体矿物的要求。
5.(2)螺旋采样头钻入矿物层中，若碰到大块矿物压在管壁中间时，整个采样器都将无法继续下钻，被迫移位或将大块物料挤出采样区，从而使采样有选择性而带来系统误差。对于煤炭等脆性物料，则会造成采样过程中物料的提前破碎，如若采集铁矿石等坚硬固体矿物，则更容易磨损器械或发生安全事故。在冬季，对于坚硬冻煤，更是难以发挥作用。
6.(3)采样效率低。采集一个子样需要数分钟时间，难以满足现在普遍要求装车过程不停车采样或者10～20s采集一个子样的要求。
7.智能机器人手臂采样，具有采样时间短、占地面积小、不影响车辆正常运行、采样点随机布置、智能化程度高等优势。但因为动力不足，只适合采集表层固体矿物样品，这不符合国家标准要求，采集的样品难具有代表性，仅适用于煤炭领域，不适用于铁矿石等坚硬固体矿物，且在冬季难以发挥作用。
8.在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

9.为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的用于固体矿物的采样铲斗能够符合国标真正意义上的随机采样要求的新型大尺寸采样铲，能够采集一定深度、粒度范围不受限制、子样采样量可控，不过量采集且不破坏原始粒度，能够满足煤炭、岩石、金属矿石等多种固体矿物的采样需求，可以实现冻煤采样。
10.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
11.本实用新型的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗包括：
12.斗底板，其包括前部、圆弧连接部和背板部，依次连接的前部、圆弧连接部和背板部构成u形结构，所述斗底板自背板部向前部逐渐变窄，
13.第一挡板，其自所述斗底板的一侧延伸，所述第一挡板具有中空的第一天窗和靠近所述前部的第一挡片，
14.第二挡板，其自所述斗底板的另一侧延伸，所述第二挡板具有中空的第二天窗和靠近所述前部的第二挡片，所述第二挡板相对所述第一挡板布置。
15.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，所述第一天窗的底部和顶部分别固定第一底部侧边横板和第一顶部侧边横板，和/或所述第二天窗的底部和顶部分别固定第二底部侧边横板和第二顶部侧边横板。
16.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，所述第一挡片固定于第一顶部侧边横板，和/或所述第二挡片固定于第二顶部侧边横板。
17.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，所述第一挡片与第一顶部侧边横板在一个平面内，突出方向与采样铲斗的开口方向一致，和/或所述第二挡片挡片与第二顶部侧边横板在一个平面内，突出方向与采样铲斗的开口方向一致。
18.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，所述第一挡板和第二挡板各自数量均至少为1个，并可呈一定角度倾斜设置，所述第一天窗和第二天窗各自数量均至少为1个。
19.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，采样铲斗还包括至少一个斗齿，其连接于并均匀排布于所述前部。
20.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，所述第一挡板和第二挡板相当于斗底板对称布置。
21.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，圆弧连接部和前部设有至少一个横向或纵向的加强板条。
22.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，所述加强板条阵列分布于斗底板的底表面。
23.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，所述背板部设有连接液压机械臂或机器人机械臂的连接件。
24.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗，具有以下有益效果：本实用新型结构简洁合理，易于维护。本实用新型采样铲斗的斗底板自背板部向前部逐渐变窄，以及采样铲斗左右两侧的天窗设计，均可显著降低斗体的容积和自身重量，在采集物料时，多余物料会从天窗处流出，仅保留与底部侧边横板同高的底部物料，降低设备负担的同时可防止子样过量采集。在液压机械臂的强大驱动力下，能够深入固体矿物层深部进行快速采集，满足任意粒度的采样要求，且采样量可控，并能够保证采样的代表性。本实用新型提供的采样铲的斗齿为破冻土斗齿，具有松动冻煤功能。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载
的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是用于固体矿物的采样铲斗的结构示意图；
27.图2是用于固体矿物的采样铲斗的侧视示意图。
28.图3是用于固体矿物的采样铲斗的背面结构示意图。
29.图4是用于固体矿物的采样铲斗正面结构示意图。
30.图5是用于固体矿物的采样铲斗与液压机械臂的配合示意图。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
32.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
37.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
38.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
39.如图1-5所示，在一个实施例中，本实用新型的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗中，
40.斗底板1，其包括前部2、圆弧连接部3和背板部16，依次连接的前部2、圆弧连接部3和背板部16构成u形结构，所述斗底板1自背板部16向前部2逐渐变窄，
41.第一挡板4，其自所述斗底板1的一侧延伸，所述第一挡板4具有中空的第一天窗5和靠近所述前部2的第一挡片6，
42.第二挡板7，其自所述斗底板1的另一侧延伸，所述第二挡板7具有中空的第二天窗8和靠近所述前部2的第二挡片9，所述第二挡板7相对所述第一挡板4布置。
43.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，所述第一天窗5的底部和顶部分别固定第一底部侧边横板10和第一顶部侧边横板11，和/或所述第二天窗8的底部和顶部分别固定第二底部侧边横板12和第二顶部侧边横板13。
44.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，所述第一挡片6固定于第一顶部侧边横板11，和/或所述第二挡片9固定于第二顶部侧边横板13。
45.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，所述第一挡片6与第一顶部侧边横板11在一个平面内，突出方向与采样铲斗的开口方向一致，和/或所述第二挡片9挡片与第二顶部侧边横板13在一个平面内，突出方向与采样铲斗的开口方向一致。
46.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，所述第一挡板和第二挡板各自数量均至少为1个，并可呈一定角度倾斜设置，所述第一天窗和第二天窗各自数量均至少为1个。
47.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，采样铲斗还包括至少一个斗齿14，其连接并均匀排布于所述前部2。
48.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，所述第一挡板4和第二挡板7相当于斗底板1对称布置。
49.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，圆弧连接部3和前部2设有至少一个横向或纵向的加强板条15。
50.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，所述加强板条阵列分布于斗底板1的底表面。
51.所述的一种新型固体矿物液压深层采样铲斗的优选实施例中，所述背板部16设有连接液压机械臂或机器人机械臂的连接件。
52.在一个实施例中，用于固体矿物的采样铲斗包括斗底板1和左右两侧的挡板，斗底板1呈u形，包括斗底板1前部2、斗底板1圆弧连接部3和斗底板1背板部16，斗底板1自背板部16向前部2逐渐变窄；左右两侧的挡板并不会将左右两侧完全封闭，挡板可呈一定角度倾斜设置，在挡板之间开有天窗，该设计可便于采样过程中推开铲斗附近物料，减小采样过程压力，同时多余样品可从天窗空隙中漏出，控制采样质量。为了增强两侧挡板的强度，在两侧挡板天窗的下端和上端均加固了底部侧边横板和顶部侧边横板。
53.斗底板1前部2连接有多个斗齿14。在斗底板1圆弧连接部3和斗底板1前部2的板面上焊接有不少于一条横向或纵向加强板条15。左右两个顶部侧边横板在靠近斗齿14的位置
上固定有挡片，挡片与侧边横板在一个平面内，突出方向与铲斗的开口方向一致，挡片的作用主要在于采样时防止排除大块物料，确保任意粒度物料都有几率被采集到。本实用新型提供的新型采样铲采用液压机械臂作为载体，并为采样铲采集样品提供强大动力。
54.采样铲斗的斗底板1自背板部16向前部2逐渐变窄，以及采样铲斗左右两侧的天窗设计，均可显著降低斗体的容积和自身重量，在采集物料时，多余物料会从天窗处流出，仅保留与底部侧边横板同高的底部物料，降低设备负担的同时可防止子样过量采集。
55.采样作业时，新型采样铲斗在液压机械臂强大动力的驱动下，伸入固体矿物层深部，与铲斗连接的油缸逐渐收缩，铲斗回收至紧贴液压臂下部位置，样品进入采样铲斗内；随后，液压机械臂将采样铲从固体矿物层中提出，随着采样铲离开固体矿物层，多余的物料从新型采样铲两端天窗处快速掉落，仅保留铲底部分物料，实现子样容积可控，不过量采集。
56.在一个实施例中，多个斗齿14为坚硬的破冻土斗齿14，具有松动冻煤的能力。位于圆弧连接部3和前部2的斗底板1板面上焊接有不少于一条横向或纵向的加强板条，左右两个顶部侧边横板在靠近斗齿14的位置上固定有挡片，挡片与侧边横板在一个平面内，突出方向与铲斗的开口方向一致。采样铲斗采用液压机械臂或机器人机械臂作为动力载体。
57.最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
58.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。