汽车煤无人值守采样执行机构的制作方法

本发明涉及采样技术领域，具体地说是一种汽车煤无人值守采样执行机构。

背景技术：

汽车煤少(无)人值守系统是指综合运用自动化技术、信息技术、智能化技术等，实现来煤车辆从重车入厂、验收、接卸到轻车出厂全链条少人或无人干预的管理系统，通过技术和信息化的手段，可有效降低汽车煤验收(质检和计量)全过程作业人员的劳动强度，提高验收接卸工作效率和质量，减少或规避验收接卸链条人为干预，有效防范电煤领域廉洁风险。采样环节也是汽车煤少(无)人值守系统的一部分，采样执行机构又是采样环节的重要组成部分，因此，对汽车煤无人值守采样执行机构进行研究，可提高采样时的工作效率，确保采样全面性、精准性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种汽车煤无人值守采样执行机构，用于方便对汽车煤进行采样。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：汽车煤无人值守采样执行机构，其特征是，它包括支架、固定在支架内侧的导向管、活动设置在导向管内的采样管、转动安装在采样管内的螺旋叶片、设置在支架上驱动采样管相对导向管转动的旋转机构、固定在支架顶部用于驱动采样管沿导向管轴向移动的升降机构、设置在升降机构与采样管之间的连接器、设置在连接器上用于驱动螺旋叶片旋转的采样单元。

进一步地，所述支架包括自上而下依次设置且连接为一个整体的上板、连接杆和下板。

进一步地，升降机构为油缸，油缸缸筒与上板固定连接，油缸的活塞杆与连接器固定连接。

进一步地，连接器包括上下设置的固定板和轴承，在固定板上设有与轴承内圈固定连接的固定轴，轴承外圈与采样管内壁固定连接。

进一步地，在固定轴的底部固定有安装板，安装板置于轴承内圈底部的凹槽内，并在安装板与轴承内圈之间设有螺钉。

进一步地，在采样管的外壁上设有均匀设置的齿，在导向管下部的侧壁设有侧孔，旋转机构包括固定在下板顶部的机壳、设置在机壳内的旋转电机、固定在旋转电机输出端且与采样管外壁上的齿啮合的齿轮，齿轮的一部分穿过侧孔后伸入导向管内。

进一步地，在导向管的左右两侧均设有一个旋转机构，两旋转机构同步动作。

进一步地，采样单元包括固定在轴承内圈底部的采样电机、设置在采样电机与螺旋叶片的轴之间的联轴器。

进一步地，齿与导向管内壁接触且滑动连接。

进一步地，在采样管的底部设有沿周向均匀设置的破碎齿。

本发明的有益效果是：本发明提供的汽车煤无人值守采样执行机构，可以使得采样管以一边向下移动、一边旋转的方式旋入汽车煤煤堆中，进而实现快速定位；采样管下端伸入汽车煤煤堆中后，通过螺旋叶片的旋转实现对汽车煤的吸收，进而将汽车煤卷入采样管内。齿的设置，以及破碎齿的设置对汽车煤煤块具有粉碎的作用，进而便于将样品卷入采样管内。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的剖视图；

图3为支架的俯视图；

图4为支架的正视图；

图5为采样管与导向管的装配示意图；

图6为采样管的轴向示意图；

图7为连接器的俯视图；

图8为连接器的剖视图；

图9为本发明使用状态示意图；

图中：1支架，11上板，12下板，13连接杆，14第一通孔，15第二通孔，16螺纹孔，2导向管，21侧孔，3采样管，31齿，32螺旋叶片，4油缸，41活塞杆，5连接器，51固定板，52固定轴，53轴承，531内圈，532外圈，54安装板，6采样电机，61联轴器，7机壳，71旋转电机，72齿轮，8汽车，81汽车煤。

具体实施方式

如图1至图9所示，本发明主要包括支架1、导向管2、采样管3、螺旋叶片32、升降机构、旋转机构和采样单元，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1至图4所示，支架1为本发明的基础部件，支架包括自上而下依次设置的上板11、连接杆13和下板12，其中上板和下板均为方形金属板，连接杆设置在上、下板之间并将上、下板连接固定在一起。连接杆设置有四根，且分别位于上、下板对应的四个边角位置。为增加整体的结构强度，在每相邻的两根连接杆之间还可以设置加固杆，加固杆与连接杆垂直设置。在上板的中心设有第一通孔14，在下板的中心设有第二通孔15，在第一通孔的外侧设有若干位于同一圆周上且在该圆周上均匀分布的螺纹孔16。

在支架的内侧设有导向管2，导向管为圆管，导向管的上端与上板下表面固定连接，导向管的下端与下板上表面固定连接。如图5、图6所示，在导向管的内侧设有采样管3，采样管与导向管同轴线设置。在采样管的外壁上设有若干齿31，齿沿采样管母线方向设置，齿设置在采样管外壁与导向管内壁之间，且齿与导向管内壁之间滑动连接。在采样管的内侧设有螺旋叶片32，螺旋叶片旋转时可以使得物料进入采样管内或从采样管内移出。为驱动采样管的上下移动，以便于采样管伸入汽车煤中，在支架上方设有升降机构。

如图1、图2所示，升降机构为油缸4，油缸的缸筒固定在上板顶部，且油缸竖直设置。油缸的活塞杆41穿过第一通孔后伸入支架内侧，活塞杆通过连接器与采样管连接在一起，油缸活塞杆伸缩时可以驱动采样管相对导向管的上下移动，直至采样管下端伸入汽车煤中合适的位置。为确保采样管能够顺利、快速的伸入汽车煤煤堆内进行采样，本发明设计了旋转机构，使得采样管在下移的过程中，作同步的旋转运动，这样采样管便可以更容易的伸入汽车煤煤堆中。

如图2所示，旋转机构包括固定在下板顶部的机壳7、固定在机壳内的旋转电机71、固定在旋转电机输出端的齿轮72，在导向管下部的侧壁上设有侧孔21，齿轮的一部分穿过侧孔伸入导向管内，并与采样管外壁上的齿啮合。机壳为相对采样管左右设置的一对，在采样管的左右两侧设置同步动作的两个旋转电机及齿轮，可以确保采样管受力均衡。

采样管在升降机构的作用下可以上下移动，在旋转机构的驱动下又可以在水平面内旋转，因此连接器的设计是关键，它应能保证实现活塞杆与采样管之间的连接使得采样管随活塞杆上下移动，同时又不会干涉采样管在水平面内的旋转。

如图7、图8所示，连接器5包括上下设置的固定板51和轴承53，固定板上表面与活塞杆下端固定连接，固定板下表面固定有固定轴52，固定轴与轴承53的内圈531固定连接，轴承53的外圈532与采样管的内壁固定连接。为保证固定轴与轴承内圈之间连接的牢固性，在固定轴底部设有圆形的安装板54，在轴承内圈底部设有圆形的凹槽，安装板置于该凹槽内，安装板与轴承的内圈之间通过螺钉固定连接在一起。

在升降机构的作用下，可以驱动连接器、采样管沿导向管轴向的移动；与此同时，可以启动旋转机构，驱动采样管相对导向管的旋转。采样管旋转的过程中，轴承的外圈随之同步转动，而轴承的内圈则相对活塞杆静止不动。在升降机构和旋转机构的作用下，驱动采样管一边下移、一边旋转，进而可以使得采样管快速、顺利的旋入汽车煤煤堆中。当采样管下端到达待采样位置后，升降机构和旋转机构均停止动作，此时可以对某深度的汽车煤进行采样。采样管穿过第二通孔后向下移动。

如图2所示，为驱动螺旋叶片的旋转，进而实现采样和样品的收集，在连接器与螺旋叶片之间设有采样单元，采样单元包括固定在轴承内圈底部的采样电机6、固定在采样电机输出端的联轴器61，联轴器与螺旋叶片的转轴固定连接。这样，螺旋叶片可以相对采样管转动，同时，螺旋叶片还可以采样管做同步旋转运动。

对汽车煤煤堆的某一深度进行采样后，可以通过升降机构对采样管高度位置进行调节(提升或下移)，进而对其它深度位置进行采样，进而实现全面采样。

如图9所示，使用时，装载有煤的汽车8行驶至采样单元的下方；此后，在升降机构、旋转机构和采样单元的配合作用下，采样管伸入汽车煤81煤堆中，实施采样。对某一深度位置采样完成后，螺旋叶片停止动作，此时采样管上移或下移到达其它深度位置，此时螺旋叶片再次旋转，进而对该深度位置进行采样，以此类推。当采样完成后，汽车煤样品被卷入采样管内，此时，采样管内的螺旋叶片逆向旋转，便可以将采样管内的样品倒出，倒出的样品进入溜料管内实现对样品的收集和后续处理。

为进一步便于采样管伸入汽车煤煤堆中，同时实现对煤的粉碎，便于样品进入采样管内，在采样管的底部设置破碎齿，且破碎齿沿采样管所在的圆周均匀设置，采样管旋转过程中，破碎齿可以对汽车煤进行破碎。

本发明可以使得采样管以一边向下移动、一边旋转的方式旋入汽车煤煤堆中，进而实现快速定位；采样管下端伸入汽车煤煤堆中后，通过螺旋叶片的旋转实现对汽车煤的吸收，进而将汽车煤卷入采样管内。齿的设置以及破碎齿的设置，在随着采样管旋转且下移的过程中，可以对汽车煤煤块起到粉碎的作用，进而便于将样品卷入采样管内。