一种矿物采样装置及采样方法与流程

1.本技术涉及矿物质量检测的领域，尤其是涉及一种矿物采样装置及采样方法。


背景技术：

2.目前在煤炭的生产单位产出煤后或者在用煤单位买进煤炭时一般需要对煤炭进行采样检测，检测煤炭的质量状况，煤炭检测的对象有水分、灰分、挥发分和发热量等指标，煤炭的质量直接影响到煤炭的价格。
3.在检测过程中首先需要进行采样，采样方法也会对煤炭整体质量的判断产生较大的影响，现有的煤炭采样一般在汽车或者火车车厢内直接进行，通过螺旋输送装置或者挖斗在煤堆上进行取样。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为螺旋输送装置和挖斗取样的方式只能对煤堆表层进行取样，煤堆表层煤炭的检测数据难以反映所有煤炭的质量水平，例如在运输过程中，表层煤炭的水分蒸发较多，较为干燥，而底层煤炭中会蓄积较多的水，导致检测结果误差较大。


技术实现要素：

5.为了提升煤炭检测的准确度，本技术提供一种矿物采样装置及采样方法。
6.一方面，本技术提供的一种矿物采样装置，采用如下的方案：一种矿物采样装置，包括:采样装置，所述采样装置包括采样管和驱使采样管升降的升降组件，所述采样管内沿长度方向设置有若干采样节，所述采样节与所述采样管滑动配合，所述采样管的底端形成有采样口，采样口上设置有用于对采样节进行支撑的采样头，所述采样头与所述采样管可拆卸配合；收集装置，所述收集组件包括收集座，所述收集座上设置一个支撑柱和多个定位柱，支撑柱与定位柱平行设置，支撑柱与定位柱之间形成用于容纳采样节的定位空间，所述收集座上设置有用于将采样头从采样管上分离的拆卸组件，所述支撑柱由多个支撑节首尾连接拼接形成，最靠近收集座的支撑节与收集座转动配合，所述支撑节长度与所述采样节相同，所述支撑节上设置有支撑板；转向装置，用于驱使采样装置旋转，使采样管的位置在矿物堆和收集座之间切换。
7.通过采用上述技术方案，在采样时，升降组件能够带动采样管升降，使采用管插入到矿物堆的深层进行取样，矿物会通过采样口进入到采样节内，转向组件能够驱使采样装置移动，采样管移动到收集装置上方，接着拆卸组件能够使采样头和采样管分离，在重力的作用下，采样节能够从采样管内滑出，落在收集座上，此时旋转支撑柱能够使支撑板插入到相邻的采样节之间，将不同采样节直接的矿物隔离开来，移动采样节时，将采样节和位于采样节对应的支撑节同步移动，能够避免采样节内的矿物掉落，能够对每个采样节内的矿物分别进行检测，检测精度较高。
8.可选的，所述采样头和采样管上共同穿设有定位销，所述定位销与所述采样管垂直设置，所述拆卸组件包括固定收集座上的伸缩驱动件，所述伸缩驱动件与所述定位柱垂直设置，所述伸缩驱动件的用于将定位销顶出。
9.通过采用上述技术方案，在需要拆卸采样头时，伸缩驱动件能够自动将定位销顶出，拆卸较为方便。
10.可选的，所述升降组件包括立柱，所述立柱上转动连接有丝杆，所述丝杆上螺纹连接有升降座，所述采样管与所述升降座固定连接，所述立柱上设置有驱使所述丝杆旋转的第一驱动源。
11.通过采用上述技术方案，第一驱动源能够带动丝杆旋转，进入通过丝杆与升降座的螺纹配合带动升降座升降，升降座能够带动采样管同步移动，通过丝杆传动，传动较为准确，同时易于对采样管升降的高度进行控制。
12.可选的，所述转向装置包括采样座，所述立柱转动设置在所述采样座上，所述采样座上转动连接有第一齿轮，所述立柱上设置有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，采样座上设置有驱使所述第一齿轮旋转的第二驱动源。
13.通过采用上述技术方案，第二驱动源能够带动第一齿轮旋转，进而通过第一齿轮和第二齿轮的啮合带动立柱旋转，立柱旋转时能够带动整个采样装置旋转，通过齿轮传动的方式，便于对立柱旋转的角度进行精确控制，使取样管能够准确进入到定位空间内。
14.可选的，所述支撑节的一端设置有插接柱，另一端设置有与插接柱匹配的插接槽，当支撑节首尾连接时，支撑节上的插接柱插接于相邻支撑节的插接槽内。
15.通过采用上述技术方案，在连接支撑节时，通过支撑节本身的结构即可完成拼接，使用较为方便，同时支撑节两端结构不同，使支撑节不易装反。
16.可选的，所述支撑板与所述采样管的轴线垂直设置，所述支撑板与所述支撑节之间设置有连接板。
17.通过采用上述技术方案，能够使支撑板对采样节进行支撑时，能够完全覆盖采样节的底端端面，不易泄漏，同时连接板能够使支撑板在直径较小时也能够覆盖采样节的端面，避免支撑板直接过大导致旋转过程中与立柱发生干涉。
18.可选的，所述支撑节上设置有锁紧组件，所述锁紧组件包括螺纹连接在支撑节上的锁紧螺栓，所述锁紧栓穿过所述支撑节侧壁与所述插接柱接触。
19.通过采用上述技术方案，在需要同时移动多个采样节时，能够旋转锁紧螺栓时，使锁紧螺栓抵紧在插接柱上，相邻的支撑节能够连接为一体，移动时较为稳定。
20.可选的，所述采样头呈中空设置，所述采样头的外壁呈锥面，且所述采样头远离所述采样管的一端外径较小。
21.通过采用上述技术方案，呈锥形设置的采样头在插入到矿物堆时能够减小阻力，进而降低驱动源的功耗。
22.另一方面，本技术还提供一种矿物采样采样方法，包括如下步骤：通过升降组件驱动采样管向下移动，使采样管插入到矿物堆内；通过升降组件驱动采样管向上移动，使装有矿物的采样管脱离矿物堆；通过转向组件驱使采样管旋转，使采样管移动到收集座上方，使用升降组件驱动采样管向下移动，使采样管移动到定位空间内；
通过拆卸组件使采样头和采样管分离，通过升降组件驱动采样管向上移动，使采样管和采样节分离，采样管向上移动，采样节留在定位空间内；旋转支撑柱能够使支撑板插入到相邻的采样节之间，将不同采样节之间的矿物隔离开来。
附图说明
23.图1是本技术实施例一种矿物采样装置的立体结构示意图；图2是图1中采样管和采样头的剖面结构示意图；图3是图1中采样头的结构示意图；图4是图1中支撑柱的爆炸结构示意图；图5是图1中收集装置的支撑板旋转到定位空间内的结构示意图。
24.附图标记说明：1、采样座；2、收集座；3、采样装置；31、采样管；32、立柱；33、丝杆；34、第一电机；35、升降座；4、收集装置；41、支撑柱；42、定位柱；43、连接板；44、支撑板；5、转向装置；51、第二电机；52、第一齿轮；53、第二齿轮；6、采样节；7、定位环；8、采样头；9、定位销；10、伸缩驱动件；11、支撑节；12、插接柱；13、插接槽；14、锁紧螺栓。
具体实施方式
25.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
26.本技术实施例公开一种矿物采样装置及采样方法。
27.参照图1，一种矿物采样装置，包括采样座1和收集座2，采样座1上设置有用于采样的采样装置3，收集座2上设置有用于对采样的矿物进行收集的收集装置4，采样座1上还设置有转向装置5，转向装置5能够驱使采样装置3在矿物堆和收集座2之间移动，使采样装置3采样的矿物输送到收集装置4上。
28.采样装置3包括采样管31和驱使采样管31升降的升降组件，升降组件包括竖直设置的立柱32，立柱32上转动连接有丝杆33，立柱32的顶部固定安装有第一电机34，第一电机34的输出轴与立柱32同轴连接，第一电机34接通外部电源时能够带动丝杆33旋转。丝杆33上螺纹连接有升降座35，升降座35一端抵接在立柱32上，与立柱32滑动配合，以限制升降座35的转动；升降座35远离立柱32的一端与采样管31固定连接，丝杆33旋转时，通过螺纹配合，升降座35能够沿立柱32长度方向平移，进而带动采样管31升降。
29.参照图1，立柱32的底端固定套设有轴承，轴承的外圈固定在采样座1上，使立柱32能够相对采样座1旋转，转向装置5包括固定在采样座1上的第二电机51，第二电机51的输出轴上固定有第一齿轮52，立柱32上固定有与第一齿轮52啮合的第二齿轮53，第二电机51接通外部电源时能够带动第一齿轮52旋转，进而通过第一齿轮52和第二齿轮53的啮合带动立柱32旋转。
30.第一齿轮52与第二齿轮53的齿数比为1:3，使得第一齿轮52和第二齿轮53传动时能够起到减速并增加力矩的作用。
31.参照图1和图2，采样管31为圆管，采样管31的顶端设置有端盖，端盖与采样管31螺纹配合，能够进行拆卸，采样管31内沿长度方向设置有若干采样节6，采样节6与采样管31滑动配合，采样管31的底端形成有采样口，采样口上设置有用于对采样节6进行支撑的采样头
8，采样头8与采样管31可拆卸配合，当将采样头8拆下后，采样节6能够在重力的作用下向下移动，脱离采样管31。
32.参照图2和图3，采样头8呈中空设置，内径与采样节6的内径一致，采样头8的外壁呈锥面，且采样头8远离采样管31的一端外径较小，使采样头8插入到矿石内时受到的阻力较小。
33.采样头8的一端形成有定位环7，定位环7插入到采样管31内与采样节6接触，对采样节6进行支撑，定位环7上和采样管31上开设有两组对应设置的销孔， 两组销孔内各自穿设有一个定位销9，两定位销9的轴线重合，且定位销9与采样管31垂直设置。
34.参照图1和图4，收集组件包括一个支撑柱41和两个定位柱42，支撑柱41和定位柱42均与收集座2垂直设置，且支撑柱41和定位柱42之间形成用于容纳采样节6的定位空间，当采样节6竖直摆放在定位空间内时，支撑柱41和定位柱42能够起到限位作用，避免采样节6倾倒。
35.收集座2上设置有用于将采样头8从采样管31上分离的拆卸组件，拆卸组件包括固定收集座2上的伸缩驱动件10，伸缩驱动件10可以是气缸或者液压缸，当采样管31移动到定位空间内时，伸缩驱动件10的轴线与定位销9重合，伸缩驱动件10伸缩时能够将定位销9从销孔中推出，进而使采样头8和采样管31分离。
36.支撑柱41由多个支撑节11首尾连接拼接形成，且支撑节11的长度与采样节6的长度相同，其中位于最底端的支撑柱41与收集座2转动配合。支撑节11的一端设置有插接柱12，另一端设置有与插接柱12匹配的插接槽13，当支撑节11首尾连接时，支撑节11上的插接柱12插接于相邻支撑节11的插接槽13内，插接柱12呈长方体形，使得相邻的支撑节11之间不会发生相对转动，转动一个支撑节11时，所以支撑节11都会同步旋转。
37.参照图5，支撑节11上设置有连接板43，连接板43远离支撑节11的一端固定有支撑板44，支撑板44与采样管31的轴线垂直设置，旋转支撑节11时，支撑板44能够插入到相邻的两个采样节6之间，对采样节6进行隔离。在需要将采样的矿物移动到检测室时，能够将采样节6和对应的支撑节11一起移动，支撑节11上的支撑板44能够起到支撑作用，避免采样节6内的矿物掉落。
38.参照图4，支撑节11上设置有锁紧组件，锁紧组件包括螺纹连接在支撑节11上的锁紧螺栓14，锁紧栓穿过支撑节11侧壁与插接柱12接触，当需要同时移动多个采样节6时，通过锁紧螺栓14将对应的支撑节11连接在一起，移动起来更加稳定。
39.本方案的实施原理为：在采样时，升降组件能够带动采样管升降，使采用管插入到矿物堆的深层进行取样，矿物会通过采样口进入到采样节内，转向组件能够驱使采样装置移动，采样管移动到收集装置上方，接着拆卸组件能够使采样头和采样管分离，在重力的作用下，采样节能够从采样管内滑出，落在收集座上，此时旋转支撑柱能够使支撑板插入到相邻的采样节之间，将不同采样节直接的矿物隔离开来，移动采样节时，将采样节和位于采样节对应的支撑节同步移动，能够避免采样节内的矿物掉落，能够对每个采样节内的矿物分别进行检测，检测精度较高。
40.本技术还公开了一种矿物采样采样方法，包括如下步骤：步骤001：通过升降组件驱动采样管31向下移动，使采样管31插入到矿物堆内；步骤002：通过升降组件驱动采样管31向上移动，使装有矿物的采样管31脱离矿物
堆；步骤003：通过转向组件驱使采样管31旋转，使采样管31移动到收集座2上方，使用升降组件驱动采样管31向下移动，使采样管31移动到定位空间内；步骤004：通过拆卸组件使采样头8和采样管31分离，通过升降组件驱动采样管31向上移动，使采样管31和采样节6分离，采样管31向上移动，采样节6留在定位空间内；步骤005：旋转支撑柱41，使支撑板44插入到相邻的采样节6之间，将不同采样节6直接的矿物隔离开来，在需要将采样的矿物移动到检测室时，能够将采样节6和对应的支撑节11一起移动。
41.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。