專利名稱：螺旋切割式全柱狀采樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種固體顆粒物料的采樣裝置，具體涉及螺旋切割式采樣器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)火車、汽車裝載的靜止?fàn)顟B(tài)物料進(jìn)行機(jī)械采樣，按國(guó)家有關(guān)鐵礦石取樣和制樣方法的標(biāo)準(zhǔn)要求，必須從物料表面到底部(即穿透料層整個(gè)厚度)并采取全柱狀樣品，目前的此類采樣裝置，采樣器的外筒不旋轉(zhuǎn)，內(nèi)螺旋提升器頭部雖設(shè)有破碎裝置，但都起不到破碎作用，存在無(wú)法解決采取物料中大而硬的塊狀物料(如煤矸石)和采取濕物料形成粘堵以致造成樣品相互污染等缺陷，更不用說(shuō)采取凍結(jié)和板結(jié)堅(jiān)實(shí)的物料。因此，造成所采集到的樣品缺乏代表性、無(wú)法滿足有關(guān)采樣的標(biāo)準(zhǔn)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不受物料粒度及水分影響，能在火車、汽車車廂內(nèi)所載物料從表面到底部(即穿透料層整個(gè)厚度)進(jìn)行快速、準(zhǔn)確地采取全柱狀樣品，且具有切割破碎功能，能對(duì)凍結(jié)和板結(jié)堅(jiān)實(shí)的物料進(jìn)行樣品采取，具有自清洗而不會(huì)造成樣品相互污染的功能，不會(huì)造成堵塞的螺旋切割式全柱狀采樣器。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的螺旋切割式全柱狀采樣器，包括傳動(dòng)軸和采樣器，所述的傳動(dòng)軸由中心軸和空心軸構(gòu)成，空心軸通過(guò)軸承套置于中心軸外周，所述的采樣器由圓筒切割器和安裝于圓筒切割器內(nèi)的螺旋切割提升器組成，螺旋切割提升器與中心軸以聯(lián)軸器連接，圓筒切割器與空心軸緊固連接，所述的圓筒切割器為圓柱筒狀，筒底周邊均勻鑲有硬質(zhì)合金鋸齒，其筒壁上部均布有2～4個(gè)排料口，在排料口處設(shè)有集料斗，集料斗下方設(shè)有閘門(mén)。
作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的圓筒切割器由位于上部的上圓柱筒和與其相連的底端周邊均勻鑲有硬質(zhì)合金鋸齒的圓柱筒切割段組成，上圓柱筒通過(guò)其上設(shè)置的法蘭與空心軸緊固連接，圓柱筒切割段與上圓柱筒通過(guò)螺紋緊固連接，在上圓柱筒上設(shè)有支承螺旋切割提升器的軸承座，上圓柱筒筒壁上部均布有2-4個(gè)排料口。
所述的螺旋切割提升器由螺旋提升器、切割頭和破碎頭組成，所述的螺旋提升器由實(shí)心軸和設(shè)置于實(shí)心軸外壁上的螺旋提升片構(gòu)成，所述的實(shí)心軸以聯(lián)軸器與中心軸連接，所述的切割頭位于螺旋提升片的下方，由螺紋緊固于實(shí)心軸的下段，螺旋提升片與切割頭之間設(shè)有調(diào)整墊片，所述的破碎頭位于切割頭的下方，緊固于實(shí)心軸的下端部。
所述的切割頭為螺旋鉆花狀，其螺旋角與螺旋提升器的螺旋提升片的螺旋角一致，切割物料的主刃成平直狀或齒狀。
所述的破碎頭與螺旋切割提升器的實(shí)心軸下端部通過(guò)鍵銷連接，并用止動(dòng)螺栓在實(shí)心軸下端定位槽內(nèi)作軸向定位。
所述的破碎頭為方錐形破碎頭或雙刃錐形破碎頭，所述的方錐形破碎頭的上部為方形柱狀，順柱體的四棱鑲有硬質(zhì)合金刃條，下部為方錐體，其錐尖順錐棱的下端鑲有硬質(zhì)合金錐狀刃塊；所述的雙刃錐形破碎頭的上部為帶有二條棱的異形柱狀，順柱體的二棱鑲有硬質(zhì)合金刃條，其下部為錐形，錐尖順錐棱的下端鑲有硬質(zhì)合金錐狀刃塊。
所述的螺旋切割式全柱狀采樣器的長(zhǎng)度是根據(jù)物料的裝載深度所決定，其圓筒切割器的內(nèi)徑與相應(yīng)的螺旋切割提升器的外徑、切割頭的外徑均是根據(jù)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由物料標(biāo)稱最大粒度的因素所決定。圓筒切割器與螺旋切割提升器是差速反向旋轉(zhuǎn)的，其轉(zhuǎn)速取決于物料的干濕程度(即表面水份的含量)和粒度。
本實(shí)用新型的有益效果在于由于本實(shí)用新型的采樣器，由圓筒切割器和安裝于圓筒切割器內(nèi)的螺旋切割提升器組成，圓筒切割器為圓柱筒狀，可根據(jù)不同的采樣要求設(shè)置其長(zhǎng)度及筒徑以采取滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的全柱狀樣品，采樣時(shí)，對(duì)于圓筒切割器所罩圍住的采樣部位，無(wú)論有多大粒度的顆料，均可由圓筒切割器筒底鑲有的硬質(zhì)合金鋸齒及安裝于圓筒切割器內(nèi)部的螺旋切割提升器底端的切割頭與破碎頭進(jìn)行旋轉(zhuǎn)式切割破碎，鉆進(jìn)采樣，消除了大而硬的塊狀物所造成的卡澀及采集不到的困難。
由于采樣器的圓筒切割器與螺旋切割提升器為差速反向旋轉(zhuǎn)的，從而加大了筒體壁與螺旋葉片之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，因此物料提升時(shí)，克服其摩擦阻力后，其提升速度相應(yīng)加大，改善了提升作用。同時(shí)由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度加大，減少了物料粘附停留時(shí)間，附著力減少，改善了采樣時(shí)的粘附狀況，減少了粘附物。
由于上述的粘附物減少，在下一次采樣過(guò)程中，利用物料的摩擦作用，能達(dá)到自清洗目的。根據(jù)煤樣的采取方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，煤層表面以下400mm是不采取的，即在采取這一煤層的物料時(shí)，利用這一煤層的物料清洗采樣器后將其通過(guò)設(shè)置于圓筒切割器筒壁上的排料口排入集料斗中，打開(kāi)集料斗下部的閘門(mén)，將其棄掉，即能利用同一煤種的物料達(dá)到自清洗目的。其他物料也同樣利用同一原理達(dá)到自清洗目的。
由于全柱狀采樣的采樣量較大，根據(jù)商品煤與散裝礦產(chǎn)品的采、制樣國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，煤的粒度＜25mm與散裝礦產(chǎn)品的粒度＜22.4mm是可以進(jìn)行縮分的，因此圓筒切割器的筒壁上部均布設(shè)有2～4個(gè)排料口，在排料口處設(shè)有集料斗，集料斗下方設(shè)有閘門(mén)，在采取上述粒度的樣品時(shí)，一半的料成為棄料，集樣斗與棄料口按面積均等進(jìn)行一次二分縮分，1/2的樣品通過(guò)集樣斗收集，1/2棄料通過(guò)排料口所接排料管返排回車廂，達(dá)到一次二分縮分的目的；超過(guò)上述粒度的物料，采樣時(shí)全部收集到集樣斗，卸料后按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行破碎縮分，制備水分、化驗(yàn)的留樣。
本實(shí)用新型中的圓筒切割器，由位于上部的上圓柱筒和與其相連的底端周邊均勻鑲有硬質(zhì)合金鋸齒的圓柱筒切割段組成，切割部分磨損后，只須更換切割段即可，使制造、維修較為方便。
本實(shí)用新型中的螺旋切割提升器，由螺旋提升器、切割頭和破碎頭組成，螺旋提升器的螺旋片直接設(shè)置于實(shí)心軸上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，對(duì)于易磨損的切割頭，單獨(dú)設(shè)置于螺旋提升片的下方，便于維修更換。
本實(shí)用新型采卸過(guò)程快速準(zhǔn)確，不受物料粒度、水分的限制，不會(huì)堵塞，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障極少，可靠性高，維護(hù)更換備件簡(jiǎn)便，適應(yīng)范圍廣，具有廣闊的市場(chǎng)前景。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圓筒切割器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖2的A-A剖視圖。
圖4為圖2的B向視圖。
圖5為螺旋提升器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為切割頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為圖6的局部放大圖。
圖8為雙刃錐形破碎頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖9為圖8的俯視圖。
圖中各標(biāo)號(hào)表示1、空心軸，2、中心軸，3、軸承，4、聯(lián)軸器，5、圓筒切割器，51、上圓柱筒，52、圓柱筒切割段，53、硬質(zhì)合金鋸齒，54、排料口，55、軸承座，56、法蘭，6、螺旋切割提升器，61、螺旋提升器，611、實(shí)心軸，612、螺旋提升片，62、切割頭，63、破碎頭，631、硬質(zhì)合金刃條，632、硬質(zhì)合金錐狀刃塊，7、集料斗，8、閘門(mén)，9、調(diào)整墊片，10、鍵銷。
具體實(shí)方式如 圖1所示，本實(shí)用新型包括傳動(dòng)軸和采樣器，所述的傳動(dòng)軸由中心軸2和空心軸1構(gòu)成，空心軸1通過(guò)軸承3套置于中心軸2外周，采樣器由圓筒切割器5和安裝于圓筒切割器5內(nèi)的螺旋切割提升器6組成，螺旋切割提升器6與中心軸2之間用聯(lián)軸器4聯(lián)接，圓筒切割器5與空心軸1緊固連接，形成可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的同心套配結(jié)構(gòu)；圓筒切割器5為圓柱筒狀，其長(zhǎng)度及大小取決于物料的裝載深度和物料的粒度，其筒壁上部均布有2～4個(gè)排料口54，在排料口54處設(shè)有集料斗7，集料斗下方設(shè)有閘門(mén)8。
如圖2、3、4所示，圓筒切割器5是由位于上部的上圓柱筒51和與其相連的底端周邊均勻鑲有硬質(zhì)合金鋸齒53的圓柱筒切割段52組成，上圓柱筒51的筒壁上部均布有2個(gè)排料口54，上圓柱筒51通過(guò)其上設(shè)置的法蘭56與空心軸1緊固連接，在上圓柱筒51下端外壁上設(shè)有外螺紋；圓柱筒切割段52的內(nèi)壁設(shè)有內(nèi)螺紋，圓柱筒切割段52與上圓柱筒51通過(guò)上述螺紋緊固連接，圓筒切割器5上還設(shè)有支承螺旋切割提升器6的軸承座55。
如圖1、圖5-9所示，螺旋切割提升器6由螺旋提升器61、切割頭62和破碎頭63組成；螺旋提升器61由實(shí)心軸611和均勻焊接于實(shí)心軸611外壁上的螺旋提升片612構(gòu)成，螺旋提升片612的螺旋角取決于物料靜安息角，實(shí)心軸611以聯(lián)軸器4與中心軸2連接；切割頭62位于螺旋提升片612的下方，由螺紋緊固于實(shí)心軸611的下段，螺旋提升片612與切割頭62之間設(shè)有作軸向定位的調(diào)整墊片9，以對(duì)正螺旋提升片612，切割頭62外徑與圓筒切割器5的圓柱筒切割段52內(nèi)徑的間隙≤1mm。破碎頭63位于切割頭62的下方，其內(nèi)孔開(kāi)有鍵槽和螺紋通孔，實(shí)心軸611下端部開(kāi)有鍵槽和止動(dòng)槽，破碎頭63通過(guò)鍵銷10緊固于實(shí)心軸611的下端部，并用止動(dòng)螺栓在實(shí)心軸611的止動(dòng)槽內(nèi)作軸向定位；如圖6、7所示，切割頭62為螺旋鉆花狀，其螺旋角與螺旋提升片612的螺旋角一致，切割物料的主刃成平直狀或齒狀；其主刃夾角、前角、后角取決物料層的硬軟程度，主刃形狀因物料不同而不同，用于切割松軟物料的主刃成平直狀，用于切割堅(jiān)實(shí)的硬物料的主刃成齒狀。
破碎頭63為方錐形破碎頭或雙刃錐形破碎頭，其形狀取決于物料品種，對(duì)于原煤采用方錐形破碎頭，方錐形破碎頭的上部為方形柱狀，順柱狀體的四棱鑲有硬質(zhì)合金刃條，其下部為方錐體，其錐尖順一對(duì)錐棱下端鑲有硬質(zhì)合金錐狀刃塊。對(duì)于無(wú)大硬塊的堅(jiān)實(shí)物料則采用上部為雙刃下部為錐狀的雙刃錐形破碎頭，如圖8、9所示，其上部為帶有二條棱的異形柱狀，順柱體的二棱鑲有硬質(zhì)合金刃條631，其下部為錐形，錐尖順錐棱的下端鑲有硬質(zhì)合金錐狀刃塊632。
本實(shí)用新型的螺旋切割式全柱狀采樣器的長(zhǎng)度是根據(jù)物料的裝載深度所決定，其圓筒切割器5的內(nèi)徑與相應(yīng)的螺旋切割提升器6的外徑、切割頭62的外徑均是根據(jù)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由物料標(biāo)稱最大粒度的因素所決定。圓筒切割器5與螺旋切割提升器6是差速反向旋轉(zhuǎn)的，其轉(zhuǎn)速取決于物料的干濕程度(即表面水份的含量)和粒度。
現(xiàn)結(jié)合以上附圖對(duì)本實(shí)用新型工作原理作進(jìn)一步說(shuō)明如下采樣時(shí)，采樣器的圓筒切割器5在空心軸1的驅(qū)動(dòng)下慢速旋轉(zhuǎn)，并由升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其向下運(yùn)動(dòng)，把設(shè)定點(diǎn)的物料罩住，圓筒切割器5筒底的硬質(zhì)合金鋸齒53將下部的物料與周邊的物料切割分開(kāi)，同時(shí)采樣器的螺旋切割提升器6在中心軸2的驅(qū)動(dòng)下快速反向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)入筒內(nèi)的大塊物料經(jīng)破碎頭63破碎后，物料經(jīng)切割頭62切割向上提升，再經(jīng)螺旋提升片612提升至圓筒切割器5上部的排料口54排出，直至穿透料層從頂?shù)降椎恼麄€(gè)厚度，并采取全柱狀樣品后，采樣器由升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)歸位。所采取的樣品從采樣器上部排料口54排出時(shí)，可以縮分的物料，一部分進(jìn)入集樣斗7收集，一部分進(jìn)入棄料溜管直接返排回車廂。不可以縮分的物料全部進(jìn)入集料斗7，到達(dá)卸料點(diǎn)后，集樣斗7上的閘門(mén)8打開(kāi)，完成卸料動(dòng)作。也可以采取另一種卸料方式，采樣器下行到車廂底時(shí)，只有清洗混合料從圓筒切割器5的上部排料口54排出后，采樣器的圓筒切割器5和螺旋切割提升器6停止旋轉(zhuǎn)，采樣器上升運(yùn)行到達(dá)卸料點(diǎn)后，螺旋切割提升器6反向旋轉(zhuǎn)，將所采樣品從圓筒切割器5的底部口排出，完成卸料動(dòng)作。
權(quán)利要求1.一種螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于它包括傳動(dòng)軸和采樣器，所述的傳動(dòng)軸由中心軸和空心軸構(gòu)成，空心軸通過(guò)軸承套置于中心軸外周，所述的采樣器由圓筒切割器和安裝于圓筒切割器內(nèi)的螺旋切割提升器組成，螺旋切割提升器與中心軸以聯(lián)軸器連接，圓筒切割器與空心軸緊固連接，所述的圓筒切割器為圓柱筒狀，筒底周邊均勻鑲有硬質(zhì)合金鋸齒，筒壁上部均布有2～4個(gè)排料口，在排料口處設(shè)有集料斗，集料斗下方設(shè)有閘門(mén)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的圓筒切割器由位于上部的上圓柱筒和與其相連的底端周邊均勻鑲有硬質(zhì)合金鋸齒的圓柱筒切割段組成，上圓柱筒通過(guò)其上設(shè)置的法蘭與空心軸緊固連接，圓柱筒切割段與上圓柱筒通過(guò)螺紋緊固連接，在上圓柱筒上設(shè)有支承螺旋切割提升器的軸承座，上圓柱筒筒壁上部均布有2-4個(gè)排料口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的螺旋切割提升器由螺旋提升器、切割頭和破碎頭組成，所述的螺旋提升器由實(shí)心軸和設(shè)置于實(shí)心軸外壁上的螺旋提升片構(gòu)成，所述的實(shí)心軸以聯(lián)軸器與中心軸連接，所述的切割頭位于螺旋提升片的下方，由螺紋緊固于實(shí)心軸的下段，螺旋提升片與切割頭之間設(shè)有調(diào)整墊片，所述的破碎頭位于切割頭的下方，緊固于實(shí)心軸的下端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的切割頭為鉆花狀，其螺旋角與螺旋提升片的螺旋角一致，切割物料的主刃成平直狀或齒狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的切割頭外徑與圓筒切割器的圓柱筒切割段內(nèi)徑的間隙≤1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的破碎頭與螺旋切割提升器的實(shí)心軸下端部通過(guò)鍵銷連接，并用止動(dòng)螺栓在實(shí)心軸下端定位槽內(nèi)作軸向定位。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的破碎頭為方錐形破碎頭或雙刃錐形破碎頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的方錐形破碎頭的上部為方形柱狀，順柱體的四棱鑲有硬質(zhì)合金刃條，下部為方錐體，其錐尖順錐棱的下端鑲有硬質(zhì)合金錐狀刃塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的螺旋切割式全柱狀采樣器，其特征在于所述的雙刃錐形破碎頭的上部為帶有二條棱的異形柱狀，順柱體的二棱鑲有硬質(zhì)合金刃條，其下部為錐形，錐尖順錐棱的下端鑲有硬質(zhì)合金錐狀刃塊。
專利摘要一種螺旋切割式全柱狀采樣器，它包括傳動(dòng)軸和采樣器，所述的傳動(dòng)軸由中心軸和空心軸構(gòu)成，空心軸通過(guò)軸承套置于中心軸外周，所述的采樣器由圓筒切割器和安裝于圓筒切割器內(nèi)的螺旋切割提升器組成，螺旋切割提升器與中心軸以聯(lián)軸器連接，圓筒切割器與空心軸緊固連接，所述的圓筒切割器為圓柱筒狀，筒底周邊均勻鑲有硬質(zhì)合金鋸齒，筒壁上部均布有2～4個(gè)排料口，在排料口處設(shè)有集料斗，集料斗下方設(shè)有閘門(mén)。本實(shí)用新型采卸過(guò)程快速準(zhǔn)確，不受物料粒度、水分的限制，不會(huì)堵塞，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，故障極少，可靠性高，維護(hù)更換備件簡(jiǎn)便，適應(yīng)范圍廣，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
文檔編號(hào)G01N1/04GK2606343SQ0322710
公開(kāi)日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月12日
發(fā)明者閻國(guó)俊 申請(qǐng)人:閻國(guó)俊