汽车煤无人值守采样机的制作方法

1.本实用新型涉及采样技术领域，具体地说是一种汽车煤无人值守采样机。


背景技术：

2.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，采样时应确保采样均匀、连续、快速，以实现汽车煤的快速进厂，确保汽车煤采样的全面性和精准性。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种汽车煤无人值守采样机，用于方便对汽车煤进行采样。
4.本实用新型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机，其特征是，它包括采样执行机构和分布器，
5.所述采样执行机构包括支架、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单元、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单元、设置在升降单元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；
6.所述分布器包括轨道架、安装架和连接单元，所述轨道架为长方形的框架结构，所述安装架为自前往后依次设置且滑动设置在轨道架内侧的三个，在每相邻的两个安装架之间设有连接单元，在连接单元的作用下实现相邻的两个安装架之间的连接以及距离调节，采样执行机构固定在安装架上。
7.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。
8.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；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。
9.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，旋转单元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，齿与导向管内壁接触且滑动连接。
10.进一步地，在导向管的左右两侧均设有一个旋转单元，两旋转单元同步动作。
11.进一步地，在采样管的底部设有沿周向均匀设置的破碎齿。
12.进一步地，连接单元包括交叉设置且铰接连接的一对摆杆，摆杆的第一端与相邻
两个安装架中的一个安装架铰接，摆杆的第二端与相邻两个安装架中的另一个安装架滑动连接，在其中一个安装架与摆杆之间设有油缸。
13.进一步地，还包括调节单元，调节单元包括设置在轨道架左、右侧壁内的一对链轮、设置在成对的两个链轮之间的链条、固定在链条上的托块，最后侧的安装架置于左右两托块之间，且安装架与托块固定连接。
14.进一步地，在安装架上设有减重孔。
15.进一步地，在安装架底部设有滚轮，滚轮与托板顶部接触。
16.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的汽车煤无人值守采样机，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。可以对分布器上的三个安装架进行距离调节，使得三个安装架在载煤汽车车厢上方均匀分布；此时分布器上的采样执行机构也均匀分布在载煤汽车车厢上方，进而通过采样机构便可以实现对载煤汽车上汽车煤的均匀采样，进而确保采样的全面性以及煤质检验的精度。
附图说明
17.图1为本实用新型的采样执行机构的正视图；
18.图2为本实用新型的采样执行机构的剖视图；
19.图3为采样执行机构支架的俯视图；
20.图4为采样执行机构的支架的正视图；
21.图5为采样执行机构的采样管与导向管的装配示意图；
22.图6为采样执行机构的采样管的轴向示意图；
23.图7为采样执行机构的连接器的俯视图；
24.图8为采样执行机构的连接器的剖视图；
25.图9为本实用新型的采样执行机构的使用状态示意图；
26.图10为本实用新型的分布器俯视示意图；
27.图11为分布器的轨道架的俯视图；
28.图12为分布器的安装架之间的装配示意图；
29.图13为分布器的安装架的正视图；
30.图14为分布器的安装架的俯视图；
31.图15为分布器的安装架相互远离后的示意图；
32.图16为分布器的滑块在安装架左、右侧壁上的安装示意图；
33.图17为在安装架前后侧壁设置长槽的示意图；
34.图18为分布器的调节单元的示意图；
35.图19为分布器的调节单元在轨道架上的安装示意图；
36.图20为采样执行机构与分布器的装配示意图；
37.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，91轨道架，911托板，92安装架，921安装孔，922耳板，923移动块，924凹槽，925滑槽，926减重孔,927滑块，928长槽，93摆杆，931铰接轴，94链轮，941链条，942托块。
具体实施方式
38.如图1至图20所示，本实用新型主要包括采样执行机构和分布器，其中采样执行机构安装设置在分布器上，随分布器的移动而移动，移动到合适位置后，采样执行机构执行采样动作，下面结合附图对本实用新型进行详细描述。
39.如图1至图9所示，采样执行机构包括支架1、导向管2、采样管3、螺旋叶片32、升降单元、旋转单元和采样单元，如图1至图4所示，支架1为采样执行机构的基础部件，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。
40.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单元。
41.如图1、图2所示，升降单元为油缸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，采样执行机构设计了旋转单元，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。
42.如图2所示，旋转单元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。
43.采样管在升降单元的作用下可以上下移动，在旋转单元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。
44.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。
45.在升降单元的作用下，可以驱动连接器、采样管沿导向管轴向的移动；与此同时，可以启动旋转单元，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。在升降单元和旋转单元的作用下，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，升降单元和旋转单元均停止动作，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。
46.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。
47.对汽车煤煤堆的某一深度进行采样后，可以通过升降单元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。
48.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，在升降单元、旋转单元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。
49.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。
50.如图10至图19所示，本实用新型的分布器主要包括轨道架91、安装架92、连接单元和调节单元，如图10、图11所示，轨道架91为分布器的基础部件，轨道架设置在电厂载煤汽车进厂后行进路线的上方，轨道架为长方形的框架结构，可通过型材(如方钢)焊接固定得到。在轨道架的内侧壁上固定有四块托板911，托板的下表面与轨道架的下表面平齐，四块托板围成一个长方形，托板的作用是对安装架起到托举的作用，并对安装架的移动提供导向。相应的，在左右两块托板的顶部设有滑轨，在安装架的底部设有与滑轨滑动连接的凹槽。
51.如图12至图14所示，安装架92为长方体形结构，在安装架上设有三个等间距设置的安装孔921，安装孔贯穿安装架的上、下表面，如图20所示，采样执行机构固定设置在安装孔中，具体为支架与安装孔焊接固定，或通过螺栓固定连接在一起。支架的上板、下板或者连接杆均可以与安装孔接触固定。安装架共设置有三个，且三个安装架自前向后依次设置。安装架的下表面与托板接触，安装架可以在轨道架的内侧前后移动。如图13所示，在最前侧安装架的后侧壁上固定有耳板922以及滑动安装有移动块923，在该安装架的后侧壁上设有滑槽925，移动块滑动安装在滑槽内。在中间位置的安装架的前后侧壁均设有耳板922和移动块923，在最后侧安装架的前侧壁上固定有耳板922以及滑动安装有移动块923。在前后每相邻的两个安装架之间设有连接单元，如图12所示，连接单元包括一对交叉设置的摆杆93，两摆杆通过铰接轴931铰接连接在一起，摆杆的第一端与其中一个安装架上的耳板铰接，摆杆的第二端与另一个安装架上的移动块铰接连接。当构成连接单元的两摆杆相对摆动时，
可以驱使该连接单元两侧的安装架相互远离或者靠近。在连接单元和其中一个安装架之间设有油缸，如图15所示，通过油缸驱动摆杆的摆动，进而驱使两安装架相互靠近或远离。
52.如图14所示，为减轻安装架的重量，在安装架上设有减重孔926，整个安装架也可以通过型材焊接而成。为增强安装架与轨道架之间的滑动性，如图16所示，在安装架的左右侧壁设有滑块927，在轨道架的左右内侧壁上设有与滑块滑动连接的滑槽。
53.如图17所示，整个分布器处于非使用状态时，为使得摆杆处于隐藏状态，在安装架的前后侧壁内设有长槽928，耳板和移动块均设置在长槽内，且当相邻两安装架接触时，摆杆隐藏于长槽内。
54.如图15所示，使用时，首先将载煤汽车开至分布器下方，根据载煤汽车车厢的长度，通过连接单元动作调节相邻两安装架之间的距离，进而使得三个安装架大体分别位于车厢的前端、中部和后端，即：使得三个安装架大体占据整个车厢。在安装架的安装孔内安装采样机构，这样便使得采样机构在车厢上方均匀分布，此时便可以通过采样机构进行采样，此时采样全面，进而可以保证采样化验的精度。
55.当载煤汽车车厢较长时，相邻两安装架之间的距离相对较大，当载煤汽车车厢较短时，相邻两安装架之间的距离相对较小。有时，因司机开车技术的原因或者采样要求的不同，载煤汽车在分布器下方的位置并不理想，此时需要对安装架的位置进行调整，进而在轨道架上设有调节单元。
56.如图18、图19所示，调节单元包括转动安装在轨道架左右两侧壁内的链轮94、设置在成对设置的两个链轮之间的链条941、固定在链条上的托块942，两链条左右设置，进而两托块左右设置，最后侧的安装架设置在两托块之间，且安装架与托块固定连接。在调节单元的作用下，可以调节最后侧安装架在轨道架内的前后位置；最后侧安装架置于合适位置后，在通过连接单元调节相邻安装架之间的位置。为增强滑动性，还可以在安装架上设置滚轮，滚轮与托板顶部接触，使得滚轮在托板上行走。
57.本实用新型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。可以对三个安装架进行距离调节，使得三个安装架在载煤汽车车厢上方均匀分布；此时分布器上的采样机构也均匀分布在载煤汽车车厢上方，进而通过采样机构便可以实现对载煤汽车上汽车煤的均匀采样，进而确保采样的全面性以及煤质检验的精度。