一种巷道矿石取样设备

1.本发明涉及深井掘进技术领域，具体地说是一种巷道矿石取样设备。


背景技术：

2.在各种矿层取样中，都是从钻孔中或巷道内采取的。钻探可分为千般性的取样钻和专门的取样孔。后者又可分为大口钻孔和群孔。巷道内取样，可在勘探施工的各种山地工程中，或在勘探区内及其附近的生产矿井与小窖的各的巷道中取样。在巷道内采样的方法有刻槽会、金巷法,剩层法和拣块降。
3.剥层法系指在巷道上剥取一层一定深度的矿石样品，称剥层法取样,一般深度不得小于25cm。此法比全巷法经济，比刻槽法精确。矿样的制备可分为破碎、过筛、掺合、缩分四个步骤进行。
4.但是现有的采样、破碎、过筛、掺合、缩分都是分别通过不同的设备进行，费时费力，效率低下，并且在此过程中，容易污染样品，影响实验精度。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决上述问题，提供一种巷道矿石取样设备，实现了矿样的自动制备，降低劳动强度，提高了效率，同时减少人工干预，防止污染样品。
6.本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
7.一种巷道矿石取样设备，自上而下依次包括用于取样的钻头、用于对样品进行粉碎的粉碎机、用于对粉碎后的样品进行过滤的过滤槽和用于承载过滤后样品的样品盘，所述粉碎机通过支撑架支撑在地面上，所述支撑架上设有驱动钻头升降的升降机构，所述钻头升降与钻头转动通过第一连接机构连接，所述粉碎机的粉碎与过滤槽的震动通过第二连接机构连接。
8.进一步地，所述升降机构包括用于支撑钻头的升降架，所述支撑架上设有驱动升降架升降的第一驱动机构和用于导向升降架升降的导向机构。
9.进一步地，所述导向机构包括设置在支撑架四个角处的导向槽，所述升降架四个角处设有与导向槽配合的导向柱；
10.所述第一驱动机构包括第一丝杠和第二丝杠，所述第二丝杠对称的分布在第一丝杠两端，所述第一丝杠两端与支撑架转动连接，所述第一丝杠两端与第二丝杠底部均通过蜗轮蜗杆连接，所述第二丝杠上端穿过升降架并与升降架之间螺纹连接，第二丝杠顶端设有用于限定升降架上升极限位置的挡板，所述支撑架侧面设有驱动第一丝杠转动的电机。
11.进一步地，所述第一连接机构包括一号连接杆、二号连接杆、一号皮带、二号皮带和一号传动轴，所述一号连接杆与所述二号连接杆铰接，并在二者的铰接处设置有可转动的轴销，所述一号连接杆远离所述二号连接杆的一端与所述第二丝杠转动连接，所述二号连接杆远离所述一号连接杆的一端与所述一号传动轴转动连接，所述一号传动轴两端与支撑架之间转动连接，一号传动轴内侧一端与钻头转轴通过锥齿轮连接；
12.所述第二丝杠上设有与第二丝杠键连接并与一号皮带配合的第一皮带轮，一号传动轴上设有与一号传动轴键连接并与二号皮带配合的第二皮带轮，所述一号连接杆与所述二号连接杆连接处的转轴上分别设有与一号皮带、二号皮带配合的第三皮带轮，所述第三皮带轮在与转轴键连接。
13.进一步地，所述第二连接机构包括与过滤槽连接的升降板、用于支撑升降板的支架和设置在粉碎机两侧的第二传动轴，所述第二传动轴外侧一端设有驱动升降板升降的第二驱动机构，所述第二传动轴通过第四皮带与粉碎机辊子转轴连接。
14.进一步地，所述第二驱动机构包括设置在第二传动轴外侧一端的驱动轮，所述驱动轮外侧偏心位置设有驱动杆，所述升降板内侧设有与所述驱动杆配合的滑轨。
15.进一步地，所述升降板通过连杆与过滤槽连接，所述连杆上端与升降板转动连接，连杆下端设有连接板，所述连接板上沿水平方向并列的设有两支撑杆，支撑杆内侧一端与过滤槽固定连接
16.进一步地，所述样品盘内设有用于将样品盘内部空间分隔为若干个存储空间的隔板。
17.本发明的有益效果是：
18.1、本发明自上而下依次包括用于取样的钻头、用于对样品进行粉碎的粉碎机、用于对粉碎后的样品进行过滤的过滤槽和用于承载过滤后样品的样品盘，所述支撑架上设有驱动钻头升降的升降机构，所述钻头升降与钻头转动通过第一连接机构连接，所述粉碎机的粉碎与过滤槽的震动通过第二连接机构连接。取样时，升降机构驱动钻头上升，并且在第一连接机构的作用下，钻头同步转动，将矿道内壁的矿石钻取下一部分，钻下的矿石掉落到粉碎机中，通过粉碎机对矿石进行粉碎，粉碎后样品落到过滤槽中进行过滤，在第二连接机构的作用下，粉碎机粉碎的同时，过滤槽同步震动，经过过滤后的样品落入到样品盘中。矿样钻取、破碎、过筛、掺合、缩分同时进行，实现了矿样的自动制备，降低劳动强度，提高了效率，同时减少各个工序间转运的人工干预，防止污染样品。
19.2、本发明中第一驱动机构包括第一丝杠和第二丝杠，所述第二丝杠对称的分布在第一丝杠两端，所述第一丝杠两端与支撑架转动连接，所述第一丝杠两端与第二丝杠底部均通过蜗轮蜗杆连接，所述第二丝杠上端穿过升降架并与升降架之间螺纹连接，所述支撑架侧面设有驱动第一丝杠转动的电机，电机驱动第一丝杠转动，在蜗轮蜗杆的作用下，两侧的第二丝杠同步转动，第二丝杠驱动升降架沿导向槽升降。通过设置第一丝杠以及第一丝杠与两侧第二丝杠通过蜗轮蜗杆的连接，保证两侧的第二丝杠同步转动，升降架两端同步受力上升，稳定性好。通过一个电机即可驱动升降架两侧升降，结构简单，成本低。
20.3、本发明中第一连接机构包括一号连接杆、二号连接杆、一号皮带、二号皮带和一号传动轴，所述一号连接杆与所述二号连接杆铰接，并在二者的铰接处设置有可转动的轴销，所述一号连接杆远离所述二号连接杆的一端与所述第二丝杠转动连接，所述二号连接杆远离所述一号连接杆的一端与所述一号传动轴转动连接，一号传动轴内侧一端与钻头转轴通过锥齿轮连接。通过一个电机即可驱动支撑架的升降和钻头的转动，不需要单独驱动，成本低；同时，通过机械结构连接，可靠性好。设置转动连接的一号连接杆、二号连接杆，支撑架的升降不会干涉钻头的转动。
21.4、本发明中第二连接机构包括与过滤槽连接的升降板、用于支撑升降板的支架和
设置在粉碎机两侧的第二传动轴，所述第二传动轴外侧一端设有驱动升降板升降的第二驱动机构，所述第二传动轴通过第四皮带与粉碎机辊子转轴连接。所述第二驱动机构包括设置在第二传动轴外侧一端的驱动轮，所述驱动轮外侧偏心位置设有驱动杆，所述升降板内侧设有与所述驱动杆配合的滑轨。粉碎机辊子转动时，在第四皮带的作用下，第二传动轴转动，驱动轮上的驱动杆在滑轨内滑动，驱动升降板升降，升降板通过连杆带动过滤槽不断的上下震动，实现样品的过滤。通过机械联动的方式，结构简单，可靠性好，过滤槽震动不需要单独的驱动，成本低。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明结构示意图；
24.图2为本发明主视图；
25.图3为本发明第一连接机构结构示意图；
26.图4为本发明第二连接机构结构示意图；
27.图5为本发明第二连接机构左视图；
28.图6为本发明结构样品盘示意图。
29.图中：钻头1，粉碎机2，过滤槽3，样品盘4，支撑架5，升降架6，导向槽7，导向柱8，第一丝杠9，第二丝杠10，挡板11，电机12，一号连接杆13，二号连接杆14，一号皮带15，二号皮带16，一号传动轴17，第一皮带轮18，第二皮带轮19，第三皮带轮20，第二传动轴21，驱动轮22，升降板23，支架24，驱动杆25，滑轨26，连杆27，连接板28，支撑杆29，第四皮带30，隔板31。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
31.如图1所示，一种巷道矿石取样设备，自上而下依次包括用于取样的钻头1、用于对样品进行粉碎的粉碎机2、用于对粉碎后的样品进行过滤的过滤槽3和用于承载过滤后样品的样品盘4，所述粉碎机2通过支撑架5支撑在地面上，粉碎机2中棍子的转轴通过电机驱动，此为现有技术，在此不做过多赘述，粉碎机2外侧位于两棍子转轴中间位置设有两转轴，转轴上设有齿轮，两转轴上的齿轮啮合，棍子的转轴通过皮带与转轴连接，从而驱动两侧的棍子同步同向或反向转动，所述支撑架5上设有驱动钻头1升降的升降机构，所述钻头1升降与钻头1转动通过第一连接机构连接，所述粉碎机2的粉碎与过滤槽3的震动通过第二连接机构连接。
32.取样时，升降机构驱动钻头1上升，并且在第一连接机构的作用下，钻头1同步转
动，将矿道内壁的矿石钻取下一部分，钻下的矿石掉落到粉碎机2中，通过粉碎机2对矿石进行粉碎，粉碎后样品落到过滤槽3中进行过滤，在第二连接机构的作用下，粉碎机2粉碎的同时，过滤槽3同步震动，经过过滤后的样品落入到样品盘4中。矿样钻取、破碎、过筛、掺合、缩分同时进行，实现了矿样的自动制备，降低劳动强度，提高了效率，同时减少各个工序间转运的人工干预，防止污染样品。
33.如图1所示，所述升降机构包括用于支撑钻头1的升降架6，所述支撑架5上设有驱动升降架6升降的第一驱动机构和用于导向升降架6升降的导向机构。升降架6中间位置设有支撑横梁，钻头1下端支撑在升降横梁上并与升降横梁之间转动连接。
34.如图1和图2所示，所述导向机构包括设置在支撑架5四个角处的导向槽7，所述升降架6四个角处设有与导向槽7配合的导向柱8，导向柱8下端深入到导向槽7中并与导向槽7之间滑动连接；所述第一驱动机构包括第一丝杠9和第二丝杠10，所述第二丝杠10对称的分布在第一丝杠9两端，第一丝杠9轴向为水平方向，第二丝杠10轴向为竖直方向，所述第一丝杠9两端与支撑架5通过轴承转动连接，所述第一丝杠9两端与第二丝杠10底部均通过蜗轮蜗杆连接，蜗轮蜗杆的传动方式为现有技术，在此不做过多赘述，第二丝杠10底部与支撑架5之间通过轴承转动连接，所述第二丝杠10上端穿过升降架6并与升降架6之间螺纹连接，第二丝杠10顶端设有用于限定升降架6上升极限位置的挡板11，所述支撑架5侧面设有驱动第一丝杠9转动的电机12。
35.电机12驱动第一丝杠9转动，在蜗轮蜗杆的作用下，两侧的第二丝杠10同步转动，第二丝杠10驱动升降架6沿导向槽7升降。通过设置第一丝杠以及第一丝杠与两侧第二丝杠10通过蜗轮蜗杆的连接，保证两侧的第二丝杠10同步转动，升降架6两端同步受力上升，稳定性好。通过一个电机即可驱动升降架两侧升降，结构简单，成本低。
36.所述电机12为输出端可双向驱动的伺服电机，具体可采用4ik/80yyjt型号电机，该型号电机性能稳定，当然了，也可采用其他型号电机，只要满足驱动要求即可，本技术对此不作具体限定，可根据实际的需求进行选择。
37.如图3所示，所述第一连接机构包括一号连接杆13、二号连接杆14、一号皮带15、二号皮带16和一号传动轴17，所述一号连接杆13与所述二号连接杆14铰接，并在二者的铰接处设置有可转动的轴销，所述一号连接杆13远离所述二号连接杆14的一端与所述第二丝杠10转动连接，所述二号连接杆14远离所述一号连接杆13的一端与所述一号传动轴17转动连接，所述一号传动轴17两端与支撑架5之间转动连接，一号传动轴17内侧一端与钻头1转轴通过锥齿轮连接；所述第二丝杠10上设有与第二丝杠10键连接并与一号皮带15配合的第一皮带轮18，一号传动轴17上设有与一号传动轴17键连接并与二号皮带16配合的第二皮带轮19，所述一号连接杆13与所述二号连接杆14连接处的转轴上分别设有与一号皮带15、二号皮带16配合的第三皮带轮20，所述第三皮带轮20在与转轴键连接。
38.在使用时，当第二丝杠10转动时，带动一号皮带15动作，一号皮带15带动二号皮带16动作，进而使一号传动轴17跟随发生转动，在这其中，在一号连接杆13、二号连接杆14铰接的轴销上固定有两个同轴设置的皮带轮，其中一个皮带轮通过一号皮带15连接第二丝杠10的转轴，另一个皮带轮通过二号皮带16连接一号传动轴17的转轴。
39.通过一个电机即可驱动支撑架5的升降和钻头1的转动，不需要单独驱动，成本低；同时，通过机械结构连接，可靠性好。设置转动连接的一号连接杆13、二号连接杆14，支撑架
的升降不会干涉钻头的转动。
40.如图4和图5所示，所述第二连接机构对称的设置在粉碎机2两侧，第二连接机构包括与过滤槽3连接的升降板23、用于支撑升降板23的支架24和设置在粉碎机2两侧的第二传动轴21，第二传动轴21与粉碎机2之间通过轴承转动连接，支架24固定在支撑架5上，升降板23与支架24之间通过导轨滑块副滑动连接，所述第二传动轴21外侧一端设有驱动升降板23升降的第二驱动机构，所述第二传动轴21通过第四皮带30与粉碎机2辊子转轴连接。
41.所述第二驱动机构包括设置在第二传动轴21外侧一端的驱动轮22，所述驱动轮22外侧偏心位置设有驱动杆25，所述升降板23内侧设有与所述驱动杆25配合的滑轨26。
42.所述升降板23通过连杆27与过滤槽3连接，所述连杆27上端与升降板23转动连接，连杆27下端设有连接板28，所述连接板28上沿水平方向并列的设有两支撑杆29，支撑杆29内侧一端与过滤槽3固定连接。设置两个支撑杆29，过滤槽3安装更加可靠。
43.粉碎机辊子转动时，在第四皮带30的作用下，第二传动轴21转动，驱动轮22上的驱动杆25在滑轨26内滑动，驱动升降板23升降，升降板23通过连杆27带动过滤槽3不断的上下震动，实现样品的过滤。通过机械联动的方式，结构简单，可靠性好，过滤槽3震动不需要单独的驱动，成本低。
44.如图6所示，所述样品盘4内设有用于将样品盘4内部空间分隔为若干个存储空间的隔板31，实现将样品的等分。
45.在对本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。
46.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。