[发明专利]螺旋旋入式采样器及采样装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种物料采样设备及其组成部件，尤其涉及一种采样器及带有该采样器的采样装置。

背景技术

目前，国内对火车、汽车装载的物料进行机械采样的采样装置有外筒不旋转螺旋钻取式、外筒旋转螺旋钻取式、旋入抓斗式、插入抓斗式等多种，所有这些方式，均存在结构复杂，维修维护困难，成本高等缺陷。

就采样方式而言，目前尚有部分企业仍采用人工采样的方式，在进行大块物料的采样时，工人要扛着大筐爬到火车车厢上去采样，不仅劳动强度大，安全系数低，而且采制的试样代表性、稳定性均波动较大，直接影响到检验结果的准确性。也有很少的企业采用了全自动的采样方式，但从现有采样制样系统的研发过程来看，遇到了一系列技术瓶颈。例如，部分企业生产的采样装备主要由减速机、传动轴、取样斗、大小车组成，该取样斗只能取得物料表层的物料子样，使得样品不具有代表性；还有部分企业研制的采样装置在采样过程中对样品的粒度进行了破碎，这使得取到的样品粒度不再具有真实性；还有些企业研制的采样装置在卸料的时候会出现堵塞、外泄等现象。

当然，现有采样装置最普遍的问题是只能采取粉末状松散物料，而碰到物料中有大而硬的块状物料(如煤矸石)或者所要采取的物料全部为块状物料时，其无法达到采样深度，或者即使达到采样深度也无法顺利完成采样；由于大块物料无法采集到，采样的重量容积也就难以达到国家及行业规定的按物料不同粒度所设定的重量容积，这便会造成所采集到的样品缺乏代表性，无法满足有关采样的标准要求。

基于规模化生产和精细化操作的需要，各大企业均对自动采样装置有着更高的要求，尤其是对能够采取各种类型的物料(包括粉末状物料、松散物料、板结物料或者大块大颗粒物料等)、适应各种场合要求、并能客观真实反映样品状况的通用型采样装置有着更为迫切的需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、下行阻力小、采样速度快、故障率大幅降低、可靠性高、设备维护简便、工作效率高的螺旋旋入式采样器和装有该螺旋旋入式采样器的采样装置。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一种螺旋旋入式采样器，其包括上部的采样杆和下部的螺旋提升器，所述螺旋提升器包括螺旋芯轴和绕设于该螺旋芯轴外的螺旋叶片，用于承载所采物料的所述螺旋叶片的上表面沿所述螺旋提升器的径向呈下凹的圆弧面延伸(更具体的说，在过螺旋提升器中心轴的轴向剖面上看，所述螺旋叶片的上表面由外向内呈一下凹状的圆弧线)。现有的螺旋叶片的上表面一般是由外向内呈一倾斜的平面向下延伸，经过我们长期的生产实践及反复的实验研究发现，将该螺旋叶片上表面设计成倾斜的平面，虽然能够有效地采抓物料，但抓取量相对较少，物料容易卸落，尤其是在抓取大块物料的时候，物料采集量更加受到局限，而本发明技术方案中对螺旋叶片上表面的形状做了特殊设计，使螺旋叶片的上表面沿所述螺旋提升器的径向呈下凹的圆弧面延伸，这样螺旋叶片类似于盘形，相同直径的螺旋叶片有了更大的空间，螺旋叶片的承载面也得以有效增大；同时由于螺旋叶片设计呈下凹状，靠近边缘的翘尾部能形成有效阻挡，使所采物料的大粒度样品不易滑落，且不破坏其粒度，螺旋叶片上物料的堆积更加稳固，更有利于采集大块状物料，使采取的物料样品更加具有真实性和代表性，进而有利于保证采样结果的准确性和精确性。由于此类型的螺旋叶片加工复杂，成本较高，且在本领域普通技术人员看来，一般难以想到将改进的着眼点放在螺旋叶片的上表面上，因此本发明的上述技术方案并不容易想到，而且本领域技术人员也难以预见到上述技术方案能产生很好的技术效果。

上述的螺旋旋入式采样器中，所述螺旋叶片可以是直接固接到螺旋芯轴的侧面上，这种情形下螺旋叶片的上表面和/或下表面与所述螺旋芯轴的侧面相接的连接部便存在一个夹角，尤其是对于螺旋叶片承载面(即上表面)上的夹角来说，该夹角一般为锐角，这样在采样器卸料时夹角处特别容易存在积料，进而形成板结，这样不仅会影响采样器的取样量，而且会影响后续采样分析的精度。本发明在优选的方案中对前述连接部做出了改进，即将所述螺旋叶片的上表面和/或下表面与所述螺旋芯轴的侧面相接的连接部通过一曲面光滑过渡，在剖面图上看，原来的锐角转角处便转化为一光滑的圆角过渡，这便解决了此处存在积料的问题，采样时不会产生角粘附，因此采样不受物料水份的限制，不粘不堵。另外，由于螺旋提升器在采样时其表面在旋转中向下并与物料接触摩擦，因此该大圆弧的拐角设计还具有自清洗的功能效果，在连续采集不同的物料样品时，不会因为转角处的积料产生交叉污染。