[发明专利]一种TBM搭载式全自动取样装置及方法

权利要求书

1.一种TBM搭载式全自动取样装置，其特征在于，包括基座、机械轮机构、冲洗机构、传送机构、烘干机构、打印机构、装样箱和控制装置；

所述的基座安装在TBM主传送带上；

所述的传送机构安装在所述的基座上，传送机构的一侧设有机械轮机构，所述的机械轮机构，用于获取TBM切削下来的岩块，并将岩块放置在所述的传送机构上；传送机构的另外一侧设置所述的装样箱，装样箱用于盛装岩块样品；在所述的传送机构的上方沿着岩块的传送方向依次设置所述的烘干机构、打印机构；所述的烘干机构用于将岩块烘干；所述的打印机构连接TBM主控室的微机，将获得到的掌子面里程信息传输到打印机中并打印到烘干后的岩块样品上；

所述的冲洗机构设置在机械轮机构的一侧，对取样后的斗舱中岩石进行冲洗；

所述的控制装置控制所述的冲洗机构、机械轮机构、传送机构、烘干机构和打印机构；

所述的机械轮机构包括液压立柱、伺服电机、转轮和取样舱；所述的伺服电机安装在液压立柱顶部，伺服电机驱动所述的转轮旋转；所述的取样舱固定安装在转轮的外缘；

所述取样舱包括液压杆、斗舱和楔形座，所述液压杆一端与转轮采用销轴连接，另一端与斗舱采用销轴连接；斗舱安装在转轮的外缘，斗舱与转轮之间也采用销轴连接；楔形座一端连接在斗舱与转轮连接的销轴上，底部还与转轮固定连接，斗舱底部为镂空结构；

所述斗舱由斗齿、横杆和侧板组成，所述斗齿相互平行设置，且通过横杆连接成一个圆弧形的斗舱底部，侧板与斗舱底部相连。

2.如权利要求1所述的一种TBM搭载式全自动取样装置，其特征在于，还包括防护机构，所述的防护机构包括立柱和棚顶；立柱焊接于基座上方，由四个角钢组成，对顶棚起到支撑作用；机械轮机构、冲洗机构、传送机构、烘干机构、打印机构、装样箱和控制装置均安装在防护机构下方。

3.如权利要求1所述的一种TBM搭载式全自动取样装置，其特征在于，所述的液压立柱竖直安装固定在基座上，用来控制整个机械轮的升降。

4.如权利要求1所述的一种TBM搭载式全自动取样装置，其特征在于，所述的斗舱由3个斗齿、4个横杆和两个侧板组成，3个斗齿相互平行设置，且通过4个横杆连接成一个圆弧形的斗舱底部，两个侧板与斗舱底部相连；

所述楔形座底座与转轮外缘固定连接，临空面为曲面，且由细钢筋焊接构成。

5.如权利要求1所述的一种TBM搭载式全自动取样装置，其特征在于，所述基座由角钢构成，基座轮廓为长方形，焊接于主控室附近的TBM传送带上方。

6.如权利要求1所述的一种TBM搭载式全自动取样装置，其特征在于，所述传送机构包括传送带、伺服电机，放置高度为高于装样箱，伺服电机负责驱动传送带的运动，将斗舱取到的岩块进行传送。

7.如权利要求1所述的一种TBM搭载式全自动取样装置，其特征在于，所述烘干机构，主要包括烘干机和激光轮廓测量仪；烘干机构放置于系统传送带的上方，主要是对所抓取到的岩块进行烘干；激光轮廓测量仪用于检测岩块在传送带上的位置。

8.利用权利要求1-7任一所述的TBM搭载式全自动取样装置进行取样的方法，其特征在于，如下：

在TBM开始掘进且切削下来的岩渣被TBM主传送带传送到该装置的下方后，全自动取样装置开始工作；

机械轮机构，获取TBM切削下来的岩块；机械轮机构的液压杆通过伸缩保证斗舱处于张开状态，液压立柱以及伺服电机控制转轮上的斗舱到TBM传送带的上方并挖取到岩块；随后液压杆伸出，使斗舱往楔形座移动，当二者卡住斗舱中的岩块时，液压杆停止工作；

随着机械轮机构的转动，冲洗机构开始工作，喷出高压水流将岩块上污染物冲洗掉；

在机械轮机构转动到靠近传送机构的上方时，机械轮机构的液压杆收缩，机械轮机构的斗舱也张开，岩块会掉落到传送机构上；

当岩块运移到烘干机构的正下方时，传送机构停止工作，控制装置开始控制风干装置进行工作，吹出热风，待测岩块的表面即被烘干，烘干机停止工作；

随后传送机构再次开始工作，将待测岩块传送到打印机构的下方，传送机构再次停止工作，打印机构开始工作，将从TBM主控室微机中获取到的掌子面里程信息打印到下方的岩块上；

随后传送机构继续工作，将待测岩块传送到后方的装样箱中，一次取样工作即完成。