一种矿产品自动取样设备及其方法技术

本发明专利技术涉及一种矿产品自动取样设备及其方法，包括用于置放在船舱上方且长度和宽度可调的支撑架，所述支撑架的下部两侧分别设置有可接长的纵向轨道，位于两纵向轨道之间安装有一对可接长并能够在纵向轨道上移动的横向轨道，所述横向轨道上安装有用于矿产品取样的采集装置，所述采集装置能够升降及角度调节。该矿产品自动取样设备可在船舶靠港后立即对船舶装载的矿物进行垂直方向全断面静态取样，缩短矿产品取样时间。短矿产品取样时间。短矿产品取样时间。

【技术实现步骤摘要】
一种矿产品自动取样设备及其方法


[0001]本专利技术涉及一种矿产品自动取样设备及其方法。

技术介绍

[0002]随着经济增长，我国对铜、镍等矿产品资源消费量快速增加。目前，针对矿产品取样方法有机械取样法和手工取样法2种。
[0003]1. 机械取样：现有传统机械取样法是在矿物卸载过程中，在其转运的传送输送带上设置自动取样装置，按照预先设置的程序进行机械自动取样。但由于铜精矿、红土镍矿等矿种具有比重较大、黏性较强的特点，尤其在含水率较高情况下，其黏结性越专利技术显。因此在使用传送输送带等自动装卸设备时，容易发生矿物黏连堆积导致传送设备故障。因此，机械取样法虽在煤炭、铁矿石等矿种上应用较广泛，但在铜精矿、红土镍矿等领域尚未能推广使用。
[0004]2. 手工取样：取样人员主要按照相关取样标准进行取样，取样方式有系统取样法、分层取样法、货车取样法、袋装取样法等。以系统取样法为例，当进口铜精矿通过转载货车从轮船等运输工具转卸到指定场地后，取样人员用取样铲围绕料堆进行布点取样。对一批总重量约为1万吨的进口铜精矿取样，取样总时长约为30小时，每天需要安排工作人员轮番24小时不间断取样，取样环境条件恶劣，车流混杂，存在一定安全隐患，同时又因为取样过程费时费力，由人员疲劳导致的取样误差风险不同程度存在。
[0005]无论是机械取样法还是手工取样法，在现有的工作模式下均需等待舱内所有货物卸载完毕方可结束取样，取样时长与货物卸载时长相当，严重制约进口大宗矿物通关时间。因此开发一套可对船舶舱内货物直接进行静态取样的自动取样设备，便有着急迫的实际需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种矿产品自动取样设备及其方法，该矿产品自动取样设备可在船舶靠港后立即对船舶装载的矿物进行垂直方向全断面静态取样，缩短矿产品取样时间。
[0007]本专利技术的技术方案在于：一种矿产品自动取样设备，包括用于置放在船舱上方且长度和宽度可调的支撑架，所述支撑架的下部两侧分别设置有可接长的纵向轨道，位于两纵向轨道之间安装有一对可接长并能够在纵向轨道上移动的横向轨道，所述横向轨道上安装有用于矿产品取样的采集装置，所述采集装置能够升降及角度调节。
[0008]进一步地，所述支撑架包括底部框架，所述底部框架的两侧分别设置有纵向支架，位于两纵向支架的前、后部上端之间连接有横向支架，所述纵向支架和横向支架分别由若干个可折叠支架拼接组成。
[0009]进一步地，所述可折叠支架包括四接头铰接座和两根液压杆，所述四接头铰接座的四个端部分别与一连杆的一端相铰接，其中一液压杆的两端分别与位于一侧的两连杆的
另一端相铰接，另一液压杆的两端分别与位于另一侧的两连杆的另一端相铰接。
[0010]进一步地，所述纵向轨道由若干节工字型纵向短轨拼接组成，所述横向轨道由若干节凵型横向短轨拼接组成，横向轨道的两端与纵向轨道滑动连接且一端设置有驱动横向轨道移动的动力机构。
[0011]进一步地，所述横向导轨的两端部均插接有与纵向导轨相配合的滚轮组件，位于同一侧的两滚轮组件之间相连接，所述动力机构包括固定在其中一滚轮组件上的第一电机，所述第一电机的输出端经齿轮组驱动滚轮组件的滚轮转动。
[0012]进一步地，所述采集装置包括设置于横向轨道上的滑车，所述滑车的一侧铰接有支撑臂，所述滑车上铰接有伸缩杆与支撑臂相铰接的驱动气缸，所述支撑臂上滑动连接有由升降机构驱动升降的可伸缩连接杆，所述可伸缩连接杆的下端安装有采集端头。进一步地，所述升降机构包括座壳与支撑臂上部相铰接的升降气缸，所述升降气缸的伸缩杆上铰接有与支撑臂升降滑动配合的滑座，所述滑座上安装有第一滑轮和第二滑轮，所述支撑臂的上、下端对应安装有第三滑轮和第四滑轮，支撑臂的下端连接有一端绕过第二滑轮、第四滑轮与可伸缩连接杆的上部相连接的第一拉绳；所述可伸缩连接杆的上部连接有一端绕过第三滑轮、第一滑轮与支撑臂中相连接的第二拉绳。
[0013]进一步地，所述可伸缩连接杆包括与支撑臂滑动连接的固定座，所述固定座上安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的上部外壳的两侧部分别轴向固定有定位凸块，所述支撑臂的下端固定有由两半圆衬套组成的固定套，所述固定套上位于两半圆衬套的相对接的面上设置有用于定位凸块相配合的定位卡槽。
[0014]进一步地，所述采集端头包括三角形的固定板，所述固定板的三个侧边分别与一三角形夹板的一侧边相铰接，固定板上转动连接有套管，所述套管的上部经锥齿轮副与驱动电机相连接，套管内螺接有上端与可伸缩连接杆相连接的螺杆轴，所述螺杆轴的下端穿过固定板，螺杆轴的下端固定有连接板，所述三角形夹板的内侧均设置有与连接板相连接的铰链结构。
[0015]一种矿产品自动取样的方法，包括一种矿产品自动取样设备，步骤如下：（1）确定采样方案：装载矿产品的船舶靠港前，根据船方提供的船舶配载图确定装载矿产品的船舱的长、宽、深尺寸，以及舱内装载的矿产品高度信息，根据采样标准确定采样方案；（2）根据船舱的尺寸，选择相应数量的可折叠支架组装成支撑架，组装相应长度的横向轨道和纵向轨道，安装采集装置；使用船用吊机或码头吊机将矿产品自动取样设备吊上货船；（3）根据采样方案，先为矿产品自动取样设备设置取样原始位置，以便每次取完样品后，取样装置均能回到取样原始位置，以及将采集样品集中装袋检查，所有样品采集完毕后结束采样。
[0016]与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：1. 该矿产品自动取样设备使用船用自动取样设备取样，可在船舶靠港后立即对船舶装载的矿物进行垂直方向全断面静态取样，明显缩短矿产品取样时间，显著提高通关效率。
[0017]2. 该矿产品自动取样设备的集装置可根据不同大小货轮、货舱、采集点位数量等
要求，经设定后自动快速的采集货舱中的矿产品货物。
[0018]3. 该矿产品自动取样设备的采集装置支架由不锈钢焊接而成，采集装置通过控制三相电机通电时间进行控制，可以精确采集指定预先设置好的采样目标，保证样品的稳定性、人员的安全性、采样速度，同时也极大的降低人力资源。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的可折叠支架的结构示意图；图3为本专利技术的纵向轨道与滚轮组件配合示意图；图4为本专利技术的滚轮组件结构示意图；图5为本专利技术的采集装置结构示意图；图6为本专利技术的采集装置剖视图；图7为本专利技术的升降该机构结构示意图；图8为本专利技术的滑座结构示意图；图9为本专利技术的固定座结构示意图；图10为本专利技术的支撑臂结构示意图；图11为本专利技术的图10的A区放大图；图12为本专利技术的采集端头（隐去一三角形夹板）结构示意图；图13为本专利技术的采集端头与驱动电机配合示意图；图中：100
‑
支撑架
ꢀꢀ
101
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底部框架
ꢀꢀ
110
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纵向轨道
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120
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横向轨道 130
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纵向支架
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140
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿产品自动取样设备，其特征在于，包括用于置放在船舱上方且长度和宽度可调的支撑架，所述支撑架的下部两侧分别设置有可接长的纵向轨道，位于两纵向轨道之间安装有一对可接长并能够在纵向轨道上移动的横向轨道，所述横向轨道上安装有用于矿产品取样的采集装置，所述采集装置能够升降及角度调节。2.根据权利要求1所述的一种矿产品自动取样设备，其特征在于，所述支撑架包括底部框架，所述底部框架的两侧分别设置有纵向支架，位于两纵向支架的前、后部上端之间连接有横向支架，所述纵向支架和横向支架分别由若干个可折叠支架拼接组成。3.根据权利要求2所述的一种矿产品自动取样设备，其特征在于，所述可折叠支架包括四接头铰接座和两根液压杆，所述四接头铰接座的四个端部分别与一连杆的一端相铰接，其中一液压杆的两端分别与位于一侧的两连杆的另一端相铰接，另一液压杆的两端分别与位于另一侧的两连杆的另一端相铰接。4.根据权利要求1、2或3所述的一种矿产品自动取样设备，其特征在于，所述纵向轨道由若干节工字型纵向短轨拼接组成，所述横向轨道由若干节凵型横向短轨拼接组成，横向轨道的两端与纵向轨道滑动连接且一端设置有驱动横向轨道移动的动力机构。5.根据权利要求4所述的一种矿产品自动取样设备，其特征在于，所述横向导轨的两端部均插接有与纵向导轨相配合的滚轮组件，位于同一侧的两滚轮组件之间相连接，所述动力机构包括固定在其中一滚轮组件上的第一电机，所述第一电机的输出端经齿轮组驱动滚轮组件的滚轮转动。6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种矿产品自动取样设备，其特征在于，所述采集装置包括设置于横向轨道上的滑车，所述滑车的一侧铰接有支撑臂，所述滑车上铰接有伸缩杆与支撑臂相铰接的驱动气缸，所述支撑臂上滑动连接有由升降机构驱动升降的可伸缩连接杆，所述可伸缩连接杆的下端安装有采集端头。7.根据权利要求6所述的一种矿产品自动取样设备，其特征在于，所述升降机构包括座壳与支撑臂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈舒奕，陈学永，雷志国，林哲炜，
申请(专利权)人：中华人民共和国宁德海关，
类型：发明
国别省市：