本申请涉及煤炭取样设备，尤其涉及一种跳汰取样装置及跳汰机。
背景技术：
我国的能源结构特点为煤炭资源储量丰富，且分布广泛；石油与天然气存量相对匾乏；其他的新型能源受技术水平、地域限制以及制造成本等因素的影响，仍处于较低水平，这一能源结构特点决定了煤炭资源在我国一次能源中的主导地位。随着我国的经济的快速发展，我国的能源需求量不断攀升，在未来相当长一段时间内，我国能源消费仍将以煤为主。而为了实现节能减排，建设资源节约型和环境友好型社会，需要促进煤炭的清洁高效利用。
选煤作为洁净煤技术的源头手段，可以减少燃煤中烟尘和so2排放量。目前，煤炭洁净技术大致可以分为物理净化法、化学净化法、物理-化学净化法以及生物净化法。跳汰选煤技术作为物理净化法，可以分选出精煤、中煤和矸石等产品，被广泛应用于选煤产业，其工艺流程简单、处理量大、适应性强。跳汰机主要根据跳汰床层理论分层规律进行分选，影响其分选的因素有给煤量、风量和水量、排料量以及跳汰的频率和振幅等。
跳汰选煤如果不控制好上述因素的影响，可能造成矸石中的煤量增多，精煤受污染导致质量变差，使得设备的能力得不到发挥。所以在跳汰机工作时需要对排放的精煤进行质量检测。传统的取样方法需要人工操作，而跳汰机工作时取样可能存在安全性问题，并且多次取样检测会使操作人员疲惫，也增加了危险发生的程度。
技术实现要素：
本申请的目的在于克服现有技术的不足，提供一种跳汰取样装置及跳汰机，通过机械手段替代人工取样，提高安全性。
本申请的技术方案提供一种跳汰取样装置，包括横向活动机构、纵向活动机构和取料部，所述纵向活动机构与所述横向活动机构连接，所述取料部设于所述纵向活动机构的端部，所述取料部包括料斗和驱动机构，所述料斗设有开口，所述开口上活动设置挡板，所述驱动机构与所述挡板连接并控制所述挡板活动以完成所述开口的开合。
在本装置中，在需要进行取样的时候，横向活动机构和纵向活动机构共同作用调整取料部的位置，使得取料部活动至物料的位置，在采料和运料的过程中，开口始终保持由挡板进行覆盖保持闭合状态，从而使得所采集的物料不会从开口处漏出，在卸料的时候，横向活动机构和纵向活动机构共同作用将取料部带至卸料区中，驱动机构控制挡板并使挡板打开，从而使得开口处于张开状态，此时在料斗内采集的物料在重力作用下从开口处落下，从而实现卸料功能。本装置通过采用机械手段替代现有的人工手段进行对物料的采集，能够有效地降低人工采集过程中所存在的安全问题，并且能够降低人力成本，提高取样效率。
优选地，所述驱动机构包括电磁铁，所述电磁铁与所述料斗连接，所述挡板的边沿与所述料斗铰接，当所述开口处于开启状态时，所述电磁铁断电，所述挡板向下翻转；当所述开口处于关闭状态时，所述电磁铁通电吸附所述挡板，所述挡板覆盖所述开口。在进行取样的时候，料斗移动物料落下的方向上，物料从料斗上方落到料斗内，并通过料斗底部的挡板将物料承托在料斗内，使得物料不会从料斗的开口出掉落，实现取样的功能。在需要进行卸料的时候，只需要断开对电磁铁的供电，电磁铁不再对挡板进行吸附，在挡板以及物料的重力作用下，挡板向下翻转使得开口敞开，物料即可从开口出掉落完成卸料。其中，所采用的挡板为铁板或其他可被电磁铁吸附的材料制成，也可以是在挡板上设置有永磁铁用于被电磁铁吸附。
优选地，所述挡板包括相对设置的第一面板和第二面板，所述第一面板的外边沿和所述第二面板的外边沿分别与所述料斗铰接，当所述开口处于闭合状态时，所述电磁铁吸附所述第一面板和所述第二面板，所述第一面板和所述第二面板相对的内侧边拼合。其中，电磁铁设置在第一面板和第二面板之间的中心线上，电磁铁在对挡板进行吸附的时候，可同时将第一面板和第二面板向上吸附起来，以起到第一面板和第二面板同步关闭的效果。另外，电磁铁还能够设置两个，分别设置在第一面板和第二面板的上方，在进行吸附的时候，两个电磁铁同时通电并分别对第一面板和第二面板进行吸附。
优选地，所述驱动机构包括第一电机，所述挡板边沿通过转轴与所述料斗铰接，所述挡板与所述转轴固定连接，所述转轴与所述料斗可转动连接，所述第一电机与所述转轴连接并驱动所述转轴旋转。在取样过程中，第一电机控制挡板向上翻转关闭，在卸料的时候，第一电机控制挡板向下翻转打开。
优选地，所述横向活动机构包括底座、直线驱动机构和连接安装部，所述连接安装部滑动设置在所述底座上，所述直线驱动机构与所述连接安装部连接，所述纵向活动机构与所述连接安装部连接。
优选地，所述直线驱动机构包括第二电机、丝杆、螺母和导杆，所述导杆、所述丝杆和所述第二电机均设置在所述底座上，所述丝杆与所述导杆平行布置，所述连接安装部滑动设置在所述导杆上，所述螺母与所述连接安装部连接，所述丝杆与所述螺母螺纹连接，所述第二电机与所述丝杆连接并驱动所述丝杆转动时，所述丝杆带动所述连接安装部沿所述导杆滑动。通过丝杆驱动的方式可以使得料斗在移动过程中更加平稳，物料不易洒落。
优选地，所述直线驱动机构为齿轮齿条传动机构、线性电机或齿轮齿条传动机构。
优选地，所述底座两端设有限位板。通过两端的限位板可以限制连接安装部的活动位置，避免连接安装部从底座上脱出。
优选地，所述纵向驱动机构包括伸缩杆以及与伸缩杆连接的第三电机，所述第三电机驱动所述伸缩杆伸缩。伸缩杆可以带动料斗上下运动，其中，在无需进行取样的时候，伸缩杆收缩可以将料斗向上提起，同时料斗和伸缩杆也不会额外占用空间。
一种跳汰机，包括上述的取样装置、出料口、收料装置和用于运输样品的传送带，所述收料装置设置在所述出料口下方，在采集样品时，所述取料部活动至所述出料口与所述收料装置之间进行取样，采集完毕后所述取料部活动至所述传送带上卸料。
采用上述技术方案后，具有如下有益效果：本方案通过采用机械手段替代人工进行跳汰选煤取样，能够节省人力成本，提高选煤取样过程的安全性，同时提高了取样的效率。
附图说明
参见附图，本申请的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本申请的保护范围构成限制。图中：
图1是本实用新型在一个实施例中取样装置的整体结构示意图；
图2是本实用新型在一个实施例中横向活动机构的结构示意图；
图3是本实用新型在一个实施例中料斗的结构示意图；
图4是本实用新型在另一个实施例中料斗的结构示意图；
图5是本实用新型在又一个实施例中料斗的结构示意图；
图6是本实用新型在一个实施例中跳汰机的结构示意图。
附图标记对照表：
底座10：第一支撑架101、第二支撑架102；
导杆201、丝杆202、第二电机203；
连接安装部30；
第三电机401、伸缩杆402；
料斗50：挡板501、第一挡板5011、第二挡板5012、电磁铁502；
传送带60、收料装置70。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本申请的具体实施方式。
容易理解，根据本申请的技术方案，在不变更本申请实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本申请的技术方案的示例性说明，而不应当视为本申请的全部或视为对申请技术方案的限定或限制。
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以可拆卸连接，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，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述属于在本申请中的具体含义。
实施例1：
本实施例公开了一种跳汰取样装置，如图1所示，其包括横向活动机构、纵向活动机构、底座10和取料部，横向活动机构设置在底座10上，横向活动机构与纵向活动机构连接，取料部和纵向活动机构连接，通过横向活动机构和纵向活动机构可以带动取料部做横向运动和纵向运动，从而调整取料部的位置。具体地，在本实施例中的取料部包括料斗50和驱动装置，如图3所示，料斗50的上端敞开，下端设置有开口，在开口处设置有挡板501，挡板501的大小大于或等于开口的大小，其中，挡板501的其中一边沿通过转轴与料斗50的端部转动连接，挡板501可绕转轴转动，挡板501的活动通过驱动装置控制，当挡板501绕转轴向下翻转的时候，开口敞开，物料可以直接从开口出落下，当挡板501绕转轴向上翻转的时候，挡板501覆盖整个开口，使得料斗50的下端形成封闭装置，此时料斗50内即可承载物料以用于进行物料的取样。
在本实施例中，如图3所示，驱动机构包括电磁铁502，挡板501为铁制或其他可以被电磁铁502吸附的金属材质制成，或在挡板501上设置有永磁铁，在需要进行取样的时候，料斗50需要将物料进行承载，此时，电磁铁502通电，并将挡板501吸附，挡板501向上翻转将开口覆盖，此时料斗50上端敞开下端封闭，物料可以盛放在料斗50中不会掉出。当在卸料的时候，电磁铁502断电，电磁铁502不再对挡板501进行吸附，此时由于挡板501自身重力以及物料的重力作用下，挡板501绕转轴向下翻转，使得开口打开，此时在料斗50内的物料从开口向下掉出。
可选地，如图4所示，挡板501还可以包括第一挡板5011和第二挡板5012，其中第一挡板5011的边沿以及第二挡板5012的边沿分别通过转轴与料斗50转动连接在一起，第一挡板5011和第二挡板5012拼合在一起后能够完全将开口进行覆盖。具体地，在本实施例中，电磁铁502设置在第一挡板5011和第二挡板5012的拼合边上，通过一支架与料斗50连接，在进行吸附的时候，电磁铁502能够同时对第一挡板5011和第二挡板5012进行吸附，以实现第一挡板5011和第二挡板5012同步关闭的效果。
除此之外，如图5所示，电磁铁502还能够设置两个，两个电磁铁502分别通过支架安装设置在第一挡板5011和第二挡板5012的上方，在需要关闭开口的时候，两个电磁铁502同时通电，并分别对第一挡板5011和第二挡板5012进行吸附，以使得第一挡板5011和第二挡板5012向上翻转覆盖开口，实现关闭开口。通过电磁铁502进行控制挡板501的动作的方式，成本较低，且稳定性高，不容易损坏。
另外，挡板501通过转轴与料斗50下端的边沿进行铰接，这样在料斗50处于开启状态的时候，挡板501在自身重力的作用下翻转至与开口所处平面垂直的状态，这样挡板501就不会对落料造成任何干涉。
在本实施例中，横向活动机构包括底座10、直线驱动机构和连接安装部30，直线驱动机构设置在底座10上，直线驱动机构与连接安装部30连接，连接安装部30滑动设置在底座10上，直线驱动机构带动连接安装部30在导轨上活动。
其中，在本实施例中，如图2所示，所采用的直线驱动机构包括第二电机203、丝杆202、螺母和导杆201，在底座10的两端设置有设置支撑架，其中支撑架包括第一支撑架101和第二支撑架102，第一支撑架101设置在第二支撑架102的外侧，第二支撑架102设置有两组，分别对称设置在第一支撑架101的两侧，在两个第二支撑架102之间设置有导杆201，丝杆202两端分别与两个第一支撑架101转动连接，且丝杆202的一端延伸出第一支架外侧并与安装在底座10上的第二电机203连接，第二电机203驱动丝杆202旋转。在本实施例中，丝杆202和导杆201平行且在高度方向上错开布置，在连接安装部30设有一通孔，导杆201穿过通孔，使得连接安装部30可沿导杆201的长度方向上滑动，螺母设置在连接安装部30，丝杆202穿过螺母并与螺母螺纹连接。具体地，第二电机203为伺服电机，在需要进行控制连接安装部30做横向活动的时候，第二电机203带动丝杆202旋转，丝杆202在螺纹推动的作用下带动连接安装部30沿导杆201的长度方向滑动，当需要改变活动方向的时候，伺服电机翻转从而带动丝杆202翻转即可带动连接安装部30做反向运动。通过丝杆202传动的方式，可以使得料斗50运动更加平稳，避免物料在运输的过程中洒落以及可以更好更精准地控制料斗50的活动位置，从而使得料斗50能够更加精准地位移到取样位置。另外，通过两组导杆201进行对连接安装部30导向能够使得连接安装部30在滑动的时候更加平稳。
特别地，底座10两端设有限位板。通过两端的限位板可以限制连接安装部30的活动位置，避免连接安装部30从底座10上脱出。
在本实施例中，所采用的纵向驱动机构包括伸缩杆402以及与伸缩杆402连接的第三电机401，第三电机401驱动控制伸缩杆402在纵向上进行伸缩，料斗50与伸缩杆402的端部连接。伸缩杆402可以带动料斗50上下运动，其中，在无需进行取样的时候，伸缩杆402收缩可以将料斗50向上提起，同时料斗50和伸缩杆402也不会额外占用空间。
在本装置中，在需要进行跳汰取样的时候，第二电机203启动并带动料斗50做横向的运动，当料斗50移动至取样位置的上方的时候，第三电机401启动并使得伸缩杆402伸缩，带动料斗50做纵向的运动，使得料斗50运动至取样位置上，此时电磁铁502通电，使得挡板501向上翻转，料斗50的开口关闭，物料从料斗50的上方落下并落入至开口内通过料斗50进行承载。在完成物料收集以后，料斗50运动至卸料位置，然后电磁铁502断电不再对挡板501进行吸附，在物料和挡板501自身的重力作用下，挡板501向下翻转，使得开口打开，物料即可从开口往下落，完成卸料工作。本装置通过采用机械手段替代现有的人工手段进行对物料的采集，能够有效地降低人工采集过程中所存在的安全问题，并且能够降低人力成本，提高取样效率。
实施例2：
本实施例与实施例1相似，不同之处在于，在本实施例中，所采用的驱动机构包括第一电机，挡板501边沿通过转轴与料斗50铰接，挡板501与转轴固定连接，转轴与料斗50铰接，第一电机与转轴连接驱动转轴旋转。在取样过程中，第一电机控制挡板501向上翻转关闭，在卸料的时候，第一电机控制挡板501向下翻转打开。
实施例3：
本实施例与实施例1相似，不同之处在于，在本实施例中，所采用的直线驱动机构为齿轮齿条传动机构、线性电机或齿轮齿条传动机构。另外，所采用的纵向活动机构同样可以为齿轮齿条传动机构、线性电机或齿轮齿条传动机构。
实施例4：
本实施例公开了一种跳汰机，如图6所示，包括实施例1-3及变形例中的取样装置、出料口80、收料装置70和用于运输样品的传送带60，收料装置70设置在出料口80下方，在采集样品时，取料部活动至出料口80与收料装置70之间进行取样，采集完毕后取料部活动至传送带60上卸料。
如图6所示，物料煤从跳汰机的出料口80输出，并落至下方的收料装置70中，在进行去取样的时候，取样装置中的料斗50活动至出料口80和收料装置70之间，并使得部分的物料煤落入至料斗50内，完成物料煤的采集，完成采集后，料斗50移动至传送带60的上方，并将控制挡板501打开使得料斗50内的物料煤从开口落下至传送带60上，再由传送带60送检，整个过程无需人工进行干预，能够节省人力成本。
以上所述的仅是本申请的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本申请原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本申请的保护范围。
1.一种跳汰取样装置，其特征在于，包括横向活动机构、纵向活动机构和取料部，所述纵向活动机构与所述横向活动机构连接，所述取料部设于所述纵向活动机构的端部，所述取料部包括料斗(50)和驱动机构，所述料斗(50)设有开口，所述开口上活动设置挡板(501)，所述驱动机构与所述挡板(501)连接并控制所述挡板(501)活动以完成所述开口的开合。
2.根据权利要求1所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述驱动机构包括电磁铁(502)，所述电磁铁(502)与所述料斗(50)连接，所述挡板(501)的边沿与所述料斗(50)铰接，当所述开口处于开启状态时，所述电磁铁(502)断电，所述挡板(501)向下翻转；当所述开口处于关闭状态时，所述电磁铁(502)通电吸附所述挡板(501)，所述挡板(501)覆盖所述开口。
3.根据权利要求2所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述挡板(501)包括相对设置的第一面板和第二面板，所述第一面板的外边沿和所述第二面板的外边沿分别与所述料斗(50)铰接，当所述开口处于闭合状态时，所述电磁铁(502)吸附所述第一面板和所述第二面板，所述第一面板和所述第二面板相对的内侧边拼合。
4.根据权利要求1所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述驱动机构包括第一电机，所述挡板(501)边沿通过转轴与所述料斗(50)铰接，所述挡板(501)与所述转轴固定连接，所述转轴与所述料斗(50)可转动连接，所述第一电机与所述转轴连接并驱动所述转轴旋转。
5.根据权利要求1所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述横向活动机构包括底座(10)、直线驱动机构和连接安装部(30)，所述连接安装部(30)滑动设置在所述底座(10)上，所述直线驱动机构与所述连接安装部(30)连接，所述纵向活动机构与所述连接安装部(30)连接。
6.根据权利要求5所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述直线驱动机构包括第二电机(203)、丝杆(202)、螺母和导杆(201)，所述导杆(201)、所述丝杆(202)和所述第二电机(203)均设置在所述底座(10)上，所述丝杆(202)与所述导杆(201)平行布置，所述连接安装部(30)滑动设置在所述导杆(201)上，所述螺母与所述连接安装部(30)连接，所述丝杆(202)与所述螺母螺纹连接，所述第二电机(203)与所述丝杆(202)连接并驱动所述丝杆(202)转动时，所述丝杆(202)带动所述连接安装部(30)沿所述导杆(201)滑动。
7.根据权利要求5所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述直线驱动机构为齿轮齿条传动机构、线性电机或齿轮齿条传动机构。
8.根据权利要求5所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述底座(10)两端设有限位板。
9.根据权利要求1-8任一项所述的一种跳汰取样装置，其特征在于，所述纵向驱动机构包括伸缩杆(402)以及与伸缩杆(402)连接的第三电机(401)，所述第三电机(401)驱动所述伸缩杆(402)伸缩。
10.一种跳汰机，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的跳汰取样装置、出料口(80)、收料装置(70)和用于运输样品的传送带(60)，所述收料装置(70)设置在所述出料口(80)下方，在采集样品时，所述取料部活动至所述出料口(80)与所述收料装置(70)之间进行取样，采集完毕后所述取料部活动至所述传送带(60)上卸料。
技术总结