向上撥切式煤樣縮分器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種向上撥切式煤樣縮分器，包括縮分器本體，所述縮分器本體包括外框架、錐形整形器、縮分撥板和分叉擋板；外框架頂部具有試樣入口，所述錐形整形器頂部形狀與試樣入口形狀相匹配，錐形整形器的頂部面積大于底部面積，所述縮分撥板下端通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定在外框架上、位于分叉擋板上方，所述外框架底部通過分叉擋板分隔成兩個(gè)試樣出口。本實(shí)用新型縮分出的試樣滿足國(guó)標(biāo)要求，在縮分過程中無(wú)任何泄露點(diǎn)，由于縮分撥板向上撥割煤樣，煤流在其內(nèi)部的接觸時(shí)間很短和接觸面積很小，縮分后的煤樣具有代表性，解決了水分損失、粒度離析、易造成揚(yáng)塵等問題，縮分精度較現(xiàn)有設(shè)備有很大提高。
【專利說(shuō)明】向上撥切式煤樣縮分器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤炭樣本縮分【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種在煤炭制樣過程中對(duì)煤炭樣品進(jìn)行縮分處理的設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]分析工業(yè)煤炭品質(zhì)的優(yōu)劣，需經(jīng)煤炭的“采集、制樣、化驗(yàn)”三個(gè)過程；制樣的過程是將采集來(lái)的煤樣根據(jù)國(guó)標(biāo)化驗(yàn)要求制作成一定規(guī)格的樣品。在制樣過程中，需要對(duì)煤樣進(jìn)行縮分處理(縮分是從大數(shù)量的試樣中按比例留取有代表性的小量樣品的過程)，而這一步驟通常采用機(jī)械縮分器實(shí)現(xiàn)。
[0003]機(jī)械縮分器的工作原理是:以切割試樣的方式從試樣中取出一部分或若干部分。它可以減少用人工方法造成的偏倚。國(guó)標(biāo)對(duì)“機(jī)械縮分方法”、“切割器和切割樣質(zhì)量”、“切割間隔”、“切割次數(shù)”、“縮分后試樣的最小質(zhì)量”等都有規(guī)定；考核“縮分器”最終的質(zhì)量是看其縮分后的試樣是否符合上述“國(guó)標(biāo)”的要求。
[0004]目前國(guó)內(nèi)已出現(xiàn)各種形式的“縮分器”，但其縮分效果均不理想:1.“旋轉(zhuǎn)型縮分器”:圖1為旋轉(zhuǎn)錐形縮分器示意圖，其工作原理是煤流落在一旋轉(zhuǎn)錐上，然后通過一帶蓋的可調(diào)開口進(jìn)入接收器，旋轉(zhuǎn)錐每旋轉(zhuǎn)一周，收集一部分試樣。圖2為的斜管漏斗形縮分器示意圖，其工作原理是煤流進(jìn)入斜斗并從斜管排出，在旋轉(zhuǎn)斜管出口的運(yùn)行軌道上有一個(gè)或多個(gè)固定的切割器，斜管出口每經(jīng)過切割器一次，即截取一個(gè)“切割樣”。無(wú)論是錐形還是斜管漏斗形都存在著同樣的問題，其機(jī)械結(jié)構(gòu)和控制相對(duì)復(fù)雜，縮分比調(diào)節(jié)范圍小(〈50%)，樣品適應(yīng)范圍小，從而使得來(lái)樣的重量范圍受到局限，受切割速度和樣品流經(jīng)路徑長(zhǎng)的影響，易造成水分損失。2.“切割槽型縮分器”，如圖3所示，其工作原理是切割槽通過煤流全斷面并從煤流中截取一部分試樣，切割器未截取的煤流經(jīng)一傾斜板排除棄去，該縮分器因接料斗是運(yùn)動(dòng)的無(wú)法全密封，接料和落料易產(chǎn)生漏料和揚(yáng)塵，固其存在粒度離析問題。3.圖4為開槽帶型縮分器示意圖，其工作原理是一環(huán)帶上等距分布著若干開槽口，槽上帶凸緣，當(dāng)皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)使槽通過供料槽下口時(shí)即截割煤流取樣，煤樣經(jīng)斜槽進(jìn)入容器，落在皮帶無(wú)槽部分的煤隨皮帶流出棄去。圖5為鏈斗型縮分器示意圖，其工作原理是一鏈?zhǔn)綑C(jī)械上帶有若干斗，斗以等距離分布并以預(yù)先設(shè)置的時(shí)間周期單向運(yùn)動(dòng)，斗截割下落煤流而抽取試樣，然后翻轉(zhuǎn)卸下煤樣。開槽帶型縮分器為皮帶結(jié)構(gòu)，鏈斗型縮分器為鏈條加斗結(jié)構(gòu)，體積非常龐大，更不易密封。綜上所述，現(xiàn)有的縮分器中存在上述種種問題，影響了被縮分試樣的偏倚性，使得工業(yè)成品的實(shí)際效果并不好，通常不能滿足國(guó)標(biāo)要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決現(xiàn)有縮分器中存在的種種問題，本發(fā)明公開了一種機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)全密封效果的縮分器，其縮分精度和可靠性均大大提高。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種向上撥切式煤樣縮分器，包括縮分器本體，所述縮分器本體包括外框架、錐形整形器、縮分撥板和分叉擋板；所述框架頂部具有試樣入口，所述錐形整形器安裝在試樣入口處，所述錐形整形器頂部形狀與試樣入口形狀相匹配，錐形整形器的頂部面積大于底部面積，所述縮分撥板安裝在外框架內(nèi)部，縮分撥板下端通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定在外框架上、位于分叉頂板上方，所述外框架底部通過分叉擋板分隔成兩個(gè)試樣出口。
[0008]進(jìn)一步的，所述錐形整形器可拆卸地安裝在縮分器本體上，錐形整形器底部為長(zhǎng)方形。
[0009]進(jìn)一步的，所述錐形整形器的長(zhǎng)邊錐面與水平面間的夾角大于或等于60度，短邊長(zhǎng)度大于或等于通過椎體的煤樣的最大粒徑的3倍。
[0010]進(jìn)一步的，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸、安裝在外框架內(nèi)的軸承和安裝在軸承外側(cè)端的定位片。
[0011]進(jìn)一步的，縮分撥板的擺動(dòng)幅度在縮分撥板的最大擺動(dòng)幅度與錐形整形器兩側(cè)壁夾角之間。
[0012]進(jìn)一步的，所述縮分器本體內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處安裝有空氣吹掃裝置。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0014]本發(fā)明縮分出的試樣滿足國(guó)標(biāo)GB474-2008、GB/T19494.2-2004和GB/T19494.3-2004要求，在縮分過程中無(wú)任何泄露點(diǎn)，由于縮分撥板向上撥割煤樣，煤流在其內(nèi)部的接觸時(shí)間很短和接觸面積很小，縮分后的煤樣具有代表性，解決了水分損失、粒度離析、易造成揚(yáng)塵等問題，縮分精度較現(xiàn)有設(shè)備有很大提高。本縮分器不會(huì)因切割速度而影響縮分結(jié)果，縮分完成后滯留試樣極少，在工作時(shí)無(wú)揚(yáng)塵，縮分出的煤樣水分損失和偏倚性均很小。而且，本縮分器的縮分比調(diào)整范圍很廣，可達(dá)到從百分之零到百分之百全面覆蓋。此夕卜，本縮分器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，大幅縮小了設(shè)備體積，有效降低成本簡(jiǎn)化了制造工藝。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為旋轉(zhuǎn)錐形縮分器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為旋轉(zhuǎn)斜管型縮分器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為切割槽型縮分器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為開槽帶型縮分器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為鏈斗型縮分器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明提供的向上撥切式煤樣縮分器在撥割縮分方式下結(jié)構(gòu)示意圖，其中Ca)為縮分器主視圖，(b)為縮分器側(cè)視圖，(c)為縮分器立體圖，Cd)為縮分器透視圖；
[0021]圖7為本發(fā)明提供的向上撥切式煤樣縮分器在切割縮分方式下的結(jié)構(gòu)示意圖；其中(a)為縮分器主視圖，(b)為縮分器側(cè)視圖，(c)為縮分器立體圖，Cd)為縮分器透視圖；
[0022]圖8為撥板擺動(dòng)夾角示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記列表:
[0024]1-縮分撥板，2-外框架，3-傳動(dòng)軸，4-試樣入口，5-試樣出口，6_軸承，7_定位片，8-左右擋板，9-分叉擋板，10-錐形整形器，11-軸承安裝板，12-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，α -縮分撥板的最大擺動(dòng)幅度，錐形整形器兩側(cè)壁之間的夾角。

【具體實(shí)施方式】
[0025]以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]通過研究現(xiàn)有縮分器發(fā)現(xiàn)，若要獲得滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的縮分后煤樣，需要縮分器的機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)部與試樣的接觸面、接觸時(shí)間、接觸速度盡量的減少，并謀求縮分器的內(nèi)部與外部的真正隔離(全密封)。因此本發(fā)明從實(shí)際需要出發(fā)，設(shè)計(jì)了一種新型縮分器，如圖7所示，該縮分器包括縮分器本體，所述縮分器本體包括外框架2、錐形整形器10、縮分撥板I和分叉擋板9，其中，外框2頂部具有試樣入口 4，錐形整形器10安裝在試樣入口 4處，錐形整形器10為上大下小的四棱臺(tái)形，即錐形整形器的頂部面積大于底部面積，其頂部形狀與試樣入口 4形狀相匹配(一般以錐形整形器10頂部形狀與試樣入口 4形狀一致且錐形整形器頂部外側(cè)貼合試樣入口內(nèi)壁頂部為佳，錐形整形器10和試樣入口 4內(nèi)壁之間可具有一定的安裝間隙)?？s分撥板I安裝在外框架2內(nèi)部，所述縮分撥板I下端通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12固定在外框架2的分叉點(diǎn)上部?？s分撥板I的頂邊為尖端設(shè)計(jì)，將縮分撥板I底部安裝在旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)12上，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸3、滾柱軸承6和安裝在軸承6外側(cè)端的定位片7，外框架2包括兩塊人字形的軸承安裝板11和兩側(cè)左右擋板8，軸承6安裝在外框架內(nèi)，具體地說(shuō)，滾柱軸承材料用錫青銅，形狀專門設(shè)計(jì)成凸臺(tái)狀，軸向垂直反向安裝在兩塊安裝板11上，與傳動(dòng)軸的臺(tái)階、定位片7以及滾柱軸承兩端的密封圈精密配合，完成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)態(tài)部件的運(yùn)動(dòng)與密封。所述外框架2底部通過分叉擋板9分隔成兩個(gè)試樣出口 5，這兩個(gè)試樣出口其一為縮分試樣出口，另一個(gè)為棄樣出口。
[0028]如圖8所示，錐形整形器10對(duì)落入試樣入口 4的煤樣起到導(dǎo)流整形效果，縮分撥板I的最大擺動(dòng)幅度為α，錐形整形器10兩側(cè)壁之間的夾角為β，優(yōu)選的，縮分撥板I的擺動(dòng)幅度Θ應(yīng)大于β且小于等于α，從而保證自錐形整形器落下的煤樣均能被縮分撥板I分配。
[0029]本縮分器還可進(jìn)一步在縮分器本體內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)處安裝空氣吹掃裝置，能夠在縮分完成后吹掃旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和縮分撥板處殘留的粉塵，這樣不易造成樣品的交叉污染，從而使試樣在這一階段所產(chǎn)生的偏倚性最小。
[0030]本縮分器外框架2中左右擋板8、下部分叉擋板9和軸承安裝板11構(gòu)成縮分器的密閉腔體，上下出入口由安裝法蘭固定密封，滾柱軸承兩端的密封圈精密配合，由此形成全密封縮分器，在縮分過程中無(wú)任何泄露點(diǎn)。由于縮分撥板向上撥割煤樣，煤流在其內(nèi)部的接觸時(shí)間很短和接觸面積很小，在工作時(shí)無(wú)揚(yáng)塵，不會(huì)因切割速度而影響縮分結(jié)果，縮分完成后滯留試樣極少。
[0031]本縮分器的縮分撥板I具有兩種縮分方式:撥割縮分方式和切割縮分方式。
[0032]撥割方式:
[0033]利用驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸3使其正反旋轉(zhuǎn)；傳動(dòng)軸3與安裝固定在外框架2上的軸承6滑動(dòng)配合；縮分撥板來(lái)回?cái)[動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用電機(jī)或自動(dòng)控制器的執(zhí)行器。自動(dòng)控制器的執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸使其按照一定頻率正反旋轉(zhuǎn)；縮分撥板I來(lái)回?cái)[動(dòng)切分試樣入口4落下的均勻煤流，使之可自動(dòng)按比例向兩個(gè)試樣出口 5分配煤樣，并可通過控制縮分撥板I的擺動(dòng)脈寬(即控制縮分撥板每次擺動(dòng)時(shí)在左右兩邊的停留時(shí)間)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同范圍縮分比的調(diào)節(jié)，縮分比可達(dá)到(0-100)%，擺動(dòng)脈寬的調(diào)節(jié)可通過四伏電機(jī)、氣缸、電動(dòng)推桿等驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)配合電腦控制軟件實(shí)現(xiàn)。
[0034]當(dāng)落下的煤流相對(duì)不均勻時(shí)(如10mm粒徑或13mm粒徑來(lái)樣),縮分方式宜采用撥割方式；它是將煤流帶分成若干段(段數(shù)由國(guó)標(biāo)規(guī)定)，從每段中按比例取出一定量的煤樣混合成所需試樣。
[0035]切分方式:
[0036]縮分撥板可以被控制停在某個(gè)位置，以縮分撥板停留在煤流的寬度內(nèi)為限連續(xù)分割煤流。當(dāng)落下的煤流相對(duì)均勻時(shí)(如已進(jìn)行過充分混合后的13mm樣、6mm樣或3mm樣),縮分方式可以采用切分方式，這種方式可以把水分損失減到最小。
[0037]使用本縮分器時(shí)，錐形整形器10將上方落下的煤流整形成帶狀煤流，再由縮分撥板I按自動(dòng)控制器設(shè)定好的比例撥割或切分出所需的試樣從其中一個(gè)試樣出口 5送出；而另一部分則從另一試樣出口 5送出。
[0038]實(shí)施例二:
[0039]作為實(shí)施例一的改進(jìn)，所述錐形整形器10可拆卸地安裝在縮分器本體上，錐形整形器的上部為正方形，底部為長(zhǎng)方形，因此錐形整形器10底部具有長(zhǎng)邊和短邊(對(duì)稱的長(zhǎng)邊錐面與水平面間的夾角大于或等于60度，短邊長(zhǎng)度大于或等于通過椎體的煤樣的最大粒徑的3倍)。當(dāng)錐形整形器10底部的長(zhǎng)邊與旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)軸向方向平行時(shí)，煤流從錐形整形器10落下時(shí)，縮分撥板做小幅擺動(dòng)，縮分器為撥割方式，擺動(dòng)角Θ只要略大于錐形整形器10兩側(cè)壁(此時(shí)為兩長(zhǎng)邊)之間的夾角，實(shí)現(xiàn)煤流的分段縮分。當(dāng)椎體底部的短邊與軸的方向平行時(shí)，煤流從錐形整形器10落下時(shí)，縮分撥板可以被控制停在某個(gè)位置，縮分撥板所處位置應(yīng)小于煤流的寬度為限，即縮分撥板與垂直面所呈的角度Θ I應(yīng)小于錐形整形器10兩側(cè)壁(此時(shí)為兩短邊)之間夾角一半，此時(shí)縮分器為切分方式，實(shí)現(xiàn)煤流的連續(xù)分割。因此，當(dāng)需要進(jìn)行撥割時(shí)，可將錐形整形器10安裝成長(zhǎng)邊與軸的方向平行(如圖6所示)，當(dāng)需要進(jìn)行切分時(shí)，可將錐形整形器10安裝成長(zhǎng)邊與軸的方向垂直(如圖7所示)。本例中其余技術(shù)特征與實(shí)施例一相同。
[0040]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種向上撥切式煤樣縮分器，包括縮分器本體，其特征在于:所述縮分器本體包括外框架(2)、錐形整形器(10)、縮分撥板(I)和分叉擋板(9);所述外框架(2)頂部具有試樣入口(5)，所述錐形整形器(10)安裝在試樣入口(5)處，錐形整形器(10)頂部形狀與試樣入口( 5 )形狀相匹配，錐形整形器(10 )的頂部面積大于底部面積，所述縮分撥板(I)安裝在外框架(2)內(nèi)部，縮分撥板(I)下端通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(12)固定在外框架上、位于分叉擋板(9)上方，所述外框架(2 )底部通過分叉擋板(9 )分隔成兩個(gè)試樣出口( 5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的向上撥切式煤樣縮分器，其特征在于:所述錐形整形器(10)可拆卸地安裝在縮分器本體上，錐形整形器(10)底部為長(zhǎng)方形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的向上撥切式煤樣縮分器，其特征在于:所述錐形整形器(10)的長(zhǎng)邊錐面與水平面間的夾角大于或等于60度，短邊長(zhǎng)度大于或等于通過椎體的煤樣的最大粒徑的3倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的向上撥切式煤樣縮分器，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(12 )包括傳動(dòng)軸(3 )、安裝在外框架(2 )內(nèi)的軸承(6 )和安裝在軸承(6 )外側(cè)端的定位片(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的向上撥切式煤樣縮分器,其特征在于:縮分撥板(I)的擺動(dòng)幅度在縮分撥板(I)的最大擺動(dòng)幅度與錐形整形器兩側(cè)壁夾角之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的向上撥切式煤樣縮分器，其特征在于:所述縮分器本體內(nèi)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(12 )處安裝有空氣吹掃裝置。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK204154557SQ201420576715
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】朱天一, 朱莎 申請(qǐng)人:朱天一