一种矿浆取样器的制作方法

1.本实用新型涉及取样装置技术领域，更具体地，涉及一种矿浆取样器。


背景技术：

2.在矿浆加工生产过程中，生产检验工作是不可缺少的重要一环。为实现对各个工艺点的检测，需要对各个工艺点流动矿浆进行取样，同时具有一定代表性的样品是分析工艺指标的基础和保障。
3.现有的矿浆自动取样装置，以减速电机带动飞轮驱动取样管运动和气缸驱动取样管运动两种方式为主。减速电机带动飞轮这种方式因其按照飞轮的圆周推动取样管运动导致在管道内无法匀速取样，只能按照特定速度曲线运动，管道内矿浆情况复杂，有紊流、有定层，取出矿浆的代表性差。气缸直接驱动这种方式，速度不能精确调节，气体由于具有可压缩性，重复位置不精准，取得的矿浆代表性差，矿厂环境恶劣，易损坏等缺陷，造成使用上的不便，可靠性也很低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种矿浆取样器，旨在解决现有技术中存在的问题。
5.根据本实用新型，提供一种矿浆取样器，其包括管道主体、取样管以及执行机构；其中，
6.所述管道主体的侧壁上开设有取样孔，所述取样管滑动设置在所述取样孔中；
7.所述执行机构设于所述管道主体的外部，所述执行机构的输出端与所述取样管的下部相连接，用于驱动所述取样管沿所述管道主体的径向匀速移动；
8.所述取样管包括竖向管、密封压盖和取样刀，所述竖向管为上下两端开口的圆管，所述竖向管靠近其上端位置的侧壁上开设有进浆口，所述进浆口朝向矿浆来浆方向，所述取样刀设于所述竖向管内的上部，所述取样刀上设有倾斜向下的引浆面，且所述引浆面与所述进浆口相对设置，所述密封压盖连接于所述竖向管的上端开口处。
9.优选地，所述执行机构包括旋转驱动组件和直线传动组件；其中，
10.所述直线传动组件包括支撑框架、滚珠丝杠和丝杠螺母，所述支撑框架固设在所述管道主体上，所述滚珠丝杠转动设置在所述支撑框架上，所述丝杠螺母螺接在所述滚珠丝杠上，所述丝杠螺母与所述取样管的下部相连接；
11.所述旋转驱动组件固设在所述管道主体上，所述旋转驱动组件的动力输出端与所述滚珠丝杠的一端传动连接。
12.优选地，所述支撑框架包括固定板、支撑板和两个光轴，所述固定板和支撑板间隔且平行设置，两个所述光轴垂直连接在所述固定板和支撑板之间，所述滚珠丝杠的两端分别转动连接在所述固定板和支撑板上，且所述滚珠丝杠位于两个所述光轴之间；
13.两个所述光轴上分别滑动设置有一直线轴承，两个所述直线轴承之间连接有中托
板，且所述丝杠螺母连接在所述中托板上。
14.优选地，所述中托板上固定连接有连接板，所述取样管的下部连接在所述连接板上；
15.优选地，所述连接板与所述取样管的下部之间设置有调心垫片。
16.优选地，所述旋转驱动组件为伺服电机，所述伺服电机固定连接在所述管道主体上；
17.所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠平行设置，所述伺服电机的输出轴上和所述滚珠丝杠的端部分别设置有第一同步带轮和第二同步带轮，所述第一同步带轮与所述第二同步带轮之间通过一同步带传动连接。
18.优选地，所述管道主体上固定连接有一基板，所述执行机构连接于所述基板上。
19.优选地，所述取样孔中设有无油衬套，所述取样管与所述无油衬套滑动配合连接，且所述取样管与所述无油衬套之间设有密封圈。
20.优选地，所述取样刀为圆柱状结构，所述取样刀的上端与所述竖向管之间通过涨紧套固定连接。
21.优选地，所述管道主体上开设有一维护窗口，所述维护窗口与所述取样孔相对设置，所述维护窗口的直径大于所述取样管的直径；
22.所述维护窗口上可拆卸地连接有检修罩。
23.本实用新型提供的矿浆取样器，其执行机构可驱动取样管在管道主体内切割取样，通过执行机构可控制取样管在管道主体内任意速度取样，通过取样管任意速度的运动满足矿浆在管道内的复杂情况，更精确地取得与管道内状态一致的矿浆，取样的精确性和代表性好；同时也能够实现取样管间歇进入管道主体内取样，可以有效避免取样管长期浸入矿浆中引起的腐蚀、磨损等问题，提高了取样器的可靠性，降低了取样器的维护量。
附图说明
24.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。
25.图1示出了根据本实用新型实施例的矿浆取样器的主视图。
26.图2示出了根据本实用新型实施例的矿浆取样器中执行机构的连接结构示意图。
27.图3示出了根据本实用新型实施例的矿浆取样器的左视图。
28.图4示出了根据本实用新型实施例的矿浆取样器中取样管的结构示意图。
29.图5示出了根据本实用新型实施例的矿浆取样器中取样刀的结构示意图。
30.图中：1、管道主体；11、基板；2、取样管；21、竖向管；211、进浆口；22、密封压盖；23、取样刀；231、引浆面；232、螺纹盲孔；24、涨紧套；25、o型圈；3、伺服电机；4、直线传动组件；41、固定板；42、支撑板；43、光轴；44、直线轴承；45、滚珠丝杠；46、丝杠螺母、47、中托板；48、连接板；49、调心垫片；51、第一同步带轮；52、第二同步带轮；53、同步带；6、无油衬套；7、密封圈；8、检修罩；9、接近开关。
具体实施方式
31.以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的
元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
32.本实用新型提供了一种矿浆取样器，参阅图1至图3，该矿浆取样器包括管道主体1、取样管2以及执行机构。其中，所述管道主体1的侧壁上开设有取样孔，所述取样管2滑动设置在取样孔中；所述执行机构设于所述管道主体1的外部，所述执行机构的输出端与所述取样管2的下部相连接，用于驱动所述取样管2沿所述管道主体1的径向匀速移动；所述取样管2包括竖向管21、密封压盖22和取样刀23，所述竖向管21为上下两端开口的圆管，所述竖向管21靠近其上端位置的侧壁上开设有进浆口211，所述进浆口211朝向矿浆来浆方向，所述取样刀23设于所述竖向管21内的上部，所述取样刀23上设有倾斜向下的引浆面231，且所述引浆面231与所述进浆口211相对设置，所述密封压盖22连接于所述竖向管21的上端开口处。
33.具体地，所述管道主体1为圆形管道，所述管道主体1的两端设有连接法兰，管道主体1可通过两端的连接法兰连接于输送矿浆的管道上来进行取样。该矿浆取样器使用时，管道主体1水平设置，取样孔位于管道主体1的下端，且取样孔靠近管道主体1的矿浆入口一侧设置。取样管2在竖直方向上下可滑动地设置在取样孔中，执行机构设于取样管2一侧。取样管2的竖向管21上端开口通过密封压盖22封堵，管道主体1中的矿浆通过竖向管21侧壁上的进浆口211进入竖向管21，并在竖向管21中的取样刀23的引浆作用下使进入的矿浆在竖向管21中竖直向下流动，从取样管2下端开口流出。参阅图4和图5，本实施例中，所述取样刀23为圆柱状结构，在圆柱状结构的下端开设一楔形缺口，以形成引浆面231；楔形缺口的宽度与竖向管21上的进浆口211的宽度相匹配，可以使进入取样管2中的矿浆在引浆面231的阻挡作用下相下流动。取样刀23的上端与竖向管21之间通过涨紧套24固定连接，取样刀23的顶端还设置有多个螺纹盲孔232，密封压盖22上对应设置有多个螺钉孔，密封压盖22通过多个螺钉固定连接在取样刀23上。密封压盖22的周向与竖向管21内周壁之间设置o型圈25进行密封。
34.该矿浆取样器中，所述执行机构包括旋转驱动组件和直线传动组件4。其中，直线传动组件4用于将旋转驱动组件的旋转运动转换为直线运动，以带动取样管2在取样孔中直线移动。所述直线传动组件4包括支撑框架、滚珠丝杠45和丝杠螺母46，所述支撑框架固设在管道主体1上，所述滚珠丝杠45转动设置在支撑框架上，所述丝杠螺母46螺接在滚珠丝杠45上，所述丝杠螺母46与取样管2的下部相连接；所述旋转驱动组件固设在管道主体1上，所述旋转驱动组件的动力输出端与滚珠丝杠45的一端传动连接。
35.具体地，所述支撑框架包括固定板41、支撑板42和两个光轴43，固定板41和支撑板42间隔且平行设置，两个光轴43垂直连接在固定板41和支撑板42之间，所述滚珠丝杠45的两端分别转动连接在固定板41和支撑板42上，且滚珠丝杠45位于两个所述光轴43之间；两个光轴43上分别滑动设置有一直线轴承44，两个直线轴承44之间连接有中托板47，且丝杠螺母46连接在中托板47上。丝杠螺母46通过中托板47与两个直线轴承44相连接，滚珠丝杠45转动时，能够带动丝杠螺母46移动稳定，两个光轴43可以起到导向作用。中托板47上固定连接有连接板48，取样管2的下部连接在所述连接板48上，中托板47的设置方便了连接件的安装固定。
36.本实施例中，管道主体1的外部固定连接有一基板11，所述执行机构连接于基板11
上。所述基板11设于管道主体1外部上与取样孔相对应的一侧，基板11通过多个加强筋板与管道主体1相连接，基板11提供了安装平面，更方便执行机构的安装。所述支撑架的固定板41通过一竖直设置的安装板连接在基板11的底部。两个光轴43的两端分别设有外螺纹，两个光轴43的两端分别与所述固定板41和支撑板42通过螺母连接，从而方便组装和拆卸。所述滚珠丝杠45的两端分别通过轴承座安装在固定板41和支撑板42上，滚珠丝杠45的上端穿过固定板41向上延伸，以便于与旋转驱动组件的动力输出端传动连接。中托板47竖向设置，中托板47与直线轴承44和丝杠螺母46均通过螺钉固定连接。所述连接板48呈l型结构，连接板48的两侧分别对称焊接三角形的加强筋以增加l型结构的连接板48的刚性和支撑强度，连接板48的一短边通过螺钉连接在中托板47上，连接板48的长边上设有圆形孔，取样管2的竖向管21的下端设有外螺纹，取样管2的下端穿过连接板48上的圆形孔后通过锁紧螺孔将二者连接在一起。所述连接板48与取样管2的下部之间还设置有调心垫片49，通过设置调心垫片49，可以使取样管2在运动过程中保持与取样孔同心，保证取样管2在取样孔中滑动时顺畅稳定。
37.进一步地，所述旋转驱动组件为伺服电机3，所述伺服电机3固定连接在所述管道主体1上。本实施例中，所述支撑框架的固定板41向伺服电机3一侧延伸，所述伺服电机3固定连接在固定板41上，所述伺服电机3的输出轴穿过固定板41，所述伺服电机3的输出轴与滚珠丝杠45平行设置，所述伺服电机3的输出轴上和滚珠丝杠45的端部分别设置有同步带53第一同步带轮51和同步带53第二同步带轮52，所述同步带53第一同步带轮51与同步带53第二同步带轮52之间通过一同步带53传动连接；所述同步带53第一同步带轮51的直径小于同步带53第二同步带轮52的直径，可以降低转速和提高转动扭矩。
38.该矿浆取样器还包括控制器，伺服电机3与控制器电性连接，控制器控制伺服电机3的转向和转速，通过同步带53的传动来精确控制丝杠螺母46的移动方向和移动速度，进而精确控制取样管2的运动方向和移动速度。所述支撑框架上还设置有接近开关9，接近开关9与控制器电性连接。本实施例中，支撑框架上设置有两个接近开关9，在支撑框架的固定板41下方和支撑板42上方分别设置一个接近开关9，用于对丝杠螺母46运动的移动范围进行限定，进而控制取样管2在管道主体1的取样孔中的上下移动范围。当丝杠螺母46移动至接近开关9时，控制器控制伺服电机3停止转动，使得丝杠螺母46停止移动，进而使取样管2停止运动。
39.进一步地，所述取样孔中设有无油衬套6，所述取样管2与无油衬套6滑动配合连接，且取样管2与无油衬套6之间设有密封圈7。通过在取样孔中设置无油衬套6，使得取样管2上下移动时摩擦力较小，保证取样管2上下移动时的舒畅，通过设置密封圈7，保证管道主体1中的矿浆不会从无油衬套6与取样管2之间泄漏。
40.进一步地，所述管道主体1上开设有一维护窗口，所述维护窗口与取样孔相对设置，所述维护窗口的直径大于取样管2的直径，所述维护窗口上可拆卸地连接有检修罩8。具体地，所述维护窗口为大于取样管2直径的圆形通孔，检修罩8为下端开口上端封闭的筒状结构，为了方便检修罩8的安装，维护窗口外侧设有一端连接管，连接管的上端和检修罩8的下端分别设有法兰板，检修罩8通过螺栓可拆卸地连接在维护窗口上方的连接管上。通过设置检修罩8，当需要对取样管2中的取样刀23进行清理或更换取样刀23时，可将取样管2上升到顶端，拆卸下检修罩8，通过维护窗口对取样管2进行维护作业。
41.使用本实施例中的矿浆取样器进行取样时，控制伺服电机3转动，伺服电机3通过同步带53驱动滚珠丝杠45转动，滚珠丝杠45上的丝杠螺母46沿滚珠丝杠45做直线移动，进而通过连接板48带动取样管2在取样孔中移动，使取样管2在管道主体1内匀速或非均速切割运动，管道主体1内的矿浆从竖向管21上的进浆口211流入取样管2内，通过取样管2的下端出口流出到样品收集装置或分析仪器中。在不需要进行取样时，使取样管2向下移动，使竖向管21上的进浆口211移动至管道主体1外部，即可停止取样。维护时，将取样管2上升到顶端，通过维护窗口对取样管2就行维护作业，包括清理取样刀23中卡住的杂物，或更换取样刀23。
42.综上，本实用新型提供的矿浆取样器，其执行机构可驱动取样管在管道主体内匀速切割取样，也可在区间内任意速度取样，通过取样管任意速度的运动满足矿浆在管道内的复杂情况，更精确地取得与管道内状态一致的矿浆，取样的精确性、代表性好；同时也能够实现取样管间歇进入管道主体内取样，可以有效避免取样管长期浸入矿浆中引起的腐蚀、磨损等问题，提高了取样器的可靠性，降低了取样器的维护量。
43.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

技术特征：
1.一种矿浆取样器，其特征在于，包括管道主体、取样管以及执行机构；其中，所述管道主体的侧壁上开设有取样孔，所述取样管滑动设置在所述取样孔中；所述执行机构设于所述管道主体的外部，所述执行机构的输出端与所述取样管的下部相连接，用于驱动所述取样管沿所述管道主体的径向匀速移动；所述取样管包括竖向管、密封压盖和取样刀，所述竖向管为上下两端开口的圆管，所述竖向管靠近其上端位置的侧壁上开设有进浆口，所述进浆口朝向矿浆来浆方向，所述取样刀设于所述竖向管内的上部，所述取样刀上设有倾斜向下的引浆面，且所述引浆面与所述进浆口相对设置，所述密封压盖连接于所述竖向管的上端开口处。2.根据权利要求1所述的矿浆取样器，其特征在于，所述执行机构包括旋转驱动组件和直线传动组件；其中，所述直线传动组件包括支撑框架、滚珠丝杠和丝杠螺母，所述支撑框架固设在所述管道主体上，所述滚珠丝杠转动设置在所述支撑框架上，所述丝杠螺母螺接在所述滚珠丝杠上，所述丝杠螺母与所述取样管的下部相连接；所述旋转驱动组件固设在所述管道主体上，所述旋转驱动组件的动力输出端与所述滚珠丝杠的一端传动连接。3.根据权利要求2所述的矿浆取样器，其特征在于，所述支撑框架包括固定板、支撑板和两个光轴，所述固定板和支撑板间隔且平行设置，两个所述光轴垂直连接在所述固定板和支撑板之间，所述滚珠丝杠的两端分别转动连接在所述固定板和支撑板上，且所述滚珠丝杠位于两个所述光轴之间；两个所述光轴上分别滑动设置有一直线轴承，两个所述直线轴承之间连接有中托板，且所述丝杠螺母连接在所述中托板上。4.根据权利要求3所述的矿浆取样器，其特征在于，所述中托板上固定连接有连接板，所述取样管的下部连接在所述连接板上。5.根据权利要求4所述的矿浆取样器，其特征在于，所述连接板与所述取样管的下部之间设置有调心垫片。6.根据权利要求2所述的矿浆取样器，其特征在于，所述旋转驱动组件为伺服电机，所述伺服电机固定连接在所述管道主体上；所述伺服电机的输出轴与所述滚珠丝杠平行设置，所述伺服电机的输出轴上和所述滚珠丝杠的端部分别设置有第一同步带轮和第二同步带轮，所述第一同步带轮与所述第二同步带轮之间通过一同步带传动连接。7.根据权利要求1所述的矿浆取样器，其特征在于，所述管道主体上固定连接有一基板，所述执行机构连接于所述基板上。8.根据权利要求1所述的矿浆取样器，其特征在于，所述取样孔中设有无油衬套，所述取样管与所述无油衬套滑动配合连接，且所述取样管与所述无油衬套之间设有密封圈。9.根据权利要求1所述的矿浆取样器，其特征在于，所述取样刀为圆柱状结构，所述取样刀的上端与所述竖向管之间通过涨紧套固定连接。10.根据权利要求1所述的矿浆取样器，其特征在于，所述管道主体上开设有一维护窗口，所述维护窗口与所述取样孔相对设置，所述维护窗口的直径大于所述取样管的直径；所述维护窗口上可拆卸地连接有检修罩。

技术总结
本实用新型涉及一种矿浆取样器，其包括管道主体、取样管以及执行机构；其中，管道主体的侧壁上开设有取样孔，取样管滑动设置在取样孔中；执行机构设于管道主体的外部，执行机构的输出端与取样管的下部相连接；取样管包括竖向管、密封压盖和取样刀，竖向管靠近其上端位置的侧壁上开设有进浆口，取样刀设于竖向管内，取样刀上设有倾斜向下的引浆面，密封压盖连接于竖向管的上端开口处。本实用新型提供的矿浆取样器，执行机构可驱动取样管在管道主体内任意速度匀速取样，满足矿浆在管道内的复杂情况，更精准的取得与管道内状态一致的矿浆，同时也能够实现取样管间歇进入管道主体内取样，可有效避免取样管长期浸入矿浆中引起的腐蚀、磨损等问题。磨损等问题。磨损等问题。


技术研发人员：张承臣 李朝朋 杨兰清 海爽 张海军 王猛 郭宇超
受保护的技术使用者：沈阳隆基智能技术研究有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/7/28