矿山开采用分层取样机及其使用方法

权利要求

1.矿山开采用分层取样机，包括取样机体，其特征在于：所述取样机体内设有开口朝下的取样空间，所述取样空间内设有运动机构，所述运动机构包括转动设置在所述取样空间后侧内壁的传动轴，所述传动轴上固定设有传动带轮与转盘，所述转盘位于所述传动带轮前侧，所述转盘内均匀分布有九个开口朝外的滑槽，所述滑槽内固定设有连接弹簧，所述连接弹簧上固定设有与所述滑槽滑动连接的连接杆，所述连接杆上转动连接有转轮，所述传动轴右侧设有转动设置在所述取样空间前后侧内壁间的轮轴，所述轮轴前后两端都位于外界空间内，所述取样空间内的所述轮轴上固定连接输出带轮，所述输出带轮与左侧的六个转轮通过弹性带传动，所述轮轴前后两端都固定设有履带轮，所述履带轮上啮合连接有履带，所述取样空间后侧内壁固定设有定位块，所述定位块内设有开口朝上的推力腔，所述推力腔内上下滑动设有推杆，所述推杆上转动设有压力轮，所述压力轮抵住所述弹性带内侧，所述取样空间后侧内壁转动设有转轴，所述转轴上固定设有转杆，所述转杆下端固定设有配重块，所述配重块左侧设有固定设置在所述取样空间后侧内壁的储油块，所述储油块内设有开口朝右的油腔，所述油腔与所述推力腔通过油管连接，所述油腔左侧内壁固定设有两个压力弹簧，两个所述压力弹簧右端固定设有一个活塞板，所述活塞板右端固定设有推板，所述推板与所述第一吸风管相抵；所述运动机构右侧设有取样机构，所述取样机构包括通过滑轨左右滑动设置在所述取样空间后侧内壁的传动杆，所述传动杆与所述取样空间右侧内壁间连接有支撑弹簧，所述传动杆左侧有动力齿轮，所述动力齿轮固定设置在转杆上，所述转杆转动设置在所述取样空间后侧内壁，所述动力齿轮前侧设有固定设置在所述转杆上的扇形轮，所述传动杆前端面有齿，所述传动杆前侧设有收集块，所述收集块内均匀分布有九个开口朝上的收集槽，所述收集块上固定设有单向轴承内圈，所述单向轴承内圈配合有单向轴承外圈，所述单向轴承外圈外侧设有齿，所述单向轴承外圈与所述传动杆啮合，所述取样空间后侧内壁固定设有底板，所述底板内转动设有插入块，所述插入块固定设置在所述收集块下端面，所述传动杆右侧固定设有液压缸，所述液压缸控制有液压杆，所述液压杆下端固定设有打孔电机，所述打孔电机控制有打孔刀，所述液压缸左端面固定设有风机，所述取样空间后侧内壁固定设有固定管，所述固定管位于最右侧的所述收集槽正上方，所述固定管与所述风机通过输出软管 连接，所述风机下侧连接有第一吸风管，所述液压杆左侧固定设有第二吸风管，所述第二吸风管与所述第一吸风管通过吸风软管连接。

2.根据权利要求1所述的矿山开采用分层取样机，其特征在于：所述运动机构还包括转动设置在所述取样空间后侧内壁的旋转轴，所述旋转轴上固定设有传动齿轮与主动带轮，所述主动带轮位于所述传动齿轮前侧，所述主动带轮与所述传动带轮通过传送带摩擦传动。

3.根据权利要求2所述的矿山开采用分层取样机，其特征在于：所述旋转轴右侧设有固定设置在所述取样空间后侧内壁的动力电机，所述动力电机前侧控制有动力轴，所述动力轴上固定设有扇形齿轮，所述取样空间右侧通过伸出口连通外界空间，所述伸出口上侧固定设有距离传感器。

4.根据权利要求1所述的矿山开采用分层取样机，其特征在于：所述活塞板左侧的所述油腔及所述油管及所述推杆下侧的所述推力腔内充满液压油。

5.根据权利要求1所述的矿山开采用分层取样机，其特征在于：所述插入块与所述底板仅接触，所述收集块与所述底板也仅接触，所述插入块可从所述底板中取出。

6.根据权利要求5所述的矿山开采用分层取样机的使用方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

初始状态下，压力弹簧处于压缩状态，连接弹簧处于压缩状态；

手动将本发明放在矿山底部左侧，启动动力电机，驱动动力轴转动，动力轴带动扇形齿轮转动，扇形齿轮逆时针转动先与传动齿轮啮合，带动传动齿轮带动同轴的主动带轮转动，主动带轮通过传送带的传动带动传动带轮转动，传动带轮带动同轴的转盘转动，转盘带动转轮转动，转轮通过弹性带带动输出带轮转动，输出带轮带动轮轴转动，轮轴带动履带轮转动，履带轮通过啮合带动履带运动，通过履带运动，使得本发明向右运动沿着矿山攀爬扇形齿轮脱离传动齿轮的啮合后，代表本发明攀爬一定的高度；

扇形齿轮继续转动并与动力齿轮啮合，带动动力齿轮转动，动力齿轮带动同轴的扇形轮转动，扇形轮转动过程中先推动传动杆向右运动，支撑弹簧被压缩，传动杆通过啮合带动单向轴承外圈转动，单向轴承外圈在这个转动方向上不可带动单向轴承内圈转动，传动杆带动液压缸向右运动，距离传感器检测到液压缸位于下侧，距离传感器控制风机、打孔电机与液压缸启动，打孔电机驱动打孔刀转动，液压缸控制液压杆下降，液压杆带动打孔刀下降，打孔刀对矿山进行打孔，此处矿山岩石产生粉末，风机工作通过第二吸风管、吸风软管、第一吸风管、输出软管及固定管将此处粉碎出的矿石粉末排至最右侧的收集槽内，在设定的时间后，液压缸控制液压杆向上运动，打孔电机与风机停止工作，扇形齿轮继续运动，直至扇形轮转动至脱离与传动杆的接触，支撑弹簧复位带动传动杆复位，传动杆带动单向轴承外圈转动，单向轴承外圈在这个转动方向上可带动单向轴承内圈转动，从而带动收集块转动，使得下一个收集槽对准固定管；

在本发明沿着矿山的攀爬过程中，遇到矿山倾斜程度变大的位置时，配重块在重力作用下会向左转动，推动推板，压力弹簧被压缩，油腔内的部分液压油通过油管被挤到推力腔内，推力腔带动压力轮上升推动弹性带，使得转轮与输出带轮间的传动比变小，使得轮轴转速变小，本发明运动越慢，遇到矿山倾斜程度变小的位置时，本发明运动越快，最终使得不管矿山的斜度变化，扇形齿轮与传动齿轮啮合一次后都能带动本发明运动大致相同的高度，从而能够完成等高度的取样；

重复上述操作，本发明最多能对矿山上的九处不同高度进行取样，可手动将收集块取出来获得样品。

说明书

技术领域

本发明涉及矿山开采相关技术领域，具体为矿山开采用分层取样机及其使用方法。

背景技术

矿山指有一定开采境界的采掘矿石的独立生产经营单位，在矿山的开采过程中，往往会产生层层叠叠的具有不同矿物的小山，一般随着高度的变化，矿物的种类也会随之改变，而现有的对不同高度的矿山矿物取样往往需要手动进行，十分不便，且取样方式也大多是通过开凿的形式，效率很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿山开采用分层取样机及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿山开采用分层取样机，包括取样机体，所述取样机体内设有开口朝下的取样空间，所述取样空间内设有运动机构，所述运动机构包括转动设置在所述取样空间后侧内壁的传动轴，所述传动轴上固定设有传动带轮与转盘，所述转盘位于所述传动带轮前侧，所述转盘内均匀分布有九个开口朝外的滑槽，所述滑槽内固定设有连接弹簧，所述连接弹簧上固定设有与所述滑槽滑动连接的连接杆，所述连接杆上转动连接有转轮，所述传动轴右侧设有转动设置在所述取样空间前后侧内壁间的轮轴，所述轮轴前后两端都位于外界空间内，所述取样空间内的所述轮轴上固定连接输出带轮，所述输出带轮与左侧的六个转轮通过弹性带传动，所述轮轴前后两端都固定设有履带轮，所述履带轮上啮合连接有履带，所述取样空间后侧内壁固定设有定位块，所述定位块内设有开口朝上的推力腔，所述推力腔内上下滑动设有推杆，所述推杆上转动设有压力轮，所述压力轮抵住所述弹性带内侧，所述取样空间后侧内壁转动设有转轴，所述转轴上固定设有转杆，所述转杆下端固定设有配重块，所述配重块左侧设有固定设置在所述取样空间后侧内壁的储油块，所述储油块内设有开口朝右的油腔，所述油腔与所述推力腔通过油管连接，所述油腔左侧内壁固定设有两个压力弹簧，两个所述压力弹簧右端固定设有一个活塞板，所述活塞板右端固定设有推板，所述推板与所述第一吸风管相抵；

所述运动机构右侧设有取样机构，所述取样机构包括通过滑轨左右滑动设置在所述取样空间后侧内壁的传动杆，所述传动杆与所述取样空间右侧内壁间连接有支撑弹簧，所述传动杆左侧有动力齿轮，所述动力齿轮固定设置在转杆上，所述转杆转动设置在所述取样空间后侧内壁，所述动力齿轮前侧设有固定设置在所述转杆上的扇形轮，所述传动杆前端面有齿，所述传动杆前侧设有收集块，所述收集块内均匀分布有九个开口朝上的收集槽，所述收集块上固定设有单向轴承内圈，所述单向轴承内圈配合有单向轴承外圈，所述单向轴承外圈外侧设有齿，所述单向轴承外圈与所述传动杆啮合，所述取样空间后侧内壁固定设有底板，所述底板内转动设有插入块，所述插入块固定设置在所述收集块下端面，所述传动杆右侧固定设有液压缸，所述液压缸控制有液压杆，所述液压杆下端固定设有打孔电机，所述打孔电机控制有打孔刀，所述液压缸左端面固定设有风机，所述取样空间后侧内壁固定设有固定管，所述固定管位于最右侧的所述收集槽正上方，所述固定管与所述风机通过输出软管 连接，所述风机下侧连接有第一吸风管，所述液压杆左侧固定设有第二吸风管，所述第二吸风管与所述第一吸风管通过吸风软管连接。

所述运动机构还包括转动设置在所述取样空间后侧内壁的旋转轴，所述旋转轴上固定设有传动齿轮与主动带轮，所述主动带轮位于所述传动齿轮前侧，所述主动带轮与所述传动带轮通过传送带摩擦传动。

所述旋转轴右侧设有固定设置在所述取样空间后侧内壁的动力电机，所述动力电机前侧控制有动力轴，所述动力轴上固定设有扇形齿轮，所述取样空间右侧通过伸出口连通外界空间，所述伸出口上侧固定设有距离传感器。

所述活塞板左侧的所述油腔及所述油管及所述推杆下侧的所述推力腔内充满液压油。

所述插入块与所述底板仅接触，所述收集块与所述底板也仅接触，所述插入块可从所述底板中取出。

一种矿山开采用分层取样机的使用方法，具体步骤如下：

初始状态下，压力弹簧处于压缩状态，连接弹簧处于压缩状态；

手动将本发明放在矿山底部左侧，启动动力电机，驱动动力轴转动，动力轴带动扇形齿轮转动，扇形齿轮逆时针转动先与传动齿轮啮合，带动传动齿轮带动同轴的主动带轮转动，主动带轮通过传送带的传动带动传动带轮转动，传动带轮带动同轴的转盘转动，转盘带动转轮转动，转轮通过弹性带带动输出带轮转动，输出带轮带动轮轴转动，轮轴带动履带轮转动，履带轮通过啮合带动履带运动，通过履带运动，使得本发明向右运动沿着矿山攀爬扇形齿轮脱离传动齿轮的啮合后，代表本发明攀爬一定的高度；

扇形齿轮继续转动并与动力齿轮啮合，带动动力齿轮转动，动力齿轮带动同轴的扇形轮转动，扇形轮转动过程中先推动传动杆向右运动，支撑弹簧被压缩，传动杆通过啮合带动单向轴承外圈转动，单向轴承外圈在这个转动方向上不可带动单向轴承内圈转动，传动杆带动液压缸向右运动，距离传感器检测到液压缸位于下侧，距离传感器控制风机、打孔电机与液压缸启动，打孔电机驱动打孔刀转动，液压缸控制液压杆下降，液压杆带动打孔刀下降，打孔刀对矿山进行打孔，此处矿山岩石产生粉末，风机工作通过第二吸风管、吸风软管、第一吸风管、输出软管及固定管将此处粉碎出的矿石粉末排至最右侧的收集槽内，在设定的时间后，液压缸控制液压杆向上运动，打孔电机与风机停止工作，扇形齿轮继续运动，直至扇形轮转动至脱离与传动杆的接触，支撑弹簧复位带动传动杆复位，传动杆带动单向轴承外圈转动，单向轴承外圈在这个转动方向上可带动单向轴承内圈转动，从而带动收集块转动，使得下一个收集槽对准固定管；

在本发明沿着矿山的攀爬过程中，遇到矿山倾斜程度变大的位置时，配重块在重力作用下会向左转动，推动推板，压力弹簧被压缩，油腔内的部分液压油通过油管被挤到推力腔内，推力腔带动压力轮上升推动弹性带，使得转轮与输出带轮间的传动比变小，使得轮轴转速变小，本发明运动越慢，遇到矿山倾斜程度变小的位置时，本发明运动越快，最终使得不管矿山的斜度变化，扇形齿轮与传动齿轮啮合一次后都能带动本发明运动大致相同的高度，从而能够完成等高度的取样；

重复上述操作，本发明最多能对矿山上的九处不同高度进行取样，可手动将收集块取出来获得样品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可采用履带的形式，在矿山上能较好的进行攀爬，本发明在矿山攀爬过程中可间歇性对矿山进行取样，通过适应矿山斜度来改变传动比，最终可使取样点间的高度差十分接近，保证取样的准确性，采用打孔配合吸风的方式来回收样品，十分高效方便，发明整体自动化程度较高，使用体验极佳。

附图说明

图1为本发明一种矿山开采用分层取样机整体结构示意图；

图2为图1中A处放大示意图；

图3为本发明主视示意图；

图4为图1中转盘主视剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种矿山开采用分层取样机，包括取样机体10，所述取样机体10内设有开口朝下的取样空间11，所述取样空间11内设有运动机构80，所述运动机构80包括转动设置在所述取样空间11后侧内壁的传动轴17，所述传动轴17上固定设有传动带轮16与转盘15，所述转盘15位于所述传动带轮16前侧，所述转盘15内均匀分布有九个开口朝外的滑槽50，所述滑槽50内固定设有连接弹簧51，所述连接弹簧51上固定设有与所述滑槽50滑动连接的连接杆14，所述连接杆14上转动连接有转轮12，所述传动轴17右侧设有转动设置在所述取样空间11前后侧内壁间的轮轴43，所述轮轴43前后两端都位于外界空间内，所述取样空间11内的所述轮轴43上固定连接输出带轮42，所述输出带轮42与左侧的六个转轮12通过弹性带13传动，所述轮轴43前后两端都固定设有履带轮18，所述履带轮18上啮合连接有履带19，所述取样空间11后侧内壁固定设有定位块46，所述定位块46内设有开口朝上的推力腔47，所述推力腔47内上下滑动设有推杆45，所述推杆45上转动设有压力轮44，所述压力轮44抵住所述弹性带13内侧，所述取样空间11后侧内壁转动设有转轴87，所述转轴87上固定设有转杆88，所述转杆88下端固定设有配重块89，所述配重块89左侧设有固定设置在所述取样空间11后侧内壁的储油块91，所述储油块91内设有开口朝右的油腔90，所述油腔90与所述推力腔47通过油管48连接，所述油腔90左侧内壁固定设有两个压力弹簧92，两个所述压力弹簧92右端固定设有一个活塞板94，所述活塞板94右端固定设有推板93，所述推板93与所述第一吸风管36相抵；

所述运动机构80右侧设有取样机构81，所述取样机构81包括通过滑轨左右滑动设置在所述取样空间11后侧内壁的传动杆29，所述传动杆29与所述取样空间11右侧内壁间连接有支撑弹簧85，所述传动杆29左侧有动力齿轮27，所述动力齿轮27固定设置在转杆28上，所述转杆28转动设置在所述取样空间11后侧内壁，所述动力齿轮27前侧设有固定设置在所述转杆28上的扇形轮86，所述传动杆29前端面有齿，所述传动杆29前侧设有收集块55，所述收集块55内均匀分布有九个开口朝上的收集槽56，所述收集块55上固定设有单向轴承内圈54，所述单向轴承内圈54配合有单向轴承外圈53，所述单向轴承外圈53外侧设有齿，所述单向轴承外圈53与所述传动杆29啮合，所述取样空间11后侧内壁固定设有底板57，所述底板57内转动设有插入块58，所述插入块58固定设置在所述收集块55下端面，所述传动杆29右侧固定设有液压缸34，所述液压缸34控制有液压杆37，所述液压杆37下端固定设有打孔电机40，所述打孔电机40控制有打孔刀41，所述液压缸34左端面固定设有风机35，所述取样空间11后侧内壁固定设有固定管52，所述固定管52位于最右侧的所述收集槽56正上方，所述固定管52与所述风机35通过输出软管30 连接，所述风机35下侧连接有第一吸风管36，所述液压杆37左侧固定设有第二吸风管39，所述第二吸风管39与所述第一吸风管36通过吸风软管38连接。

所述运动机构80还包括转动设置在所述取样空间11后侧内壁的旋转轴23，所述旋转轴23上固定设有传动齿轮21与主动带轮22，所述主动带轮22位于所述传动齿轮21前侧，所述主动带轮22与所述传动带轮16通过传送带20摩擦传动。

所述旋转轴23右侧设有固定设置在所述取样空间11后侧内壁的动力电机24，所述动力电机24前侧控制有动力轴26，所述动力轴26上固定设有扇形齿轮25，所述取样空间11右侧通过伸出口32连通外界空间，所述伸出口32上侧固定设有距离传感器31。

所述活塞板94左侧的所述油腔90及所述油管48及所述推杆45下侧的所述推力腔47内充满液压油。

所述插入块58与所述底板57仅接触，所述收集块55与所述底板57也仅接触，所述插入块58可从所述底板57中取出。

一种矿山开采用分层取样机的使用方法，具体步骤如下：

初始状态下，压力弹簧92处于压缩状态，连接弹簧51处于压缩状态。

手动将本发明放在矿山底部左侧，启动动力电机24，驱动动力轴26转动，动力轴26带动扇形齿轮25转动，扇形齿轮25逆时针转动先与传动齿轮21啮合，带动传动齿轮21带动同轴的主动带轮22转动，主动带轮22通过传送带20的传动带动传动带轮16转动，传动带轮16带动同轴的转盘15转动，转盘15带动转轮12转动，转轮12通过弹性带13带动输出带轮42转动，输出带轮42带动轮轴43转动，轮轴43带动履带轮18转动，履带轮18通过啮合带动履带19运动，通过履带19运动，使得本发明向右运动沿着矿山攀爬扇形齿轮25脱离传动齿轮21的啮合后，代表本发明攀爬一定的高度；

扇形齿轮25继续转动并与动力齿轮27啮合，带动动力齿轮27转动，动力齿轮27带动同轴的扇形轮86转动，扇形轮86转动过程中先推动传动杆29向右运动，支撑弹簧85被压缩，传动杆29通过啮合带动单向轴承外圈53转动，单向轴承外圈53在这个转动方向上不可带动单向轴承内圈54转动，传动杆29带动液压缸34向右运动，距离传感器31检测到液压缸34位于下侧，距离传感器31控制风机35、打孔电机40与液压缸34启动，打孔电机40驱动打孔刀41转动，液压缸34控制液压杆37下降，液压杆37带动打孔刀41下降，打孔刀41对矿山进行打孔，此处矿山岩石产生粉末，风机35工作通过第二吸风管39、吸风软管38、第一吸风管36、输出软管30及固定管52将此处粉碎出的矿石粉末排至最右侧的收集槽56内，在设定的时间后，液压缸34控制液压杆37向上运动，打孔电机40与风机35停止工作，扇形齿轮25继续运动，直至扇形轮86转动至脱离与传动杆29的接触，支撑弹簧85复位带动传动杆29复位，传动杆29带动单向轴承外圈53转动，单向轴承外圈53在这个转动方向上可带动单向轴承内圈54转动，从而带动收集块55转动，使得下一个收集槽56对准固定管52；

在本发明沿着矿山的攀爬过程中，遇到矿山倾斜程度变大的位置时，配重块89在重力作用下会向左转动，推动推板93，压力弹簧92被压缩，油腔90内的部分液压油通过油管48被挤到推力腔47内，推力腔47带动压力轮44上升推动弹性带13，使得转轮12与输出带轮42间的传动比变小，使得轮轴43转速变小，本发明运动越慢，遇到矿山倾斜程度变小的位置时，本发明运动越快，最终使得不管矿山的斜度变化，扇形齿轮25与传动齿轮21啮合一次后都能带动本发明运动大致相同的高度，从而能够完成等高度的取样；

重复上述操作，本发明最多能对矿山上的九处不同高度进行取样，可手动将收集块55取出来获得样品。

需要说明的是，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。