專利名稱：全智能車皮動態(tài)取樣機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種對行進的運輸煤炭的火車進行取樣的車皮動態(tài)取樣機，特別是一種全智能車皮動態(tài)取樣機。
背景技術(shù)：
目前，使用的車皮取樣機的結(jié)構(gòu)框架是由工字型及其型鋼焊接而成，在結(jié)構(gòu)框架上安裝有操作機房、取樣裝置、皮帶輸送裝置、樣品返回裝置和破碎機，操作機房、取樣裝置、皮帶輸送裝置、樣品返回裝置和破碎機之間通過液壓管路和控制電纜相互連接。其中取樣裝置有紅外線測距器、螺旋取樣器和取樣小車，紅外測距器安裝在螺旋取樣器上，螺旋取樣器安裝在取樣小車上，取樣小車使用電動機拖動，由于取樣裝置工作在室外露天環(huán)境，使用條件很惡劣，電機會造成很多意外的故障；火車運行軌道的二側(cè)安裝光電控制裝置，采用光電控制裝置檢測車皮的長度。液壓站由兩套相同的機構(gòu)共用一個油箱；電控系統(tǒng)是由PLC自動程序控制裝置進行控制，取樣機的所有運行工作都是由PLC自動程序控制裝置來控制完成的，各執(zhí)行元件均可單獨手動操作。
該取樣機在使用中存在著許多問題，主要表現(xiàn)在1、取樣頭對要取的樣品數(shù)量不能夠做到很精確；2、在取樣時，測距傳感器采用超聲動態(tài)測量。取樣頭不能夠準確的判斷所要運行的距離，從而使取樣失敗；3、取樣小車使用的是電機拖動，當遇到阻力不能正常運行時，很容易造成燒壞電機；4、采用光電控制裝置檢測車皮的行進長度，光電裝置很容易受到光線變化的影響，特別是天氣變化對光電控制裝置造成的干擾較大，可靠性差；5、整體框架兩只升降油缸，升降時不穩(wěn)定；6、液壓泵站采用七臺電機，功耗太大。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是要提供一種取樣頭取樣精確、取樣頭運行距離準確、取樣小車的驅(qū)動不容易損壞、檢測車皮行進速度不受到光線變化影響的全智能車皮動態(tài)取樣機。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的在取樣小車安裝定量取樣器，在定量取樣器的上端連接有取樣測距傳感器，在定量取樣器的一側(cè)有取樣測速傳感器；在取樣小車上安裝有液壓馬達；火車運行軌道的二側(cè)安裝有火車測量裝置；整體框架四個角裝有四個升降油缸；液壓泵站采用三臺小功率電機。
定量取樣器有一取樣基柱，在取樣基柱的下端有取樣料斗，在取樣料斗與取樣基柱之間連接有取樣聯(lián)桿。
所述的取樣測距傳感器為超聲波傳感器或激光傳感器；所述的取樣測速傳感器為紅外測速傳感器或霍爾傳感器；所述的火車測量裝置為微波雷達測量裝置或者紅外線傳感裝置。
有益效果由于采用上述方案，使用定量取樣裝置，可以準確取樣；定量取樣器上安裝有超聲波傳感器或激光傳感器進行測距，并與紅外線測速傳感器或霍爾傳感器配合，可以準確控制定量取樣器上下運動；由超聲波測距傳感器或者激光測距傳感器靜態(tài)測距，測量時非常準確；定量取樣器上下運動時，紅外線測速傳感器或者霍爾傳感器測出定量取樣器的運動速度，計算并控制定量取樣器運動的距離；取樣小車采用液壓馬達驅(qū)動，過載能力強，取樣小車的驅(qū)動不易損壞；整體框架四個角裝有四個升降油缸，在整體升降運動平穩(wěn)；采用微波雷達或紅外線傳感可以準確測量車皮的長度，控制取樣小車準確定位，紅外或微波雷達基本不受環(huán)境的影響，達到了本實用新型的目的。
該車皮動態(tài)取樣機的優(yōu)點1、采用定量取樣裝置，能夠非常準確的取得樣品的數(shù)量，滿足GB475-1996《商品煤樣采取方法》的要求；2、定量取樣裝置的運動控制，同時采用取樣測距傳感器即超聲波或激光傳感器和取樣測速傳感器即紅外線測速傳感器或霍爾傳感器，取樣測距傳感器靜態(tài)測量距離，配合取樣測速傳感器進行測速，徹底解決了超聲波傳感器在高速運行時響應(yīng)速度不夠的問題，測量數(shù)據(jù)經(jīng)運算即可非常精確的控制定量取樣裝置運動的距離，避免了取樣失敗和對超聲波傳感器的損壞；3、取樣小車的拖動采用液壓馬達來完成，液壓馬達的抗過載能力很強，不受室外露天工作環(huán)境的影響，基本上杜絕了因小車故障而造成整個取樣機無法工作的狀況；4、采用微波雷達或者紅外線傳感裝置實現(xiàn)對車皮進行精確控制，對天氣變化造成的干擾小，可靠性大大提高；5、整體框架采用四個升降油缸，升降時穩(wěn)定；6、采用小功率液壓泵站即可對整個裝置進行控制，能耗降低2/3。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本實用新型定量取樣器的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實用新型火車測量裝置的結(jié)構(gòu)圖。
實施例1動態(tài)車皮取樣機的結(jié)構(gòu)框架2是由工字型及其型鋼焊接而成，在結(jié)構(gòu)框架2上安裝有操作機房1、取樣裝置、皮帶輸送裝置、樣品返回裝置和破碎機，操作機房1、取樣裝置、皮帶輸送裝置、樣品返回裝置和破碎機之間通過液壓管路和控制電纜相互連接。其中取樣裝置有定量取樣器6和取樣小車5；電控系統(tǒng)是由PLC自動程序控制裝置進行控制，定量取樣裝置的所有運行工作都是由PLC自動程序控制裝置來控制完成的，PLC為市售產(chǎn)品，型號為三菱FX2N或西門子S7-300。
在取樣小車5安裝定量取樣器，在定量取樣器6的上端連接有取樣測距傳感器2-1，在定量取樣器6的一側(cè)有取樣測速傳感器，取樣測速傳感器有上取樣測速傳感器2-5和下取樣測速傳感器2-6；在取樣小車5上安裝有液壓馬達；火車車皮4運行軌道的二側(cè)安裝有火車測量裝置3-1；整體框架四個角裝有四個升降油缸3；液壓泵站采用三臺小功率電機。
所述的定量取樣器6有一取樣基柱2-3，在取樣基柱2-3的下端有取樣料斗2-7，在取樣料斗2-7與取樣基柱2-3之間連接有取樣聯(lián)桿2-2，在取樣基柱2-3的一側(cè)連接有擋板2-4。
所述的取樣測距傳感器2-1為超聲波傳感器；所述的取樣測速傳感器2-5和2-6為紅外測速傳感器；所述的火車測量裝置3-1為微波雷達測量裝置。
定量取樣裝置的工作原理在超聲波傳感器的基礎(chǔ)上，再增加了一套紅外線監(jiān)測裝置，平時正常狀態(tài)下超聲波傳感器只取靜態(tài)的測距數(shù)值，避免了超聲波傳感器在高速狀態(tài)時響應(yīng)速度不夠的問題，在取樣頭開始運動時，紅外線監(jiān)測裝置才開始起到作用，通過和超聲波傳感器測到的靜態(tài)數(shù)據(jù)進行比較，從而可以非常精確判斷取樣頭所運動的距離，這樣能夠可靠控制取樣頭的運行，避免了取樣失敗和對超聲波傳感器的損壞。
在靜止狀態(tài)，從超聲波傳感器發(fā)出的測距數(shù)據(jù)到煤面的是穩(wěn)定準確的，取樣器的尺寸是固定已知的數(shù)值，超聲波所測到的距離是取樣器的尺寸加上取樣器到煤面的尺寸，應(yīng)取的煤的深度是一個固定已知的數(shù)值當取樣器向下方運動時，擋板就會遮擋上紅外線測速傳感器，取樣器繼續(xù)向下運動時，又會遮擋下紅外線測速傳感器，這就在二個紅外線測速傳感器之間輸出二個信號，由于二個紅外線測速傳感器之間的距離是固定的，通過計算運動這段距離所用的時間，就可以知道取樣頭現(xiàn)在運行的速度，現(xiàn)在通過超聲波傳感器所取得的靜止狀態(tài)下的到煤面的距離，再加上需要最終到達的煤層深度的距離是固定的就可以很準確的控制取樣頭運行的時間，從而準確的到達設(shè)定的深度，完成取樣工作，這里主要是動態(tài)狀況下用紅外線測速傳感器來代替了超聲波傳感器的工作，從而避免超聲波傳感器在高速運動時響應(yīng)時間不夠的問題。
實施例2所述的取樣測距傳感器為激光傳感器；所述的取樣測速傳感器為霍爾傳感器；所述的火車測量裝置為紅外線傳感裝置。其它與實施1同，略。
權(quán)利要求1.一種全智能車皮動態(tài)取樣機，包括結(jié)構(gòu)框架、操作機房、取樣裝置、皮帶輸送裝置、樣品返回裝置和破碎機，電控系統(tǒng)是由PLC自動程序控制裝置進行控制，其特征是在取樣小車安裝定量取樣器，在定量取樣器的上端連接有取樣測距傳感器，在定量取樣器的一側(cè)有取樣測速傳感器；在取樣小車上安裝有液壓馬達；火車運行軌道的二側(cè)安裝有火車測量裝置；整體框架四個角裝有四個升降油缸；液壓泵站采用三臺小功率電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全智能車皮動態(tài)取樣機，其特征是定量取樣器有一取樣基柱，在取樣基柱的下端有取樣料斗，在取樣料斗與取樣基柱之間連接有取樣聯(lián)桿。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全智能車皮動態(tài)取樣機，其特征是所述的取樣測距傳感器為超聲波傳感器；所述的取樣測速傳感器為紅外測速傳感器；所述的火車測量裝置為微波雷達測量裝置。
專利摘要一種全智能車皮動態(tài)取樣機，屬于車皮動態(tài)取樣機。該機有結(jié)構(gòu)框架、操作機房、取樣裝置、皮帶輸送裝置、樣品返回裝置、破碎機和PLC自動程序控制裝置；在取樣小車安裝定量取樣器，在定量取樣器的上端連接有取樣測距傳感器，在定量取樣器的一側(cè)有取樣測速傳感器；在取樣小車上安裝有液壓馬達；火車運行軌道的二側(cè)安裝有火車測量裝置；整體框架四個角裝有四個升降油缸；液壓泵站采用三臺小功率電機。優(yōu)點1.能夠準確的取得樣品的數(shù)量；2.定量取樣裝置避免了取樣失敗和對超聲波傳感器的損壞；3.取樣小車杜絕了無法正常工作的狀況；4.微波雷達對車皮精確控制，天氣變化的干擾??；5.整體框架采用四個升降油缸，升降時穩(wěn)定；6.采用小功率液壓泵站能耗降低2/3。
文檔編號G01N1/20GK2906584SQ20062006863
公開日2007年5月30日 申請日期2006年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月17日
發(fā)明者朱志明, 陳岱, 劉龍琪 申請人:朱志明