本發(fā)明屬于生物質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種秸稈連續(xù)取樣裝置。

背景技術(shù)：

1、我國(guó)積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和，發(fā)展綠色、生態(tài)、低碳產(chǎn)業(yè)，全面提升秸稈綜合利用水平，秸稈的取樣是檢測(cè)和質(zhì)量評(píng)估的基礎(chǔ)，直接影響秸稈的回收和利用。當(dāng)前該領(lǐng)域采用的人工取樣有著取樣效率低、取樣樣品量小、取樣代表性不足、取樣步驟存在安全隱患等諸多行業(yè)痛點(diǎn)。

2、中國(guó)專利cn?117760772?a提供了一種秸稈取樣裝置，采用萬(wàn)向輪結(jié)構(gòu)支撐外筒和絞龍軸，此種結(jié)構(gòu)存在可靠性低、配合精度差等問(wèn)題，這是由于在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中萬(wàn)向球與外筒內(nèi)壁摩擦，易產(chǎn)生結(jié)構(gòu)磨損導(dǎo)致裝置機(jī)械性能下降或故障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種秸稈連續(xù)取樣裝置，解決人工取樣有著取樣效率低、取樣樣品量小、取樣代表性不足、取樣步驟存在安全隱患等問(wèn)題。

2、一種秸稈連續(xù)取樣裝置，包括取樣鉆頭、外筒前支架、外筒、螺旋葉片絞龍軸、第二進(jìn)給底盤(pán)、第二進(jìn)給電機(jī)組件、外筒后支架、絞龍軸電機(jī)組件、第一進(jìn)給底盤(pán)、第一進(jìn)給電機(jī)組件和外筒電機(jī)組件；所述取樣鉆頭安裝在外筒前端；所述螺旋葉片絞龍軸安裝在外筒內(nèi)部，外筒通過(guò)外筒前支架和外筒后支架支撐，外筒相對(duì)外筒前支架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和前后移動(dòng)，外筒相對(duì)外筒后支架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，外筒后支架上安裝有外筒電機(jī)組件；所述第一進(jìn)給底盤(pán)安裝有絞龍軸電機(jī)組件，通過(guò)控制外筒電機(jī)組件和絞龍軸電機(jī)組件使外筒和螺旋葉片絞龍軸旋轉(zhuǎn)。

3、進(jìn)一步地，所述外筒前支架固定在第二進(jìn)給底盤(pán)上，外筒后支架固定在第一進(jìn)給底盤(pán)上，第一進(jìn)給底盤(pán)通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二進(jìn)給底盤(pán)連接，通過(guò)控制第一進(jìn)給電機(jī)組件使第一進(jìn)給底盤(pán)相對(duì)第二進(jìn)給底盤(pán)前后移動(dòng)，第二進(jìn)給底盤(pán)通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連接至底座上，通過(guò)控制第二進(jìn)給電機(jī)組件使第一進(jìn)給底盤(pán)和第二進(jìn)給底盤(pán)一同相對(duì)底座前后移動(dòng)。

4、進(jìn)一步地，所述取樣鉆頭上設(shè)有鋸齒切割刀頭，鋸齒切割刀頭前端具有鋸齒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁固定具有螺旋形狀的前螺旋刀片，鋸齒切割刀頭通過(guò)外筒連接套和外筒剛性連接，鋸齒切割刀頭和外筒連接套中間固定有鉆頭軸承，外筒旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鋸齒切割刀頭旋轉(zhuǎn)。

5、進(jìn)一步地，所述取樣鉆頭上還設(shè)有后螺旋刀頭，后螺旋刀頭具有螺旋形結(jié)構(gòu)的刀片，螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)固定有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，用于連接鉆頭軸承，后螺旋刀頭前端固定片狀的軸心刀片，后端與螺旋葉片絞龍軸剛性連接，后螺旋刀頭螺旋狀刀片與螺旋葉片絞龍軸螺旋狀葉片的螺旋方向和螺旋面是連續(xù)、平順對(duì)接，螺旋葉片絞龍軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)后螺旋刀頭旋轉(zhuǎn)。

6、進(jìn)一步地，所述后螺旋刀頭通過(guò)鉆頭軸承和外筒連接套連接，使后螺旋刀頭和外筒相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

7、進(jìn)一步地，所述外筒前支架包括調(diào)節(jié)支架、軸套連接法蘭和滑動(dòng)軸套；所述滑動(dòng)軸套通過(guò)軸套連接法蘭固定安裝在調(diào)節(jié)支架上，調(diào)節(jié)支架具備高低和水平調(diào)節(jié)的功能，使滑動(dòng)軸套與后支架軸承同軸，滑動(dòng)軸套支撐旋轉(zhuǎn)的外筒相對(duì)外筒前支架進(jìn)行前后移動(dòng)。

8、進(jìn)一步地，所述外筒后支架包括：外筒連接法蘭、后支架連接筒、推力軸承、后支架軸承、齒輪、齒輪箱、調(diào)節(jié)螺母和支撐軸承；所述外筒通過(guò)外筒連接法蘭與后支架連接筒剛性連接，后支架連接筒通過(guò)推力軸承和支撐軸承與齒輪箱連接，使外筒可以相對(duì)齒輪箱相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并承受推力載荷。

9、進(jìn)一步地，所述齒輪箱內(nèi)部的齒輪固定安裝在后支架連接筒上，與齒輪箱外部固定的外筒電機(jī)組件嚙合，通過(guò)控制外筒電機(jī)組件使后支架連接筒帶動(dòng)外筒旋轉(zhuǎn)。

10、進(jìn)一步地，所述齒輪箱后端和螺旋葉片絞龍軸后端通過(guò)支撐軸承連接，連接處的調(diào)節(jié)螺母安裝在螺旋葉片絞龍軸后端，可微調(diào)和鎖緊螺旋葉片絞龍軸和外筒的相對(duì)位置，減小裝配誤差。

11、進(jìn)一步地，所述螺旋葉片絞龍軸末端通過(guò)聯(lián)軸器連接絞龍軸電機(jī)組件，通過(guò)控制絞龍軸電機(jī)組件可以使螺旋葉片絞龍軸相對(duì)齒輪箱旋轉(zhuǎn)。

12、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用穩(wěn)定可靠的軸承配合，大幅增加的裝置工作的穩(wěn)定性和可靠性，避免了外筒內(nèi)壁的磨損，減小了外筒和螺旋葉片絞龍軸轉(zhuǎn)動(dòng)所需的扭矩；螺旋葉片絞龍軸只和外筒產(chǎn)生位置配合關(guān)系，減少了不必要的振動(dòng)，同時(shí)增加外筒前支架和外筒后支架，提升裝置穩(wěn)定性；增加兩段進(jìn)給位移控制，先通過(guò)第二進(jìn)給電機(jī)組件使裝置整體接近秸稈包，在控制第一進(jìn)給電機(jī)組件進(jìn)行打孔，有效保證打孔深度的一致性；采用外筒、外筒連接法蘭和后支架連接筒的分體結(jié)構(gòu)，有效降低加工難度和加工成本；將取樣鉆頭優(yōu)化為快速拆裝結(jié)構(gòu)，大幅減小易損件的更換難度，提高維修性。

13、本發(fā)明可以深入秸稈包進(jìn)行自動(dòng)化取樣，取樣樣品能覆蓋秸稈包的表層到中心，具備自動(dòng)化、靈活性、適應(yīng)性等特點(diǎn)，能滿足不同種類、不同性狀、不同規(guī)格秸稈包的連續(xù)取樣，改善目前人工取包、拆包、取樣的現(xiàn)狀，使樣品具備一定的客觀性，從而顯著提高生物質(zhì)燃料檢測(cè)、質(zhì)量評(píng)估的效率和準(zhǔn)確性，為生物質(zhì)燃料資源的綜合利用提供有力支持。

技術(shù)特征：

1.一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，包括取樣鉆頭(1)、外筒前支架(2)、外筒(3)、螺旋葉片絞龍軸(4)、第二進(jìn)給底盤(pán)(6)、第二進(jìn)給電機(jī)組件(7)、外筒后支架(8)、絞龍軸電機(jī)組件(9)、第一進(jìn)給底盤(pán)(10)、第一進(jìn)給電機(jī)組件(11)和外筒電機(jī)組件(12)；所述取樣鉆頭(1)安裝在外筒(3)前端；所述螺旋葉片絞龍軸(4)安裝在外筒(3)內(nèi)部，外筒(3)通過(guò)外筒前支架(2)和外筒后支架(8)支撐，外筒(3)相對(duì)外筒前支架(2)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和前后移動(dòng)，外筒(3)相對(duì)外筒后支架(8)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，外筒后支架(8)上安裝有外筒電機(jī)組件(12)；所述第一進(jìn)給底盤(pán)(10)安裝有絞龍軸電機(jī)組件(9)，通過(guò)控制外筒電機(jī)組件(12)和絞龍軸電機(jī)組件(9)使外筒(3)和螺旋葉片絞龍軸(4)旋轉(zhuǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述外筒前支架(2)固定在第二進(jìn)給底盤(pán)(6)上，外筒后支架(8)固定在第一進(jìn)給底盤(pán)(10)上，第一進(jìn)給底盤(pán)(10)通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二進(jìn)給底盤(pán)(6)連接，通過(guò)控制第一進(jìn)給電機(jī)組件(11)使第一進(jìn)給底盤(pán)(10)相對(duì)第二進(jìn)給底盤(pán)(6)前后移動(dòng)，第二進(jìn)給底盤(pán)(6)通過(guò)滑動(dòng)機(jī)構(gòu)連接至底座(5)上，通過(guò)控制第二進(jìn)給電機(jī)組件(7)使第一進(jìn)給底盤(pán)(10)和第二進(jìn)給底盤(pán)(6)一同相對(duì)底座(5)前后移動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述取樣鉆頭(1)上設(shè)有鋸齒切割刀頭(13)，鋸齒切割刀頭(13)前端具有鋸齒形結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁固定具有螺旋形狀的前螺旋刀片(15)，鋸齒切割刀頭(13)通過(guò)外筒連接套(18)和外筒(3)剛性連接，鋸齒切割刀頭(13)和外筒連接套(18)中間固定有鉆頭軸承(17)，外筒(3)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)鋸齒切割刀頭(13)旋轉(zhuǎn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述取樣鉆頭(1)上還設(shè)有后螺旋刀頭(16)，后螺旋刀頭(16)具有螺旋形結(jié)構(gòu)的刀片，螺旋結(jié)構(gòu)外側(cè)固定有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，用于連接鉆頭軸承(17)，后螺旋刀頭(16)前端固定片狀的軸心刀片(14)，后端與螺旋葉片絞龍軸(4)剛性連接，后螺旋刀頭(16)螺旋狀刀片與螺旋葉片絞龍軸(4)螺旋狀葉片的螺旋方向和螺旋面是連續(xù)、平順對(duì)接，螺旋葉片絞龍軸(4)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)后螺旋刀頭(16)旋轉(zhuǎn)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述后螺旋刀頭(16)通過(guò)鉆頭軸承(17)和外筒連接套(18)連接，使后螺旋刀頭(16)和外筒(3)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述外筒前支架(2)包括調(diào)節(jié)支架(19)、軸套連接法蘭(20)和滑動(dòng)軸套(21)；所述滑動(dòng)軸套(21)通過(guò)軸套連接法蘭(20)固定安裝在調(diào)節(jié)支架(19)上，調(diào)節(jié)支架(19)具備高低和水平調(diào)節(jié)的功能，使滑動(dòng)軸套(21)與后支架軸承(25)同軸，滑動(dòng)軸套(21)支撐旋轉(zhuǎn)的外筒(3)相對(duì)外筒前支架(2)進(jìn)行前后移動(dòng)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述外筒后支架(8)包括：外筒連接法蘭(22)、后支架連接筒(23)、推力軸承(24)、后支架軸承(25)、齒輪(26)、齒輪箱(27)、調(diào)節(jié)螺母(28)和支撐軸承(29)；所述外筒(3)通過(guò)外筒連接法蘭(22)與后支架連接筒(23)剛性連接，后支架連接筒(23)通過(guò)推力軸承(24)和支撐軸承(29)與齒輪箱(27)連接，使外筒(3)可以相對(duì)齒輪箱(27)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，并承受推力載荷。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述齒輪箱(27)內(nèi)部的齒輪(26)固定安裝在后支架連接筒(23)上，與齒輪箱(27)外部固定的外筒電機(jī)組件(12)嚙合，通過(guò)控制外筒電機(jī)組件(12)使后支架連接筒(23)帶動(dòng)外筒(3)旋轉(zhuǎn)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述齒輪箱(27)后端和螺旋葉片絞龍軸(4)后端通過(guò)支撐軸承(29)連接，連接處的調(diào)節(jié)螺母(28)安裝在螺旋葉片絞龍軸(4)后端，可微調(diào)和鎖緊螺旋葉片絞龍軸(4)和外筒(3)的相對(duì)位置，減小裝配誤差。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種秸稈連續(xù)取樣裝置，其特征在于，所述螺旋葉片絞龍軸(4)末端通過(guò)聯(lián)軸器連接絞龍軸電機(jī)組件(9)，通過(guò)控制絞龍軸電機(jī)組件(9)可以使螺旋葉片絞龍軸(4)相對(duì)齒輪箱(27)旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種秸稈連續(xù)取樣裝置，包括取樣鉆頭、外筒前支架、外筒、螺旋葉片絞龍軸、第二進(jìn)給底盤(pán)、第二進(jìn)給電機(jī)組件、外筒后支架、絞龍軸電機(jī)組件、第一進(jìn)給底盤(pán)、第一進(jìn)給電機(jī)組件和外筒電機(jī)組件；取樣鉆頭安裝在外筒前端；螺旋葉片絞龍軸安裝在外筒內(nèi)部，外筒通過(guò)外筒前支架和外筒后支架支撐，外筒相對(duì)外筒前支架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和前后移動(dòng)，外筒相對(duì)外筒后支架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，外筒后支架上安裝有外筒電機(jī)組件；第一進(jìn)給底盤(pán)安裝有絞龍軸電機(jī)組件，控制外筒電機(jī)組件和絞龍軸電機(jī)組件使外筒和螺旋葉片絞龍軸旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明深入秸稈包自動(dòng)化取樣，取樣樣品覆蓋秸稈包表層到中心，具備自動(dòng)化、靈活性、適應(yīng)性等特點(diǎn)，滿足不同種類、不同性狀秸稈包連續(xù)取樣。

技術(shù)研發(fā)人員：駱文鵬,李冰,任仕虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工程北米科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28