技术领域
[0001] 本实用新型涉及原
煤运输(
汽车、火车)、储存(原煤储仓、煤场)过程中原煤的取样，具体涉及一种自走式采样机。
背景技术
[0002] 目前国内各煤化工厂、电厂在商品煤的运输采购当中，多采用人工采样、或采用
门式(桥式)自动取样机进行商品煤的采样。人工采样由于采样深度不够，取样没有代表性，不能充分掌握商品煤的
质量；门式(桥式)采样机克服了人工采样的
缺陷及劣势，但是存在采样场所地点固定，采样灵活机动性不足、采样不方便的缺点，而且门式及桥式采样机投资大、运行成本高。
[0003] 中国
专利CN101603887A公开了一种移动伸缩臂采样机，其具有安装在
履带式或轮式车辆上的回转装置，可带动多级臂、末级臂、平行伸缩装置及采样装置灵活移动。但是，其采样装置由末级臂上的平行伸缩装置承载并驱动升降，一般用于采集一定断面深度
位置的煤样，若进行不同断面深度位置采样，则取样时操作不便，需要多点采集(即多次更换采样点位置)，而且采样深度有限。
[0004] 目前全断面采样机，例如，中国专利CN206132426U、CN204495589U，一般采用钻筒以及沿钻筒轴线布置的机械螺旋输送部件构成采样
钻头机构，其对采样压
力、
稳定性的要求随着采样深度的增大而急剧增加，因此，主要应用在门式(桥式)采样机上，以确保全断面采样顺利完成，但也导致采样钻头机构整体移动的灵活性与具有自走机构(履带式或轮式车辆)的采样机相比显著降低。
[0005] 目前尚未见到将全断面采样钻头机构应用于自走式采样机的公开报道。
发明内容
[0006] 为解决上述
现有技术存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种自走式全断面采样机。
[0007] 为达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
[0008] 包括自走机构、回转机构、伸缩式活动臂以及采样钻头机构；所述回转机构设置在自走机构上，伸缩式活动臂分别与回转机构及采样钻头机构相连；采样钻头机构包括U型铲斗、可升降的钻筒、可转动的螺旋
钻杆、与螺旋钻杆同步转动的钻头、与伸缩式活动臂相连的固定座以及与该固定座相连的钻筒
支架，所述钻筒支架设置在U型铲斗内，可升降的钻筒通过所述钻筒支架与U型铲斗间隔排布，可转动的螺旋钻杆设置在可升降的钻筒内，可转动的螺旋钻杆的一端与设置在所述固定座上的直线及旋转驱动组件相连，所述钻头位于可转动的螺旋钻杆的另一端，并且所述钻头伸出可升降的钻筒的对应端(下端)。
[0009] 优选的，所述钻筒支架包括设置在U型铲斗底部的固定架，固定架的一端与所述固定座相连，另一端延伸至U型铲斗下端，固定架上设置有若干个与所述钻筒
接触的导向辊架。
[0010] 优选的，所述导向辊架包括与固定架相连的支架体，支架体上沿所述钻筒周向设置有多组滑动导辊(滑动导辊轴向与所述钻筒的升降方向垂直)，所述钻筒的外壁与滑动导辊接触配合，确保钻筒定向移动。
[0011] 优选的，所述直线及旋转驱动组件包括与固定座相连的用于驱动所述钻筒直线运动(例如升降)的液压油缸。
[0012] 优选的，所述直线及旋转驱动组件还包括与所述液压油缸相连的
液压马达，液压马达的输出端与所述螺旋钻杆相连。
[0013] 优选的，所述自走机构采用轮式车辆。
[0014] 优选的，所述伸缩式活动臂包括3节以上依次铰接的
摇臂以及用于驱动各节摇臂的液压油缸。
[0015] 本实用新型的有益效果体现在：
[0016] 本实用新型所述自走式全断面采样机利用自走机构、回转机构及伸缩式活动臂实现采样钻头机构在不同采样场所及采样点间的灵活移动，同时，利用U型铲斗以及钻筒支架实现对采样钻头机构(特别是钻头、钻筒)在采样点的可靠、稳固
定位，可以提高采样钻头机构的实际采样深度，实现有效的全断面采样。
[0017] 进一步的，通过钻筒支架的导辊并在液压油缸的作用下，可以提高钻筒的升降移动的稳定性、可控性，从而有利于提高取样的准确性、可靠性，及减少弃煤。
[0018] 进一步的，通过液压马达正转与反转，从而完成采样的取样及放样，提高采样操作效率。
附图说明
[0019] 图1为轮式自走采样机整体结构示意图；
[0020] 图2为采样钻头机构的结构示意图(主视图，显示油管)；
[0021] 图3为采样钻头机构的结构示意图(侧视图，未显示油管及U型铲斗一侧
侧壁)；
[0022] 图4为采样钻头机构钻头端动作示意图(未显示油管及U型铲斗一侧侧壁)；
[0023] 图5为图2中U型铲斗的俯视图；
[0024] 图中：1.钻筒；2.液压马达；3.固定座；4.液压油缸；5.液压油管；6.钻头；7.固定架；8.螺旋钻杆；9.自走机构；10.回转机构；11.伸缩式活动臂；12.采样钻头机构；13.导向辊架；14.U型铲斗。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图和
实施例对本实用新型做进一步的详细说明。
[0026] 参见图1，本实用新型提供一种轮式自走采样机，其包括自走机构9、回转机构10、伸缩式活动臂11以及全断面采样钻头机构12；其中，自走机构9采用了轮式车辆总成，伸缩式活动臂11通过回转机构10设置在自走机构9上，伸缩式活动臂11包括三节摇臂，并采用了三级液压油缸驱动对应摇臂的摆动，首节摇臂与回转机构10铰接，末节摇臂一端通过中间摇臂(其两端与首末两节摇臂铰接)与首节摇臂连接，另一端用于固定安装全断面采样钻头机构12。通过将全断面采样钻头机构12设置在伸缩式活动臂11上，一方面使得全断面采样钻头机构12及伸缩式活动臂11可以随自走机构9完成前后左右各向移动，方便采样机向不同采样场所(汽车、火车、煤场)移动，以及使得全断面采样钻头机构12在伸缩式活动臂11的动作配合下，在采样场所采样过程中准确、快速的移动到不同的采样点，另一面使得全断面采样钻头机构12及伸缩式活动臂11可以随回转机构10进行360o回转，方便采样操作(取样、放样)。
[0027] 参见图2、图3、图4以及图5，所述全断面采样钻头机构12包括钻筒1、液压马达2、固定座3、液压油缸4、液压油管5、螺旋钻头6、固定架7、螺旋钻杆8、导向辊架13及U型铲斗14。其中，两个相互平行的固定架7固定在U型铲斗14底部，两端一直延伸至U型铲斗14上、下对应端面处，固定座3通过固定架7固定在U型铲斗14上端面处，液压油缸4上端与固定座3连接，液压油缸4下端与液压马达2壳体连接，液压马达2
输出轴与螺旋钻杆8上端连接，螺旋钻杆8下端安装螺旋钻头6；钻筒1设置于螺旋钻杆8外侧，并使螺旋钻杆8沿轴向固定在其内部，即螺旋钻杆8可以在钻筒1内经液压马达2驱动而自由转动，同时，可以在液压油缸4作用下随钻筒1一起作升降运动，螺旋钻头6露出在钻筒1下端外，在液压油缸4使钻筒1回升复位后，螺旋钻头6与U型铲斗14下端面基本平齐；导向辊架13包括形状与钻筒1(通常为圆柱面)外壁一侧相应并安装在固定架7上的支架体，支架体上沿钻筒1周向依次设置多组轴向与钻筒升降方向垂直的滑动导辊，钻筒1外壁与上下两个间隔排布的导向辊架13的滑动导辊接触并可滑动配合(使钻筒1轴向保持与固定架7平行)。液压油缸4及液压马达2分别通过液压油管5与伸缩式活动臂11的液压油缸供油系统连接。
[0028] 取样时，首先通过伸缩式活动臂11使得螺旋钻头6与采样点对准(三节摇臂可以使得钻头最大限度的靠近采样点
煤层表面，从而有利于增加采样深度)，并使得U型铲斗14下端面垂直或以一定倾斜
角度插入煤层表面以下，确保螺旋钻头6完全没入采样点(并减少采样点周围煤样颗粒进入采样点)，此时在液压油缸4作用下驱动钻筒1伸出U型铲斗14下端面，同时，在液压马达2(正转)带动下使螺旋钻头6及螺旋钻杆8同步转动，使得不煤层颗粒可以进入钻筒1并随螺旋钻杆8运动而向U型铲斗14上端方向运送，通过控制液压油缸4的顶推位移速率及螺旋钻杆8的运送速率，对煤层不同断面的颗粒连续采集(即可以从表层开始一直向采样点深处进行全断面采集，钻筒1伸出的极限位置就是采样深度终点，以钻筒1的上端不脱出上方的导向辊架13作为极限位置控制条件)，并最终原位保持在钻筒1内，如果一定数量的煤样到达了钻筒1顶部，其也可以通过溢出钻筒1并沿着U型铲斗14与钻筒1之间的间隙排回到采样点，降低了转动部件的故障率，也有助于提高在多个采样点进行连续采样的效率。
[0029] 取样完成后，停止液压马达2，利用液压油缸4将钻筒1收回U型铲斗14完成复位，然后利用伸缩式活动臂11及回转机构10配合，使全断面采样钻头机构12移动至煤样收集(放样)位置，卸下螺旋钻头6后(或直接)使液压马达2反转，将煤样按次序从钻筒1下端排出，即可以获得需要深度位置的煤样。
[0030] 上述采样钻头机构12中，螺旋钻头6参照采煤设备的螺旋钻头设计，从而有效
破碎煤层中颗粒板结
块体(尤其是冬季低温下冻结形成的煤块)，并促进颗粒进入钻筒1。U型铲斗14插入煤层，并结合导向辊架13的导向定位作用，使得钻筒1伸入煤层的过程在稳定性、可控性上显著增强，从而有效提升实际采样深度。
[0031] 本实用新型的特点如下：
[0032] 1)采样钻头机构便于在采样场所及采样点之间转移；
[0033] 2)采样钻头机构可以满足表面取样、全断面取样的要求；
[0034] 3)采样钻头机构可以满足采样点的任意设置的要求，提高取样结果的科学性；
[0035] 4)实际采样深度显著增加，弃煤显著减少。
