煤炭采樣器的設(shè)計與開發(fā)

何 波 付 宇 劉 洋 胡念慈

(1.武漢鋼鐵有限公司條材總廠一煉鋼分廠 湖北 武漢：430080；2.武漢國創(chuàng)科光電裝備有限公司 湖北 武漢：430081；3.寶鋼股份中央研究院(武鋼有限技術(shù)中心) 湖北 武漢：430080)

中國一直是煤炭使用大國。據(jù)國家能源總局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2019-2021年，中國一直保持著每年40億噸以上的煤炭消耗量。隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快，對于煤炭的需求量與日俱增。由于煤炭供應(yīng)日趨市場化、多元化，造成煤炭質(zhì)量波動幅度增大，因此對于煤炭質(zhì)量的檢驗和控制十分必要。

采樣機是煤礦企業(yè)用于商品煤采樣的機械[1]，從上世紀80年代起，入爐煤采制樣設(shè)備得到高速發(fā)展[2]。自動化技術(shù)在入場煤采制樣設(shè)備的廣泛運用，把工人從繁雜的體力勞動和不安全的工作環(huán)境中解放出來，提高了工作效率。但是從目前數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)10%以上的煤炭仍采用人工采樣方式采樣，人工勞動強度大，因而研發(fā)自動采樣頭裝置市場前景很大。

1 國內(nèi)外現(xiàn)有采樣頭技術(shù)分析

無論是固定式采樣器，還是可移動式采樣器，其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、運行方式與普通的起重機械相差無幾，而采樣頭的結(jié)構(gòu)形式和工作原理，不僅決定了采樣粒度的大小、采樣深度，而且還決定了采樣物料的種類以及對物料水分的要求，并且如果采取的煤樣沒有代表性，采樣將失去意義[3]，因此采樣器的研究核心在于采樣頭的研發(fā)。

目前，市場上使用較廣的采樣頭主要包括短螺旋采樣頭、長螺旋采樣頭和外螺旋雙筒內(nèi)運動爪式采樣頭三種，但由于其結(jié)構(gòu)形式的不同，其優(yōu)缺點各不相同。

1.1 短螺旋采樣頭

短螺旋式采樣頭主要包括錐形破碎頭、螺旋切割提升器、筒狀圓周切割器、中心軸下段、空心軸下段和物料排出口[4](見圖1)。

圖1 短螺旋采樣頭結(jié)構(gòu)圖

采樣頭采樣時，驅(qū)動裝置帶動中心軸和中心軸上的圓盤切割提升器旋轉(zhuǎn)，這樣隨著采樣頭采樣深度的加大，采樣頭底部物料不斷進入采樣頭內(nèi)，從而使表層物料沿著螺旋式切割提升器上升，最終從物料排出口排出，這樣有效保證了取樣的代表性，避免了表層物料進入采樣頭內(nèi)導(dǎo)致取樣混料的情況發(fā)生，但是該采樣頭存在以下缺陷：

(1)采樣器開口尺寸小，而且采樣頭中間有螺旋切割提升器，所以對于大粒度的物料無法直接采入；(2)在物料水分含量較小、裝載較松散的情況下，大粒度物料無法破碎；(3)采樣器的螺旋切割提升器與筒狀圓周切割器中間有間隙，這樣物料在移動或提升過程中，樣料丟失情況嚴重；(4)螺旋切割提升器的螺旋葉片經(jīng)常與物料受壓摩擦，耐用度較低；(5)采樣器采集的字樣量不能調(diào)節(jié)，不能及時適應(yīng)物料運輸總量變化的要求。

1.2 長螺旋采樣頭

長螺旋采樣頭主要由電機、中間軸、監(jiān)視窗、鉆套體、出料溜槽、泄煤口和螺旋鉆頭組成[5](見圖2)。其采樣原理與短螺旋相似，都是通過螺旋鉆頭的旋轉(zhuǎn)，使表層物料從螺旋鉆頭底部進入鉆套體內(nèi)，然后從泄煤口排除來，從而保證采樣物料的準確性，其區(qū)別在在于長螺旋采樣頭的鉆頭和鉆套體的長度要比短螺旋的長，能進行一定范圍內(nèi)的全深度采樣，而且其采樣頭的出料口在采樣器的上部，故采樣過程中沒有樣料灑落的現(xiàn)象，但是該采樣頭存在一定的缺陷：

圖2 長螺旋采樣頭結(jié)構(gòu)圖

(1)鉆套體與螺旋鉆頭有一定的間隙，采集濕物時，會因粘附而形成料襯，造成樣品污染；(2)在物料水分含量較小、裝載較松散的情況下，大粒度物料無法破碎；(3)水分適應(yīng)能力較低，容易出現(xiàn)粘堵或卡塞故障，且不便于觀察，難于維護；(4)螺旋鉆頭的螺旋葉片經(jīng)常與物料受壓摩擦，耐用度較低；(5)因采樣過程中就進行了縮分，所以樣料代表性較低。

1.3 外螺旋雙筒內(nèi)運動爪式采樣頭

采樣頭主要由拉桿、外筒、內(nèi)筒、連桿、螺旋、爪子等組成[6](見圖3)。

圖3 外螺旋爪式采樣頭結(jié)構(gòu)圖

采樣頭采樣時，由旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，升降機構(gòu)使采樣頭旋轉(zhuǎn)下行，由于采樣頭端部有螺旋，故其下行阻力減小，可使車輛受力較輕；到須采取煤樣處，拉桿推動內(nèi)筒下行，通過連桿使爪子張開，繼續(xù)下行，將須采取煤樣裝入筒內(nèi)，然后拉桿拉動內(nèi)筒上行，通過連桿使爪子關(guān)閉，采取煤樣后，卸煤時，由拉桿推動內(nèi)筒下行，通過連桿使爪子張開，煤或礦石由自重落下，同時外筒內(nèi)壁粘附的煤由內(nèi)筒清除掉。該采樣頭的采樣粒度很大，能夠?qū)⑿∮趦?nèi)筒直徑粒度的樣品直接采入，而且由于采樣密閉空間儲存料，所以能杜絕撒樣、漏樣現(xiàn)象，但是該采樣頭也存在一定的問題：(1)價格昂貴，后期維護成本高；(2)連桿和鉸接部位容易卡死，故障率較高。

通過分析發(fā)現(xiàn)，爪式采樣頭的各種性能要優(yōu)越于短螺旋和長螺旋式采樣頭，但三種采樣頭均存在一定的問題，詳表1，所以必須研發(fā)一種新型采樣頭。

表1 采樣頭優(yōu)缺點比較

2 新型采樣頭設(shè)計方案

針對前期調(diào)研和分析的結(jié)果，為了克服現(xiàn)有采樣頭的設(shè)計缺陷，研發(fā)了一種新型采樣頭(如圖4)，該采樣頭主要包括采樣頭升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和采樣裝置。

圖4 新型采樣頭結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 升降裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計

升降導(dǎo)向裝置包括主升降油缸和四根升降導(dǎo)向桿。

2.1.1 主升降油缸的設(shè)計

主升降油缸采用大行程油缸，其中一端固定在小車頂端，另一端與采樣頭相連，油缸伸縮時帶動采樣頭升降，實現(xiàn)采樣頭的主升降功能，并使采樣頭到達預(yù)定采樣深度。由于采用單個升降油缸來控制采樣頭的主升降，可控制性強，并且其傳動方式比以往采用汽缸、齒輪齒條、鏈條等升降傳動方式的傳動精度高；并且油缸外層設(shè)計有防塵套，能有效避免因雜物卡阻而導(dǎo)致升降裝置無法動作的現(xiàn)象發(fā)生，減少了升降裝置故障率；除此之外，液壓缸比電機等其它形式升降裝置的推力大，更有利于采樣頭向下切割物料。

2.1.2 升降導(dǎo)向桿的設(shè)計

為避免基座或采樣頭在升降過程中發(fā)生偏擺或傾斜，實現(xiàn)基座和采樣頭升降動作的一致性，以主升降油缸為中心，設(shè)計了四根垂直安裝的升降導(dǎo)向桿，這樣當升降油缸升降時，定位桿在定位套筒內(nèi)升降，從而保證基座和采樣頭升降過程中不至于發(fā)生傾斜或偏擺；其中每一根導(dǎo)向桿由定位桿和套筒組成，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，并且筒內(nèi)有潤滑油能實現(xiàn)導(dǎo)向桿的自潤滑功能(見圖5、圖6)；除此之外，升降導(dǎo)桿外面設(shè)計有可伸縮式防塵罩，能有效避免潤滑油被粉塵污染的情況發(fā)生，保證了升降導(dǎo)向的精確性和準確性。

圖5 導(dǎo)向桿主視結(jié)構(gòu)示意圖

圖6 導(dǎo)向桿俯視圖

2.2 旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計

采樣頭旋轉(zhuǎn)裝置主要由旋轉(zhuǎn)油馬達、小齒輪和大齒圈組成(見圖4)。當油馬達旋轉(zhuǎn)時，小齒輪同步旋轉(zhuǎn)，進而帶動與小齒輪嚙合的大齒圈旋轉(zhuǎn)。由于大齒圈固定在外筒上，所以外筒同步旋轉(zhuǎn)。外筒與鉆頭之間采用定位塊連接，因而外筒與鉆頭之間可實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)，這樣，當油馬達啟動時，整個采樣頭裝置均能實現(xiàn)同步旋轉(zhuǎn)。

該旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單，只需要一套傳動裝置就可實現(xiàn)采樣頭的旋轉(zhuǎn)，去除了以往旋轉(zhuǎn)裝置中離合器等多種控制元件，減少了設(shè)備故障點和故障率，而且控制流程方便，只需控制油馬達旋轉(zhuǎn)方向，即可實現(xiàn)采樣頭的正反轉(zhuǎn)需求；除此之外，采用外齒輪式結(jié)構(gòu)，便于觀察旋轉(zhuǎn)裝置的使用情況，降低了旋轉(zhuǎn)裝置故障處理的難度。

2.3 采樣頭結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.3.1 采樣頭結(jié)構(gòu)簡介

新型采樣頭的整體結(jié)構(gòu)見圖7，主要包括基座、伸縮油缸、旋轉(zhuǎn)油馬達、防塵罩、小齒輪、下筒體、定位塊、硬質(zhì)合金、鉆頭、采樣間、心軸、卸料板、軸承蓋、活塞桿、軸承定位塊、軸承、外齒圈、上筒體等部件構(gòu)成。

圖7 新型采樣頭的結(jié)構(gòu)圖

其具體的特點及優(yōu)點如下：

(1)由卸料板、鉆頭上表面和下筒體組成的密閉采樣間在物料運輸或提升過程中不會發(fā)生物料丟失的情況；

(2)采樣方式為直接將物料收集到采樣間內(nèi)，而采樣間內(nèi)沒有其它部件，所以采樣頭可以采取物料粒度大(最大粒度僅比采樣間的直徑略小)，大幅度提升了采樣頭采樣粒度的范圍；

(3)該采樣頭沒有螺旋葉片，成功解決了短螺旋和長螺旋采樣頭螺旋葉片耐用度低的問題；

(4)鉆頭下降的深度(采樣間的采樣高度)由伸縮油缸的控制。根據(jù)需要控制伸縮油缸活塞桿的伸長量，即可實現(xiàn)采樣間不同的取樣深度，達到采集字樣量的不同，滿足現(xiàn)場不同取樣量的要求；

(5)采樣頭下筒體上設(shè)置有齒形硬質(zhì)合金，能對大粒度物料進行破碎，而且鉆頭上也設(shè)計有螺旋硬質(zhì)合金，不僅增加了鉆頭的耐磨性，更有效減小了鉆頭下旋過程中的運行阻力；

(6)采樣頭內(nèi)設(shè)計有卸料板。當卸料時，采樣間下端打開，活塞桿帶動心軸上的卸料板向下運動，并對下筒體內(nèi)筒壁上粘附的物料進行刮掃，保障了每次卸料的完整性和完全性，避免了多次取樣混料或樣品污染的情況發(fā)生；

(7)采樣過程中只是利用采樣間對物料進行收集，沒有對物料進行縮分，有效保障了物料的原始形態(tài)，樣料的代表性高；

(8)采樣頭結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，并且能夠通過定位孔對卸料板的使用情況進行觀察，能夠隨時了解采樣頭使用情況；

(9)采樣頭外筒設(shè)計為上筒體和下筒體兩部分，更換采樣頭時僅需更換下筒體，進一步降低了采樣頭的安裝難度；

(10)針對不同物料采樣粒度和水分的需求，設(shè)計了五種不同結(jié)構(gòu)形式的采樣頭，而且僅需更換下筒體和鉆頭，即可完成不同結(jié)構(gòu)采樣頭的快速安裝，滿足取樣要求；

(11)整個采樣頭與物料接觸的部分均為鋼制結(jié)構(gòu)，不存在連桿或鉸接部位，強度大，故障率低。

綜上所述，該新型采樣頭不僅有效克服目前市場上現(xiàn)有“短螺旋式采樣頭”、“長螺旋式采樣頭”、“螺旋爪式采樣頭”的所有設(shè)計缺陷，而且具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、采樣物料粒度大、對物料水分含量要求低等優(yōu)點。

2.3.2 采樣頭工作原理

采樣頭依靠主升降油缸和采樣頭伸縮油缸來實現(xiàn)采樣深度的精確控制，并利用旋轉(zhuǎn)油馬達來實現(xiàn)采樣頭的旋轉(zhuǎn)，整個采樣頭的控制簡單便捷，具體步驟如下：

啟動旋轉(zhuǎn)油馬達，讓采樣頭旋轉(zhuǎn)；控制主升降油缸的活塞桿慢慢伸出，推動基座和采樣頭下降；此時采樣頭在油馬達和主升降油缸的雙重作用下做下旋運動，切割采樣物料；采樣頭到達設(shè)定采樣深度，活塞桿停止動作，采樣頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)；采樣頭在伸縮油缸的作用下使鉆頭繼續(xù)做下旋運動，此時采樣間打開；根據(jù)采樣量的需求，選擇伸縮油缸活塞桿的伸長量。當伸縮油缸活塞桿到達設(shè)定伸長量時，鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，伸縮油缸活塞桿伸長量保持不變20秒鐘；鉆頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，伸縮油缸活塞桿收回，使物料進入到密閉的采樣間內(nèi)；采樣頭繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，主升降油缸活塞桿收回，整個采樣頭回到初始位置。移動采樣頭，使采樣頭到達物料收集器上方，控制伸縮油缸活塞桿伸出，在卸料板刮掃的作用下，以及采樣頭旋轉(zhuǎn)離心力的作用下，物料完全被收集到采樣頭下方的物料收集器中；收回伸縮油缸的活塞桿，移動采樣頭使采樣頭回到初始位置，完成整個采樣工作。

采樣頭工作流程詳見圖8。

圖8 采樣頭的工作流程圖

3 采樣頭結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計及強度校核

在采樣頭的設(shè)計和制造過程中，所有參數(shù)均可按實際需求進行設(shè)計。根據(jù)某單位實際情況，結(jié)合采樣頭必須滿足采樣物料允許粒度≤10mm和采樣頭單次可采樣1kg的兩大要求，項目組對采樣頭的結(jié)構(gòu)尺寸進行了優(yōu)化設(shè)計，并對關(guān)鍵部件進行了強度校核。

3.1 采樣頭外筒結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計

基于以上設(shè)計要求，設(shè)計采樣頭外筒的外徑Ф1為200mm(見圖9)，內(nèi)徑Ф2為160mm(即外筒的壁厚為20mm)，采樣頭心軸直徑Ф3為80mm，這樣采樣物料最大允許粒度為(160-80)/2=40mm,滿足最大允許粒度不小于10mm的要求。

圖9 采樣頭實際尺寸圖

3.2 采樣間結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計

為了使卸料板能夠到達外筒底面以下，實現(xiàn)完全卸料，其定位孔的長度L2必須大于L5的長度，因此設(shè)計定位孔的長度L2為300mm。除此之外還設(shè)計采樣頭外筒底端距定位孔下端的距離L1為1200mm，采樣筒的整體高度L3為2000mm，下筒體的長度L4為1600mm，卸料板與鉆頭上表面的距離L5為150mm，鉆頭的高度L6為50mm,卸料板的厚度d為20mm。材質(zhì)選用45#鋼，密度為7850kg/m3。

3.3 采樣頭伸縮油缸設(shè)計

采樣頭伸縮油缸在下降過程中必須克服3kN的煤炭阻力，而在上行過程中必須克服心軸、鉆頭和采樣物料所產(chǎn)生重力，因此必須根據(jù)相關(guān)物體重力來確定油缸型號。

3.3.1 心軸及鉆頭的質(zhì)量

心軸及鉆頭的質(zhì)量可以分為一個鉆頭質(zhì)量、兩個卸料板的質(zhì)量(近視將連接板與卸料板看成質(zhì)量一樣)和一根圓柱形心軸的質(zhì)量之和。

根據(jù)計算公式(1)—(5)計算：

V=V鉆頭+V心軸+2V卸料板

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

式中，V鉆頭為鉆頭的體積，m3；V心軸為心軸的體積，m3；V卸料板為卸料板的體積，m3；R2為采樣頭外筒內(nèi)徑，m；R3為采樣頭心軸直徑，m；d為卸料板的厚度，m；

通過計算可得心軸及鉆頭的總質(zhì)量M心軸為62.64kg,重力G心軸為613.9N。

3.3.2 伸縮油缸的選擇

由于伸縮油缸有一定沖擊，而且工作環(huán)境有粉塵，所以選用UY型液壓缸。選取伸縮油缸活塞直徑為40mm，活塞桿直徑為28mm。則其活塞面積為12.57cm2，桿端承壓面積為6.41cm2，最大伸長量250mm(大于L5的長度，也就是說當活塞桿完全伸出時，卸料板可以達到下筒體底面100mm的位置。當卸料時，活塞桿完全伸出，可以實現(xiàn)卸料板對殘留在外筒內(nèi)表面物料的刮掃，完全實現(xiàn)保證清洗效果，杜絕混料情況發(fā)生)。由于選用工作壓力為10MPa,則推力可達12.57kN，拉力為6.41kN。這樣當伸縮油缸收縮時，許用拉力6.41kN，遠遠大于心軸和鉆頭的自重613.9N，滿足伸縮油缸收縮的要求。當伸縮油缸伸出時，其推力為許用推力和心軸的自重之和，為13.18kN，能夠有效克服3kN的下行阻力，滿足現(xiàn)場要求。

3.4 采樣頭大軸承選型與壽命校核

大軸承所承受的最大載荷是軸向方向上的力，而其大小主要來源于外筒所產(chǎn)生的重力，因此必須對外筒重力進行計算，并以此來對大軸承進行選型。

3.4.1 外筒的質(zhì)量

采用填補法，將上下筒體連接法蘭部分的質(zhì)量可以用來抵消定位孔被挖去的質(zhì)量，近似的將采樣頭筒體當成一個圓柱筒體來計算。根據(jù)公式(6)—(10)計算：

S=πR2

(6)

S環(huán)=S大圓-S小圓

(7)

V=S環(huán)×L3

(8)

M=ρ×V

(9)

G=M×g

(10)

式中，S環(huán)為采樣頭外筒實體的環(huán)狀面積(截面積)，m2；S大圓為采樣頭外筒外圓的面積，m2；S小圓為采樣頭外筒內(nèi)圓的面積，m2；ρ為45#鋼的密度，為7850kg/m3；V為外筒的體積，m3；

通過計算可得：

S環(huán)=π×(0.1×0.1-0.08×0.08)=0.0113(m2)

V=0.0113×2=0.0226(m3)

M=0.0226×7850=177.4(kg)

G=177.4×9.8=1738.6(N)

由此可見,外筒的質(zhì)量M外為177.4kg,所受重力G外為1783.6N，因此軸承軸向力Fa為1783.6N。

3.4.2 軸承選型及壽命校核

軸承的當量載荷根據(jù)公式(11)進行計算：

P=fp(XFr+YFa)

(11)

式中，徑向載荷系數(shù)X=0.66；徑向力Fr=100N；軸向力Fa=1783.6N；接觸角a=45°；由于外筒在下旋過程中由一定的沖擊載荷，所以按中等沖擊載荷進行計算，負荷系數(shù)fp=1.5；判斷系數(shù)e=1.25；軸向載荷系數(shù)Y=1。

通過計算可得當量動載荷P=2774.4N，額定動載荷計算值C′=7020.059N。

軸承使用壽命根據(jù)公式(12)、(13)和(14)進行計算：

(12)

(13)

Lna=a1a2a3L10

(14)

式中，額定動載荷C=96500N；當量動載荷P=2774.4N；軸承轉(zhuǎn)速n=60r/min；工作溫度T≤120℃(溫度系數(shù)ft=1)；可靠度系數(shù)a1=0.9；材料系數(shù)a2=1；運轉(zhuǎn)條件系數(shù)a3=1；

則實際壽命L10=42080×106轉(zhuǎn)，實際壽命Lh=11688861h，

修正后壽命Lna=42080×106轉(zhuǎn)。

從計算結(jié)果顯示，51310型推力球軸承的實際壽命遠遠大于額定壽命，滿足現(xiàn)場實際需求。

3.5 采樣頭小軸承選型與壽命校核

軸承的當量載荷根據(jù)公式(15)進行計算：

P=fp(XFr+YFa)

(15)

式中，徑向載荷系數(shù)X=0.66；徑向力Fr=100N；軸向力Fa=12570N；接觸角a=45°；由于外筒在下旋過程中由一定的沖擊載荷，所以按中等沖擊載荷進行計算，負荷系數(shù)fp=1.5；判斷系數(shù)e=1.25；軸向載荷系數(shù)Y=1。

通過計算可得當量動載荷P=18954N，額定動載荷計算值C′=47959.3N。

由于額定動載荷C=55500N；當量動載荷P=18954N；軸承轉(zhuǎn)速n=60r/min；工作溫度T≤120℃(溫度系數(shù)ft=1)；可靠度系數(shù)a1=0.9；材料系數(shù)a2=1；運轉(zhuǎn)條件系數(shù)a3=1；根據(jù)公式(12)-(14)進行計算：

軸承實際壽命L10=25×106轉(zhuǎn)，實際壽命Lh=6974h，

修正后壽命Lna=25×106轉(zhuǎn)。

從計算結(jié)果顯示，51405型推力球軸承的實際壽命遠遠大于額定壽命，滿足現(xiàn)場實際需求。

綜上所述，采樣頭的結(jié)構(gòu)尺寸滿足現(xiàn)場采樣的需求，而且通過強度校核，采樣頭各零部件強度均設(shè)計合理。

4 使用效果分析

根據(jù)采樣器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，完成了新型采樣器的加工制造，并與2019年7月上線使用。截止到目前為止，新型采樣頭已上線穩(wěn)定運行2年以上，故障率為0，單次取樣物料可達3.5kg以上，最大允許采樣粒度達到30mm以上，滿足了現(xiàn)場各項要求。同時通過測試發(fā)現(xiàn)采樣頭下行力達到12kN以上，實現(xiàn)了極寒天氣條件下的破冰和自動取樣，與國內(nèi)外現(xiàn)有采樣頭指標相比，性能最優(yōu)。

5 結(jié)論

(1)通過對短螺旋、長螺旋和爪式采樣頭三種采樣頭結(jié)構(gòu)和工作原理的分析，找到了其各自的優(yōu)缺點，包括短螺旋采樣頭破碎能力不強、長螺旋采樣頭螺旋葉片耐磨性差、爪式采樣頭強度剛度不足容易卡阻的問題，確定了新型采樣頭必須克服的問題和研究方向；

(2)通過采樣頭升降機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機構(gòu)和采樣裝置的創(chuàng)新設(shè)計，形成了一套驅(qū)動系統(tǒng)簡單、安裝方便，能有效解決現(xiàn)有采樣頭所有問題的新型采樣頭；

(3)根據(jù)用戶要求，完成了采樣頭的尺寸設(shè)計和零部件選型，并且通過強度校核，滿足了現(xiàn)場使用要求。同時新型采樣頭上線使用之后，各項指標都達到了現(xiàn)場采樣要求，并實現(xiàn)了極寒天氣條件下的破冰和自動取樣，效果良好。