一种围岩钻孔环向窥视装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种围岩钻孔环向窥视装置及使用方法，属于矿山、岩土领域观察钻孔内部情况的窥视装置，本发明专利技术解决了传统钻孔窥视装置在窥视过程中窥视图像解码畸变大的问题、推送探杆上升速度不均匀的问题以及探杆的连接和探头线缆组装难的问题。该钻孔窥视装置的凹形探杆上安装有伞形环视探头，凹形探杆通过设计的齿轮安装在控制平台上，控制平台内安装的从动齿轮、辅助齿轮和驱动转盘组成的组合构件可以在过渡平台上实现360°旋转，中部平台以上组合构件通过底座转轴实现不同角度的翻转，通过支架支撑和固定钻孔窥视构件，窥视过程中的主要窥视装置通过驱动转盘的转动和从动齿轮的传动最终实现凹形探杆的升降。

【技术实现步骤摘要】
一种围岩钻孔环向窥视装置及使用方法
本专利技术涉及一种围岩钻孔环向窥视装置及使用方法，属于矿山、岩土领域钻孔窥视仪观察钻孔内部情况的新型窥视装置。
技术介绍
矿山或岩土领域相关施工现场想要直观获得钻孔内部煤岩体或岩土体的真实情况时，钻孔窥视仪就是一种能够直接观察到钻孔内部真实情况的成像设备，能够通过实时图像获得最直接的岩层结构、煤层柱状图、煤岩体破碎程度以及顶板的离层情况等，所以钻孔窥视仪就成为观察钻孔内部真实情况的重要设备。目前，较为广泛使用的钻孔窥视仪装置主要由四部分构成，主要是探杆推送装置、线缆及钻孔窥视探头和解码器与显示装置，相关推送装置将探头推送至需要窥视的钻孔内部获取图像，线缆获得到的实时信号传送至解码装置中，最终解码器将相关信号处理成图像或视频通过显示装置进行显示和存储从而获得了钻孔内部的真实图像和视频。传统的推动装置一般是探头和线缆通过固定在辅助的探杆上，通过探杆将探头和线缆推送至钻孔内部，所用到的探杆杆体和线缆无法有效的进行组装，一种是使用固定卡扣将所需线缆固定在探杆杆体上，而且在推送过程中固定卡扣易脱落，还是无法做到探杆杆体和线缆的有效组合，而且在推送过程中无法做到推送速度的统一协调，一定程度上影响窥视成像效果；一种是将线缆穿过具有一定直径大小的圆形管体内部，但是此方法在将线缆穿过管体过程中耗时长，效率太低；另一种是将所需线缆和具有一定强度的合成材料结合，使得线缆和附着在推送杆体上形成一体结构，总体结构具有一定的抗折能力不易折断但又具有一定可弯曲强度，易于收纳，但此方法获得的图像不稳定，易出现探头卡在钻孔内。
技术实现思路
通过现有的钻孔窥视装置的现场使用和总结，本专利技术的目的在于能够比较好的解决上述问题。本专利技术的主要功能是通过以下方案设计和各构件间的相互协同运转实现的：一种围岩钻孔环向窥视装置，主要包括：伞形环视探头、凹形探杆、控制平台、中部平台、过渡平台、驱动转盘、从动齿轮、辅助齿轮、支架顶撑套管、支撑架、支架空心套管、固定旋钮、支架微调螺钉和底座，所述凹形探杆的上端安装有伞形环视探头，所述伞形环视探头是一种内部装有四个摄像头的组合装置，通过减震弹簧固定在所述伞状环视探头的内壁上，且所述摄像头都分布在伞形环视探头伞状结构下方；所述凹形探杆根据钻孔深度包括至少一段杆体，凹形探杆的杆体包括内套管和外套管，所述内套管的一端与外套管平齐，另一端相较于外套管延长，且延长部设有外螺纹接口；所述外套管的一侧开有纵向开口，与纵向开口呈180度的外套管外壁开设探杆凹槽，内套管对应所述纵向开口的一侧设有探杆轮齿；所述凹形探杆的底端依次穿过控制平台、中部平台和过渡平台；所述控制平台、中部平台、过渡平台的中部分别设有能够穿过凹形探杆的圆形安装孔，且各圆形安装孔同轴设置；所述过渡平台由支撑架支撑，过渡平台的上部为中部平台，中部平台和过渡平台的一侧铰接；所述控制平台的由两段变直径管组成，两段变直径管的内径相同，较大直径的管体一侧开有纵向的齿轮安装槽，较小直径的管体外壁下部周向开设有卡槽，并通过卡簧与中部平台连接；所述控制平台的内侧壁设有纵向凸棱，所述凸棱与凹形探杆的探杆凹槽滑配合连接；所述控制平台的齿轮安装槽内转动安装一个从动齿轮和至少一个辅助齿轮，所述从动齿轮由直齿轮和伞齿轮组合而成，所述直齿轮和辅助齿轮分别与探杆轮齿啮合，所述伞齿轮与转动安装于控制平台侧壁的驱动盘啮合。进一步的，所述外套管为非闭合的圆管状结构，其非闭合的部位形成纵向开口，所述外套管和内套管之间至少在两端部位周向设置强度构件；内套管设有外螺纹接口，外套管设有内螺纹接口，两段凹形探杆通过外螺纹接口和内螺纹接口连接。进一步的，所控制平台的齿轮安装槽的沿法向设有两组轴孔，用于安装从动齿轮和辅助齿轮的转轴；所述控制平台的位于探杆凹槽一侧的侧壁上设有轴孔，用于安装驱动转盘。进一步的，所述控制平台的顶部转动安装有限位杆，所述限位杆的自由端能够卡住驱动转盘，限制驱动转盘的转动。进一步的，所述中部平台以及过渡平台的主体部均为空心圆柱状结构，并一侧对应设有销座，中部平台和过渡平台通过安装于转轴的上下端。进一步的，所述支撑架包括支架顶撑套管、支架空心套管以及底座；所述支架空心套管是一种空心管材，支架空心套管内安装有能够上下伸缩的支架顶撑套管；支架空心套管的侧壁设有螺纹孔，安装有能够固定支架顶撑套管的旋钮固，支架空心套管与过渡平台滑动安装，并通过固定旋钮固定；所述支架空心套管底端设有内螺纹，与固连于底座顶面的支架微调螺钉螺纹连接。进一步的，所述过渡平台包括圆柱形套管以及对称固连于圆柱形套管两侧的连接件，连接件上纵向开有能够与支架空心套管安装的杆孔，杆孔的侧壁开设螺纹孔，用于安装固定旋钮。更进一步的，所述过渡平台的主体部为分体式结构，由两个半圆形卡瓦组成，卡瓦的其中一端铰接，另一端对应设有安装孔，通过销轴连接；或者卡瓦的两端均对应设有安装孔，通过销轴连接。一种围岩钻孔环向窥视装置的使用方法，包括以下步骤：步骤1）旋转固定旋钮调节支架顶撑套管的高度，确保支架顶撑套管上端的喇叭口支撑到巷道最上部，再调节底座上的支架微调螺钉使得支架顶撑套管牢固的支撑在巷道的顶部和底部，此时调节过渡平台上的固定旋钮要求过渡平台以下的高度满足能灵活的将凹形探杆插入到过渡平台的安装孔中；步骤2）将伞形环视探头安装在凹形探杆顶端的外螺纹接口上，将所用到的线缆安装在凹形探杆的内套管内部，将安装好的带有伞形环视探头和线缆的凹形探杆的探头端从过渡平台圆形安装孔中穿过，向上安装；步骤3）将凹形探杆上带有探杆轮齿的一侧和控制平台上安装有辅助齿轮和从动齿轮一侧对齐，使探杆轮齿和辅助齿轮以及从动齿轮的直齿轮相啮合，凸棱正好与探杆凹槽滑配合安装，此时从支架底端继续向上推凹形探杆，当凹形探杆上的探杆轮齿和从动齿轮上的直齿轮相咬合时，一只手托住凹形探杆另一只手顺时针转动驱动转盘上的转盘摇把，顺时针转动驱动转盘，带有钻孔窥视探头和线缆的凹形探杆上升推进钻孔；步骤4）当上一根凹形探杆的底端即将上升至辅助齿轮时，将限位杆旋转至驱动转盘的转盘轮齿处，固定好已经推送上升的凹形探杆，此时准备下一根凹形探杆，将上一根凹形探杆下端的线缆安装至下一跟凹形探杆的内套管内，再将安装好线缆的凹形探杆的外螺纹接口对准至上一根凹形探杆尾部的内螺纹接口旋转连接好后，两根连续的凹形探杆上有探杆轮齿一侧在一条直线上，此时将限位杆旋转出转盘轮齿，同时再次顺时针转动驱动转盘最终驱动凹形探杆连续上升，如此循环连续的在凹形探杆尾部接续下一根凹形探杆，控制驱动转盘的转速，推动凹形探杆的连续上升，最终实现钻孔窥视的目的；步骤5）钻孔窥视过程结束时首先逆时针转动驱动转盘，带有线缆的凹形探杆缓缓下降，最下端的凹形探杆完全显露在过渡平台以下时，此时转动露出的凹形探杆使最下端的凹形探杆的外螺纹接口和所连接的凹形探杆尾端的内螺纹接口分离，再从拆卸下的凹形探杆的内套管内部拆卸下内置线缆，依次循环拆卸凹形探杆和线缆直到最后一根带有探头的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，包括伞形环视探头、凹形探杆、控制平台、中部平台、过渡平台、驱动转盘、从动齿轮、辅助齿轮、支架顶撑套管、支撑架、支架空心套管、固定旋钮、支架微调螺钉和底座，所述凹形探杆的上端安装有伞形环视探头，所述伞形环视探头是一种内部装有四个摄像头的组合装置，通过减震弹簧固定在所述伞状环视探头的内壁上，且所述摄像头都分布在伞形环视探头伞状结构下方；/n所述凹形探杆根据钻孔深度包括至少一段杆体，凹形探杆的杆体包括内套管和外套管，所述内套管的一端与外套管平齐，另一端相较于外套管延长，且延长部设有外螺纹接口；所述外套管的一侧开有纵向开口，与纵向开口呈180度的外套管外壁开设探杆凹槽，内套管对应所述纵向开口的一侧设有探杆轮齿；/n所述凹形探杆的底端依次穿过控制平台、中部平台和过渡平台；所述控制平台、中部平台、过渡平台的中部分别设有能够穿过凹形探杆的圆形安装孔，且各圆形安装孔同轴设置；/n所述过渡平台由支撑架支撑，过渡平台的上部为中部平台，中部平台和过渡平台的一侧铰接；/n所述控制平台的由两段变直径管组成，两段变直径管的内径相同，较大直径的管体一侧开有纵向的齿轮安装槽，较小直径的管体外壁下部周向开设有卡槽，并通过卡簧与中部平台连接；所述控制平台的内侧壁设有纵向凸棱，所述凸棱与凹形探杆的探杆凹槽滑配合连接；/n所述控制平台的齿轮安装槽内转动安装一个从动齿轮和至少一个辅助齿轮，所述从动齿轮由直齿轮和伞齿轮组合而成，所述直齿轮和辅助齿轮分别与探杆轮齿啮合，所述伞齿轮与转动安装于控制平台侧壁的驱动盘啮合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，包括伞形环视探头、凹形探杆、控制平台、中部平台、过渡平台、驱动转盘、从动齿轮、辅助齿轮、支架顶撑套管、支撑架、支架空心套管、固定旋钮、支架微调螺钉和底座，所述凹形探杆的上端安装有伞形环视探头，所述伞形环视探头是一种内部装有四个摄像头的组合装置，通过减震弹簧固定在所述伞状环视探头的内壁上，且所述摄像头都分布在伞形环视探头伞状结构下方；
所述凹形探杆根据钻孔深度包括至少一段杆体，凹形探杆的杆体包括内套管和外套管，所述内套管的一端与外套管平齐，另一端相较于外套管延长，且延长部设有外螺纹接口；所述外套管的一侧开有纵向开口，与纵向开口呈180度的外套管外壁开设探杆凹槽，内套管对应所述纵向开口的一侧设有探杆轮齿；
所述凹形探杆的底端依次穿过控制平台、中部平台和过渡平台；所述控制平台、中部平台、过渡平台的中部分别设有能够穿过凹形探杆的圆形安装孔，且各圆形安装孔同轴设置；
所述过渡平台由支撑架支撑，过渡平台的上部为中部平台，中部平台和过渡平台的一侧铰接；
所述控制平台的由两段变直径管组成，两段变直径管的内径相同，较大直径的管体一侧开有纵向的齿轮安装槽，较小直径的管体外壁下部周向开设有卡槽，并通过卡簧与中部平台连接；所述控制平台的内侧壁设有纵向凸棱，所述凸棱与凹形探杆的探杆凹槽滑配合连接；
所述控制平台的齿轮安装槽内转动安装一个从动齿轮和至少一个辅助齿轮，所述从动齿轮由直齿轮和伞齿轮组合而成，所述直齿轮和辅助齿轮分别与探杆轮齿啮合，所述伞齿轮与转动安装于控制平台侧壁的驱动盘啮合。


2.根据权利要求书1所述的一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，所述外套管为非闭合的圆管状结构，其非闭合的部位形成纵向开口，所述外套管和内套管之间至少在两端部位周向设置强度构件；内套管设有外螺纹接口，外套管设有内螺纹接口，两段凹形探杆通过外螺纹接口和内螺纹接口连接。


3.根据权利要求书1所述的一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，所控制平台的齿轮安装槽的沿法向设有两组轴孔，用于安装从动齿轮和辅助齿轮的转轴；所述控制平台的位于探杆凹槽一侧的侧壁上设有轴孔，用于安装驱动转盘。


4.根据权利要求书1所述的一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，所述控制平台的顶部转动安装有限位杆，所述限位杆的自由端能够卡住驱动转盘，限制驱动转盘的转动。


5.根据权利要求书1所述的一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，所述中部平台以及过渡平台的主体部均为空心圆柱状结构，并一侧对应设有销座，中部平台和过渡平台通过安装于转轴的上下端。


6.根据权利要求书1所述的一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，所述过渡平台包括圆柱形套管以及对称固连于圆柱形套管两侧的连接件，连接件上纵向开有能够与支架空心套管安装的杆孔，杆孔的侧壁开设螺纹孔，用于安装固定旋钮。


7.根据权利要求书6所述的一种围岩钻孔环向窥视装置，其特征在于，所述过渡平台的主体部为分体式结构，由两个半圆形卡瓦组成，卡瓦的其中一端铰接，另一端对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冬冬，何常西，何富连，吕凯，李辉，许旭辉，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11