一种深孔重负载牵引装置及实现方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种深孔重负载牵引装置及实现方法。属于深孔爬行牵引领域。该装置至少包括孔锚内撑机构、滑轮牵引机构、脱扣机构、爬行运动机构、电气控制板、牵引丝绳收放机构和被牵引电缆机构；所述的孔锚内撑机构通过脱扣机构与爬行运动机构连接，滑轮牵引机构设置在孔锚内撑机构的内撑基座上，电气控制板设置在爬行运动机构的壳体内；脱扣机构和爬行运动机构均与电气控制板的控制器电气连接。本发明专利技术可以很好的解决重负载牵引问题，并且可以回收后再次使用。本发明专利技术具有牵引力量大、体积小、重量轻、可回收等特点。可回收等特点。可回收等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种深孔重负载牵引装置及实现方法


[0001]本专利技术涉及一种深孔牵引装置，具体涉及一种深孔重负载牵引装置及实现方法。属于深孔爬行牵引领域。

技术介绍

[0002]随着煤矿开采深度加大,揭露含水层数量增加和距强含水层近的煤层开采,矿井突水次数及突水量增加,以致淹井事故日趋频繁，因此岩溶裂隙水威胁煤层的突水机理研究和防治水已成为影响煤矿安全生产极待解决的重大课题，采用在巷道底板钻孔，并在孔内布置相应的传感器，实时连续主动监测底板破坏深度，及时预测预报岩溶裂隙水害对煤层开采的威胁；煤矿开采领域前，勘探地下煤层分布、存量、煤质特征对煤矿的决策至关重要，首先进行煤层的探测，需要在可能存在的煤层区域进行钻探打洞，孔洞完成后需对孔洞进行的不同位置安装检测传感器进行在线探测。现有方式采用多点传感器预埋镶嵌在准备放入深孔中的电/光缆上，然后把它拖入深孔，深孔的深度数百米到上千米不等，深孔中的电/光缆重量也会在几十到上百千克，把如此重的电/光缆拖进深孔的难度可想而知，现有专利CN201611146100.0所述，采用多节1米长的顶杆顶入一个可充气气囊的牵引头。把牵引头的推送预定深度后，气囊充气固定牵引头，利用安装在牵引头上的牵引滑轮和手动绞车把带有传感器的电缆拉入孔内，实际操作效果仅达100m，无法满足目前深孔要求。现有已知管道爬行器，多数以检测维修管道为目的，负重能力弱，无法实现较大负重能力电缆的拖放。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种深孔重负载牵引装置及实现方法，该方法是一种地下深孔重负载缆式传感器的牵引方法。本专利技术可以很好的解决重负载牵引问题，并且可以回收后再次使用。本专利技术具有牵引力量大、体积小、重量轻、可回收等特点。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种深孔重负载牵引装置，该装置至少包括孔锚内撑机构、滑轮牵引机构、脱扣机构、爬行运动机构、电气控制板、牵引丝绳收放机构和被牵引电缆机构；所述的孔锚内撑机构通过脱扣机构与爬行运动机构连接，滑轮牵引机构设置在孔锚内撑机构的内撑基座上，电气控制板设置在爬行运动机构的壳体内；脱扣机构和爬行运动机构均与电气控制板的控制器电气连接；所述的滑轮牵引机构包括导向滑轮和牵引丝绳，导向滑轮固定在孔锚内撑机构的内撑基座上；牵引丝绳一端与深孔外的牵引丝绳收放机构连接，另一端绕过导向滑轮与深孔外的被牵引电缆机构连接。
[0005]进一步，所述的孔锚内撑机构由至少3个伸缩臂、伸缩臂调整器、内撑基座和内撑驱动齿轮组成，伸缩臂通过伸缩臂调整器固定在内撑基座上；内撑基座通过脱扣机构设置在爬行运动机构前端；伸缩臂调整器通过内撑驱动齿轮与爬行运动机构的第一离合器的从
动法兰转动连接。
[0006]进一步，所述的伸缩臂为三个伸缩臂，以动力驱动轴为中心匀布在伸缩臂调整器端面上；伸缩臂在与伸缩臂调整器的接触面上沿径向设置有多条齿段和导向台/槽，伸缩臂调整器与伸缩臂的接触面上沿径向对应分布有多个蜗状齿和槽/导向台，它们之间相互啮合。
[0007]进一步，所述的导向滑轮为3个，分别为两个第一导向滑轮和一个第二导向滑轮，两个第一导向滑轮对称设置在内撑基座外侧，第二导向滑轮设置在内撑基座的凹槽内；牵引丝绳一端与深孔外的牵引丝绳收放机构连接，另一端依次绕过一个第一导向滑轮、第二导向滑轮和另一个第一导向滑轮与深孔外的被牵引电缆机构连接。
[0008]进一步，所述的脱扣机构为电控螺纹丝杆，电控螺纹丝杆为一个或多个，电控螺纹丝杆一端固定在爬行运动机构的壳体上，另一端伸入孔锚内撑机构的内撑基座内。
[0009]进一步，所述的内撑基座内侧设置有喇叭形导向螺纹孔，电控螺纹丝杆对应的设置在喇叭形导向螺纹孔内；喇叭形导向螺纹孔的个数与电控螺纹丝杆数量相同。
[0010]进一步，所述的爬行运动机构包括壳体，以及依次设置在壳体内的支架、第一离合器、第二离合器、动力驱动轴、蜗杆、多个蜗轮、联轴器和驱动马达；驱动马达通过联轴器与动力驱动轴连接，蜗杆套接在动力驱动轴上；所述的第一离合器和第二离合器均设置在孔锚内撑机构与蜗杆之间的动力驱动轴上，第一离合器和第二离合器结构相同，包括从动法兰、离合控制模组和伸缩销钉，伸缩销钉设置在离合控制模组中，并受离合控制模组控制伸出或缩进；离合控制模组与动力驱动轴紧固连接，从动法兰通过轴承或轴套与动力驱动轴转动连接；第一离合器的从动法兰通过内撑驱动齿轮与伸缩臂调整器连接；第二离合器的从动法兰与蜗杆固定连接；所述的蜗杆与多个蜗轮同时啮合；每个蜗轮均通过一个连接杆连接有后爬行轮，蜗轮和后爬行轮上均设置有与其为一体结构的同步带轮，蜗轮与后爬行轮通过设置在同步带轮上的传动带实现同步转动；多个后爬行轮沿轴向均布在壳体外，后爬行轮轴连接有自适应调整器，自适应调整器的另一端固定在驱动马达的固定基座上。
[0011]进一步，所述的爬行运动机构还包括前爬行轮，前爬行轮至少为3个，均布在支架上，并伸出壳体外。
[0012]进一步，所述的动力驱动轴前端或孔锚内撑机构外侧设置有前端传感器，壳体后端设置有后端传感器，前端传感器和后端传感器均电气控制板的控制器电气连接；电气控制板的控制器通过爬行信号电缆机构连接有监控设备，爬行信号电缆机构和监控设备均设置在深孔外。
[0013]一种深孔重负载牵引装置的实现方法，包括如下工作过程：深孔重负载牵引装置在拖动电缆前，先把牵引绳索一端穿过滑轮牵引机构，并把此端固定在深孔外，爬行运动机构接收电气控制板的控制器指令，通过第二离合器,使动力驱动轴把驱动马达动力驱动蜗杆，从而使爬行运动机构爬行，牵引丝绳收放机构释放丝绳，使装置前行，装置爬到指定位置后，第二离合器断开，停止爬行，切换到第一离合器，打开孔锚内撑机构的伸缩臂，将装置固定牢固后，断开第一离合器，控制器控制脱扣机构，使爬行运动机构与孔锚内撑机构分离，爬行运动机构反向退出深孔外，最后把牵引丝绳一端固定到深孔外的被牵引电缆，牵引绳索收放机构收紧绳索，通过固定在孔锚内撑机构上的滑轮牵引机构拉动被牵引电缆向深
孔中牵引，直至到位。
[0014]本专利技术的有益效果是：1）本专利技术的装置结构简单，可实现较大牵引力；2）本专利技术的装置推送距离远，可把电缆牵引深孔内达500米以上；3）本专利技术的装置能转弯爬行，可用于有分支的孔洞牵引；4）本专利技术的装置智能化，可安装摄像、传感器等检测装置，与外界进行双向通讯数据传输；5）本专利技术的装置可扩展附加设备实现更多功能；6）本专利技术的装置可用于其他的管道、深孔检测领域。
[0015]下面将结合具体实施例及附图对本专利技术做进一步详细说明。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的结构示意图。
[0017]附图标记说明：图中：1、孔锚内撑机构；1.1、伸缩臂；1.2、伸缩调整器；1.3、内撑基座；1.4、内撑驱动齿轮；2、滑轮牵引机构；2.1、第一导向滑轮； 2.2、第二导向滑轮；2.3、牵引丝绳；3、脱扣机构；3.1、电控螺纹丝杆；4、爬行运动机构；4.1、第一离合器；4.1a、从动法兰；4.1b、离合控制模组；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深孔重负载牵引装置，其特征是：该装置至少包括孔锚内撑机构（1）、滑轮牵引机构（2）、脱扣机构（3）、爬行运动机构（4）、电气控制板（5）、牵引丝绳收放机构（9）和被牵引电缆机构（11）；所述的孔锚内撑机构（1）通过脱扣机构（3）与爬行运动机构（4）连接，滑轮牵引机构（2）设置在孔锚内撑机构（1）的内撑基座（1.3）上，电气控制板（5）设置在爬行运动机构（4）的壳体（13）内；脱扣机构（3）和爬行运动机构（4）均与电气控制板（5）的控制器电气连接；所述的滑轮牵引机构（2）包括导向滑轮和牵引丝绳（2.3），导向滑轮固定在孔锚内撑机构（1）的内撑基座（1.3）上；牵引丝绳（2.3）一端与深孔（8）外的牵引丝绳收放机构（9）连接，另一端绕过导向滑轮与深孔（8）外的被牵引电缆机构（11）连接。2.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引装置，其特征是：所述的孔锚内撑机构（1）由至少3个伸缩臂（1.1）、伸缩臂调整器（1.2）、内撑基座（1.3）和内撑驱动齿轮（1.4）组成，伸缩臂（1.1）通过伸缩臂调整器（1.2）固定在内撑基座（1.3）上；内撑基座（1.3）通过脱扣机构（3）设置在爬行运动机构（4）前端；伸缩臂调整器（1.2）通过内撑驱动齿轮（1.4）与爬行运动机构（4）的第一离合器（4.1）的从动法兰（4.1a）转动连接。3.根据权利要求2所述的一种深孔重负载牵引装置，其特征是：所述的伸缩臂（1.1）为三个伸缩臂（1.1），以动力驱动轴（4.3）为中心匀布在伸缩臂调整器（1.2）端面上；伸缩臂（1.1）在与伸缩臂调整器（1.2）的接触面上沿径向设置有多条齿段和导向台/槽，伸缩臂调整器（1.2）与伸缩臂（1.1）的接触面上沿径向对应分布有多个蜗状齿和槽/导向台，它们之间相互啮合。4.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引装置，其特征是：所述的导向滑轮为3个，分别为两个第一导向滑轮（2.1）和一个第二导向滑轮（2.2），两个第一导向滑轮（2.1）对称设置在内撑基座（1.3）外侧，第二导向滑轮（2.2）设置在内撑基座（1.3）的凹槽内；牵引丝绳（2.3）一端与深孔（8）外的牵引丝绳收放机构（9）连接，另一端依次绕过一个第一导向滑轮（2.1）、第二导向滑轮（2.2）和另一个第一导向滑轮（2.1）与深孔（8）外的被牵引电缆机构（11）连接。5.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引装置，其特征是：所述的脱扣机构（3）为电控螺纹丝杆（3.1），电控螺纹丝杆（3.1）为一个或多个，电控螺纹丝杆（3.1）一端固定在爬行运动机构（4）的壳体（13）上，另一端伸入孔锚内撑机构（1）的内撑基座（1.3）内。6.根据权利要求5所述的一种深孔重负载牵引装置，其特征是：所述的内撑基座（1.3）内侧设置有喇叭形导向螺纹孔，电控螺纹丝杆（3.1）对应的设置在喇叭形导向螺纹孔内；喇叭形导向螺纹孔的个数与电控螺纹丝杆（3.1）数量相同。7.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引装置，其特征是：所述的爬行运动机构（4）包括壳体（13），以及依次设置在壳体（13）内的支架（14...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClE二一F一七一八，
申请(专利权)人：河北君行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：