用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，包括电机、支架、承重板、旋转板、推进杆、探头、传动装置、深度计数装置和智能控制仪表；所述的承重板下方固定支架，承重板上方连接旋转板，旋转板可绕固定板转动，传动装置和深度计数装置固定在旋转板上，推进杆设置在传动装置中，探头固定在推进杆前端，电机与传动装置连接，电机通过传动装置带动推进杆运动，深度计数装置的计数器转轮的外圆与推进杆的外圆接触，所述计数器转轮的轴线方向与推进杆的轴线方向呈90°夹角，电机的控制端与智能控制仪表连接。本发明能完成所有方向的倾斜孔测试，能使推进杆在推进过程中速度稳定，该设备的深度计数器计数精确，该设备操作简单，劳动强度小，工作效率高。
【专利说明】用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程地质勘察中的勘探设备，具体涉及一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备。
技术背景
[0002]在工程地质勘查中，由于工程需要或者为了解决某些地质问题又或者受空间等因素影响常常会打倾斜孔(即与铅垂方向所成角度大于0°的孔)，对向上倾斜的孔和与水平面夹角小于60°的向下倾斜的孔进行测试时，测孔探头无法自动沿孔壁下滑，这就需要对探头施加一个推力，推动探头进行测试。
目前探测倾斜孔的常规方法是采用人工推动传送杆把探头慢慢送入孔底，但人工推动传送杆存在以下问题:推进速度不好掌握，速度不匀，影响测试数据质量；推进过程中电缆与深度计数器之间接触不够紧密，计数不够精确。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题本发明提供一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，该设备能够完成所有方向的倾斜孔的测试，并能使推进杆在推进过程中速度稳定，该设备的深度计数器计数精确，该设备操作简单，劳动强度小，工作效率高。
[0004]本发明针对上述技术问题提供一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，包括电机、支架、承重板、旋转板、推进杆、探头、传动装置、深度计数装置和智能控制仪表；所述的承重板下方固定支架，承重板上方与旋转板连接，旋转板可绕固定板转动，传动装置和深度计数装置固定在旋转板上，推进杆设置在传动装置中，探头固定在推进杆前端，电机与传动装置连接，电机通过传动装置带动推进杆运动，深度计数装置的计数器转轮的外圆与推进杆的外圆接触，所述计数器转轮的轴线方向与推进杆的轴线方向呈90°夹角，电机的控制端与智能控制仪表连接。
[0005]所述的传动装置包括顶紧螺栓、上压轮组和下压轮组，下压轮组包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮包括轴和套筒，套筒固定在轴上，套筒外圆上设有环形凹槽，主动轮的轴的一端与电机的输出轴连接，主动轮的轴的另一端以及从动轮的轴的两端都套有轴承并与轴承孔配合，主动轮和从动轮之间通过传送带连接，推进杆设置在下压轮组的凹槽中并与凹槽接触，顶紧螺栓与上压轮组连接，调节顶紧螺栓可以使上压轮组压紧或松开推进杆。
[0006]所述的上压轮组包括一对压轮，压轮包括轴和套筒，套筒套在轴上并可绕轴转动，套筒上设置有与下压轮组相适应的的凹槽，上压轮组的两根轴的一端设置在固定导轨中、另一端设置在贯通的凹槽内，两轴之间固定有连接板，连接板上固定有三个以上的弹簧，所有的弹簧不在一条直线上，弹簧的底端固定在连接板的顶面上，弹簧的顶端固定在传动装置的顶板底面上，顶紧螺栓设置在传动装置顶板上，顶紧螺栓的底部与连接板顶面接触。
[0007]所述的上压轮组包括一对压轮，所述压轮包括轴和套筒，套筒套在轴上并可绕轴转动，套筒上设置有与下压轮组相适应的的凹槽，上压轮组的两根轴的一端设置在固定导轨中，两轴之间固定有连接板，连接板上固定有连接轴，连接轴设有螺纹孔，顶紧螺栓设置在传动装置顶板上，顶紧螺栓的部分螺纹杆与连接轴的螺纹孔配合。
[0008]所述的传动装置上设有侧板，侧板上开有孔，推进杆穿过孔并设置在上、下压轮组之间，所述的侧板上设有手刹扳手，通过扳动手刹扳手的手柄，手刹扳手的工作杆可以将推进杆卡在孔内。
[0009]所述的旋转板底部固定有一根承重杆，承重板顶部两侧设置有一对单耳环，承重杆的两端分别与两侧单耳环配合，承重杆靠近单耳环的部分设有一段外螺纹，设有外螺纹的这一段承重杆上套有锁紧环，锁紧环通过螺纹孔与承重杆配合。
[0010]所述推进杆和探头之间设置有拉压力检测装置，拉压力检测装置的输出端通过电缆与智能控制仪表连接，智能控制仪表能够显示探头工作过程中的阻力值。
[0011]所述的支架为伸缩支架，伸缩支架通过调节螺杆调整支架的高度。
[0012]所述的电机为调速电机。
[0013]所述的推进杆两端设置有接头，用于和前后两个推进杆连接。
[0014]本发明的有益效果是:
旋转板可以绕承重板转动，因此传动装置和深度计数装置可以向任意角度倾斜从而完成所有方向的倾斜孔的测试；电机通过传动装置带动推进杆运动使推进杆在推进过程中速度稳定；深度计数装置的计数器转轮的外圆与推进杆的外圆接触使深度计数器计数精确；该设备操作简单，劳动强度小，工作效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的正视图。
[0016]图2是本发明的侧视图。
[0017]图3是本发明的俯视图。
[0018]图4的本发明传动装置的第一实施例的正视图。
[0019]图5是本发明传动装置的第一实施例的侧视图。
[0020]图6的本发明传动装置的第二实施例的正视图。
[0021]图7是本发明传动装置的第二实施例的侧视图。
[0022]图8是本发明的手刹扳手的工作原理图。
[0023]图9是本发明的拉压力检测装置的示意图。
[0024]图10是本发明的推进杆的示意图。
[0025]图中:1-调速电机；2_顶紧螺栓；3_深度计数装置；4_计数器转轮；5_承重杆；6-手刹扳手；7_锁紧环；8_承重板；9_伸缩支架；10_智能控制仪表；11_推进杆；12_拉压力检测装置；13_旋转板；14_侧板；15_上压轮组；16_下压轮组；17_弹性轴；18_连接板；19-弹簧；20-固定导轨。
【具体实施方式】
[0026]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0027]如图1至图3所示，倾斜孔测试的孔内探头推进设备包括电机、支架、承重板8、推进杆11、探头、传动装置、深度计数装置和智能控制仪表10 ;所述的承重板8下方固定支架，承重板8上方与旋转板13连接，旋转板13可绕承重板8转动，因此能够完成所有方向的倾斜孔的测试；推进杆11设置在传动装置中，探头固定在推进杆前端，电机与传动装置连接，电机通过传动装置带动推进杆11运动，使得推进杆运动速度平稳，检测数据可靠，深度计数装置的计数器转轮4的外圆与推进杆11的外圆接触，所述计数器转轮4的轴线方向与推进杆11的轴线方向呈90°夹角，这种接触方式计数准确，电机的控制端与智能控制仪表10连接。
[0028]在本实施例中，支架为伸缩支架9，伸缩支架9通过调节螺杆调整支架的高度。所述的电机为调速电机1，调速电机1不仅可以控制推进杆11前进和后退还可以精确控制推进杆11的推进速度，适应不同的工作需要。
[0029]如图4和图5所示，在本实施例中，所述的传动装置包括顶紧螺栓2、上压轮组15和下压轮组16，下压轮组16包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮包括轴和套筒，套筒固定在轴上，套筒外圆上设有环形凹槽，主动轮的轴的一端与电机的输出轴连接，主动轮的轴的另一端以及从动轮的轴的两端都套有轴承并与轴承孔配合，主动轮和从动轮之间通过传送带连接，推进杆11设置在下压轮组16的凹槽中并与凹槽接触，顶紧螺栓2与上压轮组15连接，调节顶紧螺栓2可以使上压轮组15压紧或松开推进杆11。
[0030]使上压轮组15压紧或松开推进杆11的方式有很多种，现给出以下两种实施例。[0031 ] 1)如图4和图5所示，在第一实施例中，上压轮组15包括一对压轮，所述压轮包括轴和套筒，套筒套在轴上并可绕轴转动，套筒上设置有与下压轮组16相适应的的凹槽，上压轮组的两根轴的一端设置在固定导轨20中、另一端设置在贯通的凹槽内，两轴之间固定有连接板18，连接板18上固定有三个以上的弹簧19 (在本例中，有4个弹簧)，所有的弹簧19不在一条直线上，弹簧19的底端固定在连接板18的顶面，弹簧19的顶端固定在传动装置的顶板底面，顶紧螺栓2设置在传动装置顶板上，顶紧螺栓2底部与连接板18顶面接触。当拧紧顶紧螺栓2时，连接板18克服弹簧19拉力沿固定导轨20向下运动并压紧推进杆11，当拧松顶紧螺栓2时，在弹簧19的拉力下，上压轮组回到初始位置。
[0032]2 )如图6和图7所示，在第二实施例中，上压轮组15包括一对压轮，所述压轮包括轴和套筒，套筒套在轴上并可绕轴转动，套筒上设置有与下压轮组16相适应的的凹槽，上压轮组的两根轴的一端设置在固定导轨20中，两轴之间固定有连接板18，连接板18上固定有连接轴，连接轴设有螺纹孔，顶紧螺栓2设置在传动装置顶板上，顶紧螺栓2的部分螺纹杆与连接轴的螺纹孔配合。当向上拧动顶紧螺栓2时，连接板18带动上压轮组15沿固定导轨20向上运动；当向下拧动顶紧螺栓2时，连接板18带动上压轮15组沿固定导轨20向下运动压紧推进杆11。
[0033]使上压轮组15压紧或松开推进杆11的方式除上述的两种实施例外还有其它的实施方式，如:上压轮组15包括一对压轮，所述压轮包括轴和套筒，套筒套在轴上并可绕轴转动，套筒上设置有与下压轮组16相适应的的凹槽，上压轮组15的轴为在径向方向上带有弹性的弹性轴17 (如橡胶塑料棒)，两个弹性轴17上固定有连接板18，顶紧螺栓2与连接板18接触，当向下拧动顶紧螺栓2时，连接板18受力向下压两根弹性轴17，弹性轴17向下偏移使上压轮组15压紧推进杆11，当向上拧动顶紧螺栓2时，连接板18不对两根弹性轴17施加压力，弹性轴17处于自然状态，此时上压轮组回到初始位置，需要注意的是，所述的弹性轴在安装时，一定要有一个向上的斜度。
[0034]如图8所示，在本实施例中，所述的传动装置上设有侧板14，侧板14上开有孔，推进杆11穿过孔并设置在上压轮组15和下压轮组16之间，所述的侧板14上设有手刹扳手6，侧板14的侧面设有贯穿的凹槽，手刹扳手6通过固定轴固定在侧板14侧面的凹槽中，通过扳动手刹扳手6，手刹扳手6的侧面与推进杆11接触，并向上推动推进杆11使推进杆11与侧板14开孔的顶部边缘接触，此时推进杆11卡在孔内，在手刹扳手6的夹紧力下不能继续运动。手刹扳手6可以在紧急情况下对推进杆11进行手动夹紧，使其停止运动。
[0035]如图1至图3所示，在本实施例中，所述推进杆传输装置和深度计数装置固定在旋转板13上，旋转板13底部固定有一根承重杆5，承重板8顶部两侧设置有相互对称的单耳环，承重杆5的两端分别与两侧单耳环配合，承重杆5靠近单耳环的部分设有一段外螺纹，设有外螺纹的这一段承重杆上套有锁紧环7，锁紧环7通过螺纹孔与承重杆5配合。当需要调整传输装置和深度计数装置的倾斜度时，可以使传输装置和深度计数装置绕承重杆5转动，当转动到所需的位置后，旋转锁紧环7使其与单耳环侧壁紧密接触，由于接触面积大，所以锁紧环7和单耳环侧壁上能够产生的摩擦力也很大，因此能够克服旋转板13及固定在旋转板13上的所有装置对承重杆5产生的旋转力矩。
[0036]如图9所示，在本实施例中，所述推进杆11和探头之间设置有拉压力检测装置12，拉压力检测装置12的输出端通过电缆与智能控制仪表10连接，智能控制仪表10能够显示探头工作过程中的阻力值。拉压力检测装置12能有效的保护探头在推进过程中不被阻力损坏。
[0037]如图10所示，在本实施例中，所述的推进杆11两端设置有接头，用于和前后两个推进杆11连接。这种结构能够方便探测较长的倾斜孔，简单实用。
[0038]本发明的具体工作过程是:
I)将装置放置在距孔口较近的地方，调整伸缩支架9的高度，并固定。
[0039]2)将推进杆11插入上压轮组15和下压轮组16中，扭紧顶紧螺栓2，使上压轮组15压紧推进杆11，调整旋转板13的倾斜角度，使推进杆11轴线和倾斜孔轴线基本重合，扭紧锁紧环7。
[0040]3)将拉压力检测装置12安装在推进杆11的前端，拉压力检测装置12的前端接探头，将拉压力检测装置12的电缆接在智能控制仪表10上。
[0041]4)将深度计数装置3调整好，使计数器转轮4和推进杆11紧密接触，连接好测井仪器设备，接通调速电机I和智能控制仪表10的电源。
[0042]5)将第一根推进杆11放入孔内，启动调速电机I，调速电机I带动推进杆11在孔内平稳的运动。
[0043]6)如果推进杆11长度不够，可以将多根推进杆11首尾连接，直到测试完成。测试完成后，使调速电机I转动反向，把推进杆11、拉压力检测装置12和探头拉出孔外。
[0044]7)在推进杆11推进过程中，智能控制仪表10能够实时检测探头在测孔过程中所受的阻力值，当阻力值大于预设值时，智能控制仪表10便断开调速电机I的电源，使调速电机I停止转动，避免出现因探头前方垮孔或者有碎石、块石时调速电机I强行推动探头前进导致探头损坏的情况发生。当观测到设备有异常情况时还可以扳动手刹扳手6，使推进杆11停止运动.以上实施例仅为本发明之优选方案，而非对本发明的限制，有关【技术领域】的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案，都落入本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:包括电机、支架、承重板、旋转板、推进杆、探头、传动装置、深度计数装置和智能控制仪表；所述的承重板下方固定支架，承重板上方与旋转板连接，旋转板可绕固定板转动，传动装置和深度计数装置固定在旋转板上，推进杆设置在传动装置中，探头固定在推进杆前端，电机与传动装置连接，电机通过传动装置带动推进杆运动，深度计数装置的计数器转轮的外圆与推进杆的外圆接触，所述计数器转轮的轴线方向与推进杆的轴线方向呈90°夹角，电机的控制端与智能控制仪表连接。
2.如权利要求1所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的传动装置包括顶紧螺栓、上压轮组和下压轮组，下压轮组包括主动轮和从动轮，主动轮和从动轮包括轴和套筒，套筒固定在轴上，套筒外圆上设有环形凹槽，主动轮的轴的一端与电机的输出轴连接，主动轮的轴的另一端以及从动轮的轴的两端都套有轴承并与轴承孔配合，主动轮和从动轮之间通过传送带连接，推进杆设置在下压轮组的凹槽中并与凹槽接触，顶紧螺栓与上压轮组连接，调节顶紧螺栓可以使上压轮组压紧或松开推进杆。
3.如权利要求2所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的上压轮组包括一对压轮，压轮包括轴和套筒，套筒套在轴上并可绕轴转动，套筒上设置有与下压轮组相适应的的凹槽，上压轮组的两根轴的一端设置在固定导轨中、另一端设置在贯通的凹槽内，两轴之间固定有连接板，连接板上固定有三个以上的弹簧，所有的弹簧不在一条直线上，弹簧的底端固定在连接板的顶面上，弹簧的顶端固定在传动装置的顶板底面上，顶紧螺栓设置在传动装置顶板上，顶紧螺栓的底部与连接板顶面接触。
4.如权利要求2所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的上压轮组包括一对压轮，所述压轮包括轴和套筒，套筒套在轴上并可绕轴转动，套筒上设置有与下压轮组相适应的的凹槽，上压轮组的两根轴的一端设置在固定导轨中，两轴之间固定有连接板，连接板上固定有连接轴，连接轴设有螺纹孔，顶紧螺栓设置在传动装置顶板上，顶紧螺栓的部分螺纹杆与连接轴的螺纹孔配合。
5.如权利要求2所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的传动装置上设有侧板，侧板上开有孔，推进杆穿过孔并设置在上、下压轮组之间，所述的侧板上设有手刹扳手，通过扳动手刹扳手的手柄，手刹扳手的工作杆可以将推进杆卡在孔内。
6.如权利要求1所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的旋转板底部固定有一根承重杆，承重板顶部两侧设置有一对单耳环，承重杆的两端分别与两侧单耳环配合，承重杆靠近单耳环的部分设有一段外螺纹，设有外螺纹的这一段承重杆上套有锁紧环，锁紧环通过螺纹孔与承重杆配合。
7.如权利要求1所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述推进杆和探头之间设置有拉压力检测装置，拉压力检测装置的输出端通过电缆与智能控制仪表连接，智能控制仪表能够显示探头工作过程中的阻力值。
8.如权利要求1所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的支架为伸缩支架，伸缩支架通过调节螺杆调整支架的高度。
9.如权利要求1所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的电机为调速电机。
10.如权利要求1所述的一种用于倾斜孔测试的孔内探头推进设备，其特征是:所述的推进杆两端设置有接头，用于和前后两个推进杆连接。
【文档编号】E21B47/04GK104453853SQ201410727840
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月5日 优先权日:2014年12月5日
【发明者】孙冠军, 陈又华, 杨火平, 李茂华, 李红星, 刘培培, 罗飞, 邵玉冰, 曹伟轩, 庞云铭, 敬佳, 赵传海, 许虎, 柳晓春 申请人:长江三峡勘测研究院有限公司（武汉）