一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置的制作方法

[0001]
本发明涉及地质勘探装置领域，具体的说是一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置。


背景技术：

[0002]
开采煤矿时，根据煤层的厚度，可以将煤层分为薄煤层、中厚煤层、厚煤层和巨厚煤层，其中巨厚煤层通常只在地下开采时才能遇到，指的是地下开采时厚度超过8米的煤层，由于巨厚煤层只能在地下开采，因为在开采时需要先挖设矿井，随后以矿井为基础，在地下开设巷道，之后开展采煤工作。
[0003]
由于巨厚煤层一般都只能在地下开采，根据煤层所处的位置，需要开挖不同深度的矿井，矿井由挖掘机械开挖，开挖好的矿井需要进行勘探，以确保矿井下的环境是否可以让矿工下矿，如对土壤进行观察，确保矿井下的土壤水分相对较少，确保矿工下矿时泥土不会下陷等，而现有的探测装置往往使用深度有限，往更深的位置勘探时则需要通过绳子牵拉，而绳子牵拉后就不便于控制装置，从而不便于调整装置的勘探角度。


技术实现要素：

[0004]
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置。
[0005]
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置，包括底座、探测结构、驱动结构、清理结构、升降结构和控制结构，用于投放至矿洞下的所述底座上连接有用于进行探测的所述探测结构，所述探测结构上连接有用于驱动所述探测结构运动所述驱动结构，所述底座上连接有用于控制所述探测结构升降的所述升降结构，所述升降结构上连接有用于对所述探测结构起到清洁作用的所述清理结构，所述升降结构上连接有用于控制所述探测结构升降的所述控制结构。
[0006]
具体的，所述探测结构包括玻璃罩、转柱、摄像头和探照灯，所述底座上转动连接有所述转柱的一端，所述转柱的另一端固定连接有所述摄像头，所述摄像头的底部固定连接有所述探照灯，所述底座的底部可拆卸连接有所述玻璃罩，所述探照灯位于所述玻璃罩的内部，所述玻璃罩为半球壳状。
[0007]
具体的，所述驱动结构包括电机、转杆、第一齿轮和第二齿轮，所述底座的顶部固定连接有所述电机，所述电机上固定连接有所述转杆，所述转杆上固定连接有所述第一齿轮，所述转柱上固定连接有所述第二齿轮，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合，且所述第一齿轮的半径小于所述第二齿轮的半径。
[0008]
具体的，所述升降结构包括固定座、外壳、支架、扁带、转轴和固定套，所述底座上固定连接有所述外壳，所述外壳上固定连接有三个所述支架，三个所述支架呈环形阵列分布于所述外壳的顶部，三个所述支架上均固定连接有所述扁带的一端，三个所述扁带的另一端设有所述固定座，所述固定座的内壁上转动连接有三个所述转轴，三个所述转轴上均
固定连接有所述固定套，三个所述扁带的背离三个所述支架的一端分别与三个所述固定套固定连接，三个所述转轴呈环形阵列分布与所述固定座的内壁。
[0009]
具体的，所述清理结构包括圆杆、连杆、弧形杆、刷毛、第三齿轮、齿板、限位杆、滑槽和限位槽，所述外壳上转动连接有所述圆杆，所述圆杆贯穿所述外壳，且所述圆杆的两端均固定连接有所述连杆，两个所述连杆上共同固定连接有所述弧形杆，所述弧形杆上固定连接有多个所述刷毛，所述圆杆上固定连接有所述第三齿轮，所述第三齿轮位于所述外壳的内部，所述底座上开设有所述滑槽，所述滑槽的内部滑动连接有所述齿板，所述齿板与所述第三齿轮相啮合，所述转柱上固定连接于所述限位杆，所述齿板上开设有所述限位槽，所述限位杆滑动连接于所述限位槽。
[0010]
具体的，所述控制结构包括摇杆、转盘、把手、支杆、第四齿轮、第五齿轮、限位套和拉绳，所述固定座上转动连接有所述摇杆，所述摇杆上固定连接有所述转盘，所述转盘上固定连接有所述把手，所述固定座的内壁上转动连接有所述支杆，所述支杆上固定连接有所述第四齿轮，三个所述转轴上均固定连接有所述第五齿轮，三个所述第五齿轮均与所述第四齿轮相啮合，三个所述第五齿轮的半径相同，且三个所述第五齿轮的半径均小于所述第四齿轮的半径，所述支杆上固定连接有所述限位套，所述限位套上固定连接有所述拉绳的一端，所述拉绳的另一端与所述摇杆固定连接。
[0011]
本发明的有益效果：
[0012]
(1)本发明所述的一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置，通过探测结构的设置，使得装置可以在矿井下勘探矿井的内部情况，即由于底座上转动连接有转柱，转柱上连接有摄像头，摄像头上配备有探照灯，因此当转柱转动时，摄像头和探照灯就可以转动，探照灯提供照明，摄像头一边转动一边拍摄矿井下的情况，从而可以清楚得观察到矿井下的土壤情况；通过驱动结构的设置，使得探测结构得以在矿井下转动，从而实现多角度的勘探，即当电机开启后，电机的输出轴转动可以带动转杆转动，转杆转动带动第一齿轮转动，第一齿轮再带动第二齿轮转动，第二齿轮转动后就可以带动转柱转动，转柱转动后即可带动摄像头和探照灯转动，从而使摄像头可以在矿井下不断旋转，实现多角度拍摄，而电机本身的转速较低，且第一齿轮的半径小于第二齿轮，因此第二齿轮的转速小于第一齿轮，因此最终转柱和摄像头的转速极低，不会出现转速较快而使摄像头拍摄的画面不清晰的情况。
[0013]
(2)本发明所述的一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置，通过清理结构的设置，使得当矿井下有灰尘且灰尘粘附到探测结构上，或探测结构向矿井下投放时表面接触到泥土时，清理结构都可以对探测结构进行清理，避免探测结构表面被污染而影响拍摄画面，即当电机开启后，最终可以带动转柱和摄像头转动，而转柱转动的同时，由于转柱上固定连接有限位杆，因此随着转柱的转动，限位杆也会以圆环形轨迹运动，由于滑槽内滑动连接有齿板，而齿板的底部开设了限位槽，限位杆连接于限位槽内，且齿板只能够在滑槽内直线滑动，因此随着限位杆的运动，会带动齿板在滑槽内往复滑动，往复滑动的齿板与第三齿轮相啮合，因此第三齿轮也会周期性得朝不同的方向转动，第三齿轮周期转动会带动圆杆周期转动，圆杆上连接了连杆，连杆上连接了弧形杆，而弧形杆上设置有刷毛，弧形杆的形状使得刷毛恰好切合玻璃罩，而圆杆往复运动最终可以带动弧形杆沿着玻璃罩的表面往复运动，从而使刷毛在玻璃罩表面来回得刷动，从而可以除去玻璃罩表面的脏污，避免玻
璃罩在装置向矿井下投放过程中接触到泥土而影响摄像头的拍摄画面，只需要控制第三齿轮、齿板的齿的大小和齿隙，就可以使弧形杆恰好只沿着玻璃罩表面运动。
[0014]
(3)本发明所述的一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置，通过升降结构的设置，使得探测结构得以投放到不同的深度，即底座连通摄像头等均可以在重力作用下向下移动，而在向下移动的过程中，由于底座的顶部固定连接有三个支架，而三个支架上均固定连接有扁带的一端，而三个扁带的另一端缠绕在三个固定套上，因此底座向下移动可以带动扁带被向下拉，同时带动三个固定套连同三个转轴一起转动，由于底座上连接的扁带有三个，因此只要三个扁带间距足够大，而扁带本身弹性较差，三个扁带就可以使底座被连接得较为稳定，不易晃动和转动，能够较为平稳得竖直移动。
[0015]
(4)本发明所述的一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置，通过控制结构的设置，使得装置的使用者可以在地上控制装置，从而控制探测结构向矿井内下放和上提，即由于三个转轴上均固定连接有第五齿轮，而三个第五齿轮共同啮合有第四齿轮，因此底座向矿井下移动时，最终会带动三个转轴转动，从而带动三个第五齿轮转动，三个第五齿轮转动又会带动第四齿轮转动，第四齿轮转动时，则会带动与之连接的支杆转动，由于支杆上固定有限位套，限位套上缠绕有拉绳的一端，拉绳的另一端缠绕在摇杆上，因此控制好拉绳在限位套以及摇杆上的缠绕方向，就可以使得第四齿轮转动而带动支杆转动时，拉绳在限位套逐渐缠绕更多圈数，而同时拉绳的另一端在摇杆上缠绕的圈数减少，因此在使用装置时，底座以及摄像头、探照灯在重力作用下向矿井下移动，并且在此过程中，扁带向下移动带动转轴转动，转轴转动的过程中通过第四齿轮和第五齿轮的啮合关系而使支杆转动，支杆转动会带动拉绳在限位套上缠绕，同时拉绳在摇杆上缠绕的圈数减少，并带动摇杆转动，而摇杆转动会带动转盘和把手转动，因此只需要使用者用手固定住把手，就可以固定住拉绳，从而控制拉绳的运动，因此可以实现手动控制摄像头在矿井下的下放深度。
附图说明
[0016]
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]
图1为本发明提供的用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置的一种较佳实施例的整体结构的结构示意图；
[0018]
图2为图1所示的底座与探测结构的连接结构示意图；
[0019]
图3为图1所示的底座与清理结构的连接结构示意图；
[0020]
图4为图1所示的固定座与控制结构的连接结构示意图；
[0021]
图5为图3所示的齿板与转柱的连接结构爆炸图；
[0022]
图6为图4所示的a部放大结构示意图；
[0023]
图7为图4所示的b部放大结构示意图。
[0024]
图中：1、底座，2、探测结构，21、玻璃罩，22、转柱，23、摄像头，24、探照灯，3、驱动结构，31、电机，32、转杆，33、第一齿轮，34、第二齿轮，4、清理结构，41、圆杆，42、连杆，43、弧形杆，44、刷毛，45、第三齿轮，46、齿板，47、限位杆，48、滑槽，49、限位槽，5、升降结构，51、固定座，52、外壳，53、支架，54、扁带，55、转轴，56、固定套，6、控制结构，61、摇杆，62、转盘，63、把手，64、支杆，65、第四齿轮，66、第五齿轮，67、限位套，68、拉绳。
具体实施方式
[0025]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
[0026]
如图1-图7所示，本发明所述的一种用于巨厚煤层开采的地下多角度探测装置，包括底座1、探测结构2、驱动结构3、清理结构4、升降结构5和控制结构6，用于投放至矿洞下的所述底座1上连接有用于进行探测的所述探测结构2，所述探测结构2上连接有用于驱动所述探测结构2运动所述驱动结构3，所述底座1上连接有用于控制所述探测结构2升降的所述升降结构5，所述升降结构5上连接有用于对所述探测结构2起到清洁作用的所述清理结构4，所述升降结构5上连接有用于控制所述探测结构2升降的所述控制结构6。
[0027]
具体的，所述探测结构2包括玻璃罩21、转柱22、摄像头23和探照灯24，所述底座1上转动连接有所述转柱22的一端，所述转柱22的另一端固定连接有所述摄像头23，所述摄像头23的底部固定连接有所述探照灯24，所述底座1的底部可拆卸连接有所述玻璃罩21，所述探照灯24位于所述玻璃罩21的内部，所述玻璃罩21为半球壳状，由于底座1上转动连接有转柱22，转柱22上连接有摄像头23，摄像头23上配备有探照灯24，因此当转柱22转动时，摄像头23和探照灯24就可以转动，探照灯24提供照明，摄像头23一边转动一边拍摄矿井下的情况，从而可以清楚得观察到矿井下的土壤情况。
[0028]
具体的，所述驱动结构3包括电机31、转杆32、第一齿轮33和第二齿轮34，所述底座1的顶部固定连接有所述电机31，所述电机31上固定连接有所述转杆32，所述转杆32上固定连接有所述第一齿轮33，所述转柱22上固定连接有所述第二齿轮34，所述第一齿轮33与所述第二齿轮34相啮合，且所述第一齿轮33的半径小于所述第二齿轮34的半径，当电机31开启后，电机31的输出轴转动可以带动转杆32转动，转杆32转动带动第一齿轮33转动，第一齿轮33再带动第二齿轮34转动，第二齿轮34转动后就可以带动转柱22转动，转柱22转动后即可带动摄像头23和探照灯24转动，从而使摄像头23可以在矿井下不断旋转，实现多角度拍摄，而电机31本身的转速较低，且第一齿轮33的半径小于第二齿轮34，因此第二齿轮34的转速小于第一齿轮33，因此最终转柱22和摄像头23的转速极低，不会出现转速较快而使摄像头23拍摄的画面不清晰的情况。
[0029]
具体的，所述升降结构5包括固定座51、外壳52、支架53、扁带54、转轴55和固定套56，所述底座1上固定连接有所述外壳52，所述外壳52上固定连接有三个所述支架53，三个所述支架53呈环形阵列分布于所述外壳52的顶部，三个所述支架53上均固定连接有所述扁带54的一端，三个所述扁带54的另一端设有所述固定座51，所述固定座51的内壁上转动连接有三个所述转轴55，三个所述转轴55上均固定连接有所述固定套56，三个所述扁带54的背离三个所述支架53的一端分别与三个所述固定套56固定连接，三个所述转轴55呈环形阵列分布与所述固定座51的内壁，底座1连通摄像头23等均可以在重力作用下向下移动，而在向下移动的过程中，由于底座1的顶部固定连接有三个支架53，而三个支架53上均固定连接有扁带54的一端，而三个扁带54的另一端缠绕在三个固定套56上，因此底座1向下移动可以带动扁带54被向下拉，同时带动三个固定套56连同三个转轴55一起转动，由于底座1上连接的扁带54有三个，因此只要三个扁带54间距足够大，而扁带54本身弹性较差，三个扁带54就可以使底座1被连接得较为稳定，不易晃动和转动，能够较为平稳得竖直移动。
[0030]
具体的，所述清理结构4包括圆杆41、连杆42、弧形杆43、刷毛44、第三齿轮45、齿板
46、限位杆47、滑槽48和限位槽49，所述外壳52上转动连接有所述圆杆41，所述圆杆41贯穿所述外壳52，且所述圆杆41的两端均固定连接有所述连杆42，两个所述连杆42上共同固定连接有所述弧形杆43，所述弧形杆43上固定连接有多个所述刷毛44，所述圆杆41上固定连接有所述第三齿轮45，所述第三齿轮45位于所述外壳52的内部，所述底座1上开设有所述滑槽48，所述滑槽48的内部滑动连接有所述齿板46，所述齿板46与所述第三齿轮45相啮合，所述转柱22上固定连接于所述限位杆47，所述齿板46上开设有所述限位槽49，所述限位杆47滑动连接于所述限位槽49，当电机31开启后，最终可以带动转柱22和摄像头23转动，而转柱22转动的同时，由于转柱22上固定连接有限位杆47，因此随着转柱22的转动，限位杆47也会以圆环形轨迹运动，由于滑槽48内滑动连接有齿板46，而齿板46的底部开设了限位槽49，限位杆47连接于限位槽49内，且齿板46只能够在滑槽48内直线滑动，因此随着限位杆47的运动，会带动齿板46在滑槽48内往复滑动，往复滑动的齿板46与第三齿轮45相啮合，因此第三齿轮45也会周期性得朝不同的方向转动，第三齿轮45周期转动会带动圆杆41周期转动，圆杆41上连接了连杆42，连杆42上连接了弧形杆43，而弧形杆43上设置有刷毛44，弧形杆43的形状使得刷毛44恰好切合玻璃罩21，而圆杆41往复运动最终可以带动弧形杆43沿着玻璃罩21的表面往复运动，从而使刷毛44在玻璃罩21表面来回得刷动，从而可以除去玻璃罩21表面的脏污，避免玻璃罩21在装置向矿井下投放过程中接触到泥土而影响摄像头23的拍摄画面，只需要控制第三齿轮45、齿板46的齿的大小和齿隙，就可以使弧形杆43恰好只沿着玻璃罩21表面运动。
[0031]
具体的，所述控制结构6包括摇杆61、转盘62、把手63、支杆64、第四齿轮65、第五齿轮66、限位套67和拉绳68，所述固定座51上转动连接有所述摇杆61，所述摇杆61上固定连接有所述转盘62，所述转盘62上固定连接有所述把手63，所述固定座51的内壁上转动连接有所述支杆64，所述支杆64上固定连接有所述第四齿轮65，三个所述转轴55上均固定连接有所述第五齿轮66，三个所述第五齿轮66均与所述第四齿轮65相啮合，三个所述第五齿轮66的半径相同，且三个所述第五齿轮66的半径均小于所述第四齿轮65的半径，所述支杆64上固定连接有所述限位套67，所述限位套67上固定连接有所述拉绳68的一端，所述拉绳68的另一端与所述摇杆61固定连接，由于三个转轴55上均固定连接有第五齿轮66，而三个第五齿轮66共同啮合有第四齿轮65，因此底座1向矿井下移动时，最终会带动三个转轴55转动，从而带动三个第五齿轮66转动，三个第五齿轮66转动又会带动第四齿轮65转动，第四齿轮65转动时，则会带动与之连接的支杆64转动，由于支杆64上固定有限位套67，限位套67上缠绕有拉绳68的一端，拉绳68的另一端缠绕在摇杆61上，因此控制好拉绳68在限位套67以及摇杆61上的缠绕方向，就可以使得第四齿轮65转动而带动支杆64转动时，拉绳68在限位套67逐渐缠绕更多圈数，而同时拉绳68的另一端在摇杆61上缠绕的圈数减少，因此在使用装置时，底座1以及摄像头23、探照灯24在重力作用下向矿井下移动，并且在此过程中，扁带54向下移动带动转轴55转动，转轴55转动的过程中通过第四齿轮65和第五齿轮66的啮合关系而使支杆64转动，支杆64转动会带动拉绳68在限位套67上缠绕，同时拉绳68在摇杆61上缠绕的圈数减少，并带动摇杆61转动，而摇杆61转动会带动转盘62和把手63转动，因此只需要使用者用手固定住把手63，就可以固定住拉绳68，从而控制拉绳68的运动，因此可以实现手动控制摄像头23在矿井下的下放深度。
[0032]
本发明在使用时，首先，将电机31与外部电源电性连接，开启电机31、摄像头23和
探照灯24，并将底座1连同摄像头23、探照灯24一起向矿井下投放，通过摄像头23拍摄画面而探测矿井下的情况，由于底座1上转动连接有转柱22，转柱22上连接有摄像头23，摄像头23上配备有探照灯24，因此当转柱22转动时，摄像头23和探照灯24就可以转动，探照灯24提供照明，摄像头23一边转动一边拍摄矿井下的情况，从而可以清楚得观察到矿井下的土壤情况；当电机31开启后，电机31的输出轴转动可以带动转杆32转动，转杆32转动带动第一齿轮33转动，第一齿轮33再带动第二齿轮34转动，第二齿轮34转动后就可以带动转柱22转动，转柱22转动后即可带动摄像头23和探照灯24转动，从而使摄像头23可以在矿井下不断旋转，实现多角度拍摄，而电机31本身的转速较低，且第一齿轮33的半径小于第二齿轮34，因此第二齿轮34的转速小于第一齿轮33，因此最终转柱22和摄像头23的转速极低，不会出现转速较快而使摄像头23拍摄的画面不清晰的情况；当电机31开启后，最终可以带动转柱22和摄像头23转动，而转柱22转动的同时，由于转柱22上固定连接有限位杆47，因此随着转柱22的转动，限位杆47也会以圆环形轨迹运动，由于滑槽48内滑动连接有齿板46，而齿板46的底部开设了限位槽49，限位杆47连接于限位槽49内，且齿板46只能够在滑槽48内直线滑动，因此随着限位杆47的运动，会带动齿板46在滑槽48内往复滑动，往复滑动的齿板46与第三齿轮45相啮合，因此第三齿轮45也会周期性得朝不同的方向转动，第三齿轮45周期转动会带动圆杆41周期转动，圆杆41上连接了连杆42，连杆42上连接了弧形杆43，而弧形杆43上设置有刷毛44，弧形杆43的形状使得刷毛44恰好切合玻璃罩21，而圆杆41往复运动最终可以带动弧形杆43沿着玻璃罩21的表面往复运动，从而使刷毛44在玻璃罩21表面来回得刷动，从而可以除去玻璃罩21表面的脏污，避免玻璃罩21在装置向矿井下投放过程中接触到泥土而影响摄像头23的拍摄画面，只需要控制第三齿轮45、齿板46的齿的大小和齿隙，就可以使弧形杆43恰好只沿着玻璃罩21表面运动；底座1连通摄像头23等均可以在重力作用下向下移动，而在向下移动的过程中，由于底座1的顶部固定连接有三个支架53，而三个支架53上均固定连接有扁带54的一端，而三个扁带54的另一端缠绕在三个固定套56上，因此底座1向下移动可以带动扁带54被向下拉，同时带动三个固定套56连同三个转轴55一起转动，由于底座1上连接的扁带54有三个，因此只要三个扁带54间距足够大，而扁带54本身弹性较差，三个扁带54就可以使底座1被连接得较为稳定，不易晃动和转动，能够较为平稳得竖直移动；由于三个转轴55上均固定连接有第五齿轮66，而三个第五齿轮66共同啮合有第四齿轮65，因此底座1向矿井下移动时，最终会带动三个转轴55转动，从而带动三个第五齿轮66转动，三个第五齿轮66转动又会带动第四齿轮65转动，第四齿轮65转动时，则会带动与之连接的支杆64转动，由于支杆64上固定有限位套67，限位套67上缠绕有拉绳68的一端，拉绳68的另一端缠绕在摇杆61上，因此控制好拉绳68在限位套67以及摇杆61上的缠绕方向，就可以使得第四齿轮65转动而带动支杆64转动时，拉绳68在限位套67逐渐缠绕更多圈数，而同时拉绳68的另一端在摇杆61上缠绕的圈数减少，因此在使用装置时，底座1以及摄像头23、探照灯24在重力作用下向矿井下移动，并且在此过程中，扁带54向下移动带动转轴55转动，转轴55转动的过程中通过第四齿轮65和第五齿轮66的啮合关系而使支杆64转动，支杆64转动会带动拉绳68在限位套67上缠绕，同时拉绳68在摇杆61上缠绕的圈数减少，并带动摇杆61转动，而摇杆61转动会带动转盘62和把手63转动，因此只需要使用者用手固定住把手63，就可以固定住拉绳68，从而控制拉绳68的运动，因此可以实现手动控制摄像头23在矿井下的下放深度。
[0033]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0034]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。