一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置，该装置安装在绞线桶和提升滑轮之间，包括信号发射器、信号接收器、滚轴、滚动套管、计数器和压力传感器；滚轴的轴向中心线与钢丝绳垂直；滚动套管套设于滚轴上；钢丝绳在滚动套管外缠绕一圈；滚动套管的端头外周垂直固接有环形挡片，环形挡片上开设有至少一个供信号穿过的狭缝；信号发射器和信号接收器分别安装在滚轴的两端，且相对设置，信号接收器与计数器连接；压力传感器能够接收离合器控制开关的压力信号，计数器能根据压力传感器的信号判断作累计计数或减法计数，并且记录滚动套管的转动圈数，同时计算显示出钢丝绳通过滚轴的长度。本实用新型专利技术装置具有实时反映钻进深度的功能。

A real-time sounding device for wire rope percussive drilling machine

【技术实现步骤摘要】
一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置
本技术涉及一种用于钢丝绳冲击式的钻机，特别涉及一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置。
技术介绍
目前在工程地质勘探领域中，钻孔一般采用钢丝绳冲击式钻机，如图1所示，该装置包括伞式钻架1、提升滑轮2、冲击式钻具3、钢丝绳4、绞线桶5和柴油机6。伞式钻架1成伞状搭接立于地面，顶部安装有提升滑轮2，提升滑轮2为周面边沿内凹成滑槽型的滑轮；柴油机6能够驱动绞线桶5转动，钢丝绳4缠绕在绞线桶5上，一端与绞线桶5连接，另一端绕过提升滑轮2后与冲击式钻具3连接。柴油机6上设置有离合器控制开关61，离合器控制开关61闭合时，柴油机6工作，则绞线桶5反向转动，钢丝绳4被收回，冲击式钻具3向上运动被吊起；离合器控制开关61断开时，冲击式钻具3在重力作用下向下运动，钢丝绳4被拉出。冲击式钻具3上下反复冲击实现钻孔。钻孔过程中，需要对钻进深度进行监控，现有技术中，每钻进一段深度后，人工用铁尺测量并在钢丝绳上作标记。人工用铁尺量测操作繁琐，且钢丝绳上的标记在操作中难免碰触涂抹，影响对钻进深度的监测。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置，该装置能够能实时反映钻进深度。具体方案是：该装置安装在绞线桶和提升滑轮之间，包括信号发射器、信号接收器、滚轴、滚动套管、计数器和压力传感器；滚轴的轴向中心线与绞线桶的轴向中心线平行，与钢丝绳垂直；滚动套管套设于滚轴上；钢丝绳在滚动套管外缠绕一圈；滚动套管的端头外周垂直固接有环形挡片，环形挡片上开设有至少一个供信号穿过的狭缝；信号发射器和信号接收器分别安装在滚轴的两端，且相对设置，信号接收器与计数器连接，计数器能够记录并显示滚动套管的转动圈数；压力传感器安装在柴油机的离合器控制开关处，并与计数器连接；离合器控制开关断开时，计数器累计记数；离合器控制开关闭合时，挤压压力传感器，计数器接收到压力传感器的信号，计数器作减法记数；计数器能够对钢丝绳通过滚轴的长度进行计算并显示。通过采用上述技术方案，每当信号发射器的信号穿过环形挡片的狭缝，并被信号接收器接收后，代表滚动套管转动一圈。计数器通过记录接收激光信号的次数，现乘以每次信号代表的距离，即可算同钢丝绳通过滚轴的长度，该长度即钢丝绳上升或下降的长度，从而实现对钻孔深度的实时监测。本技术进一步设置为：计数器包括显示屏幕、开关机按钮和清零按钮。通过采用上述技术方案，计数器具有了清零功能。本技术进一步设置为：滚动套管的两端均设置环形挡片，且两个环形挡片上的狭缝位置相对。通过采用上述技术方案，防止钢丝绳从滚动套管未安装环形挡片的一端脱离。本技术进一步设置为：滚动套管外周面的半径为3.38cm，钢丝绳的半径为0.6cm。通过采用上述技术方案，滚动套管转动一圈，代表钢丝绳上升或下降25cm，方便计算。本技术进一步设置为：环形挡片上均匀开设有5个供信号穿过的狭缝。通过采用上述技术方案，使计数精度提升至5cm。本技术进一步设置为：滚动套管的外周面设置为粗糙面。通过采用上述技术方案，防止钢丝绳在滚动套管外周打滑。本技术进一步设置为：滚轴通过支撑柱焊接于绞线桶上。通过采用上述技术方案，实现了滚轴的固定。综上所述，本技术的有益技术效果为：本装置能实时反映钻进深度，准确方便；解决了人工用铁尺量测误差较大，且钻具和钢丝绳上的标记在操作中难免碰触涂抹，影响工作效率和准确度的问题。附图说明图1是本技术的
技术介绍
结构示意图；图2是测深装置整体结构示意图；图3是图2中局部A的放大示意图；图4是滚轴与滚动套管的分解结构示意图；图5是为了说明L的计算公式的示意图。图中，1、伞式钻架；2、提升滑轮；3、冲击式钻具；4、钢丝绳；5、绞线桶；6、柴油机；61、离合器控制开关；7、实时测深装置；71；信号发射器；72、信号接收器；73、滚轴；74、环形挡片；75、狭缝；76、滚动套管；8、计数器；81、显示屏幕；82、开关机按钮；83、清零按钮；84、压力传感器；9、支撑柱。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步详细说明。结合图2与图3，一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置，实时测深装置7安装在绞线桶5和提升滑轮2之间，该装置包括信号发射器71、信号接收器72、滚轴73、滚动套管76、计数器8和压力传感器84。滚轴73的轴向中心线与绞线桶5的轴向中心线平行，与钢丝绳4垂直。滚动套管76套设于滚轴73上。钢丝绳4在滚动套管76外缠绕一圈，从而带动滚动套管76转动。滚动套管76的端头外周垂直固接有环形挡片74，环形挡片74上开设有供信号穿过的狭缝75。滚轴73的两端分别固定安装有信号发射器71和信号接收器72，且信号发射器71和信号接收器72相对设置。信号接收器72与计数器8连接；压力传感器84安装在柴油机6的离合器控制开关61处，并与计数器8连接；离合器控制开关61断开时，绞线桶5正向转动，钢丝绳4被放出，冲击式钻具3向下运动，计数器8记录并显示滚动套管76的转动圈数，进行累计计数。离合器控制开关61闭合时，挤压压力传感器84，计数器8接收到压力传感器84的信号。此时，柴油机6开始带动绞线桶5反向转动，钢丝绳4被收回，冲击式钻具3向上运动，过程中计数器8在原数值上减去滚动套管76的回转圈数。在测深时，因钢丝绳4缠绕在滚轴73上的滚动套管76上，滚动套管76可在滚轴73周面上转动，所以在钢丝绳4被冲击式钻具3拉长或被绞线桶5收缩时，会带动滚动套管76及固接滚动套管76上的环形挡片74同步转动。以环形挡片74上设置一条狭缝75为例进行说明：每当信号发射器71的信号穿过环形挡片74的狭缝75，并被信号接收器72接收后，代表滚动套管76转动一圈。由于滚动套管76与钢丝绳4的直径均是固定的，所以计数器8通过记录接收激光信号的次数，即可计算并显示出钢丝绳4通过滚轴73的长度，该长度即钢丝绳4上升或下降的长度，从而实现对钻孔深度的实时监测。如图5所示，根据绕在滚动套管76上的钢丝绳4与环形挡片74转动同步的原理，环形挡片74每转动一圈，钢丝绳4通过滚轴73的长度公式为：L=2×π×（R+r）。当钢丝绳4牵引冲击式钻具3上升或冲击式钻具3拉动钢丝绳4下降时，冲击式钻具3垂直地面方向产生的相对位移即为钢丝绳4通过滚轴73的长度。其中：π为圆周率，R为滚动套管76外周面的半径，r为钢丝绳4的半径。结合图2与图3，滚轴73通过支撑柱9焊接于绞线桶5上，支撑柱9的一端与绞线桶5焊接，另一端与滚轴73的一端焊接。如图3和图4所示，信号发射器71、信号接收器72分别安装在滚轴73的两端；滚动套管76的长度小于滚轴73的长度。为了防止钢丝绳4在滚动套管76外周打滑，所以将滚动套管76的外周面设置为粗糙面。环形挡片4可以设置在滚动套管76的任意一端，但是由于在工作时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置，安装在绞线桶(5)和提升滑轮(2)之间，其特征在于：包括信号发射器(71)、信号接收器(72)、滚轴(73)、滚动套管(76)、计数器(8)和压力传感器（84）；滚轴(73)的轴向中心线与绞线桶(5)的轴向中心线平行，与钢丝绳(4)垂直；滚动套管(76)套设于滚轴(73)上；钢丝绳(4)在滚动套管(76)外缠绕一圈；滚动套管(76)的端头外周垂直固接有环形挡片(74)，环形挡片(74)上开设有至少一个供信号穿过的狭缝(75)；信号发射器(71)和信号接收器(72)分别安装在滚轴(73)的两端，且相对设置，信号接收器(72)与计数器(8)连接；压力传感器(84)安装在柴油机（6）的离合器控制开关（61）处，并与计数器（8）连接；离合器控制开关（61）断开时，计数器(8)累计记数；离合器控制开关（61）闭合时，挤压压力传感器(84)，计数器(8)接收到压力传感器(84)的信号，作减法记数；计数器(8)能够对钢丝绳(4)通过滚轴(73)的长度进行计算并显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于钢丝绳冲击式钻机的实时测深装置，安装在绞线桶(5)和提升滑轮(2)之间，其特征在于：包括信号发射器(71)、信号接收器(72)、滚轴(73)、滚动套管(76)、计数器(8)和压力传感器（84）；滚轴(73)的轴向中心线与绞线桶(5)的轴向中心线平行，与钢丝绳(4)垂直；滚动套管(76)套设于滚轴(73)上；钢丝绳(4)在滚动套管(76)外缠绕一圈；滚动套管(76)的端头外周垂直固接有环形挡片(74)，环形挡片(74)上开设有至少一个供信号穿过的狭缝(75)；信号发射器(71)和信号接收器(72)分别安装在滚轴(73)的两端，且相对设置，信号接收器(72)与计数器(8)连接；压力传感器(84)安装在柴油机（6）的离合器控制开关（61）处，并与计数器（8）连接；离合器控制开关（61）断开时，计数器(8)累计记数；离合器控制开关（61）闭合时，挤压压力传感器(84)，计数器(8)接收到压力传感器(84)的信号，作减法记数；计数器(8)能够对钢丝绳(4)通过滚轴(73)的长度进行计算并显示。


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【专利技术属性】
技术研发人员：董智慧，李美玲，朱俊凤，刘巨成，肖彤，陈繁蕃，李雪，赵学同，
申请(专利权)人：北京地矿工程建设有限责任公司，
类型：新型
国别省市：北京;11