一种深孔重负载牵引爬行装置和使用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爬行装置和使用方法。属于深孔爬行牵引领域。该装置包括孔锚内撑机构Ⅰ、爬行运动机构、变力牵引机构、动力驱动机构、电气控制板、静壳体和动壳体；所述的孔锚内撑机构Ⅰ设置在静壳体的前端，变力牵引机构设置静壳体内，静壳体的后端套接有动壳体，孔锚内撑机构Ⅰ、爬行运动机构和变力牵引机构均套接在动力驱动机构的动力驱动轴Ⅰ上。本发明专利技术可以很好的解决深孔重负载牵引爬行问题，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爬行装置和使用方法


[0001]本专利技术涉及一种深孔牵引爬行装置，具体涉及一种深孔重负载牵引爬行装置和使用方法。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，因此受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。随着监测技术在煤矿领域的不断发展应用，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，然后把电缆拖入深孔，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，然后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，实际操作效果可达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爬行装置和使用方法，该方法是一种煤矿井下水平深孔重负载缆式的牵引方法。本专利技术可以很好的解决重负载牵引爬行问题，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爬行装置包括孔锚内撑机构Ⅰ、爬行运动机构、变力牵引机构、动力驱动机构、电气控制板、静壳体和动壳体；所述的孔锚内撑机构Ⅰ设置在静壳体的前端，变力牵引机构设置静壳体内，静壳体的后端套接有动壳体，孔锚内撑机构Ⅰ、爬行运动机构和变力牵引机构均套接在动力驱动机构的动力驱动轴Ⅰ上。
[0005]所述的爬行运动机构由一个蜗杆和多个主爬行机构、爬行基座和辅助爬行机构组成；每个主爬行机构包括蜗轮、爬行主动轮、传动带、自适应调整器、连接杆和两个同步带轮；一个同步带轮与涡轮为一体结构，另一个与爬行主动轮为一体结构，蜗轮和爬行主动轮分别设置在连接杆的两端，两个同步带轮通过传动带转动连接，自适应调整器一端与爬行主动轮轴连接，另一端固定在爬行基座上；蜗杆、蜗轮和爬行基座均设置在静壳体内，爬行主动轮设置在静壳体外部；蜗杆与每个爬行机构的蜗轮同时啮合；爬行基座通过轴套与动力驱动机构的动力驱动轴Ⅰ连接；
上还固定连接有后爬行轮支架Ⅱ，后爬行轮支架Ⅱ上固定有与离合机构的离合器结构相同的离合器；该离合器的离合器控制模组与电气控制板上的控制器电气连接；所述的牵引杆连接的牵引电缆置于孔锚内撑机构Ⅱ外；所述的后爬行轮支架Ⅱ上沿轴向均匀固定有多个后爬行轮Ⅱ。
[0015]一种深孔重负载牵引爬行装置的使用方法，具体步骤如下：1）开始阶段：开始工作前，使孔锚内撑机构Ⅰ的伸缩臂缩进，变力牵引机构的滑母归位；牵引电缆初期，通过电气控制板上的控制器打开爬行运动机构离合器并启动减速机马达，动力驱动轴Ⅰ驱动爬行运动机构工作，带动着深孔重负载牵引爬行装置自身和被牵引电缆在深孔洞中前行；2）内撑固定阶段：随着牵引电缆进入孔洞距离变大，需要的牵引力增大，达到一定值时进入正常牵引阶段，此时断开爬行运动机构的爬行运动机构离合器，停止爬行，打开孔锚内撑机构Ⅰ的内撑机构离合器，动力驱动轴Ⅰ驱动伸缩臂调整器，使其伸出伸缩臂，内撑于孔内壁，并牢固固定深孔重负载牵引爬行装置；3）牵引阶段深孔重负载牵引爬行装置通过孔锚内撑机构Ⅰ固定好后，断开内撑机构离合器，打开变力牵引机构的变力牵引机构离合器，旋转丝杠，移动滑母，使被牵引电缆牵引的负载在变力牵引机构的牵引下前行；当滑母到前行限位位置后，反向旋转丝杠移动使滑母归位，此时动壳体在压力弹簧作用下复位，牵引电缆移动量通过牵引杆吸收到导向套杆内；4）爬行阶段断开变力牵引机构离合器和孔锚内撑机构Ⅰ的内撑机构离合器，打开爬行运动机构的爬行运动机构离合器，使深孔重负载牵引爬行装置爬行，直至牵引杆内牵引内杆被导向杆套限位，停止爬行，然后打开内撑机构离合器，使深孔重负载牵引爬行装置前段固定于孔壁；如果需要转弯，电气控制板上的控制器向转向调整机构发出指令，使前爬行轮Ⅰ旋转需要角度即可；重复上述过程，达到深孔重负载牵引爬行装置牵引力前行；退出过程仅执行反向爬行即可实现。
[0016]本专利技术的有益效果是：1）本专利技术的装置可以较小的体积实现较大的牵引力，可达上百千克力。
[0017]2）本专利技术的装置推送距离远，可把电缆牵引深孔内达上千米。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]5）本专利技术的装置可扩展附加设备实现更多功能。
[0021]6）本专利技术的装置可用于其他的管道、深孔检测领域。
[0022]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
[0023]图1是本专利技术实施例1和实施例2的结构示意图。
[0024]图2是本专利技术实施例3的结构示意图。
[0025]附图标记说明： 1、孔锚内撑机构Ⅰ；1.1、伸缩臂；1.2、伸缩臂调整器；1.3、内撑底座；2、爬行运动机构；2.1、蜗杆；2.2、蜗轮；2.3、主动爬行轮；2.31、前爬行轮Ⅰ；2.32、后爬行轮Ⅱ；2.4、同步带；2.5、自适应调整器；2.6、爬行基座； 2.7、同步带轮；2.8、转向调整机构；2.9、前爬行轮支架Ⅰ；2.91、后爬行轮支架Ⅱ；3、 变力牵引机构；3.1、定滑轮；3.2、牵引丝绳；3.3、动滑轮；3.4、丝杠；3.5、滑母；3.6、压力弹簧；3.7、牵引杆；3.7a、牵引内杆； 3.7b、牵引弹簧；3.7c、导向杆套；4、动力驱动机构；4.1、减速机马达；4.2、联轴器Ⅰ；4.21、联轴器Ⅱ；4.3、动力驱动轴Ⅰ；4.31、动力驱动轴Ⅱ；4.4、离合机构；4.4a、从动法兰；4.4b、离合控制模组；4.4c、伸缩销钉；5、电气控制板；5.1、摄像头及照明灯；6、静壳体；7、动壳体；8、孔锚内撑机构Ⅱ。
具体实施方式
[0026]实施例1如图1所示，一种深孔重负载牵引爬行装置，包括孔锚内撑机构Ⅰ1、爬行运动机构2、变力牵引机构3、动力驱动机构4、电气控制板5、静壳体6和动壳体7；所述的孔锚内撑机构Ⅰ1设置在静壳体6的前端，变力牵引机构3设置静壳体6内，静壳体6的后端套接有动壳体7，动力驱动机构4和电气控制板5均设置在动壳体7内；动力驱动机构4的动力驱动轴Ⅰ4.3穿过动壳体7伸入静壳体6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爬行装置，其特征是：该装置包括孔锚内撑机构Ⅰ、爬行运动机构、变力牵引机构、动力驱动机构、电气控制板、静壳体和动壳体；所述的孔锚内撑机构Ⅰ设置在静壳体的前端，变力牵引机构设置静壳体内，静壳体的后端套接有动壳体，孔锚内撑机构Ⅰ、爬行运动机构和变力牵引机构均套接在动力驱动机构的动力驱动轴Ⅰ上；所述的爬行运动机构由一个蜗杆和多个主爬行机构、爬行基座和辅助爬行机构组成；每个主爬行机构包括蜗轮、爬行主动轮、传动带、自适应调整器、连接杆和两个同步带轮；一个同步带轮与涡轮为一体结构，另一个与爬行主动轮为一体结构，蜗轮和爬行主动轮分别设置在连接杆的两端，两个同步带轮通过传动带转动连接，自适应调整器一端与爬行主动轮轴连接，另一端固定在爬行基座上；蜗杆、蜗轮和爬行基座均设置在静壳体内，爬行主动轮设置在静壳体外部；蜗杆与每个爬行机构的蜗轮同时啮合；爬行基座通过轴套与动力驱动机构的动力驱动轴Ⅰ连接；所述的辅助爬行机构包括多个前爬行轮Ⅰ、转向调整机构和前爬行轮支架Ⅰ，前爬行轮支架Ⅰ固定连接在静壳体前端内部，转向调整机构设置在前爬行轮支架Ⅰ上，多个前爬行轮Ⅰ沿轴向均匀固定在前爬行轮支架Ⅰ上，并位于静壳体外。2.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引爬行装置，其特征是：所述的孔锚内撑机构Ⅰ由伸缩臂、伸缩臂调整器和内撑基座组成，伸缩臂通过伸缩臂调整器固定在内撑基座上；内撑基座套接在动力驱动轴Ⅰ上，孔锚内撑机构Ⅰ并通过螺钉固定连接在前爬行轮支架Ⅰ上；伸缩臂调整器通过外部旋转力矩调整伸缩臂的伸缩，以达到孔锚内撑机构Ⅰ与外部深孔壁之间的顶紧或释放。3.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引爬行装置，其特征是：所述的自适应调整器为两端铰链带压缩弹簧的伸缩杆。4.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引爬行装置，其特征是：所述的动力驱动机构由减速机马达、联轴器Ⅰ、动力驱动轴Ⅰ和离合机构组成；减速机马达通过联轴器Ⅰ与动力驱动轴Ⅰ转动连接；离合机构由三组结构相同的离合器构成，具体分为内撑机构离合器、爬行运动机构离合器和变力牵引机构离合器，离合器包括从动法兰、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，并受其控制伸出或缩进；离合控制模组与动力驱动轴Ⅰ紧固连接，从动法兰通过轴承或轴套与动力驱动轴Ⅰ连接；变力牵引机构离合器和爬行运动机构离合器设置在变力牵引机构的丝杠和爬行运动机构的蜗杆之间的动力驱动轴Ⅰ上，并分别通过从动法兰与蜗杆及丝杠固定连接；内撑机构离合器设置在动力驱动轴Ⅰ前端，通过从动法兰与孔锚内撑机构Ⅰ固定连接；减速机马达、每个离合器控制模组、转向调整机构均与电气控制板上的控制器电气连接，控制器控制减速机马达启停和正反转，每个离合器控制模组接受控制器的控制指令，使对应的离合器伸缩销钉从对应离合器控制模组中伸出或缩进，从而使离合机构的从动法兰与离合器控制模组是否同步旋转运动，达到动力驱动轴Ⅰ动力的输出。5.根据权利要求1所述的一种深孔重负载牵引爬行装置，其特征是：所述的变力牵引机构包括滑轮组、丝杠和滑母；所述滑轮组包括定滑轮、动滑轮和牵引丝绳，定滑轮和牵引丝绳的一端固定在前爬行轮支架Ⅰ上，动滑轮固定在与静壳体套接一端的动壳体端面上，丝杠套接在前爬行轮支架Ⅰ一侧的动力驱动轴Ⅰ上，滑母套接在丝杠上，牵引丝绳另...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClB六五H五一零零，
申请(专利权)人：河北君行科技有限公司，
类型：发明
国别省市：