水下地形勘测设备制造技术

本申请提供了水下地形勘测设备，属于水利工程技术领域，该水下地形勘测设备包括涡流勘测组件、钻探组件和平衡勘测组件。扩孔钻具对钻孔内壁进行钻削扩孔，钻壁定位轮对钻孔内壁扩孔进行切割定位，适应岩壁结构特性变化和成分特性变化造成的钻孔受力变化，增加水下地形钻孔的稳定性。通过涡流罩尾部对废渣流体进行引导，将喷流出来的废渣流体集中对外喷射，减少对钻孔内的堵塞，方便勘测装置整体流体设计。配合涡流扇架吸水效应，扩孔钻具和挖孔钻具钻削过程中的废渣被吸入涡流罩内，减少了废渣碎石对推进装置桨叶的堵塞卡死。勘测装置推进系统稳定性高，推进干涉阻力少。推进干涉阻力少。推进干涉阻力少。

【技术实现步骤摘要】
水下地形勘测设备


[0001]本申请涉及水利工程
，具体而言，涉及水下地形勘测设备。

技术介绍

[0002]地下暗河的水文地质条件比较复杂，建库后容易形成岩溶渗漏，严重渗漏可能影响水电站发挥原有作用。地下暗河指地面以下的河流，是地下岩溶地貌的一种，是由地下水汇集，或地表水沿地下岩石裂隙渗入地下，经过岩石溶蚀、坍塌以及水的搬运而形成的地下河道。
[0003]受限于地下暗河难以实地踏勘，现有的水下勘探设备的推进装置通过一些岩土碎石水层会受阻，推进装置桨叶很容易被碎石堵塞卡死。现有的水下勘探设备钻孔通行又缺少必要的受力支撑，遇到溶洞较窄处无法前行。面对纵横交错的溶洞进行勘测十分困难。

技术实现思路

[0004]本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出水下地形勘测设备，提供涡流动力对岩土碎石层进行钻探冲击，并初步对钻孔进行中心定位，对钻孔内壁和钻面进行钻孔定位和岩土隔层钻削。
[0005]本申请是这样实现的：
[0006]本申请提供了一种水下地形勘测设备包括涡流勘测组件、钻探组件和平衡勘测组件。
[0007]所述涡流勘测组件包括涡流罩、勘测舱、动力舱、勘测顶轴、涡流扇架和涡流电机，所述勘测舱设置于所述涡流罩内，所述动力舱设置于所述勘测舱一端，所述勘测顶轴转动连接于所述勘测舱内，所述涡流扇架固定套接于所述勘测顶轴一端，所述涡流电机机身设置于所述动力舱内，所述涡流电机输出端传动于所述勘测顶轴，所述钻探组件包括扩孔钻架、钻壁定位轮、钻面定位轮、扩孔钻具和挖孔钻具，所述扩孔钻架固定套接于所述涡流扇架表面，所述扩孔钻架朝向涡流罩表面，所述钻壁定位轮均匀转动连接于所述扩孔钻架上，所述钻面定位轮均匀转动连接于所述扩孔钻架上，所述扩孔钻具均匀设置于所述扩孔钻架上，所述挖孔钻具均匀设置于所述涡流扇架上，所述平衡勘测组件包括环向推进器、轴向推进器、防撞导流叶、废渣导流叶和勘测器，所述环向推进器均匀埋设于所述涡流罩周侧，所述轴向推进器均匀埋设于所述涡流罩周侧，所述防撞导流叶均匀设置于所述勘测舱和所述涡流罩之间，所述涡流扇架朝向所述防撞导流叶，所述废渣导流叶均匀设置于所述动力舱和所述涡流罩之间，所述防撞导流叶朝向所述废渣导流叶，所述勘测器设置于所述动力舱一端。
[0008]在本申请的一种实施例中，所述勘测顶轴一端设置有插齿台，所述插齿台插接于所述涡流扇架内，所述涡流扇架一端设置有定位顶尖，所述涡流扇架端面自扩孔钻架和勘测顶轴端面倾斜内缩。
[0009]在本申请的一种实施例中，所述扩孔钻架上均匀埋设有钻壁定位舱，所述钻壁定
位轮转动连接于所述钻壁定位舱内，所述钻壁定位轮回转轮廓高出扩孔钻具回转轮廓，所述扩孔钻架上均匀埋设有钻面定位舱，所述钻面定位轮转动连接于所述钻面定位舱内，所述钻面定位轮回转轮廓高出所述钻面定位轮。
[0010]在本申请的一种实施例中，所述涡流罩周侧埋设有推进舱，所述推进舱内设置有悬空架，所述环向推进器和所述轴向推进器均设置于所述悬空架上，所述环向推进器朝向所述勘测顶轴，所述轴向推进器朝向所述推进舱侧壁。
[0011]在本申请的一种实施例中，所述动力舱一端设置有尾流罩，尾流罩自动力舱轮廓口径渐小，所述尾流罩一端设置有封口法兰盘，所述勘测器设置在所述封口法兰盘上。
[0012]在本申请的一种实施例中，所述扩孔钻架一端设置有过度环撑，所述过度环撑与所述涡流罩平齐，所述涡流罩一端设置喷流罩，所述喷流罩朝向所述尾流罩。
[0013]本申请的有益效果是：本申请通过上述设计得到的水下地形勘测设备，使用时，勘测装置通过环向推进器径向推力和轴向推进器轴向推力共同作用下，实现勘测装置在水下的行进和方向改变，并通过勘测器收集水库区域数据传输给远程终端。当勘测装置遇到溶洞之间较窄处导致无法前行时，并通过环向推进器和轴向推进器推动调转扩孔钻架正面朝向岩壁钻孔面，涡流扇架一端的顶尖对准岩壁，通过涡流电机控制涡流扇架的转速，在涡流的推力作用下，钻面定位轮先接触岩壁进行切割定位，配合顶尖的钻孔定心，反复通过环向推进器和轴向推进器进行钻孔误差补正。通过涡流电机增加涡流扇架的转速，扩孔钻具和挖孔钻具对岩壁进行钻削，由于涡流扇架端面自扩孔钻架和勘测顶轴倾斜内缩，涡流扇架包裹的岩壁呈锥体，配合顶尖和钻面定位轮对钻孔进行切割定位。保持涡流电机的持续推进，扩孔钻具对钻孔内壁进行钻削扩孔，钻壁定位轮对钻孔内壁扩孔进行切割定位，适应岩壁结构特性变化和成分特性变化造成的钻孔受力变化，增加水下地形钻孔的稳定性。无需洞壁受力支撑，可悬浮溶洞对较窄处的岩壁进行钻穿，实现了对纵横交错的溶洞进行勘测，水下地形勘测更方便。
[0014]相比传统的机械手钻探，勘测装置整体流体设计，扩孔钻架与涡流罩平齐，减少了钻孔内壁对勘测装置行进过程中的干涉。通过勘测舱外壁、动力舱外壁和涡流罩内壁的流线设计，配合防撞导流叶、废渣导流叶对流体的引导，通过涡流的集束效应，勘测装置钻孔推力方向更集中，钻孔稳定性更高。动力舱尾部轮廓口径渐小，减少钻孔废渣流体对尾部勘测器的撞击破坏。相比传统的机械手钻孔废料搬运，无需进行相关设置，通过涡流罩尾部对废渣流体进行引导，将喷流出来的废渣流体集中对外喷射，减少对钻孔内的堵塞，方便勘测装置整体流体设计。环向推进器和所述轴向推进器埋设减少了钻孔过程中与钻孔内壁的干涉，配合涡流扇架吸水效应，扩孔钻具和挖孔钻具钻削过程中的废渣被吸入涡流罩内，减少了废渣碎石对推进装置桨叶的堵塞卡死。勘测装置推进系统稳定性高，推进干涉阻力少。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0016]图1是本申请实施方式提供的水下地形勘测设备立体结构示意图；
[0017]图2为本申请实施方式提供的涡流勘测组件内部立体结构示意图；
[0018]图3为本申请实施方式提供的涡流勘测组件外部立体结构示意图；
[0019]图4为本申请实施方式提供的钻探组件立体结构示意图；
[0020]图5为本申请实施方式提供的平衡勘测组件立体结构示意图；
[0021]图6为本申请实施方式提供的平衡勘测组件局部立体结构示意图。
[0022]图中：100
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涡流勘测组件；110
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涡流罩；111
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推进舱；112
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悬空架；113
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喷流罩；120
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勘测舱；130
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动力舱；131
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尾流罩；132
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封口法兰盘；140
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勘测顶轴；141
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插齿台；150
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涡流扇架；151
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定位顶尖；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.水下地形勘测设备，其特征在于，包括涡流勘测组件(100)，所述涡流勘测组件(100)包括涡流罩(110)、勘测舱(120)、动力舱(130)、勘测顶轴(140)、涡流扇架(150)和涡流电机(160)，所述勘测舱(120)设置于所述涡流罩(110)内，所述动力舱(130)设置于所述勘测舱(120)一端，所述勘测顶轴(140)转动连接于所述勘测舱(120)内，所述涡流扇架(150)固定套接于所述勘测顶轴(140)一端，所述涡流电机(160)机身设置于所述动力舱(130)内，所述涡流电机(160)输出端传动于所述勘测顶轴(140)；钻探组件(300)，所述钻探组件(300)包括扩孔钻架(310)、钻壁定位轮(320)、钻面定位轮(330)、扩孔钻具(340)和挖孔钻具(350)，所述扩孔钻架(310)固定套接于所述涡流扇架(150)表面，所述扩孔钻架(310)朝向涡流罩(110)表面，所述钻壁定位轮(320)均匀转动连接于所述扩孔钻架(310)上，所述钻面定位轮(330)均匀转动连接于所述扩孔钻架(310)上，所述扩孔钻具(340)均匀设置于所述扩孔钻架(310)上，所述挖孔钻具(350)均匀设置于所述涡流扇架(150)上。2.根据权利要求1所述的水下地形勘测设备，其特征在于，还包括平衡勘测组件(500)，所述平衡勘测组件(500)包括环向推进器(510)、轴向推进器(520)、防撞导流叶(530)、废渣导流叶(540)和勘测器(550)，所述环向推进器(510)均匀埋设于所述涡流罩(110)周侧，所述轴向推进器(520)均匀埋设于所述涡流罩(110)周侧，所述防撞导流叶(530)均匀设置于所述勘测舱(120)和所述涡流罩(110)之间，所述涡流扇架(150)朝向所述防撞导流叶(530)，所述废渣导流叶(540)均匀设置于所述动力舱(130)和所述涡流罩(110)之间，所述防撞导流叶(530)朝向所述废渣导流叶(540)，所述勘测器(550)设置于所述动力舱(130)一端。3.根据权利要求1所述的水下地形勘...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨猛，拾亭，杨宇，常震州，谢锦炜，郭超，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：