一种用于井下探测的三点式提升装置的制作方法

本发明涉及一种提升装置，具体说，涉及一种用于井下探测的三点式提升装置。

背景技术：

目前，用于井下提升的装置较多，现有提升装置主要由卷筒和钢丝绳组成，钢丝绳的运动速度与控制系统未构成闭环控制，因此，提升速度存在波动，且提升的位置精度难以控制。在现有提升装置上，为了增加钢丝绳在卷筒上的缠绕性能，一般带有专用的排线机构，使得现有提升装置结构较为复杂，并且装置体积和重量较大，携带及运输较为不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于井下探测的三点式提升装置，以解决上述问题。

一种用于井下探测的三点式提升装置，其特征在于，包括驱动单元、三个卷筒、提升同步带、同步带轮、测速编码器、触摸屏及探测底座，该装置的驱动单元包括驱动电机、一级同步带轮、二级同步带轮、同步带及卷筒轴，所述驱动电机通过电机座安装在底板上，所述一级同步带轮直接安装在驱动电机的输出轴上，二级同步带轮安装在所述卷筒轴上，所述同步带同时与所述一级同步带轮、所述二级同步带轮配合，所述驱动电机的动力通过同步带传递至所述卷筒轴，所述卷筒轴带动三个卷筒转动，

三条提升同步带分别缠绕在三个卷筒上，靠近两侧的两个提升同步带与两个第一同步带轮顺直啮合，位于中间位置的所述提升同步带则经第二同步带轮导向与第三同步带轮啮合，三条所述提升同步带竖直向下连接所述探测底座，且三条所述提升同步带呈三点式与所述探测底座连接。两个第一同步带轮及第二同步带轮设置在第一转轴上，所述第三同步带轮设置在第二转轴上，所述第一转轴、所述第二转轴及所述卷筒轴安装在两支撑侧板上；

测速编码器通过同步带连接所述第一转轴，所述同步带与第四同步带轮和第五同步带轮啮合，第五同步带轮安装在所述测速编码器末端，第四同步带轮安装在所述第一转轴上，所述测速编码器通过同步带传动测量安装在第一转轴上的所述第一同步带轮的转速和转动角度，并将测量得到的信号反馈至控制系统，通过所述驱动电机实时控制所述卷筒的转速，使所述探测底座匀速提升和下降。

进一步，所述驱动电机与卷筒轴通过同步带传动，且借助一级同步带轮、二级同步带轮的齿数不同，对所述驱动电机进行减速。

进一步，所述探测底座上部安装有导向板，便于该装置将所述探测底座快速提升至装置内部。

进一步，该装置由三条支腿支撑，各支腿能够伸长和缩短，且各支腿与该装置的夹角可调，以适应不同井口直径和周边的不平坦地面，确保该装置本体能够水平放置。

进一步，驱动电机通过同步带传动将动力传递至卷筒轴，且通过两同步带轮进行减速。

进一步，卷筒轴上设置有三个卷筒，三个卷筒上均缠绕有同步带，与中间卷筒缠绕的同步带经同步带轮导向与其余两条同步带分开，三条同步带呈三点式均匀分布，同时与探测底座连接，以提高探测底座在提升和下降过程中的稳定性。

进一步，探测底座上部安装有导向板，便于该装置将探测底座快速提升至装置内部。

进一步，该装置由三条支腿支撑，各支腿能够伸长和缩短，且各支腿与该装置的夹角可调，以适应不同井口直径和周边的不平坦地面，确保该装置本体能够水平放置。

与现有技术相比本发明的有益效果是：通过测量同步带轮的转速，控制驱动电机驱动卷筒的转速，使该装置可以匀速提升或下降，实现了平稳的下降速度和高精度的位置控制；采用三条同步带呈三点式均匀分布且连接探测底座，提高了探测底座在运动过程的稳定性。同时，采用同步带替代钢丝绳，省去用于卷筒绕线的排线机构，降低了提升装置的复杂性。

附图说明

图1是本发明一种用于井下探测的三点式提升装置的轴侧视图；

图2是本发明的驱动单元的轴侧视图；

图3是本发明的提升同步带单元的轴侧视图；

图4是本发明的支腿单元的正视图。

具体实施方式

本发明的实施例提供了一种用于井下探测的三点式提升装置，包括驱动电机、卷筒、提升同步带、同步带轮、测速编码器、探测底座、触摸屏及探测底座，驱动电机驱动卷筒转动，提升同步带缠绕在卷筒上，同步带轮设于卷筒的下方，并与提升同步带顺直配合，提升同步带经同步带轮导向呈三点式均匀分布，提升同步带连接探测底座。测速编码器用于测量同步带轮的转速，并将测量信号反馈至控制系统，通过驱动电机实时控制卷筒的转速，使探测底座匀速提升和下降，该装置的所有操作均在触摸屏上完成。

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

本实施例提供了一种用于井下探测的三点式提升装置，包括驱动电机11、卷筒3、提升同步带4、第二同步带轮16、测速编码器21、触摸屏1及探测底座5，所述驱动电机11驱动所述卷筒3转动，三条所述提升同步带4分别缠绕在三个所述卷筒3上，两个第一同步带轮15及第二同步带轮16分别设于卷筒的下方，并与所述提升同步带4顺直配合，三条所述提升同步带4同时连接探测底座5，以提高所述探测底座5在提升和下降过程中的稳定性。所述测速编码器21用于测量所述第二同步带轮16的转速，并将测量信号反馈至控制系统，通过所述驱动电机11实时控制所述卷筒3的转速，使所述探测底座5匀速提升和下降，该装置的所有操作均在所述触摸屏1上完成。

本实施例提供的用于井下探测的三点式提升装置，将三条提升同步带4呈三点式均匀分布，且同时与探测底座5连接，减小了探测底座5在运动过程中横向摆动及自身倾斜，提高了探测底座5的平稳性。该装置通过控制卷筒3的卷取速度来控制探测底座5的运动速度，在卷筒卷取或下放提升同步带4时，第二同步带轮16跟随同步带转动，通过测速编码器21测量第二同步带轮16的转速和转动角度，以此，测量提升同步带4下放的速度和位置，通过将测速编码器21的信号与驱动电机组成闭环系统，驱动电机11根据测速编码器21的信号控制卷筒的转速，确保提升同步带4的提升速度严格与设计速度相等，实现平稳、匀速的提升功能，井下探测传感器安装在探测底座5的下方，通过提升装置对探测底座5的提升和下放，可实现对井下管线等信息的探测。该提升装置代替人工对井下进行探测，可以提高井下探测的安全性和工作效率。该装置可以应用于污水井、电缆井等的管线探测，具有结构紧凑、下放距离深、速度平稳的优点。

在本实施例中，该装置的驱动单元包括驱动电机11、一级同步带轮10、二级同步带轮8、同步带9及卷筒轴7，所述驱动电机11通过电机座安装在底板6上，所述一级同步带轮10直接安装在所述驱动电机11的输出轴上，所述二级同步带轮8安装在所述卷筒轴7上，所述同步带9同时与所述一级同步带轮10、所述二级同步带轮8配合，两级同步带轮的减速比为3:1，所述驱动电机11的动力通过同步带9传递至所述卷筒轴7，所述卷筒轴7带动三个所述卷筒3转动，参图2所示。

在本实施例中，在所述卷筒轴7上设置有三个所述卷筒3，三条所述提升同步带4分别缠绕在三个所述卷筒3上，靠近两侧的所述提升同步带4与第一同步带轮15顺直啮合，位于中间位置的所述提升同步带4则经第二同步带轮16导向与第三同步带轮17啮合，三条所述提升同步带4竖直向下连接所述探测底座5，且三条所述提升同步带4呈三点式与所述探测底座5连接。两个第一同步带轮15及第二同步带轮16设置在第一转轴13上，所述第三同步带轮17设置在第二转轴14上，所述第一转轴13、所述第二转轴14及所述卷筒轴7安装在两支撑侧板12上，参图2、图3(a)所示。

在本实施例中，所述探测底座5的运动速度和位置是由所述第一同步带轮15的转速和转动角度换算得到，所述测速编码器21通过同步带23连接所述第一转轴13，所述同步带23与第五同步带轮24和第四同步带轮22啮合，所述第五同步带轮24安装在所述测速编码器21末端，所述第四同步带轮22安装在所述第一转轴13上，因此，所述测速编码器21通过同步带传动测量安装在第一转轴13上的所述第一同步带轮15的转速和转动角度。所述测速编码器21的测量信号反馈至控制系统，构成速度闭环控制系统，控制系统根据探测底座5的设定运动速度，实时控制驱动电机11的转速，确保探测底座5能够以恒定速度提升和下降，同时，实时控制探测底座5的下降位移及位置。

在本实施例中，为了防止在运输过程中出现探测底座5的磕碰，在非工作状态下，所述探测底座5被提升至防护罩19内。在所述探测底座5的上部设置有多个导向板20，便于该装置将所述探测底座5快速提升至该装置内部，参图1所示。

在本实施例中，该装置由三条支腿2支撑，各所述支腿2能够伸长和缩短，且各所述支腿2与该装置通过铰链连接，所述支腿2与装置的的夹角可调，以适应不同井口直径和周边的不平坦地面，确保该装置本体能够水平放置，参图4所示。

在本实施例中，用于井下探测的三维扫描仪、声呐等设备均安装在所述探测底座5的下方。

本发明通过提供一种用于井下探测的三点式提升装置，具有如下有益效果：

1)用于井下探测的三点式提升装置采用同步带替代了传统的钢丝绳，省去用于卷筒绕线的排线机构，简化了该装置的机构复杂程度，同时提高了测量设备的位置精度。

2)通过测量同步带轮的转速和转动角度，计算提升同步带下放的速度和位移，与驱动电机构成闭环控制，实时控制卷筒的卷取速度和转动角度，使得探测底座能够恒速下降或提升，同时，实现了高精度的位置控制。

3)采用三卷筒设计，三条提升同步带均缠绕在卷筒上，三条提升同步带呈三点式分布连接探测底座，三点式设计可增加探测底座的平衡稳定性，同时，提高该装置的提升负载能力。

4)该装置由三条支腿支撑，各支腿能够伸长和缩短，且各支腿与该装置的夹角可调，以适应不同井口直径和周边的不平坦地面，确保该装置本体能够水平放置。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

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。