一种煤矿井下孔中伸缩爬行器的制作方法

本发明属于煤矿井下探测，涉及爬行器，具体涉及一种煤矿井下孔中伸缩爬行器。

背景技术：

1、煤矿井下钻孔在煤矿安全开采中起着很重要的作用，如探放水、抽采瓦斯、注浆改造、应力释放等，都离不开钻孔，在煤矿开采过程中，为了治理水害、冲击地压、煤与瓦斯突出等灾害，施工钻孔的数量越来越多且长度越来越长。随着各类传感技术的进步，传感器的体积和功耗越来越小，因此充分利用钻孔开展各种检测和探测，将更加有利于灾害的防治。

2、目后一般采用人力或者钻机推送的方式将钻孔探测仪器送入孔中，但是人力推送的方式一般不会超过100米，所能覆盖的探测区段有限；钻机推送的方式虽然能够推送更远的距离，但是探测效率低。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于，提供了一种煤矿井下孔中伸缩爬行器，解决现有技术中采取人力或者钻机推送探测仪器的方式进行探测时，覆盖的探测区段有限和探测效率低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种煤矿井下孔中伸缩爬行器，包括从后到前依次连接的线缆连接短节、控制短节、第一过渡连接短节、上锚定短节、第二过渡连接短节、伸缩短节、第三过渡连接短节、下锚定短节和摄像短节。

4、所述的上锚定短节包括从前到后依次连接的锚定短节电连接器、前锚定外壳、承压外壳和后锚定外壳；所述的承压外壳的内壁上固定安装有电机安装座，电机安装座内固定安装有锚定丝杠驱动电机，锚定丝杠驱动电机的转子与丝杠导向螺母相连接，丝杠导向螺母内可移动式安装有锚定丝杠；所述的锚定丝杠的后端穿过锚定丝杠驱动电机并且与前锚定组件固定连接，前锚定组件可移动式设置在前锚定外壳内，锚定丝杠的前端伸出丝杠导向螺母并且与后锚定组件固定连接，后锚定组件可移动式设置在后锚定外壳内。

5、本发明还具有如下技术特征：

6、所述的上锚定短节和下锚定短节的结构相同。

7、所述的前锚定外壳和后锚定外壳上开设有扶正条槽，扶正条槽内设置有扶正条，扶正条安装在前锚定外壳和后锚定外壳上。

8、所述的前锚定组件和后锚定组件的结构相同且相对设置；所述的前锚定组件包括可移动式设置在前锚定外壳内的气缸筒，气缸筒的两端均开放并且分别固定安装有外端盖和内端盖，内端盖与锚定丝杠固定连接；气缸筒内设置有活塞杆和气缸弹簧，活塞杆的内端靠近气缸弹簧，活塞杆的外端伸出外端盖上开设的通孔并且固定设置有撑杆连接块；所述的撑杆连接块上铰接有多条撑杆的内端，每条撑杆的外端上分别安装有一个渐开线锚块，渐开线锚块能够从前锚定外壳和后锚定外壳上开设的锚块伸出槽处伸出，锚块伸出槽与渐开线锚块一一对应设置。

9、所述的活塞杆外同轴设置有缓冲弹簧，缓冲弹簧位于撑杆连接块和活塞杆的内端之间。

10、所述的伸缩短节包括前端与第三过渡连接短节相连接的伸缩短节电连接器，伸缩短节电连接器的后端安装在伸缩短节外壳体的前部内，伸缩短节外壳体的后部内可移动式设置有伸缩短节内壳体的前部，伸缩短节内壳体的后部与第二过渡连接短节相连接。

11、所述的伸缩短节外壳体前部的内壁上固定安装有伸缩丝杠驱动电机，伸缩丝杠驱动电机内可转动式安装有伸缩丝杠的前端，伸缩丝杠的后端外可移动式安装有推拉杆的前端，推拉杆的后端固定设置在伸缩短节内壳体的内壁上；伸缩短节外壳体前部的内壁上固定安装有直线轴承，推拉杆穿过直线轴承并可移动式安装在直线轴承内。

12、所述的控制短节包括电流转换短节，电流转换短节的后端内固定安装有线缆连接短节，电流转换短节的前端与主控外筒的后端相连接，主控外筒的前端内安装有主控接头的后端，主控外筒的前端与第一过渡连接短节相连接；所述的主控外筒内同轴设置有主控内筒，主控接头的前端伸入主控内筒的后端内，主控内筒的前端内安装有主控环滑架和滑环；电流转换短节内的空间为电压转化模块设置腔，和主控内筒、主控环滑架和滑环所围成的空间为通讯模块设置腔。

13、所述的主控接头内设置有主控骨架，主控骨架上安装有主控电路板、光电转换模块和交换机板；所述的交换机板的第一接口与主控电路板相连接，交换机板的第二接口与通讯模块设置腔内的通讯模块相连接，交换机板的第三接口与光电转换模块相连接，光电转化模块与电压转化模块设置腔内的光电复合缆相连接。

14、所述的电流转换短节的后端安装有线缆接头固定螺母。

15、所述的线缆连接短节包括安装在在控制短节内的线缆接头，线缆接头外固定安装有线缆连接头保护壳，线缆连接头保护壳内设置有保护垫圈，保护垫圈位于线缆接头的后端。

16、所述的摄像短节包括摄像短节壳体，摄像短节壳体的前端设置有密封罩，密封罩上开设有镜头孔并覆盖有镜头保护透明盖板，摄像短节壳体的后端设置有摄像短节电连接器，摄像短节电连接器与下锚定短节相连接；摄像短节壳体内设置有工业相机，工业相机上安装有摄像通讯模块和led光源板。

17、本发明与现有技术相比，具有如下技术效果：

18、本发明的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其中控制短节能够接收控制指令并控制爬行器的姿态，摄像短节能够监测孔内情况，上锚定短节、伸缩短节和下锚定短节三者配合能够实现爬行器在孔底的运动。与传统的人力或者钻机推送的方式相比，采用该爬行器进行井下探测能够覆盖更大的探测区段，并且在探测过程中能够在孔外实时监测和控制爬行器，并且且能够实时接收到爬行器反馈的信息，提高了探测效率。

技术特征：

1.一种煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，包括从后到前依次连接的线缆连接短节(1)、控制短节(2)、第一过渡连接短节(3)、上锚定短节(4)、第二过渡连接短节(5)、伸缩短节(6)、第三过渡连接短节(7)、下锚定短节(8)和摄像短节(9)；

2.如权利要求1所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的上锚定短节(4)和下锚定短节(8)的结构相同。

3.如权利要求2所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的前锚定外壳(402)和后锚定外壳(404)上开设有扶正条槽(411)，扶正条槽(411)内设置有扶正条(412)，扶正条(412)安装在前锚定外壳(402)和后锚定外壳(404)上。

4.如权利要求2所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的前锚定组件(409)和后锚定组件(410)的结构相同且相对设置；

5.如权利要求4所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的活塞杆(40904)外同轴设置有缓冲弹簧(40909)，缓冲弹簧(40909)位于撑杆连接块(40906)和活塞杆(40904)的内端之间。

6.如权利要求1所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的伸缩短节(6)包括前端与第三过渡连接短节(7)相连接的伸缩短节电连接器(601)，伸缩短节电连接器(601)的后端安装在伸缩短节外壳体(602)的前部内，伸缩短节外壳体(602)的后部内可移动式设置有伸缩短节内壳体(603)的前部，伸缩短节内壳体(603)的后部与第二过渡连接短节(5)相连接；

7.如权利要求1所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的控制短节(2)包括电流转换短节(201)，电流转换短节(201)的后端内固定安装有线缆连接短节(1)，电流转换短节(201)的前端与主控外筒(203)的后端相连接，主控外筒(203)的前端内安装有主控接头(202)的后端，主控外筒(203)的前端与第一过渡连接短节(3)相连接；所述的主控外筒(203)内同轴设置有主控内筒(204)，主控接头(202)的前端伸入主控内筒(204)的后端内，主控内筒(204)的前端内安装有主控环滑架(205)和滑环(206)；电流转换短节(201)内的空间为电压转化模块设置腔(207)，和主控内筒(204)、主控环滑架(205)和滑环(206)所围成的空间为通讯模块设置腔(208)；

8.如权利要求7所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的电流转换短节(201)的后端安装有线缆接头固定螺母(213)。

9.如权利要求1所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的线缆连接短节(1)包括安装在在控制短节(2)内的线缆接头(101)，线缆接头(101)外固定安装有线缆连接头保护壳(102)，线缆连接头保护壳(102)内设置有保护垫圈(103)，保护垫圈(103)位于线缆接头(101)的后端。

10.如权利要求1所述的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其特征在于，所述的摄像短节(9)包括摄像短节壳体，摄像短节壳体的前端设置有密封罩，密封罩上开设有镜头孔并覆盖有镜头保护透明盖板，摄像短节壳体的后端设置有摄像短节电连接器，摄像短节电连接器与下锚定短节(8)相连接；摄像短节壳体内设置有工业相机，工业相机上安装有摄像通讯模块和led光源板。

技术总结
本发明提供了一种煤矿井下孔中伸缩爬行器，包括从后到前依次连接的线缆连接短节、控制短节、第一过渡连接短节、上锚定短节、第二过渡连接短节、伸缩短节、第三过渡连接短节、下锚定短节和摄像短节。本发明的煤矿井下孔中伸缩爬行器，其中控制短节能够接收控制指令并控制爬行器的姿态，摄像短节能够监测孔内情况，上锚定短节、伸缩短节和下锚定短节三者配合能够实现爬行器在孔底的运动。与传统的人力或者钻机推送的方式相比，采用该爬行器进行井下探测能够覆盖更大的探测区段，并且在探测过程中能够在孔外实时监测和控制爬行器，并且且能够实时接收到爬行器反馈的信息，提高了探测效率。

技术研发人员：段建华,闫文超,崔伟雄,鲁晶津,丛琳,王冰纯,袁博
受保护的技术使用者：中煤科工西安研究院（集团）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15