自密封式平稳展开结构以及盐穴腔体形状探测装置

本技术涉及盐穴腔体形状探测设备，具体涉及自密封式平稳展开结构以及盐穴腔体形状探测装置。

背景技术：

1、由于地下盐岩溶腔具有良好的密封性和安全稳定性，因此地下盐岩溶腔被认为是油气储存和废物处理的理想场所，地下盐岩溶腔的结构形态、尺寸大小和方向等参数是评估盐穴储存性能以及安全性的重要参数。目前盐穴的探测工作主要是由声呐设备完成，为了使地下盐岩溶腔的探测更加全面且精准，通常将探测设备设置成上部座、中部座和下部座的三段式结构，中部座相对于上部座的中轴线周向转动，下部座相对于中部座的中轴线摆动，声呐探测工具安装于下部座上，从而使探测工具不仅能够周向转动还能摆动，以便声呐探测工具能够对形状不规则的地下盐岩溶腔进行有效探测。

2、例如公开号为cn114035177a的中国发明公开了一种用于探测盐穴腔体形状的声纳工具，使用电磁驱动方式以及锥齿轮的方式进行驱动，使得位于下部座上的声呐检测工具能够水平方向转动以及竖直方向摆动而完成探测工作。虽然前述专利能够利用电磁驱动方式驱动锥齿轮转动而完成盐穴腔体形状探测工作，但是在实际使用过程中，现有的锥齿轮结构不仅存在结构复杂、装配要求较高的问题，而且在需要对下部座施加较大驱动力的使用条件中，锥齿轮结构还存在结构稳定性差、控制复杂等问题。为了解决这些问题，发明人设置了滑块以及连杆等驱动结构来完成对探测工具角度的调节。

3、虽然连杆结构能够平稳地推动探测工具角度发生改变，但是由于探测时整个探测工具位于地下盐穴腔体内，盐穴腔体内结构复杂且腔体内存在盐层结构，使得滑块以及连杆等驱动结构在使用时，盐穴腔体内的物资容易进入到驱动结构内而对驱动结构的精准稳定运行造成阻碍，不利于盐穴腔体探测工作准确且稳定地展开。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供自密封式平稳展开结构以及盐穴腔体形状探测装置，以解决现有技术中的探测设备在探测过程中容易受到盐穴腔体内物质影响，造成探测精准度差以及稳定性差的问题。

2、为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：自密封式平稳展开结构，包括竖向设置的中部座以及转动连接于中部座上的连接座，中部座内连接有驱动件以及与驱动件连接的驱动部，中部座上连接有密封机构，驱动部滑动连接于密封机构内；驱动部与连接座之间连接有用于驱动连接座转动的驱动机构，连接座上连接有探测器。

3、本方案的原理和有益效果是：本技术中，连接座是转动连接于中部座上，当连接座相对中部座转动时，即可带动连接座上连接的探测器一起转动，实现对探测器角度的调节，从而使探测器能够更好地完成盐穴腔体的探测工作。同时，本技术中驱动部是滑动连接于密封机构内的，一方面，密封机构能够对驱动部的滑动过程提供密封保护，另一方面驱动部相对密封机构滑动时，驱动部通过驱动机构驱动连接座相对中部座转动，从而实现对探测器角度的调节。

4、本技术中利用驱动部和驱动机构驱动连接座相对中部座转动，即可方便、稳定且准确地完成对探测器角度调节；同时，本技术中利用密封机构对驱动部的滑动过程提供密封保护，减少盐穴腔体内物质进入到驱动部以及驱动机构的传动结构中而影响整个结构精准运转，有效提升展开结构中连接座转动打开时的平稳性以及准确性，从而使得探测器的探测过程更加精准。

5、优选的，作为一种改进，所述驱动机构包括连杆，连杆的一端转动连接于连接座上，连杆的另一端转动连接于驱动部上。

6、本方案中，利用连杆作为驱动机构，连杆的结构简单、安装方便，且连杆能够承受较大的载荷，在周围物质环境复杂的盐穴腔体内能够稳定地推动连接转动，使得连接座带动探测器转动而准确地完成探测工作。

7、优选的，作为一种改进，所述驱动件包括定子、转子、驱动轴和控制系统，所述驱动轴转动连接于中部座内，定子包括连接于中部座内的定子叠片组以及连接于定子叠片组上的线圈绕组，转子包括固定连接于驱动轴上的磁钢组，所述驱动部包括滑动连接于密封机构内的滑块，滑块与驱动轴螺纹配合。

8、本方案中，利用控制系统控制定子叠片组上线圈绕组的通电情况，使磁钢组受到磁力作用而驱动转子精确转动，驱动轴在转子转动作用力下转动，由于滑块滑动连接于密封机构内且与驱动轴螺纹配合，因此当驱动轴转动时可以推动滑块沿着驱动轴的中轴线方向来回滑动，连杆在滑块来回滑动过程中推动连接座转动，实现对探测器角度的调节。利用定子和转子的驱动方式，能够精确控制驱动轴转动的角度以及转动圈数，从而对探测器的转动角度实现精准控制，确保调节过程中的精准性。

9、优选的，作为一种改进，所述密封机构包括固定连接于中部座内的密封筒，滑块与密封筒滑动连接，滑块的外壁上连接有铰接座，连杆转动连接于铰接座上，密封筒的侧壁上开有与铰接座滑动配合的配合槽，配合槽内连接有与连杆配合的弹性密封件。

10、本方案中，利用密封筒作为密封机构，密封座起到隔离作用，能够避免盐穴腔体内的物质进入滑块与驱动轴螺纹配合的连接面，保证滑块能够与驱动轴顺畅地连接，有效保证滑块与驱动轴稳定且精准地配合。同时，本方案中在滑块的外壁连接铰接座，铰接座滑动连接于配合槽内，配合槽能够对铰接座起到导向作用，而在配合槽位置设置弹性密封件，利用弹性密封件可以对配合槽位置进行密封，提升密封保护效果。

11、优选的，作为一种改进，所述弹性密封件包括固定连接于密封座和铰接座之间的弹性防尘罩。

12、本方案中，弹性密封件为固定连接于铰接座和密封座之间的弹性防尘罩，当铰接座在配合槽内滑动时，弹性防尘罩发生弹性形变，使得弹性防尘罩始终能够起到良好的密封效果。

13、优选的，作为一种改进，所述中部座的侧壁上开有与连接座配合的容纳槽，所述连接座的顶端转动连接于容纳槽的顶壁上，容纳槽的深度值大于等于连接座的厚度值，探测器连接于连接座上背向中部座的侧面上。

14、本方案中，通过设置深度值大于连接座厚度值的容纳槽，当连接座转动至靠近中部座时，连接座可以转动至容纳槽内，避免连接座的外壁凸出到中部座的外壁之外，从而方便将展开结构收拢后进行传送，例如在盐穴腔体形状探测过程中，能够将连接座以及中部座等结构更加安全地经钻孔下放至地下待测位置。

15、优选的，作为一种改进，所述连接座的侧壁上开有用于安装探测器的安装槽，安装槽的深度值大于等于探测器的厚度值。

16、本方案中，通过设置安装槽，可以将探测器方便且稳定地安装于连接座上，同时安装槽的深度值大于等于探测器的厚度值，避免探测器的外壁凸出到连接座的外壁之外，降低探测器在使用或者传输过程中被碰撞损坏的风险。

17、优选的，作为一种改进，所述连接座的数量至少为两个，所有连接座沿着中部座的旋转轴线环形阵列分布，所有连接座上连接的驱动机构与同一个驱动部连接，其中至少一个连接座上连接有所述的探测器，其余连接座上连接有重量与探测器重量相等的配重块。

18、发明人发现，现有技术中的探测工具能虽然够使检探测工具水平周向转动以及竖直方向摆动而完成探测工作，然而在实际操作过程中，当上部座、中部座以及下部座位于同一铅垂线上时，即使下部座跟随中部座在水平方向上周向转动时，由于上部座、中部座和下部座位于同一竖直线上，因此转动过程中，整个设备的重心不会发生改变，使得探测工具能够稳定地完成探测工作。但是，当下部座相对中部座在竖直方向摆动时，由于下部座转动至与中部座以及上部座互成夹角，会造成整个探测工具的重心位置不仅在竖直方向上发生改变（重心上下移动），还会在水平方向上发生改变，从而出现中部座以及上部座在竖直方向上发生倾斜的情况，例如此时调节下部座转动45°，在中部座以及上部座因整个探测工具重心发生变化的情况下，下部座相对于铅垂线实际转动的角度会小于45°，造成测量出现误差，而整套探测工具位于地表下较深距离，无法进行方便地调节，使得探测的精准度受到影响。

19、为了解决现有技术中下部座在竖直方向上摆动过程中会造成整个探测工具重心变化而影响检测精准度的问题，本方案中，在中部座上至少转动连接有两个连接座，所有连接座沿着中部座中轴线的周向均匀地排布于中部座上，且所有连接座与中部座转动连接端均位于同一水平面上，从而在探测过程中，当其中一个至少连接有探测器的连接座转动时，只需控制剩余连接座也相对中部座同步转动，由于连接座上连接的探测器或者配重部的重量是相等的，即可保证即使连接座转动后整个探测结构的重心位置只会在竖直方向上移动，而不会再水平方向上改变，而整个探测结构重心在竖直方向上的改变不会对探测器的探测精度造成影响，从而有效确保探测器在探测过程中的精准性。

20、优选的，作为一种改进，所述探测器包括声能探测器、光电探测器的一种或者多种组合。

21、本方案中，检测器为声能探测器和光能探测器的其中一种或者两种组合，根据实际探测环境确定检测器的种类，适用性更强。

22、一种盐穴腔体形状探测装置，还包括上部座，包括所述的自密封式平稳展开结构以及盐穴腔体形状探测装置，所述中部座沿着自身中轴线周向方向转动连接于上部座上。

23、本方案中，通过在盐穴腔体形状探测装置上设置自密封式平稳展开结构以及盐穴腔体形状探测装置，使得盐穴腔体形状探测装置的结构更加简单，且能更加稳定地完成探测过程。