CN104165055B - 一种有线信号传导装置 - Google Patents

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本发明涉及一种信号传导装置，具体涉及一种水平定向钻机有线导向系统中的信号传导装置。包括导电柱(1)和导线(2)，还包括安装在水平定向钻机本体上的导电柱支架(3)，所述导电柱支架(3)的顶部与导线(2)连接；导电柱支架(3)包括壳体(33)，壳体(33)中具有可容纳导电柱(1)的腔体(31)；导电柱(1)和腔体(31)的顶部之间设有弹簧(4)；导电柱(1)的下端伸出腔体(31)并与水平定向钻机输出轴(5)上的导电环相接触。本发明通过导电柱上方设置的弹簧，克服了水平定向钻机输出轴的径向跳动带来的信号中断，始终保证导电柱与输出轴上的导电环相互接触，从而使导向钻孔轨迹控制的更加精确。

Description

一种有线信号传导装置
技术领域
本发明涉及一种信号传导装置，具体涉及一种水平定向钻机有线导向系统中的有线信号传导装置。
背景技术
非开挖技术是利用顶进或钻进的方法在穿越地区首先形成一个先导孔，再根据实际工程情况，采取相应方法将钻孔扩至所需孔径，然后完成管线铺设。所以，非开挖铺管的关键技术在于导向钻孔轨迹的精确控制，确保避开原有地下管线及障碍物，按设计路线准确、顺利地铺管。
导向孔轨迹的控制依靠导向钻头里的探棒发射信号,经信号传导装置传递至电脑,施工人员按照施工前规划的轨迹对机器进行操作,保证导向钻孔轨迹的精确控制。按信号传送的方式分为有线导向和无线导向。对于常规的地质条件，无线导向系统已能顺利完成导向任务，但是在许多复杂情况下就会显现出不足。譬如施工范围内的高架电线、水泥地面内的钢筋、交通信号灯、附近车辆以及金属围栏等均会对测得的信号造成干扰，会导致导向员无法准确定位、判断错误，进而给出错误指令，使钻进轨迹无法按设计要求进行。有线导向在一定程度上弥补了无线导向的不足。它的时钟值、斜度值是由传感器后端的电缆线直接传到显示器，有别于无线导向信号的电磁波发射方式，信号更加稳定可靠。在相同深度的情况下，有线导向的信号强度大大优于无线导向，因此它的探测深度也大于无线导向。
信号传导装置是有线导向系统中的重要组成部分,现有的传导装置大多采用导电柱上端连接导线的方式，导电柱的下端接触输出轴上的导电环，信号经由输出轴上的导电环传递至导电柱，再经由导电柱上的导线传至地面。由于在勘测过程中，钻头遇到障碍物时会发生径向跳动，因此导电柱与输出轴上的导电环之间会出现短暂的分离，从而导致信号传输的中断，因此也会直接影响操作人员对导向孔轨迹的判断；如果钻头的震动较大，输出轴还有可能会损坏导电柱，因而影响有线导向系统的导向勘测，降低工作效率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种有线信号传导装置，旨在克服水平定向钻机输出轴的径向跳动带来的信号中断，始终保证导电柱与输出轴的相互接触，从而使导向钻孔轨迹控制得更加精确，同时提高信号传导装置的使用寿命，保证有线导向系统的工作效率。
为了实现上述目的所采用的技术方案：一种有线信号传导装置，包括导电柱和导线，还包括安装在水平定向钻机本体上的导电柱支架，所述导电柱支架的顶部与导线连接；导电柱支架包括壳体，壳体中具有可容纳导电柱的腔体，导电柱和腔体的顶部之间设有弹簧；导电柱的下端伸出腔体并与水平定向钻机输出轴上的导电环相接触。
导电柱支架的腔体用于限制导电柱和弹簧的动作行程，保证导电柱和输出轴之间的垂直角度；导电柱与腔体顶部之间的弹簧可以使导电柱与输出轴上的导电环之间始终弹性接触，即使水平定性钻机的输出轴出现径向跳动，导电柱也不会和输出轴上的导电环分离，从而保证信号传输的连续性。
作为进一步改进方案，所述导电柱支架还包括支撑体，所述支撑体为“L”形，其短板与水平定向钻机本体相连，其长板上具有螺纹孔并与具有外螺纹的壳体相连，壳体的顶部具有连接导线的螺栓孔，壳体的腔体内依次连接弹簧和导电柱。
壳体与支撑体通过螺纹连接，因此可以通过旋转壳体就可以调节导电柱与输出轴的相对位置。
更进一步的改进，所述壳体的外侧还具有紧固螺母。紧固螺母可更加牢固的限制壳体在支撑体上的相对位置，即使输出轴出现较大的振动，也可避免滑丝，提高了传导装置的使用寿命。
另一个改进方案，所述导电柱支架还包括支撑体，所述支撑体为“L”形，其短板与水平定向钻机本体相连，其长板上具有螺纹孔并与具有外螺纹的壳体相连，壳体的内壁上部具有内螺纹并与螺栓相连，螺栓的头部具有连接导线的螺纹孔；螺栓的底部与壳体的内壁之间形成腔体，腔体内依次连接弹簧和导电柱。
壳体上部设置的螺栓使有线信号传导装置更加方便安装和拆卸，首先安装支撑体，然后将壳体安装到支撑体上，然后依次安装导电柱、弹簧和螺栓，最后将导线安装在螺栓头部的螺纹孔内。通过旋转螺栓。进而对弹簧施加压力，弹簧使导电柱压紧输出轴，以克服输出轴的径向跳动。
所述壳体的外侧还具有紧固螺母。
更进一步的改进方案，壳体包括内壳体和外壳体，外壳体外壁具有外螺纹并与支撑体相连，外壳体内壁具有内螺纹并与具有外螺纹的内壳体相连，外壳体的内壁上部具有限制内壳体行程的台阶，内壳体的内壁上部具有内螺纹并与螺栓相连。
外壳体内壁上设置的台阶可以防止内壳体向上窜动。
所述壳体的外侧还具有紧固螺母。
本发明通过导电柱上设置的弹簧，使导电柱与输出轴上的导电环始终相互接触，克服了水平定向钻机输出轴的径向跳动带来的信号中断，从而使导向钻孔轨迹控制的更加精确，同时提高信号传导装置的使用寿命，保证有线导向系统的工作效率；该装置的零件均通过螺纹连接，方便拆装。
附图说明
图1为本发明在水平定向钻机的安装位置示意图；
图2为本发明第一实施例的剖视图；
图3为本发明第二实施例的剖视图；
图4为本发明第三实施例的剖视图；
图5为本发明第四实施例的剖视图；
图中：1、导电柱，2、导线，3、导电柱支架，31、腔体，32、支撑体，33、壳体，33-1、内壳体，33-2、外壳体，34、螺栓，35、紧固螺栓，4、弹簧，5、输出轴。
10、钻头，20、电缆，30、导电环，40、有线信号传导装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
如图2所示，一种有线信号传导装置，包括导电柱1和导线2，还包括安装在水平定向钻机本体上的导电柱支架3，所述导电柱支架3的顶部与导线2连接；导电柱支架3包括壳体33，壳体33中具有可容纳导电柱1的腔体31，导电柱1和腔体31的顶部之间设有弹簧4；导电柱1的下端伸出腔体31并与水平定向钻机输出轴5上的导电环相接触。
导电柱支架3的腔体31用于限制导电柱1和弹簧4的的动作行程，保证导电柱1和输出轴5之间的垂直角度；导电柱1与腔体31顶部之间的弹簧4可以使导电柱1与输出轴5上的导电环之间始终弹性接触，即使水平定性钻机的输出轴5出现径向跳动，导电柱1也不会和输出轴5上的导电环分离，从而保证信号传输的连续性。
实施例二
如图3所示，作为进一步改进方案，所述导电柱支架3还包括支撑体32，所述支撑体32为“L”形，其短板与水平定向钻机本体相连，其长板上具有螺纹孔并与具有外螺纹的壳体33相连，壳体33的顶部具有连接导线2的螺栓孔，壳体33的腔体31内依次连接弹簧4和导电柱1。
壳体33与支撑体32通过螺纹连接，因此可以通过旋转壳体33就可以调节导电柱1与输出轴5的相对位置。
更进一步的改进，所述壳体33的外侧还具有紧固螺母35。
紧固螺母35可更加牢固的限制壳体33在支撑体32上的相对位置，即使输出轴出现较大的振动，也可避免滑丝，提高了传导装置的使用寿命。
实施例三
如图4所示，另一个改进方案，所述导电柱支架3还包括支撑体32，所述支撑体32为“L”形，其短板与水平定向钻机本体相连，其长板上具有螺纹孔并与具有外螺纹的壳体33相连，壳体33的内壁上部具有内螺纹并与螺栓34相连，螺栓34的头部具有连接导线2的螺纹孔；螺栓34的底部与壳体33的内壁之间形成腔体31，腔体31内依次连接弹簧4和导电柱1。
壳体33上部设置的螺栓34有线信号传导装置更加方便安装和拆卸，首先安装支撑体32，然后将壳体33安装到支架上，然后依次安装导电柱1、弹簧4和螺栓34，最后将导线2安装在螺栓34头部的螺纹孔内。通过旋转螺栓34。进而对弹簧4施加压力，弹簧4使导电柱1压紧输出轴5，以克服输出轴5的径向跳动。
所述壳体33的外侧还具有紧固螺母35。
紧固螺母35可更加牢固的限制壳体33在支撑体32上的相对位置，即使输出轴出现较大的振动，也可避免滑丝，提高了传导装置的使用寿命。
实施例四
如图5所示，更进一步的改进方案，壳体33包括内壳体33-1和外壳体33-2，外壳体33-2外壁具有外螺纹并与支撑体32相连，外壳体33-2内壁具有内螺纹并与具有外螺纹的内壳体33-1相连，外壳体33-2的内壁上部具有限制内壳体33-1行程的台阶，内壳体33-1的内壁上部具有内螺纹并与螺栓34相连。
外壳体33-2内壁上设置的台阶可以防止内壳体33-1向上窜动。
所述壳体33的外侧还具有紧固螺母35。
紧固螺母35可更加牢固的限制壳体33在支撑体32上的相对位置，即使输出轴出现较大的振动，也可避免滑丝，提高了传导装置的使用寿命。
有线导向信号传导装置的安装与调整通过紧固螺母35进行粗调，与输出轴的接触程度通过螺栓34的拧紧程度来精调。
本实施例为最优实施例。
工作原理如下：如图1所示，钻头10上安装有传感器，传感器通过电缆20进行信号传送，输出轴5上具有导电环30，信号通过电缆20传送至导电环30上的连接螺栓处，导电环再将信号依次通过导电柱1、弹簧4、螺栓34、导线2传送至地面的操作台，导向人员根据操作台显示屏上的记录及时将现场的导向数据进行详尽的记录。
本发明克服水平定向钻机输出轴的径向跳动带来的信号中断，始终保证导电柱与输出轴的相互接触，从而使导向钻孔轨迹控制的更加精确，同时提高信号传导装置的使用寿命，保证有线导向系统的工作效率。

Claims (2)

1.一种有线信号传导装置，包括导电柱(1)和导线(2)，其特征在于：还包括安装在水平定向钻机本体上的导电柱支架(3)，所述导电柱支架(3)的顶部与导线(2)连接；导电柱支架(3)包括壳体(33)和支撑体(32)，壳体(33)中具有可容纳导电柱(1)的腔体(31)，导电柱(1)和腔体(31)的顶部之间设有弹簧(4)；所述支撑体(32)为“L”形，其短板与水平定向钻机本体相连，其长板上具有螺纹孔并与具有外螺纹的壳体(33)相连，壳体(33)的内壁上部具有内螺纹并与螺栓(34)相连，螺栓(34)的头部具有连接导线(2)的螺纹孔；螺栓(34)的底部与壳体(33)的内壁之间形成腔体(31)，腔体(31)内依次连接弹簧(4)和导电柱(1)；导电柱(1)的下端伸出腔体(31)并与水平定向钻机输出轴(5)上的导电环相接触；所述壳体(33)的外侧还具有紧固螺母(35)。
2.如权利要求1所述的有线信号传导装置，其特征在于：壳体(33)包括内壳体(33-1)和外壳体(33-2)，外壳体(33-2)外壁具有外螺纹并与支撑体(32)相连，外壳体(33-2)内壁具有内螺纹并与具有外螺纹的内壳体(33-1)相连，外壳体(33-2)的内壁上部具有限制内壳体(33-1)行程的台阶，内壳体(33-1)的内壁上部具有内螺纹并与螺栓(34)相连。
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