CN112857242A - 一种煤矿井架变形动态监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿井架变形动态监测装置，包括支撑架，支撑架下部分的上端后部可拆卸安装有一个配重块，支撑架的前部螺纹连接有一个升降台，升降台的上端前部固定焊接有一个固定架，固定架的中部一体成型有一个稳固块，固定架的上端穿插连接有一个转向机构，且转向机构的左部与稳固块通过轴承活动连接，转向机构的左部固定安装有一个防护机构，防护机构内固定放置有一个一号距离感应器、一个数据分析设备和一个二号距离感应器，防护机构的上端固定安装有一个监测摄像头。本发明所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，功能多样，监测精度高，范围广，可监测不同大小规模的煤矿井架，具有广泛的市场应用前景。

Description

一种煤矿井架变形动态监测装置

技术领域

本发明涉及监测装置技术领域，特别涉及一种煤矿井架变形动态监测装置。

背景技术

井架是在钻井或修井过程中，用于安放天车，悬挂游车、大钩、吊环、吊卡等机具，以及起下、存放钻杆、油管及抽油杆的装置。井架是由主体、天车台、天车架、二层台、立管平台和工作梯组成的。钻机井架按整体结构形式的主要特征可分为塔形井架，前开口井架，A型井架和桅形井架四种基本类型。

现在对煤矿井架变形进行监测一般都是采用结构相对单一的设备进行，有的小型煤矿井架甚至不具有监测设备，达不到对煤矿井架的实时监测，容易出现误差，导致监测效果降低，故此，我们提出了一种煤矿井架变形动态监测装置。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种煤矿井架变形动态监测装置，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种煤矿井架变形动态监测装置，包括支撑架，所述支撑架下部分的上端后部可拆卸安装有一个配重块，所述支撑架的前部螺纹连接有一个升降台，所述升降台的后端固定焊接有三个连接环，且三个连接环等距分布，所述升降台的上端前部固定焊接有一个固定架，所述固定架的中部一体成型有一个稳固块，所述固定架的上端穿插连接有一个转向机构，且转向机构的左部与稳固块通过轴承活动连接，所述转向机构的左部固定安装有一个防护机构，所述防护机构内固定放置有一个一号距离感应器、一个数据分析设备和一个二号距离感应器，且数据分析设备位于一号距离感应器和二号距离感应器之间，所述防护机构的上端固定安装有一个监测摄像头；所述支撑架包括安装板，所述安装板的上端左右两侧均固定焊接有一个滑杆，两个所述滑杆的上端共同固定连接有一个顶板，所述顶板的上端固定安装有一个一号正反电机，所述一号正反电机的输出端固定连接有一个螺纹杆，且螺纹杆的下端贯穿顶板的中部并通过轴承与安装板的上端活动连接，所述配重块可拆卸安装在安装板的上端后部。

优选的，三个所述连接环的位置分别与螺纹杆和两个滑杆的位置相对应，中部的连接环与螺纹杆螺纹连接在一起，左右两侧的连接环分别与对应的滑杆滑动连接。

优选的，所述转向机构包括二号正反电机和活动杆，所述二号正反电机固定安装在固定架的上端，所述二号正反电机的输出端固定连接有一个转杆，所述转杆的下端贯穿固定架并固定连接有一个驱动齿轮，且转杆与固定架通过轴承活动连接，所述活动杆的上端贯穿稳固块并固定连接有一个安装架，所述活动杆的下端固定连接有一个传动齿轮，且传动齿轮位于稳固块的下方。

优选的，所述传动齿轮和驱动齿轮的结构相同且位于同一水平面，所述传动齿轮和驱动齿轮啮合将活动杆和转杆传动连接。

优选的，所述防护机构包括防护架，所述防护架的前端为敞开结构，所述防护架的内部设置有三个收纳槽，三个所述收纳槽等距分布且内部均固定连接有一个夹持机构，所述防护架的下端中部固定焊接有一个连接块，所述连接块的下部固定连接有一个安装杆。

优选的,所述夹持机构包括夹持板，所述夹持板设置有两个，且两个夹持板呈左右对称分布，两个所述夹持板远离对立端的一侧均固定安装有两个支撑弹簧，且两个支撑弹簧呈前后等距分布，所述支撑弹簧远离夹持板的一端与收纳槽的内壁固定连接。

优选的,所述连接块套接在安装架的中部且安装杆的两侧贯穿安装架的上部将防护机构与转向机构固定安装在一起，所述监测摄像头固定安装在防护架的上端中部。

优选的,所述一号距离感应器放置在上部的收纳槽内且左右两侧的夹持板分别紧贴一号距离感应器的两端将一号距离感应器与防护机构固定安装在一起。

优选的,所述数据分析设备与中部的收纳槽的连接关系和二号距离感应器与下部的收纳槽的连接关系均与一号距离感应器与上部的收纳槽的连接关系相同，所述数据分析设备与一号距离感应器和二号距离感应器电性连接在一起。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、在本发明中，通过螺纹杆与中部的连接环螺纹连接带动三个连接环分别在对应的滑杆和螺纹杆上进行上下滑动，从而通过升降台使监测的高度进行调节，适用于不同大小的煤矿井架监测，且结构简单，操作便捷，通过螺纹连接可实现自锁，稳定性强，安全可靠。

2、在本发明中，通过一号距离感应器和二号距离感应器同时对煤矿井架不同的高度进行距离测量，同时将数据传输给数据分析设备，通过数据分析设备对数据进行分析整合，时时对煤矿井架的变形状态进行监测，测量精度高，监测结果准确可靠。

3、在本发明中，通过驱动齿轮与传动齿轮啮合带动活动杆转动，从而使安装架带动防护机构旋转，从而使监测摄像头对煤矿井架的周围的环境进行监测，便于远程查看煤矿井架周围的环境变化，功能多样，便于远程使用。

4、本发明所述的煤矿井架变形动态监测装置功能多样，监测精度高，范围广，可监测不同大小规模的煤矿井架，通用性强，调节便捷，自动化程度高，占用面积小，具有广泛的市场应用前景。

附图说明

图1为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的整体结构示意图；

图2为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的整体结构示意图；

图3为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的整体结构示意图；

图4为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的支撑架的结构示意图；

图5为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的防护机构的连接示意图；

图6为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的转向机构的结构示意图；

图7为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的转向机构的连接示意图；

图8为本发明一种煤矿井架变形动态监测装置的防护机构的结构示意图。

图中：1、支撑架；2、升降台；3、连接环；4、固定架；5、稳固块；6、转向机构；7、防护机构；8、一号距离感应器；9、数据分析设备；10、二号距离感应器；11、监测摄像头；12、配重块；13、安装板；14、螺纹杆；15、滑杆；16、顶板；17、一号正反电机；61、二号正反电机；62、转杆；63、驱动齿轮；64、活动杆；65、安装架；66、传动齿轮；71、防护架；72、收纳槽；73、夹持机构；74、连接块；75、安装杆；731、夹持板；732、支撑弹簧。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-8所示，一种煤矿井架变形动态监测装置，包括支撑架1，支撑架1下部分的上端后部可拆卸安装有一个配重块12，支撑架1的前部螺纹连接有一个升降台2，升降台2的后端固定焊接有三个连接环3，且三个连接环3等距分布，升降台2的上端前部固定焊接有一个固定架4，固定架4的中部一体成型有一个稳固块5，固定架4的上端穿插连接有一个转向机构6，且转向机构6的左部与稳固块5通过轴承活动连接，转向机构6的左部固定安装有一个防护机构7，防护机构7内固定放置有一个一号距离感应器8、一个数据分析设备9和一个二号距离感应器10，且数据分析设备9位于一号距离感应器8和二号距离感应器10之间，防护机构7的上端固定安装有一个监测摄像头11；支撑架1包括安装板13，安装板13的上端左右两侧均固定焊接有一个滑杆15，两个滑杆15的上端共同固定连接有一个顶板16，顶板16的上端固定安装有一个一号正反电机17，一号正反电机17的输出端固定连接有一个螺纹杆14，且螺纹杆14的下端贯穿顶板16的中部并通过轴承与安装板13的上端活动连接，配重块12可拆卸安装在安装板13的上端后部。

三个连接环3的位置分别与螺纹杆14和两个滑杆15的位置相对应，中部的连接环3与螺纹杆14螺纹连接在一起，左右两侧的连接环3分别与对应的滑杆15滑动连接，结构简单，操作便捷，通过螺纹连接可实现自锁，稳定性强，安全可靠。

转向机构6包括二号正反电机61和活动杆64，二号正反电机61固定安装在固定架4的上端，二号正反电机61的输出端固定连接有一个转杆62，转杆62的下端贯穿固定架4并固定连接有一个驱动齿轮63，且转杆62与固定架4通过轴承活动连接，活动杆64的上端贯穿稳固块5并固定连接有一个安装架65，活动杆64的下端固定连接有一个传动齿轮66，且传动齿轮66位于稳固块5的下方。

传动齿轮66和驱动齿轮63的结构相同且位于同一水平面，传动齿轮66和驱动齿轮63啮合将活动杆64和转杆62传动连接，通过驱动齿轮63与传动齿轮66啮合带动活动杆64转动，从而使防护机构7旋转，便于通过监测摄像头11对煤矿井架的周围环境进行监测，功能多样。

防护机构7包括防护架71，防护架71的前端为敞开结构，防护架71的内部设置有三个收纳槽72，三个收纳槽72等距分布且内部均固定连接有一个夹持机构73，便于对一号距离感应器8、数据分析设备9和二号距离感应器10进行固定，提高一号距离感应器8、数据分析设备9和二号距离感应器10的稳定性，避免在使用过程中跌落，固定牢固，稳定性强，防护架71的下端中部固定焊接有一个连接块74，连接块74的下部固定连接有一个安装杆75。

夹持机构73包括夹持板731，夹持板731设置有两个，且两个夹持板731呈左右对称分布，两个夹持板731远离对立端的一侧均固定安装有两个支撑弹簧732，且两个支撑弹簧732呈前后等距分布，支撑弹簧732远离夹持板731的一端与收纳槽72的内壁固定连接。

连接块74套接在安装架65的中部且安装杆75的两侧贯穿安装架65的上部将防护机构7与转向机构6固定安装在一起，监测摄像头11固定安装在防护架71的上端中部，通过安装架65带动防护机构7转动，可以对周围环境进行时时监测。

一号距离感应器8放置在上部的收纳槽72内且左右两侧的夹持板731分别紧贴一号距离感应器8的两端将一号距离感应器8与防护机构7固定安装在一起，通过支撑弹簧732伸缩使两侧的夹持板731相互配合对一号距离感应器8进行固定，结果简单，固定稳定。

数据分析设备9与中部的收纳槽72的连接关系和二号距离感应器10与下部的收纳槽72的连接关系均与一号距离感应器8与上部的收纳槽72的连接关系相同，数据分析设备9与一号距离感应器8和二号距离感应器10电性连接在一起，通过数据分析设备9对一号距离感应器8和二号距离感应器10的距离检测结果进行分析，提高监测结果的准确性。

需要说明的是，本发明为一种煤矿井架变形动态监测装置，在使用过程中，先通过安装板13对整个监测装置进行安装固定，然后打开一号正反电机17，通过一号正反电机17带动螺纹杆14旋转，通过螺纹杆14与中部的连接环3螺纹连接带动三个连接环3分别在对应的滑杆15和螺纹杆14上进行上滑，从而使升降台2抬升至合适高度，可以对煤矿井架合适的位置进行监测，监测高度可调节，适用于不同大小的煤矿井架监测，且结构简单，操作便捷，通过螺纹连接可实现自锁，稳定性强，安全可靠，当升降台2的高度调节完毕后，通过一号距离感应器8和二号距离感应器10同时对煤矿井架不同的高度进行距离测量，同时将数据传输给数据分析设备9，通过数据分析设备9对数据进行分析整合，时时对煤矿井架的变形状态进行监测，通过二号正反电机61带动转杆62旋转，通过转杆62带动驱动齿轮63旋转，通过驱动齿轮63与传动齿轮66啮合带动活动杆64转动，从而使安装架65带动防护机构7旋转，从而使监测摄像头11对煤矿井架的周围环境进行监测，便于远程查看煤矿井架周围的环境变化，当不使用时，可以通过一号正反电机17带动螺纹杆14反向转动使升降台2下降，使防护机构7下降至支撑架1的前方，减小占用空间，便于收纳调节，灵活性强，本发明的煤矿井架变形动态监测装置，功能多样，监测精度高，范围广，可监测不同大小规模的煤矿井架，通用性强，调节便捷，自动化程度高，占用面积小，具有广泛的市场应用前景。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种煤矿井架变形动态监测装置，包括支撑架(1)，其特征在于：所述支撑架(1)下部分的上端后部可拆卸安装有一个配重块(12)，所述支撑架(1)的前部螺纹连接有一个升降台(2)，所述升降台(2)的后端固定焊接有三个连接环(3)，且三个连接环(3)等距分布，所述升降台(2)的上端前部固定焊接有一个固定架(4)，所述固定架(4)的中部一体成型有一个稳固块(5)，所述固定架(4)的上端穿插连接有一个转向机构(6)，且转向机构(6)的左部与稳固块(5)通过轴承活动连接，所述转向机构(6)的左部固定安装有一个防护机构(7)，所述防护机构(7)内固定放置有一个一号距离感应器(8)、一个数据分析设备(9)和一个二号距离感应器(10)，且数据分析设备(9)位于一号距离感应器(8)和二号距离感应器(10)之间，所述防护机构(7)的上端固定安装有一个监测摄像头(11)；所述支撑架(1)包括安装板(13)，所述安装板(13)的上端左右两侧均固定焊接有一个滑杆(15)，两个所述滑杆(15)的上端共同固定连接有一个顶板(16)，所述顶板(16)的上端固定安装有一个一号正反电机(17)，所述一号正反电机(17)的输出端固定连接有一个螺纹杆(14)，且螺纹杆(14)的下端贯穿顶板(16)的中部并通过轴承与安装板(13)的上端活动连接，所述配重块(12)可拆卸安装在安装板(13)的上端后部。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：三个所述连接环(3)的位置分别与螺纹杆(14)和两个滑杆(15)的位置相对应，中部的连接环(3)与螺纹杆(14)螺纹连接在一起，左右两侧的连接环(3)分别与对应的滑杆(15)滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：所述转向机构(6)包括二号正反电机(61)和活动杆(64)，所述二号正反电机(61)固定安装在固定架(4)的上端，所述二号正反电机(61)的输出端固定连接有一个转杆(62)，所述转杆(62)的下端贯穿固定架(4)并固定连接有一个驱动齿轮(63)，且转杆(62)与固定架(4)通过轴承活动连接，所述活动杆(64)的上端贯穿稳固块(5)并固定连接有一个安装架(65)，所述活动杆(64)的下端固定连接有一个传动齿轮(66)，且传动齿轮(66)位于稳固块(5)的下方。

4.根据权利要求3所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：所述传动齿轮(66)和驱动齿轮(63)的结构相同且位于同一水平面，所述传动齿轮(66)和驱动齿轮(63)啮合将活动杆(64)和转杆(62)传动连接。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：所述防护机构(7)包括防护架(71)，所述防护架(71)的前端为敞开结构，所述防护架(71)的内部设置有三个收纳槽(72)，三个所述收纳槽(72)等距分布且内部均固定连接有一个夹持机构(73)，所述防护架(71)的下端中部固定焊接有一个连接块(74)，所述连接块(74)的下部固定连接有一个安装杆(75)。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：所述夹持机构(73)包括夹持板(731)，所述夹持板(731)设置有两个，且两个夹持板(731)呈左右对称分布，两个所述夹持板(731)远离对立端的一侧均固定安装有两个支撑弹簧(732)，且两个支撑弹簧(732)呈前后等距分布，所述支撑弹簧(732)远离夹持板(731)的一端与收纳槽(72)的内壁固定连接。

7.根据权利要求5所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：所述连接块(74)套接在安装架(65)的中部且安装杆(75)的两侧贯穿安装架(65)的上部将防护机构(7)与转向机构(6)固定安装在一起，所述监测摄像头(11)固定安装在防护架(71)的上端中部。

8.根据权利要求1所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：所述一号距离感应器(8)放置在上部的收纳槽(72)内且左右两侧的夹持板(731)分别紧贴一号距离感应器(8)的两端将一号距离感应器(8)与防护机构(7)固定安装在一起。

9.根据权利要求1所述的一种煤矿井架变形动态监测装置，其特征在于：所述数据分析设备(9)与中部的收纳槽(72)的连接关系和二号距离感应器(10)与下部的收纳槽(72)的连接关系均与一号距离感应器(8)与上部的收纳槽(72)的连接关系相同，所述数据分析设备(9)与一号距离感应器(8)和二号距离感应器(10)电性连接在一起。

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