CN113006727B - 一种地下水监测用井口保护装置及使用方法 - Google Patents

一种地下水监测用井口保护装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种地下水监测用井口保护装置及使用方法,包括基座和配电柜,所述基座的内侧壁焊接有上壳体,所述上壳体的下表面焊接有第一套环,所述第一套环的内侧壁通过销轴铰接有五个弧形齿门;利用主动齿轮、五组从动齿轮以及双面齿圈所组成的轮系系统,配合摇臂、第一套环之间的机械联动,实现井口位置的五组弧形齿门的开启与关闭,使用指纹锁配合配电箱实现防盗控制,并且所有传动机构位于整体装置内部,外部门体的无缝配合可以有效防止人为撬动破坏,从而达到有效保护井口的需求,并且机构内部所搭载的环形导轨、第二套环及下壳体机构也可以保证传动机构的高强度承载与运行寿命,满足经济性需求以及使用需求。

Description

一种地下水监测用井口保护装置及使用方法
技术领域
本发明涉及井口防护装置技术领域,具体为一种地下水监测用井口保护装置及使用方法。
背景技术
地下水监测的一方面的作用是对水资源的统一监控管理,从而确保生态环境的正常发展,另一方面对工程建设决策提供最基本的参考资料;地下水监测的顺利开展有助于人们在第一时间了解地下水的基本变化特征,一旦出现特殊情况,可以迅速采取有效措施加以控制;新时期的地下水监测工作还对预防地质灾害、保护社会环境有着重要意义,该工作不仅是水文监管的基本组成部分,更是水资源监测的重要内容,所以得到了很多企业和部门的重视;
地下水监测目前大多采用竖井采样方式进行监控,并且这类井口得益于钻井设备的标准件化,故全国的地下水监测井普遍使用C-250型井,这类井往往在井壁安装自动化监测、取样等设备,因此目前监测地下水的井口大多会设置防护设施,避免井内的环境受到外部自然因素或者人为因素的干扰,同时起到保护贵重的地下水监测取样设备的目的;但是目前的井口防护设施存在可靠性不高、易被破坏、设备被盗率比较高等诸多弊端。
为此,提出一种地下水监测用井口保护装置及使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地下水监测用井口保护装置及使用方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种地下水监测用井口保护装置,包括基座和配电柜,所述基座的内侧壁焊接有上壳体,所述上壳体的下表面焊接有第一套环,所述第一套环的内侧壁通过销轴铰接有五个弧形齿门,所述弧形齿门的内侧壁通过销轴铰接有下壳体,所述第一套环的销轴外表面焊接有从动齿轮,所述从动齿轮的轮齿啮合与双面齿圈的内齿,所述双面齿圈的外齿啮合有主动齿轮,所述主动齿轮的内侧壁焊接于伺服电机的输出轴,所述伺服电机的外表面安装于所述基座的内侧壁,所述从动齿轮的传动轴焊接有摇臂,所述摇臂的内侧壁与所述下壳体和所述弧形齿门的销轴铰接,所述基座的内侧壁下部焊接有第二套环,所述第二套环的内侧壁焊接有五个连接板,所述连接板的外表面焊接有第一环形导轨,所述下壳体的下表面焊接有五个井壁撑板,所述井壁撑板的上表面开设有凹合槽,所述井壁撑板的下表面一体成型有凸缘,所述凸缘的外表面与所述凹合槽的内侧壁相适配,所述配电柜的外表面安装有指纹锁,所述配电柜的电性输出端与所述伺服电机的电性输入端电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的:所述基座的外表面设有支架,所述支架的外表面与所述配电柜的外表面通过螺钉螺纹连接。
作为本技术方案的进一步优选的:所述基座的下表面焊接有支撑脚,所述支撑脚的内侧壁螺纹连接有螺栓,所述支撑脚的外表面环形均匀开设有连接槽。
作为本技术方案的进一步优选的:所述双面齿圈的下表面通过轴承与所述基座的内侧壁转动连接,所述基座的内侧壁上部焊接有防尘罩。
作为本技术方案的进一步优选的:所述弧形齿门的外表面一体成型有止口槽,所述弧形齿门的外表面一体成型有止口,所述止口的外表面与所述止口槽的内侧壁相适配。
作为本技术方案的进一步优选的:所述摇臂的下表面通过轴承转动连接有第一滚轮,所述摇臂的下表面通过轴承转动连接有第二滚轮,所述第一环形导轨的内侧壁与所述第二滚轮的外表面相适配,所述下壳体的外表面开设有第二环形导轨,所述第二环形导轨的内侧壁与所述第一滚轮的外表面相适配,所述第一环形导轨的内侧壁焊接有五个加强筋,所述加强筋的外表面与所述下壳体的外表面焊接。
另外本发明还提供一种地下水监测用井口保护装置的使用方法,具体包括以下步骤:
S1、将整体装置安装于井口、井壁及地面地基之中,首先将基座的支撑脚放入预先挖好的地面地基之中,并使用螺栓将整体装置固定于地面,并通过向连接槽内注入水泥并没过地基达到井口固定的需求,同时根据不同井壁的深度,在下壳体的下方环形连接五组井壁撑板结构,并且每个井壁撑板之间通过凸缘及凹合槽结构头尾相接,连接至井底;
S2、使用时,通过指纹锁打开配电柜,控制伺服电机启动,伺服电机的输出轴带动主动齿轮旋转,从而啮合带动双面齿圈旋转,而双面齿圈的内齿会啮合五个从动齿轮旋转,并带动与其焊接的摇臂进行定角旋转;
S3、期间,摇臂会依靠销轴结构带动弧形齿门向上壳体的内壁旋转伸缩,并且该销轴机构与下壳体的配合为弧形齿门的上表面与下表面形成了限位作用,同时弧形齿门自身会依靠另一个位置的销轴结构与第一套环及上壳体配合,五组弧形齿门同时进行工作,实现上壳体的内侧壁开启;
S4、在五组弧形齿门以及摇臂开启的过程中,摇臂自身会依靠第一滚轮与第二滚轮分别配合基座的第一环形导轨,以及下壳体的第二环形导轨,实现铰接过程中的下部支撑与分担压力的作用;
S5、而通过配电柜控制伺服电机反转,反向履行S3至S4的步骤将五组弧形齿门关闭时,每一个弧形齿门的止口槽会与另一个弧形齿门的止口进行适配对接,最终实现井口的全面密闭封死。
作为本技术方案的进一步优选的:在所述S3中,下壳体依靠五组加强筋与基座的内侧壁底部进行连接,实现装置的正常运行与支撑作用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
一、利用主动齿轮、五组从动齿轮以及双面齿圈所组成的轮系系统,配合摇臂、第一套环之间的机械联动,实现井口位置的五组弧形齿门的开启与关闭,使用指纹锁配合配电箱实现防盗控制,并且所有传动机构位于整体装置内部,外部门体的无缝配合可以有效防止人为撬动破坏,从而达到有效保护井口的需求,并且机构内部所搭载的环形导轨、第二套环及下壳体机构也可以保证传动机构的高强度承载与运行寿命,满足经济性需求以及使用需求;
二、利用多组井壁撑板的互相配合与插接,在现实情况下针对不同深度的测量井可以对接不同数量的井壁撑板至井底位置,为井壁辅助提供支撑能力防止压溃。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明的基座一视角立体结构示意图;
图3为本发明的基座仰视视角立体结构示意图;
图4为本发明的双面齿圈立体结构示意图;
图5为本发明的弧形齿门立体结构示意图;
图6为本发明的图5的A区局部放大立体结构示意图;
图7为本发明的摇臂立体结构示意图;
图8为本发明的第一套环立体结构示意图;
图9为本发明的第一环形导轨立体结构示意图;
图10为本发明的下壳体立体结构示意图。
图中:1、基座;101、防尘罩;102、支撑脚;103、连接槽;104、螺栓;2、上壳体;3、弧形齿门;301、止口槽;302、止口;4、伺服电机;5、主动齿轮;6、双面齿圈;7、从动齿轮;8、摇臂;801、第一滚轮;802、第二滚轮;9、第一套环;10、第二套环;1001、连接板;11、第一环形导轨;1101、加强筋;12、下壳体;1201、第二环形导轨;13、井壁撑板;1301、凸缘;1302、凹合槽;14、支架;15、配电柜;1501、指纹锁。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-10,本发明提供一种技术方案:一种地下水监测用井口保护装置,包括基座1和配电柜15,基座1的内侧壁焊接有上壳体2,上壳体2的下表面焊接有第一套环9,第一套环9的内侧壁通过销轴铰接有五个弧形齿门3,弧形齿门3的内侧壁通过销轴铰接有下壳体12,第一套环9的销轴外表面焊接有从动齿轮7,从动齿轮7的轮齿啮合与双面齿圈6的内齿,双面齿圈6的外齿啮合有主动齿轮5,主动齿轮5的内侧壁焊接于伺服电机4的输出轴,伺服电机4的外表面安装于基座1的内侧壁,从动齿轮7的传动轴焊接有摇臂8,摇臂8的内侧壁与下壳体12和弧形齿门3的销轴铰接,基座1的内侧壁下部焊接有第二套环10,第二套环10的内侧壁焊接有五个连接板1001,连接板1001的外表面焊接有第一环形导轨11,下壳体12的下表面焊接有五个井壁撑板13,井壁撑板13的上表面开设有凹合槽1302,井壁撑板13的下表面一体成型有凸缘1301,凸缘1301的外表面与凹合槽1302的内侧壁相适配,配电柜15的外表面安装有指纹锁1501,配电柜15的电性输出端与伺服电机4的电性输入端电性连接。
本实施例中,具体的:基座1的外表面设有支架14,支架14的外表面与配电柜15的外表面通过螺钉螺纹连接;支架14位于基座1及其余机构的外部,并配合于地面,工作人员可以根据实际场地情况在钢架外部安装防雨板或警示牌等装置。
本实施例中,具体的:基座1的下表面焊接有支撑脚102,支撑脚102的内侧壁螺纹连接有螺栓104,支撑脚102的外表面环形均匀开设有连接槽103;将基座1的支撑脚102放入预先挖好的地面地基之中,并使用螺栓104将整体装置固定于地面,并通过向连接槽103内注入水泥并没过地基达到井口固定的需求。
本实施例中,具体的:双面齿圈6的下表面通过轴承与基座1的内侧壁转动连接,基座1的内侧壁上部焊接有防尘罩101,基座1为双面齿圈6提供支撑作用,并且外部布置的防尘罩101可以为双面齿圈6挡尘,防止轮系机构产生磨砺磨损的同时,还可以防止人员在外部破坏双面齿圈6。
本实施例中,具体的:弧形齿门3的外表面一体成型有止口槽301,弧形齿门3的外表面一体成型有止口302,止口302的外表面与止口槽301的内侧壁相适配;弧形齿门3关闭时,每一个弧形齿门3的止口槽301会与另一个弧形齿门3的止口302进行适配对接,最终实现井口的全面密闭封死。
本实施例中,具体的:摇臂8的下表面通过轴承转动连接有第一滚轮801,摇臂8的下表面通过轴承转动连接有第二滚轮802,第一环形导轨11的内侧壁与第二滚轮802的外表面相适配,下壳体12的外表面开设有第二环形导轨1201,第二环形导轨1201的内侧壁与第一滚轮801的外表面相适配,第一环形导轨11的内侧壁焊接有五个加强筋1101,加强筋1101的外表面与下壳体12的外表面焊接;在五组弧形齿门3以及摇臂8开启的过程中,摇臂8自身会依靠第一滚轮801与第二滚轮802分别配合基座1的第一环形导轨11,以及下壳体12的第二环形导轨1201,实现铰接过程中的下部支撑与分担压力的作用,并且下壳体12依靠五组加强筋1101与基座1的内侧壁底部进行连接,实现装置的正常运行与支撑作用。
本实施例中,具体的:伺服电机4的具体型号为HFF80B4B5;指纹锁1501的具体型号为PL-P2Z。
另外本发明还提供一种地下水监测用井口保护装置的使用方法,具体包括以下步骤:
S1、将整体装置安装于井口、井壁及地面地基之中,首先将基座1的支撑脚102放入预先挖好的地面地基之中,并使用螺栓104将整体装置固定于地面,并通过向连接槽103内注入水泥并没过地基达到井口固定的需求,同时根据不同井壁的深度,在下壳体12的下方环形连接五组井壁撑板13结构,并且每个井壁撑板13之间通过凸缘1301及凹合槽1302结构头尾相接,连接至井底;
S2、使用时,通过指纹锁1501打开配电柜15,控制伺服电机4启动,伺服电机4的输出轴带动主动齿轮5旋转,从而啮合带动双面齿圈6旋转,而双面齿圈6的内齿会啮合五个从动齿轮7旋转,并带动与其焊接的摇臂8进行定角旋转;
S3、期间,摇臂8会依靠销轴结构带动弧形齿门3向上壳体2的内壁旋转伸缩,并且该销轴机构与下壳体12的配合为弧形齿门3的上表面与下表面形成了限位作用,同时弧形齿门3自身会依靠另一个位置的销轴结构与第一套环9及上壳体2配合,五组弧形齿门3同时进行工作,实现上壳体2的内侧壁开启;
S4、在五组弧形齿门3以及摇臂8开启的过程中,摇臂8自身会依靠第一滚轮801与第二滚轮802分别配合基座1的第一环形导轨11,以及下壳体12的第二环形导轨1201,实现铰接过程中的下部支撑与分担压力的作用;
S5、而通过配电柜15控制伺服电机4反转,反向履行S3至S4的步骤将五组弧形齿门3关闭时,每一个弧形齿门3的止口槽301会与另一个弧形齿门3的止口302进行适配对接,最终实现井口的全面密闭封死。
本实施例中,具体的:在S3中,下壳体12依靠五组加强筋1101与基座1的内侧壁底部进行连接,实现装置的正常运行与支撑作用。
工作原理或者结构原理:利用主动齿轮5、五组从动齿轮7以及双面齿圈6所组成的轮系系统,配合摇臂8、第一套环9之间的机械联动,在主动齿轮5旋转时,啮合带动双面齿圈6旋转,而双面齿圈6的内齿会啮合五个从动齿轮7旋转,并带动与其焊接的摇臂8进行定角旋转,而摇臂8会依靠销轴结构带动弧形齿门3向上壳体2的内壁旋转伸缩,并且该销轴机构与下壳体12的配合为弧形齿门3的上表面与下表面形成了限位作用,同时弧形齿门3自身会依靠另一个位置的销轴结构与第一套环9及上壳体2配合,五组弧形齿门3同时进行工作,实现上壳体2的内侧壁开启;
工作人员可以使用指纹锁1501配合配电柜15实现防盗控制,并且所有传动机构位于整体装置内部,外部弧形齿门3的无缝配合可以有效防止人为撬动破坏,从而达到有效保护井口的需求,并且摇臂8自身会依靠第一滚轮801与第二滚轮802分别配合基座1的第一环形导轨11,以及下壳体12的第二环形导轨1201,实现铰接过程中的下部支撑与分担压力的作用,保证了整体传动机构的高强度承载与运行寿命,满足经济性需求以及使用需求;
同时工作人员还可以根据不同井壁的深度,在下壳体12的下方环形连接五组井壁撑板13结构,并且每个井壁撑板13之间通过凸缘1301及凹合槽1302结构头尾相接,连接至井底,为井壁辅助提供支撑能力防止压溃。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种地下水监测用井口保护装置,包括基座(1)和配电柜(15),其特征在于:所述基座(1)的内侧壁焊接有上壳体(2),所述上壳体(2)的下表面焊接有第一套环(9),所述第一套环(9)的内侧壁通过销轴铰接有五个弧形齿门(3),所述弧形齿门(3)的内侧壁通过销轴铰接有下壳体(12),所述第一套环(9)的销轴外表面焊接有从动齿轮(7),所述从动齿轮(7)的轮齿啮合与双面齿圈(6)的内齿,所述双面齿圈(6)的外齿啮合有主动齿轮(5),所述主动齿轮(5)的内侧壁焊接于伺服电机(4)的输出轴,所述伺服电机(4)的外表面安装于所述基座(1)的内侧壁,所述从动齿轮(7)的传动轴焊接有摇臂(8),所述摇臂(8)的内侧壁与所述下壳体(12)和所述弧形齿门(3)的销轴铰接,所述基座(1)的内侧壁下部焊接有第二套环(10),所述第二套环(10)的内侧壁焊接有五个连接板(1001),所述连接板(1001)的外表面焊接有第一环形导轨(11),所述下壳体(12)的下表面焊接有五个井壁撑板(13),所述井壁撑板(13)的上表面开设有凹合槽(1302),所述井壁撑板(13)的下表面一体成型有凸缘(1301),所述凸缘(1301)的外表面与所述凹合槽(1302)的内侧壁相适配,所述配电柜(15)的外表面安装有指纹锁(1501),所述配电柜(15)的电性输出端与所述伺服电机(4)的电性输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种地下水监测用井口保护装置,其特征在于:所述基座(1)的外表面设有支架(14),所述支架(14)的外表面与所述配电柜(15)的外表面通过螺钉螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的一种地下水监测用井口保护装置,其特征在于:所述基座(1)的下表面焊接有支撑脚(102),所述支撑脚(102)的内侧壁螺纹连接有螺栓(104),所述支撑脚(102)的外表面环形均匀开设有连接槽(103)。
4.根据权利要求3所述的一种地下水监测用井口保护装置,其特征在于:所述双面齿圈(6)的下表面通过轴承与所述基座(1)的内侧壁转动连接,所述基座(1)的内侧壁上部焊接有防尘罩(101)。
5.根据权利要求4所述的一种地下水监测用井口保护装置,其特征在于:所述弧形齿门(3)的外表面一体成型有止口槽(301),所述弧形齿门(3)的外表面一体成型有止口(302),所述止口(302)的外表面与所述止口槽(301)的内侧壁相适配。
6.根据权利要求5所述的一种地下水监测用井口保护装置,其特征在于:所述摇臂(8)的下表面通过轴承转动连接有第一滚轮(801),所述摇臂(8)的下表面通过轴承转动连接有第二滚轮(802),所述第一环形导轨(11)的内侧壁与所述第二滚轮(802)的外表面相适配,所述下壳体(12)的外表面开设有第二环形导轨(1201),所述第二环形导轨(1201)的内侧壁与所述第一滚轮(801)的外表面相适配,所述第一环形导轨(11)的内侧壁焊接有五个加强筋(1101),所述加强筋(1101)的外表面与所述下壳体(12)的外表面焊接。
7.根据权利要求6所述的地下水监测用井口保护装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将整体装置安装于井口、井壁及地面地基之中,首先将基座(1)的支撑脚(102)放入预先挖好的地面地基之中,并使用螺栓(104)将整体装置固定于地面,并通过向连接槽(103)内注入水泥并没过地基达到井口固定的需求,同时根据不同井壁的深度,在下壳体(12)的下方环形连接五组井壁撑板(13)结构,并且每个井壁撑板(13)之间通过凸缘(1301)及凹合槽(1302)结构头尾相接,连接至井底;
S2、使用时,通过指纹锁(1501)打开配电柜(15),控制伺服电机(4)启动,伺服电机(4)的输出轴带动主动齿轮(5)旋转,从而啮合带动双面齿圈(6)旋转,而双面齿圈(6)的内齿会啮合五个从动齿轮(7)旋转,并带动与其焊接的摇臂(8)进行定角旋转;
S3、期间,摇臂(8)会依靠销轴结构带动弧形齿门(3)向上壳体(2)的内壁旋转伸缩,并且该销轴机构与下壳体(12)的配合为弧形齿门(3)的上表面与下表面形成了限位作用,同时弧形齿门(3)自身会依靠另一个位置的销轴结构与第一套环(9)及上壳体(2)配合,五组弧形齿门(3)同时进行工作,实现上壳体(2)的内侧壁开启;
S4、在五组弧形齿门(3)以及摇臂(8)开启的过程中,摇臂(8)自身会依靠第一滚轮(801)与第二滚轮(802)分别配合基座(1)的第一环形导轨(11),以及下壳体(12)的第二环形导轨(1201),实现铰接过程中的下部支撑与分担压力的作用;
S5、而通过配电柜(15)控制伺服电机(4)反转,反向履行S3至S4的步骤将五组弧形齿门(3)关闭时,每一个弧形齿门(3)的止口槽(301)会与另一个弧形齿门(3)的止口(302)进行适配对接,最终实现井口的全面密闭封死。
8.根据权利要求7所述的一种地下水监测用井口保护装置的使用方法,其特征在于:在所述S3中,下壳体(12)依靠五组加强筋(1101)与基座(1)的内侧壁底部进行连接,实现装置的正常运行与支撑作用。
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