CN113376647A - 一种炮孔测量辅助设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种炮孔测量辅助设备及其使用方法，属于炮孔测量技术领域。所述炮孔测量辅助设备包括：支撑结构；中心轴，其转动设置于所述支撑结构的中心；齿轮定心机构，其固连于所述中心轴，转动所述中心轴带动所述齿轮定心机构转动以确定炮孔的中心。所述炮孔测量辅助设备及其使用方法操作简单方便，能够准确快速地确定炮孔的中心，提高了炮孔测量精确度。
Description
技术领域
本发明涉及炮孔测量技术领域，特别涉及一种炮孔测量辅助设备及其使用方法。
背景技术
目前，爆破技术已经广泛地应用于露天矿山、铁路、公路、采石场等场所，钻孔工作是爆破工程的一个重要环节，爆破时需要钻出放置炸药和雷管的炮孔，炮孔的深度对后续的爆破有较大的影响。在地下矿山复杂工况条件下，炮孔的稳定性成为制约地下矿山生产爆破的一个重要因素，由于铁矿存在炮孔长期空置的情况，当炮孔受到岩体条件、施工扰动等众多因素影响的时候，会产生严重的堵孔、缩孔等情况，阻碍矿山爆破工作的效率的提高，所以利用激光测距技术实现地下矿炮孔快速测量与塌孔炮孔快速准确识别，确定炮孔中心和炮孔的深度是关键问题。
而现有的炮孔测量辅助设备及其使用方法，测量的精确度较差，准确性和效率都不高，测量时不够稳定，操作较为繁琐，不能为爆破提供准确的数据支撑，爆破效果不好控制。
发明内容
为了解决现有技术存在的炮孔测量精确度较差、准确性和效率低、测量时稳定性差以及操作较为繁琐等技术问题，本发明提供了一种炮孔测量辅助设备及其使用方法，其操作简单方便，能够准确快速地确定炮孔的中心，提高了炮孔测量精确度。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种炮孔测量辅助设备，用于辅助激光测距仪测量炮孔深度和倾斜角度，所述炮孔测量辅助设备包括包括支撑结构、中心轴和齿轮定心机构；
所述中心轴转动设置于所述支撑结构的中心；
所述齿轮定心机构固连于所述中心轴，转动所述中心轴带动所述齿轮定心机构转动以确定炮孔的中心。
进一步的，所述齿轮定心机构包括固连于所述中心轴的中心齿轮一和中心齿轮二，以及沿所述中心齿轮一周向设置的若干个周围齿轮一和沿所述中心齿轮二周向设置的若干个周围齿轮二，所述周围齿轮一与周围齿轮二的数量相等，对应位置的周围齿轮一和周围齿轮二通过U型件固连。
优选的，所述U型件的外部固定安装有NBR泡棉套。
优选的，所述周围齿轮一和周围齿轮二均与固设于支撑结构的销轴滑动连接。
进一步的，所述支撑结构包括设置于中心齿轮一上方的圆盘件一、设置于中心齿轮一下方的圆盘件二、设置于中心齿轮二上方的圆盘件三、设置于中心齿轮二下方的圆盘件四、固连于圆盘件二和圆盘件三之间的套筒一以及固连于圆盘件四下方的套筒二，激光测距仪的探头设置于圆盘件一的顶部中心。
一种炮孔测量辅助设备的使用方法，包括如下步骤：
S1、将套筒二固定，逆时针转动中心轴，中心轴带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的U型件做逆时针的圆周运动，U型件所形成的半径最小时，将支撑结构和齿轮定心机构伸入炮孔内；
S2、顺时针旋转中心轴，中心轴带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的U型件做顺时针的圆周运动，U型件所形成的半径不断变大直到U型件均与炮孔内壁贴合，使激光测距仪的探头位于炮孔中心。
进一步的，所述S2之后还设置有步骤S3：
操作激光测距仪的显示屏，对激光测距仪进行校准，校准调整完毕后，对炮孔深度和倾斜角度进行测量，并在显示屏上读取炮孔深度和倾斜角度数据。
进一步的，所述步骤S3之后还设置有步骤S4：
逆时针转动中心轴，中心轴带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的U型件做逆时针的圆周运动，U型件所形成的半径不断变小，U型件所形成的半径最小时，将支撑结构和齿轮定心机构从炮孔内取出。
进一步的，所述U型件所形成的半径最小为U型件均与圆盘件二和圆盘件三接触时的位置，圆盘件二和圆盘件三对U型件进行限位。
本发明的有益效果：
本发明结构简单、操作方便，在进行炮孔测量时，通过对支撑结构进行固定，转动中心轴带动齿轮定心机构转动，使U型件与炮孔内壁贴合，能够准确快速的确定炮孔的中心，使用方便简单，增加测量的效率和准确性。
本发明的其他特征和优点将在下面的具体实施方式中部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种炮孔测量辅助设备一个角度的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种炮孔测量辅助设备另一个角度的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的中心轴与齿轮定心机构安装的示意图；
图4是本发明实施例提供的3个U型件所形成的半径最小时齿轮定心机构的俯视示意图；
图5是本发明实施例提供的3个U型件所形成的半径最大时齿轮定心机构的俯视示意图；
图6是本发明实施例提供的一种炮孔测量辅助设备进行地下矿炮孔测量时的示意图。
说明书附图中的附图标记包括：
1-中心轴，2-中心齿轮一，3-中心齿轮二，4-周围齿轮一，5-周围齿轮二，6-U型件，7-NBR泡棉套，8-销轴，9-圆盘件一，10-圆盘件二，11-圆盘件三，12-圆盘件四，13-套筒一，14-套筒二，15-探头，16-显示屏，17-测杆。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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“一”、“二”、“三”、“四”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，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
为了解决现有技术存在的问题，如图1至图2所示，本发明提供了一种炮孔测量辅助设备，用于辅助激光测距仪测量炮孔深度和倾斜角度，炮孔测量辅助设备包括支撑结构、中心轴1和齿轮定心机构；
中心轴1，其转动设置于支撑结构的中心；
齿轮定心机构固连于中心轴1，转动中心轴1带动齿轮定心机构转动以确定炮孔的中心。
如图3所示，齿轮定心机构包括固连于中心轴1的中心齿轮一2和中心齿轮二3，以及沿中心齿轮一2周向设置的3个周围齿轮一4和沿中心齿轮二3周向设置的3个周围齿轮二5，并且对应位置的周围齿轮一4和周围齿轮二5通过U型件6固连。本实施例中，中心齿轮一2和中心齿轮二3分别固定连接于中心轴1的上部和下部，周围齿轮一与周围齿轮二均设置有3个，3个周围齿轮一4沿中心齿轮一2的周向均匀设置，并均与中心齿轮一2啮合，实现外啮合方式传动；3个周围齿轮二5沿中心齿轮二3的周向均匀设置，并均与中心齿轮二3啮合，实现外啮合方式传动；中心齿轮一2、中心齿轮二3、3个周围齿轮一4、3个周围齿轮二5和U型件6组成的传动系统为齿轮定心机构，优选的，中心齿轮一2、中心齿轮二3、周围齿轮一4和周围齿轮二5的模数相等。3个周围齿轮一4和3个周围齿轮二5的上下位置分别对应，即每对周围齿轮一4和周围齿轮二5同轴设置，而且每对周围齿轮一4和周围齿轮二5均通过U型件6固定连接。实际使用时，通过转动中心轴1，使得中心齿轮一2和中心齿轮二3转动，再通过周围齿轮一4和周围齿轮二5带动U型件6做圆周运动，3个U型件6所形成的半径最小时，3个U型件6均与圆盘件接触限位；3个U型件6所形成的半径不断变大进行炮孔测量时，U型件6与炮孔内壁贴合限位，机械限位简单易操作，能够准确的确定炮孔的中心，提高测量的准确性。
作为优选实施例，U型件6的外部固定安装有NBR泡棉套7，3个U型件6在3个方向与炮孔内壁贴合，三点定心，定位稳定，通过U型件6固定安装的NBR泡棉套7，使其与炮孔内壁接触面大，柔性定位。
作为优选实施例，周围齿轮一4和周围齿轮二5均与固设于支撑结构的销轴8滑动连接。本实施例中，周围齿轮一4和周围齿轮二5均与销轴8滑动连接，与周围齿轮一4滑动连接的销轴8固连于圆盘件一9和圆盘件二10，与周围齿轮二5滑动连接的销轴8固连于圆盘件三11和圆盘件四12。
本发明中，支撑结构包括设置于中心齿轮一2上方的圆盘件一9、设置于中心齿轮一2下方的圆盘件二10、设置于中心齿轮二3上方的圆盘件三11、设置于中心齿轮二3下方的圆盘件四12、固连于圆盘件二10和圆盘件三11之间的套筒一13以及固连于圆盘件四12下方的套筒二14，激光测距仪的探头15设置于圆盘件一9的顶部中心，炮孔测量辅助设备使激光测距仪的探头15位置与炮孔中心位置重合，测量更加准确。本实施例中，套筒一13的两端分别与圆盘件二10和圆盘件三11固连，套筒二14的顶端与圆盘件四12的下方固连。
如图4和图5所示，本实施例中一种炮孔测量辅助设备的使用方法，包括如下步骤：
S1、将套筒二14固定，逆时针转动中心轴1，中心轴1带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的3个U型件6均做逆时针的圆周运动，3个U型件6所形成的半径最小时，将支撑结构和齿轮定心机构伸入炮孔内；具体使用时，手握套筒二14进行固定即可；
S2、顺时针旋转中心轴1，中心轴1带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的3个U型件6均做顺时针的圆周运动，3个U型件6所形成的半径不断变大直到3个U型件6均与炮孔内壁贴合(即3个U型件6所形成的半径最大时)，使激光测距仪的探头15位于炮孔中心；
S3、操作激光测距仪的显示屏16，对激光测距仪进行校准，校准调整完毕后，对炮孔深度和倾斜角度进行测量，并在显示屏16上读取炮孔深度和倾斜角度数据，具体的，为保证激光测距仪的精准度，在关机状态下，通过操作激光测距仪的显示屏16，对激光测距仪进行校准，调整完毕后，保存校准结果，然后对炮孔深度和倾斜角度进行测量，显示屏16上显示炮孔深度和倾斜角度数据，通过激光测距仪的记录存储功能，将当前测量有效的数据存储到仪器内存中，测量结束后，也可以通过显示屏16查看存储在激光测距仪存储器中的数据；
S4、逆时针转动中心轴1，中心轴1带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的3个U型件6均做逆时针的圆周运动3个U型件6所形成的半径不断变小，3个U型件6所形成的半径最小时，将支撑结构和齿轮定心机构从炮孔内取出。
本发明中，3个U型件6所形成的半径最小，为3个U型件6均与圆盘件二10和圆盘件三11接触时的位置，圆盘件二10和圆盘件三11对3个U型件6进行限位。
如图6所示，本发明在实际使用时，可以根据巷道的高度，可以通过测杆17分别对中心轴1和套筒二14进行拼接加长，方便套筒二14的握持和中心轴1的旋转，图中β为炮孔倾斜角度。
本发明中，激光测距仪采用现有技术，激光测距仪安装于炮孔测量辅助设备，对激光测距仪的探头15定心，以精确地测量炮孔深度，具体的，激光测距仪包括电连接的探头15和显示屏16，其中，激光测距仪的探头15固定安装于圆盘件一9的顶部中心，探头15内部集成非球面光学聚焦镜和半导体激光二极管，有效发射接收率提升30％，光线畸变少于1％，非球面光学聚焦镜为毫米级光学系统，且分光镜头采用自由曲面光学技术，增强反射光学接收，近距离测量更准确，探头15与速算芯片和蓄电池电连接，速算芯片采用滤波算法，对系统状态进行评估的算法，有效过滤干扰信号和环境干扰，使数据更准确；激光测距仪的显示屏16用于手持操作，显示屏16集成了控制面板、充电接口和数据传输口，为了方便携带，显示屏16还可以与圆盘件四12活动连接，在测量时可取下来，手持显示屏16，而且显示屏16设置有启动开关，一键启动进行测量，不需要测量时，则安装到圆盘件四12上。圆盘件一9、圆盘件二10、圆盘件三11和圆盘件四12均开孔用于线路连接，线路连接为探头15和显示屏16之间电路连接。激光测距仪本身具有自助校准功能，激光测距仪校准调整完毕后，保存校准结果，在实际测量时，通过炮孔测量辅助设备将激光测距仪的探头15送入炮孔，对炮孔深度和倾斜角度进行测量，使得测量更加精确，通过激光测距仪的记录存储功能，将当前测量有效的数据存储到激光测距仪中，方便数据记录，还可以通过激光测距仪显示屏16直接读取炮孔深度和倾斜角度数据，使测量炮孔深度的操作更加直观简单。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨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，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种炮孔测量辅助设备，其特征在于，包括支撑结构、中心轴和齿轮定心机构；
所述中心轴转动设置于所述支撑结构的中心；
所述齿轮定心机构固连于所述中心轴，转动所述中心轴带动所述齿轮定心机构转动以确定炮孔的中心。
2.根据权利要求1所述的炮孔测量辅助设备，其特征在于，所述齿轮定心机构包括固连于所述中心轴的中心齿轮一和中心齿轮二，以及沿所述中心齿轮一周向设置的若干个周围齿轮一和沿所述中心齿轮二周向设置的若干个周围齿轮二，所述周围齿轮一与周围齿轮二的数量相等，对应位置的周围齿轮一和周围齿轮二通过U型件固连。
3.根据权利要求2所述的炮孔测量辅助设备，其特征在于，所述U型件的外部固定安装有NBR泡棉套。
4.根据权利要求2所述的炮孔测量辅助设备，其特征在于，所述周围齿轮一和周围齿轮二均与固设于支撑结构的销轴滑动连接。
5.根据权利要求2所述的炮孔测量辅助设备，其特征在于，所述支撑结构包括设置于中心齿轮一上方的圆盘件一、设置于中心齿轮一下方的圆盘件二、设置于中心齿轮二上方的圆盘件三、设置于中心齿轮二下方的圆盘件四、固连于圆盘件二和圆盘件三之间的套筒一以及固连于圆盘件四下方的套筒二。
6.权利要求2所述的炮孔测量辅助设备的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将套筒二固定，逆时针转动中心轴，中心轴带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的U型件做逆时针的圆周运动，U型件所形成的半径最小时，将支撑结构和齿轮定心机构伸入炮孔内；
S2、顺时针旋转中心轴，中心轴带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的U型件做顺时针的圆周运动，U型件所形成的半径不断变大直到U型件与炮孔内壁贴合。
7.根据权利要求6所述的炮孔测量辅助设备的使用方法，其特征在于，所述S2之后还设置有步骤S3：
操作激光测距仪的显示屏，对激光测距仪进行校准，校准调整完毕后，对炮孔深度和倾斜角度进行测量，并在显示屏上读取炮孔深度和倾斜角度数据。
8.根据权利要求7所述的炮孔测量辅助设备的使用方法，其特征在于，所述步骤S3之后还设置有步骤S4：
逆时针转动中心轴，中心轴带动齿轮定心机构转动，齿轮定心机构的U型件做逆时针的圆周运动，U型件所形成的半径不断变小，U型件所形成的半径最小时，将支撑结构和齿轮定心机构从炮孔内取出。
9.根据权利要求6-8任意一项所述的炮孔测量辅助设备的使用方法，其特征在于，所述U型件所形成的半径最小为U型件与圆盘件二和圆盘件三接触时的位置，圆盘件二和圆盘件三对U型件进行限位。
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