CN115405289A - 一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法，属于钻孔轨迹自动测量技术领域，包括密封框，透明膜、限位控制条、柔性密封套以及清理组件，所述密封框设置在触摸屏上，透明膜左右滑动穿插在密封框上并位于触摸屏的上方，工作时，隔着透明膜操控触摸屏，所述柔性密封套密封连接在限位控制条与密封框之间并套设在透明膜上。该煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法同时对硬件和软件进行优化，既提高了转杆计数的精确度，又提高了触摸屏使用的便利度和精确度，有效避免了粉尘、水汽等因素影响触摸屏的使用，同时还具有结构简单、操作方便的优点，为井下钻孔施工现场工作提供了有利的条件。

Description

一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及钻孔轨迹自动测量技术领域，具体为一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法。

背景技术

钻孔施工是煤矿瓦斯抽采、探水等工作的重要施工环节,，随着智慧矿山建设步伐加快，矿山实景模型搭建是必不可少的，在长距离钻孔中，钻孔的轨迹并非是一条平滑的直线，需要利用轨迹测量装置对钻孔的轨迹走向进行测量，最终钻孔轨迹等基础数据进入矿山实景模型，以完善模型信息。

目前，矿用钻孔轨迹测量装置通常同步采用防爆手机，预装App程序控制使用，可以实现开孔定向和轨迹测量的功能，但现有的测量装置通常无法自动计量钻杆数量，且煤矿井下钻孔施工场地的环境极度脏差，利用防爆手机操作往往会因为粉尘、水汽等不利因素，导致触摸屏控制不流畅和操作感差等问题，而且井下紧张的环境，容易漏记数据。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置由以下具体技术手段所达成：包括密封框，所述密封框设置在触摸屏上，透明膜，所述透明膜左右滑动穿插在密封框上并位于触摸屏的上方，工作时，隔着透明膜操控触摸屏，限位控制条，所述限位控制条分别连接在透明膜的左右两端，柔性密封套，所述柔性密封套密封连接在限位控制条与密封框之间并套设在透明膜上，清理组件，所述清理组件用于在透明膜滑动的过程中对其表面进行清理；临时固定件，所述临时固定件用于临时将限位控制条与密封框固定连接在一起。

优选技术方案一：所述密封框包括上连接框和下连接框，上连接框包括前后对称的横框条和左右对称的纵框条，横框条左右两端向下倾斜，且横框条相对的面上开设有带限位口的滑槽，透明膜的前后两端分别穿过相应的限位口位于相应的滑槽内，且透明膜的前后端面上均连接有柔性限位条，柔性限位条沿着滑槽滑动，横框条上开设有供透明膜滑动的通槽。

优选技术方案二：所述清理组件包括刮框和带有下压凸起的滑动架，刮框左右限位转动连接在密封框内且位于透明膜的上方，刮框包括两个刮口，两个刮口相对设置，滑动架前后滑动连接在密封框内且位于刮框的上方，滑动架上的下压凸起呈左右错开分布。

优选技术方案三：所述下连接框包括底部的主框体和侧面的侧框架，侧框架由前后左右四个方向分布在主框体上且侧框架上均设置有卡口，上连接框上设置有与卡口相对应的卡块，其中左右方位的侧框架固定连接在主框架上，前后方位的侧框架限位转动连接在主框架上。

优选技术方案四：所述临时固定件为若干磁吸件，若干磁吸件分别设置在密封框的左右两侧以及底部，限位控制条在吸力的作用下与磁吸件相连接。

优选技术方案五：所述密封框的左右两侧设置有向下倾斜的延伸架，左右两侧的磁性件连接在延伸架的下端部上。

优选技术方案六：所述密封框上设置有上宽下窄的密封边条。

一种煤矿用钻孔轨迹自动测量控制方法，采用一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置配合完成，包括如下步骤：S1:数据采集，通过压力采集单元采集相应执行部件的实时压力并转换成信号数据传送至数据解算板；

S2：数据分析；数据解算板收到信号后判断是否同时成立，是则发送轨迹采集指令并记数，否则直接结束不计数。

本发明具备以下有益效果：1、该煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法同时对硬件和软件进行优化，既提高了转杆计数的精确度，又提高了触摸屏使用的便利度和精确度，有效避免了粉尘、水汽等因素影响触摸屏的使用，同时还具有结构简单、操作方便的优点，为井下钻孔施工现场工作提供了有利的条件。

2、该煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法通过刮框、滑动架以及下压凸起的组合作用，不仅透明膜对进入密封存放腔内的区域进行清理，同时对由密封存放腔内抽出的区域进行二次清理，确保透明膜由存放腔内抽拉出来的区域保持洁净的状态，且整个清理组件结构简单，操作便利。

3、该煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法通过上连接框、下连接框、卡口、卡块以及密封边条的组合作用，提高了密封框拆卸的便利度，同时提高了密封罩的密封性。

4、该煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法通过柔性密封套、限位结以及抽拉绳的组合作用，在一定程度上将柔性密封套规律的堆叠在一起，相应的提高了本发明使用的便利度，

5、该煤矿用钻孔轨迹自动测量装置及其控制方法通过临时固定件和限位控制条的组合作用，根据情况对限位控制条进行临时固定，提高了透明膜抽拉过程的便利度。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明清理组件局部结构示意图。

图3为本发明清理组件的平面结构示意图。

图4为本发明密封框的结构示意图。

图5为本发明图4中A处的放大图。

图6为本发明横框条的剖视结构示意图。

图7为本发明纵框条的剖视结构示意图。

图8为本发明底部的磁吸件与限位控制条连接状态结构示意图。

图中：1、密封框；101、上连接框；102、下连接框；2、透明膜；3、限位控制条；4、柔性密封套；5、清理组件；51、刮框；52、滑动架；6、临时固定件；7、限位口；8、滑槽；9、柔性限位条；10、通槽；11、卡口；12、卡块；13、延伸架；14、密封边条。

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。

请参阅图1，一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，包括密封框1、透明膜2、限位控制条3、柔性密封套4、清理组件5以及临时固定件6，密封框1设置在防爆手机的触摸屏上，透明膜2左右滑动穿插在密封框1上并位于触摸屏的上方，且透明膜2与密封框1组合在一起形成了一个密封罩罩在触摸屏上，隔着透明膜2操控触摸屏，限位控制条3分别连接在透明膜2的左右两端，柔性密封套4密封连接在限位控制条3与密封框1之间并套设在透明膜2上，如图1所示，左右两个柔性密封套4与限位控制条3和密封框1组合在一起构成了两个密封存放腔，清理组件5设置在密封框1上用于在透明膜2滑动至密封存放腔内之前对其其表面进行清理，临时固定件6用于临时将限位控制条3与密封框1固定连接在一起，如图1所示，初始状态下，左侧的限位控制条3通过临时固定件6连接在密封框1的左侧，此时，左侧的柔性密封套4堆叠在一起，而右侧则处于展开的状态，透明膜2部分区域覆盖在触摸屏上，部分区域收纳在右侧的密封存放腔内，当覆盖在触摸屏上方的透明膜2受到粉尘水汽污染而影响操作时，拉动左侧的限位控制条3，将触摸屏上方透明膜2抽拉至左侧的密封存放腔内，此时，右侧密封存放腔内的透明膜2相应的区域覆盖在触摸屏上，且透明膜2在抽拉的过程中，清理组件5会对其表面进行清理，使其保持干净的状态进入密封存放腔内，综上，本发明通过往复的抽拉透明膜2，并在抽拉的过程中，对其污染的区域进行清理，使透明膜2覆盖在触摸屏上的区域保持洁净的状态，可有效避免粉尘、水汽等物质附着在触摸屏表面上而影响触摸屏使用的流畅度以及操作感差等问题，进而使工作人员可以精确的操作触摸屏进行数据记录等工作，且本发明将触摸屏置于相对密封的环境下，有效避免了触摸屏与外部环境接触，可有效提高触摸屏的使用寿命。

参阅图1、图2和图3，清理组件5有两组，分别设置临近透明膜2临近进入密封存放腔的区域，清理组件5包括刮框51和带有下压凸起的滑动架52，如图2所示，下压凸起呈弧形状，刮框51左右限位转动连接在密封框1内且位于透明膜2的上方，刮框51包括两个刮口，两个刮口相对设置，滑动架52前后滑动连接在密封框1内且位于刮框51的上方，同时滑动架52的前后端均延伸至密封框1外，且两组清理组件5内的滑动架52通过连接杆连接在一起，两组清理组件5内的刮框51同步的做同向的转动，滑动架52上的下压凸起呈左右错开分布，当透明膜2向左抽拉的时候，如图3上方的视图所示，左侧滑动架52上左侧的下压凸起下压刮框51，使其左侧的刮口与透明膜2贴合对其表面进行刮除清理，与此同时，右侧滑动架52上左侧的下压凸起下压刮框51，使其左侧的刮口与透明膜2贴合，反之，如图3中下方的视图所示，当透明膜2向右抽拉的时候，相应滑动架52上右侧的下压凸起下压向右的刮框51，使相应刮框51上右侧的刮口与透明膜2贴合，综上，在抽拉透明膜2的过程中，不仅对进入密封存放腔内的区域进行清理，同时对由密封存放腔内抽出的区域进行二次清理，确保透明膜2由存放腔内抽拉出来的区域保持洁净的状态，且整个清理组件5结构简单，操作便利，只需前后推拉滑动架52即可，当透明膜2向左抽拉的时候，如图2所示，滑动架52上左侧的下压凸起位于刮框51的上方，而当透明膜2向右抽拉的时候，由前向后推滑动架52，先使其上左侧的下压凸起移出刮框51的上方的区域，紧接着，滑动架52右侧的下压凸起运动至相应刮框51的上方将其向下压，并使其右侧的刮口与透明膜2贴合，当透明膜2再次向左抽拉的时候，同理，由后向前推滑动架52，使左侧的下压凸起复位，其中，左侧的滑动架52通过连接杆与右侧的滑动架52固定连接在一起，只需要用手指相应的从前方或者从后方推动连接杆即可控制滑动架52的滑动，非常的简单便利，。

参阅图1和图4，密封框1包括上连接框101和下连接框102，二者可拆卸连接，上连接框101包括前后对称的横框条和左右对称的纵框条，横框条左右两端向下倾斜，刮框51的位置与横框条向下倾斜的区域相对应，左右两侧的清理组件5分别连接在横框条之间且呈相应的倾斜状，在清理粉尘水汽的时候，向下倾斜的状态，有助于清理物的下落。

参阅图1、图4、图6和图7，横框条相对的面上开设有带限位口7的滑槽8，纵框条上开设有供透明膜2左右滑动的通槽10，透明膜2的前后两端分别穿过相应的限位口7位于相应的滑槽8内，且透明膜2的前后端面上均连接有柔性限位条9，柔性限位条9沿着滑槽8滑动并对透明膜2进行限位，如图5所示，柔性限位条9在限位口7的限制下，可有效避免透明膜2在抽拉的过程中发生偏斜的情况，相应的提高了本发明使用过程中的稳定性和便利度，其中，通槽10的内顶面与透明膜2间隙分布，在透明膜2抽拉的过程中，不与通槽10的内顶面接触。

参阅图1、图4、图5、图6和图7，下连接框102包括底部的主框体和侧面的侧框架，侧框架由前后左右四个方向分布在主框体上且侧框架上均设置有卡口11，上连接框101上设置有与卡口11相对应的卡块12，其中左右方位的侧框架固定连接在主框架上，前后方位的侧框架限位转动连接在主框架上，在安装的过程中，先将上连接框101罩在触摸屏上，然后将下连接框102的内底面贴合防爆手机的内底面由前向后推送，在推送的过程中，左右侧框架上的卡口11滑动至上连接框101上相应的卡口11内，之后，向上转动前后侧框架，使其上的卡口11与上连接框101上的相应的卡块12扣接在一起，其中，上连接框101上设置有上宽下窄的密封边条14，密封边条14位于防爆手机与上连接框101之间，提高二者连接的密封性，且当前后侧框架上的卡口11与相应的卡块12口接在一起后，会进一步的压紧密封边条14。

参阅图1和图8，临时固定件6为若干磁吸件，若干磁吸件分别设置在密封框1的左右两侧以及底部，限位控制条3在吸力的作用下与磁吸件相连接，当透明膜2向左抽拉，左侧的限位控制条3与左侧的磁性件吸在一起，反之，右侧的限位控制条3与右侧的磁吸件吸在一起，进而对限位控制条3进行临时固定，其中，当透明膜2向左抽拉，左侧的柔性密封套4展开的时候，为了避免自然垂放的柔性密封套4影响触摸屏的操作，如图8所示，可将左侧的限位控制条3与底部的磁吸件吸在一起，进而提高了使用的便利度。

参阅图1，密封框1的左右两侧设置有向下倾斜的延伸架13，左右两侧的磁性件连接在延伸架13的下端部，延伸架13为堆叠的柔性密封套4提供了存放的空间。

此外，本发明还提供一种煤矿用钻孔轨迹自动测量控制方法，包括如下步骤：S1:数据采集，因钻机在执行钻杆螺纹扣接动作时，执行机构中的夹持器和卡盘须为持续供油保压夹紧的状态，同时液压马达为正转进优保压状态，所以通过压力采集单元采集夹持器、卡盘以及液压马达这三个执行机构的压力并转换成信号数据传送至数据解算板；

S2：数据分析；数据解算板收到信号后判断上述三个信号是否同时成立，成立则自动向防爆手机发送轨迹采集指令，钻杆计数结果+1，不成立则直接结束不计数。

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)

1.一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，其特征在于：包括密封框(1)，所述密封框(1)设置在触摸屏上；

透明膜(2)，所述透明膜(2)左右滑动穿插在密封框(1)上并位于触摸屏的上方，工作时，隔着透明膜(2)操控触摸屏；

限位控制条(3)，所述限位控制条(3)分别连接在透明膜(2)的左右两端；

柔性密封套(4)，所述柔性密封套(4)密封连接在限位控制条(3)与密封框(1)之间并套设在透明膜(2)上；

清理组件(5)，所述清理组件(5)用于在透明膜(2)滑动的过程中对其表面进行清理；

临时固定件(6)；所述临时固定件(6)用于临时将限位控制条(3)与密封框(1)固定连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，其特征在于：所述密封框(1)包括上连接框(101)和下连接框(102)，上连接框(101)包括前后对称的横框条和左右对称的纵框条，横框条左右两端向下倾斜，且横框条相对的面上开设有带限位口(7)的滑槽(8)，透明膜(2)的前后两端分别穿过相应的限位口(7)位于相应的滑槽(8)内，且透明膜(2)的前后端面上均连接有柔性限位条(9)，柔性限位条(9)沿着滑槽(8)滑动，横框条上开设有供透明膜(2)滑动的通槽(10)。

3.根据权利要求1或2所述的一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，其特征在于：所述清理组件(5)包括刮框(51)和带有下压凸起的滑动架(52)，刮框(51)左右限位转动连接在密封框(1)内且位于透明膜(2)的上方，刮框(51)包括两个刮口，两个刮口相对设置，滑动架(52)前后滑动连接在密封框(1)内且位于刮框(51)的上方，滑动架(52)上的下压凸起呈左右错开分布。

4.根据权利要求2所述的一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，其特征在于：所述下连接框(102)包括底部的主框体和侧面的侧框架，侧框架由前后左右四个方向分布在主框体上且侧框架上均设置有卡口(11)，上连接框(101)上设置有与卡口(11)相对应的卡块(12)，其中左右方位的侧框架固定连接在主框架上，前后方位的侧框架限位转动连接在主框架上。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，其特征在于：所述临时固定件(6)为若干磁吸件，若干磁吸件分别设置在密封框(1)的左右两侧以及底部，限位控制条(3)在吸力的作用下与磁吸件相连接。

6.根据权利要求5所述的一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，其特征在于：所述密封框(1)的左右两侧设置有向下倾斜的延伸架(14)，左右两侧的磁性件连接在延伸架(14)的下端部上。

7.根据权利要求1或4所述的一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置，其特征在于：所述密封框(1)上设置有上宽下窄的密封边条(15)。

8.一种煤矿用钻孔轨迹自动测量控制方法，其特征在于，采用一种煤矿用钻孔轨迹自动测量装置配合完成，包括如下步骤：

S1:数据采集，通过压力采集单元采集相应执行部件的实时压力并转换成信号数据传送至数据解算板；

S2：数据分析；数据解算板收到信号后判断是否同时成立，是则发送轨迹采集指令并记数，否则直接结束不计数。

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