CN115749743A - 一种露天矿智能孔深测定装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种露天矿智能孔深测定装置及其使用方法，包括支撑底座，支撑底座顶部对称固定连接有支撑板，两个支撑板之间转动连接有支撑辊，其中一个支撑板远离支撑辊的一侧固定连接有固定盒，固定盒内部设有与支撑辊配合使用的驱动机构，支撑辊表面固定连接有绕绳辊，绕绳辊表面缠绕有连接绳，连接绳远离绕绳辊的一端连接有吊环，吊环底部固定连接有连接板，连接板底部固定连接有连接盒，连接盒底部固定连接有浮板，浮板下方设有探测板，探测板与支撑柱之间设有探孔机构，连接盒内部对称设有支撑机构，本发明结构紧凑，提高了测量准确度的同时，还可以在孔洞有积水的情况，对孔洞的深度进行测量，还可以同步得到积水的深度。

Description

一种露天矿智能孔深测定装置及其使用方法

技术领域

本发明属于孔深测定装置技术领域，特别涉及一种露天矿智能孔深测定装置及其使用方法。

背景技术

露天矿是把覆盖在矿体上部及其周围的表土和围岩剥去，把废石运到排土场，从敞露的矿体上直接采掘矿石的矿场，在露天矿场中经常需要对孔洞的深度进行测量，这时就需要使用到孔深测定装置，但是现有的孔深测定装置大多是通过将配重块连接尼龙绳放入孔中进行测量，在配重物触底时收回通过测量下方尼龙绳的长度，来得到孔的深度，这种方式需要工作人员根据自身感觉来觉得配重物是否触底，误差较大，且当孔内有积水时，水的浮力可能会导致配重块无法触底，从而导致测量无法进行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种露天矿智能孔深测定装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种露天矿智能孔深测定装置，包括支撑底座，所述支撑底座顶部对称固定连接有支撑板，两个所述支撑板之间转动连接有支撑辊，其中一个支撑板远离支撑辊的一侧固定连接有固定盒，所述固定盒内部设有与支撑辊配合使用的驱动机构，所述支撑辊表面固定连接有绕绳辊，所述绕绳辊表面缠绕有连接绳，所述连接绳远离绕绳辊的一端连接有吊环，所述吊环底部固定连接有连接板，所述连接板底部固定连接有连接盒，所述连接盒底部固定连接有浮板，所述浮板下方设有探测板，所述探测板与支撑柱之间设有探孔机构，所述连接盒内部对称设有支撑机构。

作为本发明的一种优选方案，所述支撑底座顶部对称固定连接有第一固定板，两个所述第一固定板之间转动连接有第一转轴，所述第一转轴表面固定连接有与连接绳配合使用的限位辊，所述支撑底座顶部对称固定连接有第二固定板，两个所述第二固定板之间转动连接有第二转轴，所述第二转轴表面固定连接有编码器，所述第二转轴通过第一连接轴与限位辊固定连接。

作为本发明的一种优选方案，所述驱动机构包括一号电机，所述一号电机位于固定盒底部设置，所述一号电机输出端固定连接有一号蜗杆，所述一号蜗杆与固定盒内壁转动连接，所述一号蜗杆表面啮合连接有一号蜗轮，所述一号蜗轮内部固定连接有第二连接轴，所述第二连接轴与固定盒转动，所述第二连接轴与支撑辊固定连接。

作为本发明的一种优选方案，所述探孔机构包括二号电机，所述二号电机位于连接盒内部设置，所述二号电机输出端固定连接有一号螺纹杆，所述一号螺纹杆与支撑柱内壁转动连接，所述一号螺纹杆表面螺纹连接有一号移动板，所述一号移动板底部固定连接有连接柱，所述连接柱与探测板顶部固定连接，所述连接柱内壁滑动连接有限位板，所述限位板与一号螺纹杆转动连接。

作为本发明的一种优选方案，所述支撑机构包括三号电机，所述三号电机位于连接盒内部设置，所述三号电机输出端固定连接有二号蜗杆，所述二号蜗杆与连接盒内壁转动连接，所述二号蜗杆表面啮合连接有二号蜗轮，所述二号蜗轮内部固定连接二号螺纹杆，所述二号螺纹杆与连接盒内壁转动连接，所述二号螺纹杆表面螺纹连接有二号移动板，所述二号移动板远离三号电机的一侧对称固定连接有限位杆，所述限位杆远离二号移动板的一端固定连接有内撑板。

作为本发明的一种优选方案，所述浮板底部对称设有第一压力传感器，所述探测板底部设有第二压力传感器，所述支撑柱内壁顶部对称设有红外距离传感器。

作为本发明的一种优选方案，所述支撑底座下方对称设有万向自锁轮，所述万向自锁轮顶部固定连接有安装板，所述安装板顶部固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆输出端固定安装于支撑底座底部。

作为本发明的一种优选方案，所述支撑底座一侧固定连接有支撑杆，所述支撑杆远离支撑底座的一侧设有扶手。

作为本发明的一种优选方案，其中一个所述支撑板表面设有控制面板，所述控制面板与编码器、第一压力传感器、第二压力传感器、红外距离传感器、电动伸缩杆、一号电机、二号电机和三号电机均为电性连接。

一种露天矿智能孔深测定装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：先通过扶手将装置移动至需要测量深度的孔洞上，使探测板位于孔洞的正上方，然后通过控制电动伸缩杆带动支撑底座下移，使探测板位于孔洞口水平；

S2：启动一号电机带动一号蜗杆转动，一号蜗杆带动一号蜗轮转动，一号蜗轮通过第二连接轴带动支撑辊转动，支撑辊带动绕绳辊转动，进行放绳操作，因为重力的原因连接绳带动连接板下移，如果被测量的孔洞没有积水，探测板会首先触底，第二压力传感器得到压力信息，在这个过程中，连接绳会带动限位辊转动，限位辊同步带动编码器转动，通过编码器计算出连接绳下方长度的数据，从而得到孔洞的深度；

S3：如果被测量的孔洞有积水，浮板接触水面，第一压力传感器会感应的浮力，这时停止连接绳的下方，先启动三号电机带动二号蜗杆转动，二号蜗杆通过二号蜗轮带动二号螺纹杆转动，二号螺纹杆带动二号移动板移动，二号移动板通过限位杆带动内撑板移动，通过内撑板支撑到孔洞的内壁，对连接盒进行限位，防止一号螺纹杆和一号移动板出现同步转动的情况；

S4：启动二号电机带动一号螺纹杆转动，一号螺纹杆带动一号移动板移动，一号移动板通过连接柱带动探测板下移，直至探测板触底，通过红外距离传感器可以得到一号移动板移动的距离，通过与编码器得到的数据相加，再加上支撑柱的长度，即可得到孔洞的深度，同时红外距离传感器得到的数据加上支撑柱的长度可以得到孔洞内的水深。

本发明所达到的有益效果是：本发明结构紧凑，通过驱动机构带动支撑辊转动，支撑辊带动绕绳辊对连接绳进行下放，当被测孔洞内没有积水时，探测板会首先触底，通过连接绳下方的长度得到孔洞的深度，当被测孔洞内有积水时，在浮板接触水面时，停止连接绳的下方，先通过支撑机构对孔洞的内壁进行支撑，对连接盒进行固定，然后通过探孔机构带动探测板下移，直至接触到孔洞底部，通过探测板下移的距离与支撑柱的长度和连接绳下方的长度相加得到孔洞的深度；在整个过程中，第一压力传感器和第二压力传感器可以准确的感应孔洞的底部和积水的水面，使测量更加精准，同时红外距离传感器与编码器可以分别得出探测板下移的距离和连接绳下方的长度，方便计算出孔洞的深度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的正视剖面结构示意图；

图2是本发明的固定盒正视剖面结构示意图；

图3是本发明的连接盒与支撑柱正视剖面结构示意图；

图4是本发明的A处放大示意图。

图中：1、支撑底座；2、支撑板；3、支撑辊；4、驱动机构；41、一号电机；42、一号蜗杆；43、一号蜗轮；44、第二连接轴；5、探孔机构；51、二号电机；52、一号螺纹杆；53、一号移动板；54、连接柱；55、限位板；6、支撑机构；61、三号电机；62、二号蜗杆；63、二号蜗轮；64、二号螺纹杆；65、内撑板；66、二号移动板；67、限位杆；7、绕绳辊；8、连接绳；9、固定盒；10、第一固定板；11、第一转轴；12、限位辊；13、第二固定板；14、第二转轴；15、编码器；16、第一连接轴；17、连接板；18、吊环；19、连接盒；20、浮板；21、支撑柱；22、探测板；23、第一压力传感器；24、第二压力传感器；25、红外距离传感器；26、万向自锁轮；27、安装板；28、电动伸缩杆；29、支撑杆；30、扶手；31、控制面板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

如图1、图2、图3和图4所示，本发明提供一种露天矿智能孔深测定装置，包括支撑底座1，支撑底座1顶部对称固定连接有支撑板2，两个支撑板2之间转动连接有支撑辊3，其中一个支撑板2远离支撑辊3的一侧固定连接有固定盒9，固定盒9内部设有与支撑辊3配合使用的驱动机构4，支撑辊3表面固定连接有绕绳辊7，绕绳辊7表面缠绕有连接绳8，连接绳8远离绕绳辊7的一端连接有吊环18，吊环18底部固定连接有连接板17，连接板17底部固定连接有连接盒19，连接盒19底部固定连接有浮板20，浮板20下方设有探测板22，探测板22与支撑柱21之间设有探孔机构5，连接盒19内部对称设有支撑机构6，本发明在使用时，先将装置移动至孔洞的上方，通过驱动机构4带动支撑辊3转动，支撑辊3带动绕绳辊7对连接绳8进行下放，当被测孔洞内没有积水时，探测板22会首先触底，通过连接绳8下方的长度得到孔洞的深度，当被测孔洞内有积水时，在浮板20接触水面时，停止连接绳8的下方，先通过支撑机构6对孔洞的内壁进行支撑，对连接盒19进行固定，然后通过探孔机构5带动探测板22下移，直至接触到孔洞底部，通过探测板22下移的距离与支撑柱21的长度和连接绳8下放的长度相加得到孔洞的深度。

进一步的，支撑底座1顶部对称固定连接有第一固定板10，两个第一固定板10之间转动连接有第一转轴11，第一转轴11表面固定连接有与连接绳8配合使用的限位辊12，支撑底座1顶部对称固定连接有第二固定板13，两个第二固定板13之间转动连接有第二转轴14，第二转轴14表面固定连接有编码器15，第二转轴14通过第一连接轴16与限位辊12固定连接，在连接绳8下放的过程中，限位辊12会同步转动，从而通过第一连接轴16电动编码器15同步转动，通过编码器15计算出连接绳8下放的长度。

进一步的，驱动机构4包括一号电机41，一号电机41位于固定盒9底部设置，一号电机41输出端固定连接有一号蜗杆42，一号蜗杆42与固定盒9内壁转动连接，一号蜗杆42表面啮合连接有一号蜗轮43，一号蜗轮43内部固定连接有第二连接轴44，第二连接轴44与固定盒9转动，第二连接轴44与支撑辊3固定连接，工作时，启动一号电机41带动一号蜗杆42转动，一号蜗杆42带动一号蜗轮43转动，一号蜗轮43通过第二连接轴44带动支撑辊3转动。

进一步的，探孔机构5包括二号电机51，二号电机51位于连接盒19内部设置，二号电机51输出端固定连接有一号螺纹杆52，一号螺纹杆52与支撑柱21内壁转动连接，一号螺纹杆52表面螺纹连接有一号移动板53，一号移动板53底部固定连接有连接柱54，连接柱54与探测板22顶部固定连接，连接柱54内壁滑动连接有限位板55，限位板55与一号螺纹杆52转动连接，工作时，启动二号电机51带动一号螺纹杆52转动，一号螺纹杆52带动一号移动板53移动，一号移动板53通过连接柱54带动探测板22下移，在这个过程中，限位板55可以防止一号移动板53与一号螺纹杆52脱离的情况发生。

进一步的，支撑机构6包括三号电机61，三号电机61位于连接盒19内部设置，三号电机61输出端固定连接有二号蜗杆62，二号蜗杆62与连接盒19内壁转动连接，二号蜗杆62表面啮合连接有二号蜗轮63，二号蜗轮63内部固定连接二号螺纹杆64，二号螺纹杆64与连接盒19内壁转动连接，二号螺纹杆64表面螺纹连接有二号移动板66，二号移动板66远离三号电机61的一侧对称固定连接有限位杆67，限位杆67远离二号移动板66的一端固定连接有内撑板65，工作时，启动三号电机61带动二号蜗杆62转动，二号蜗杆62通过二号蜗轮63带动二号螺纹杆64转动，二号螺纹杆64带动二号移动板66移动，二号移动板66通过限位杆67带动内撑板65移动，通过内撑板65支撑到孔洞的内壁，对连接盒19进行限位。

进一步的，浮板20底部对称设有第一压力传感器23，探测板22底部设有第二压力传感器24，支撑柱21内壁顶部对称设有红外距离传感器25，第一压力传感器23和第二压力传感器24可以准确的感应孔洞的底部和积水的水面，使测量更加精准，红外距离传感器25可以得出探测板22下移的距离，方便计算孔洞的深度。

进一步的，支撑底座1下方对称设有万向自锁轮26，万向自锁轮26顶部固定连接有安装板27，安装板27顶部固定安装有电动伸缩杆28，电动伸缩杆28输出端固定安装于支撑底座1底部，可以通过电动伸缩杆28带动支撑底座1进行高度调节，提高适用性。

进一步的，支撑底座1一侧固定连接有支撑杆29，支撑杆29远离支撑底座1的一侧设有扶手30，通过扶手30方便对装置进行推动。

进一步的，其中一个支撑板2表面设有控制面板31，控制面板31与编码器15、第一压力传感器23、第二压力传感器24、红外距离传感器25、电动伸缩杆28、一号电机41、二号电机51和三号电机61均为电性连接，通过控制面板31进行集成控制，提高工作效率。

一种露天矿智能孔深测定装置的使用方法，包括以下步骤：

S1：先通过扶手30将装置移动至需要测量深度的孔洞上，使探测板22位于孔洞的正上方，然后通过控制电动伸缩杆28带动支撑底座1下移，使探测板22位于孔洞口水平；

S2：启动一号电机41带动一号蜗杆42转动，一号蜗杆42带动一号蜗轮43转动，一号蜗轮43通过第二连接轴44带动支撑辊3转动，支撑辊3带动绕绳辊7转动，进行放绳操作，因为重力的原因连接绳8带动连接板17下移，如果被测量的孔洞没有积水，探测板22会首先触底，第二压力传感器24得到压力信息，在这个过程中，连接绳8会带动限位辊12转动，限位辊12同步带动编码器15转动，通过编码器15计算出连接绳8下方长度的数据，从而得到孔洞的深度；

S3：如果被测量的孔洞有积水，浮板20接触水面，第一压力传感器23会感应的浮力，这时停止连接绳8的下方，先启动三号电机61带动二号蜗杆62转动，二号蜗杆62通过二号蜗轮63带动二号螺纹杆64转动，二号螺纹杆64带动二号移动板66移动，二号移动板66通过限位杆67带动内撑板65移动，通过内撑板65支撑到孔洞的内壁，对连接盒19进行限位，防止一号螺纹杆52和一号移动板53出现同步转动的情况；

S4：启动二号电机51带动一号螺纹杆52转动，一号螺纹杆52带动一号移动板53移动，一号移动板53通过连接柱54带动探测板22下移，直至探测板22触底，通过红外距离传感器25可以得到一号移动板53移动的距离，通过与编码器15得到的数据相加，再加上支撑柱21的长度，即可得到孔洞的深度，同时红外距离传感器25得到的数据加上支撑柱21的长度可以得到孔洞内的水深。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种露天矿智能孔深测定装置，包括支撑底座（1），其特征在于，所述支撑底座（1）顶部对称固定连接有支撑板（2），两个所述支撑板（2）之间转动连接有支撑辊（3），其中一个支撑板（2）远离支撑辊（3）的一侧固定连接有固定盒（9），所述固定盒（9）内部设有与支撑辊（3）配合使用的驱动机构（4），所述支撑辊（3）表面固定连接有绕绳辊（7），所述绕绳辊（7）表面缠绕有连接绳（8），所述连接绳（8）远离绕绳辊（7）的一端连接有吊环（18），所述吊环（18）底部固定连接有连接板（17），所述连接板（17）底部固定连接有连接盒（19），所述连接盒（19）底部固定连接有浮板（20），所述浮板（20）下方设有探测板（22），所述探测板（22）与支撑柱（21）之间设有探孔机构（5），所述连接盒（19）内部对称设有支撑机构（6）。

2.根据权利要求1所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，所述支撑底座（1）顶部对称固定连接有第一固定板（10），两个所述第一固定板（10）之间转动连接有第一转轴（11），所述第一转轴（11）表面固定连接有与连接绳（8）配合使用的限位辊（12），所述支撑底座（1）顶部对称固定连接有第二固定板（13），两个所述第二固定板（13）之间转动连接有第二转轴（14），所述第二转轴（14）表面固定连接有编码器（15），所述第二转轴（14）通过第一连接轴（16）与限位辊（12）固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，所述驱动机构（4）包括一号电机（41），所述一号电机（41）位于固定盒（9）底部设置，所述一号电机（41）输出端固定连接有一号蜗杆（42），所述一号蜗杆（42）与固定盒（9）内壁转动连接，所述一号蜗杆（42）表面啮合连接有一号蜗轮（43），所述一号蜗轮（43）内部固定连接有第二连接轴（44），所述第二连接轴（44）与固定盒（9）转动，所述第二连接轴（44）与支撑辊（3）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，所述探孔机构（5）包括二号电机（51），所述二号电机（51）位于连接盒（19）内部设置，所述二号电机（51）输出端固定连接有一号螺纹杆（52），所述一号螺纹杆（52）与支撑柱（21）内壁转动连接，所述一号螺纹杆（52）表面螺纹连接有一号移动板（53），所述一号移动板（53）底部固定连接有连接柱（54），所述连接柱（54）与探测板（22）顶部固定连接，所述连接柱（54）内壁滑动连接有限位板（55），所述限位板（55）与一号螺纹杆（52）转动连接。

5.根据权利要求1所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，所述支撑机构（6）包括三号电机（61），所述三号电机（61）位于连接盒（19）内部设置，所述三号电机（61）输出端固定连接有二号蜗杆（62），所述二号蜗杆（62）与连接盒（19）内壁转动连接，所述二号蜗杆（62）表面啮合连接有二号蜗轮（63），所述二号蜗轮（63）内部固定连接二号螺纹杆（64），所述二号螺纹杆（64）与连接盒（19）内壁转动连接，所述二号螺纹杆（64）表面螺纹连接有二号移动板（66），所述二号移动板（66）远离三号电机（61）的一侧对称固定连接有限位杆（67），所述限位杆（67）远离二号移动板（66）的一端固定连接有内撑板（65）。

6.根据权利要求1所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，所述浮板（20）底部对称设有第一压力传感器（23），所述探测板（22）底部设有第二压力传感器（24），所述支撑柱（21）内壁顶部对称设有红外距离传感器（25）。

7.根据权利要求1所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，所述支撑底座（1）下方对称设有万向自锁轮（26），所述万向自锁轮（26）顶部固定连接有安装板（27），所述安装板（27）顶部固定安装有电动伸缩杆（28），所述电动伸缩杆（28）输出端固定安装于支撑底座（1）底部。

8.根据权利要求7所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，所述支撑底座（1）一侧固定连接有支撑杆（29），所述支撑杆（29）远离支撑底座（1）的一侧设有扶手（30）。

9.根据权利要求1所述的一种露天矿智能孔深测定装置，其特征在于，其中一个所述支撑板（2）表面设有控制面板（31），所述控制面板（31）与编码器（15）、第一压力传感器（23）、第二压力传感器（24）、红外距离传感器（25）、电动伸缩杆（28）、一号电机（41）、二号电机（51）和三号电机（61）均为电性连接。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种露天矿智能孔深测定装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：先通过扶手（30）将装置移动至需要测量深度的孔洞上，使探测板（22）位于孔洞的正上方，然后通过控制电动伸缩杆（28）带动支撑底座（1）下移，使探测板（22）位于孔洞口水平；

S2：启动一号电机（41）带动一号蜗杆（42）转动，一号蜗杆（42）带动一号蜗轮（43）转动，一号蜗轮（43）通过第二连接轴（44）带动支撑辊（3）转动，支撑辊（3）带动绕绳辊（7）转动，进行放绳操作，因为重力的原因连接绳（8）带动连接板（17）下移，如果被测量的孔洞没有积水，探测板（22）会首先触底，第二压力传感器（24）得到压力信息，在这个过程中，连接绳（8）会带动限位辊（12）转动，限位辊（12）同步带动编码器（15）转动，通过编码器（15）计算出连接绳（8）下方长度的数据，从而得到孔洞的深度；

S3：如果被测量的孔洞有积水，浮板（20）接触水面，第一压力传感器（23）会感应的浮力，这时停止连接绳（8）的下方，先启动三号电机（61）带动二号蜗杆（62）转动，二号蜗杆（62）通过二号蜗轮（63）带动二号螺纹杆（64）转动，二号螺纹杆（64）带动二号移动板（66）移动，二号移动板（66）通过限位杆（67）带动内撑板（65）移动，通过内撑板（65）支撑到孔洞的内壁，对连接盒（19）进行限位，防止一号螺纹杆（52）和一号移动板（53）出现同步转动的情况；

S4：启动二号电机（51）带动一号螺纹杆（52）转动，一号螺纹杆（52）带动一号移动板（53）移动，一号移动板（53）通过连接柱（54）带动探测板（22）下移，直至探测板（22）触底，通过红外距离传感器（25）可以得到一号移动板（53）移动的距离，通过与编码器（15）得到的数据相加，再加上支撑柱（21）的长度，即可得到孔洞的深度，同时红外距离传感器（25）得到的数据加上支撑柱（21）的长度可以得到孔洞内的水深。

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