CN115822453B - 隧道有害气体随钻检测超前探测装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供隧道有害气体随钻检测超前探测装置，涉及隧道超前探测领域。隧道有害气体随钻检测超前探测装置包括：水气分离检测组件、钻杆、钻杆固定组件、双向调节组件和单驱动双离合双控组件。对钻杆的角度进行纠正时，启动单驱动双离合双控组件的驱动，控制单驱动双离合双控组件的离合和驱动处理分离状态，通过单驱动双离合双控组件控制双向调节组件进行钻杆固定组件尾端的横向和纵向调节，而钻杆受钻杆固定组件牵引，进而角度纠正调节，其一、通过单驱动双离合双控组件实现单电机双控的效果，其二、单驱动双离合双控组件位于水气分离检测组件外部，减少电机受水气影响以及减少电机线路内置需要进行通舱处理的情况。

Description

隧道有害气体随钻检测超前探测装置

技术领域

本申请涉及隧道超前探测技术领域，具体而言，涉及隧道有害气体随钻检测超前探测装置。

背景技术

有害气体对隧道工程存在着巨大的威胁(如CHH2引发的燃爆，CO、H2S、SO，引发的人员中毒，CO引发的人员窒息)。隧道施工过程中，有害气体常由掌子面或未支护洞壁逸出或涌出，当洞内气体达到一定浓度时会造成一系列灾害,威胁作业人员的人身安全，并造成工期延误,甚至造成巨大的工程事故。

为了降低隧道施工中的有害气体风险，行业内重视对隧道有害气体的超前地质预报，相关技术中隧道有害气体随钻检测超前探测装置由水气分离箱和水气收集的套管，气体进入水气分离箱后水在重力作用下分离，水下落气体上升，通过气体检测系统进行检测，而水气分离箱内设置有钻杆固定机构，同时，鉴于岩层岩性和产状不同，钻杆在钻进过程中容易发生偏移，需要对钻杆的角度进行纠正，在水气分离箱内设置有钻杆固定机构两个方向的调节结构，而钻杆固定机构两个方向的调节需要两个电机单独控制，两个电机也位于水气分离箱内，该种设置会带来以下问题：其一、两个电机需要两路供电，造成电器元件和相应线路的增多，其二、电机位于水气分离箱内，而水气分离箱内环境复杂，容易导致电机进水和污染等，影响其使用寿命，其三、电机位于水气分离箱内，电机的供电线路需要穿过水气分离箱，需要增设相应的通舱管，同时布置时需要避开钻杆固定机构的运动。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出隧道有害气体随钻检测超前探测装置，所述隧道有害气体随钻检测超前探测装置通过单电机配合离合实现单机双控的效果，同时电机外置减少电机受水气影响以及减少电机线路内置需要进行通舱处理的情况。

根据本申请实施例的隧道有害气体随钻检测超前探测装置，包括：水气分离检测组件、钻杆、钻杆固定组件、双向调节组件和单驱动双离合双控组件。

所述钻杆固定组件贯穿于所述水气分离检测组件前后两端，所述钻杆穿过所述钻杆固定组件，所述双向调节组件设置于所述水气分离检测组件内的左右两侧，所述双向调节组件的双输入端延伸出所述水气分离检测组件的顶端，所述双向调节组件连接于所述钻杆固定组件，所述单驱动双离合双控组件设置于所述水气分离检测组件顶端的外部，所述单驱动双离合双控组件的输出端被构造成传功连接于所述双向调节组件的双输入端。

根据本申请的一些实施例，所述水气分离检测组件包括水气分离箱、气体检测系统和支腿，所述气体检测系统连通于所述水气分离箱顶端，所述支腿固定连接于所述水气分离箱底端。

根据本申请的一些实施例，所述钻杆固定组件包括关节轴承、收集管、连接杆、固定环和联动环，所述关节轴承的外圈固定于所述水气分离箱前端，所述收集管固定连接于所述关节轴承内圈的外侧，所述连接杆均匀设置于所述关节轴承内圈的内侧，所述固定环固定连接于所述连接杆端部，所述固定环设置于所述水气分离箱后端，所述联动环滑动连接于所述连接杆，所述联动环球接于所述双向调节组件。

根据本申请的一些实施例，所述双向调节组件包括高度调节螺杆、第一滑杆、横向调节机构、蜗轮蜗杆机构、伸缩式传动结构和第一齿轮，所述高度调节螺杆的上下两端转动连接于所述水气分离箱一侧的上下两端，所述高度调节螺杆的顶端穿过所述水气分离箱顶端，所述第一滑杆固定连接于所述水气分离箱另一侧的上下两端，所述横向调节机构一端螺纹连接于所述高度调节螺杆，所述横向调节机构另一端滑动连接于所述第一滑杆，所述横向调节机构球接于所述联动环，所述蜗轮蜗杆机构设置于所述横向调节机构一端，所述蜗轮蜗杆机构分别被构造成传动连接于所述横向调节机构和所述伸缩式传动结构，所述伸缩式传动结构的上端转动贯穿于所述水气分离箱顶端，所述第一齿轮分别固定连接于所述伸缩式传动结构和所述高度调节螺杆顶端，所述第一齿轮被构造成传动连接于所述单驱动双离合双控组件。

根据本申请的一些实施例，所述横向调节机构包括调节块、调节架、横向调节螺杆、第二滑杆、活动块和球接头，所述调节块螺纹连接于所述高度调节螺杆，所述调节架滑动连接于所述第一滑杆，所述横向调节螺杆两端分别转动连接于所述调节块和所述调节架，所述横向调节螺杆一端延伸入所述调节架内，所述第二滑杆两端分别固定连接于所述调节块和所述调节架，所述活动块一端螺纹连接于所述横向调节螺杆，所述蜗轮蜗杆机构设置于所述调节架，所述蜗轮蜗杆机构分别被构造成传动连接于所述横向调节螺杆和所述伸缩式传动结构，所述活动块另一端滑动连接于所述第二滑杆，所述球接头固定连接于所述活动块下侧，所述球接头球接于所述联动环。

根据本申请的一些实施例，所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮固定连接于所述横向调节螺杆延伸入所述调节架内一端，所述蜗杆上下两端分别转动连接于所述调节架内，所述蜗杆上端延伸出所述调节架顶端，所述蜗轮和所述蜗杆相互啮合，所述伸缩式传动结构下端固定连接于所述蜗杆顶端。

根据本申请的一些实施例，所述伸缩式传动结构包括棱形传动杆和内棱形传动管，所述棱形传动杆上端滑动插接于所述内棱形传动管下端内，所述棱形传动杆下端固定连接于所述蜗杆顶端，所述内棱形传动管上端转动贯穿于所述水气分离箱顶端。

根据本申请的一些实施例，所述单驱动双离合双控组件包括桥型固定架、驱动电机、主动带轮、固定轴和离合件，所述桥型固定架固定连接于所述水气分离箱顶端外部，所述驱动电机固定连接于所述桥型固定架上侧，所述驱动电机输出端延伸入所述桥型固定架内，所述主动带轮固定连接于所述驱动电机输出端，所述固定轴固定连接于所述桥型固定架两端的内部，所述离合件设置于所述固定轴上，所述主动带轮和所述第一齿轮分别被构造成传动连接于所述离合件。

根据本申请的一些实施例，所述离合件包括从带轮、第二齿轮、离合联动板、联合杆和拨动筒，所述从带轮和所述第二齿轮转动套接于所述固定轴，所述从带轮通过带传动连接于所述主动带轮，所述第二齿轮通过齿轮啮合连接于所述第一齿轮，所述联合杆均匀设置于所述离合联动板上侧，所述离合联动板转动套接于所述拨动筒，所述拨动筒活动套接于所述固定轴，所述联合杆滑动穿过所述第二齿轮，所述联合杆端部能够插入所述从带轮。

根据本申请的一些实施例，所述从带轮包括第一轮体和插接筒，所述插接筒均匀设置于所述第一轮体一侧，所述插接筒内部开设有卡槽，所述第二齿轮包括第二轮体，所述第二轮体上均匀开设有插接孔，所述联合杆滑动穿过所述插接孔后能够插入所述卡槽内。

根据本申请的一些实施例，所述拨动筒上开设有拨杆，所述桥型固定架两端侧壁开设有滑槽，所述拨杆穿过所述滑槽，所述拨杆能够沿所述滑槽滑动。

根据本申请的一些实施例，所述水气分离箱包括箱体、固定筒、圆球形背板、球形密封板和密封垫，所述圆球形背板固定连接于所述箱体后端，所述圆球形背板上开设有活动槽，所述固定环固定贯穿于所述球形密封板，述圆球形背板和所述球形密封板的圆球形以所述关节轴承中心为球心，所述密封垫固定连接于所述球形密封板背部，所述密封垫压合密封于所述圆球形背板内壁，所述固定环能够在所述活动槽内活动，所述固定环活动范围内所述密封垫均能密封住所述活动槽周边，所述箱体下端内部靠近所述圆球形背板处设置有纵置弧形滑道，所述纵置弧形滑道上滑动连接有立置弧形滑道，所述固定环两侧滑动连接于所述立置弧形滑道。

根据本申请的一些实施例，所述气体检测系统包括连通管、固定壳和传感器组，所述连通管固定连通于所述箱体顶端，所述固定壳固定连通于所述连通管顶端，所述传感器组设置于所述固定壳内。

根据本申请的一些实施例，所述传感器组由多个有害气体传感器和流量传感器组成。

本申请的有益效果是：对钻杆的角度进行纠正时，启动单驱动双离合双控组件的驱动，控制单驱动双离合双控组件的离合和驱动处理分离状态，通过单驱动双离合双控组件控制双向调节组件进行钻杆固定组件尾端的横向和纵向调节，而钻杆受钻杆固定组件牵引，进而角度纠正调节，其一、通过单驱动双离合双控组件实现单电机双控的效果，其二、单驱动双离合双控组件位于水气分离检测组件外部，减少电机受水气影响以及减少电机线路内置需要进行通舱处理的情况。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是根据本申请实施例的隧道有害气体随钻检测超前探测装置的立体结构示意图；

图2是根据本申请实施例的水气分离检测组件的立体结构示意图；

图3是根据本申请实施例的钻杆固定组件的立体结构示意图；

图4是根据本申请实施例的双向调节组件的立体结构示意图；

图5是根据本申请实施例的横向调节机构的立体结构示意图；

图6是根据本申请实施例的伸缩式传动结构的立体结构示意图；

图7是根据本申请实施例的单驱动双离合双控组件的立体结构示意图；

图8是根据本申请实施例的离合件的立体结构示意图；

图9是根据本申请实施例图8中B处放大的立体结构示意图；

图10是根据本申请实施例的水气分离箱的立体结构示意图；

图11是根据本申请实施例图2中A处放大的立体结构示意图。

图标：100-水气分离检测组件；110-水气分离箱；111-箱体；112-固定筒；113-圆球形背板；114-球形密封板；115-密封垫；120-气体检测系统；121-连通管；122-固定壳；123-传感器组；130-支腿；200-钻杆；300-钻杆固定组件；310-关节轴承；320-收集管；330-连接杆；340-固定环；350-联动环；360-纵置弧形滑道；370-立置弧形滑道；400-双向调节组件；410-高度调节螺杆；420-第一滑杆；430-横向调节机构；431-调节块；432-调节架；433-横向调节螺杆；434-第二滑杆；435-活动块；436-球接头；440-蜗轮蜗杆机构；441-蜗轮；442-蜗杆；450-伸缩式传动结构；451-棱形传动杆；452-内棱形传动管；460-第一齿轮；500-单驱动双离合双控组件；510-桥型固定架；520-驱动电机；530-主动带轮；540-固定轴；550-离合件；551-从带轮；5511-第一轮体；5512-插接筒；5513-卡槽；552-第二齿轮；5521-第二轮体；5522-插接孔；553-离合联动板；554-联合杆；555-拨动筒；560-拨杆。

实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

下面参考附图描述根据本申请实施例的隧道有害气体随钻检测超前探测装置。

请参阅图1至图11，根据本申请实施例的隧道有害气体随钻检测超前探测装置，包括：水气分离检测组件100、钻杆200、钻杆固定组件300、双向调节组件400和单驱动双离合双控组件500。

在本实施例中，钻杆固定组件300贯穿于水气分离检测组件100前后两端，钻杆200穿过钻杆固定组件300，双向调节组件400设置于水气分离检测组件100内的左右两侧，双向调节组件400的双输入端延伸出水气分离检测组件100的顶端，双向调节组件400连接于钻杆固定组件300，单驱动双离合双控组件500设置于水气分离检测组件100顶端的外部，单驱动双离合双控组件500的输出端被构造成传功连接于双向调节组件400的双输入端。对钻杆的角度进行纠正时，启动单驱动双离合双控组件500的驱动，控制单驱动双离合双控组件500的离合和驱动处理分离状态，通过单驱动双离合双控组件500控制双向调节组件400进行钻杆固定组件300尾端的横向和纵向调节，而钻杆200受钻杆固定组件300牵引，进而角度纠正调节，其一、通过单驱动双离合双控组件500实现单电机双控的效果，其二、单驱动双离合双控组件500位于水气分离检测组件100外部，减少电机受水气影响以及减少电机线路内置需要进行通舱处理的情况。

请参阅图2，水气分离检测组件100包括水气分离箱110、气体检测系统120和支腿130，气体检测系统120连通于水气分离箱110顶端，支腿130固定连接于水气分离箱110底端。钻杆200进行超前钻探时，水气进入水气分离箱110内，在重力作用下水气分离，气体上升通过气体检测系统120检测有害气体的浓度和流量。

请参阅图3，钻杆固定组件300包括关节轴承310、收集管320、连接杆330、固定环340和联动环350，关节轴承310的外圈固定于水气分离箱110前端，收集管320固定连接于关节轴承310内圈的外侧，连接杆330均匀设置于关节轴承310内圈的内侧，固定环340固定连接于连接杆330端部，固定环340设置于水气分离箱110后端，联动环350滑动连接于连接杆330，联动环350球接于双向调节组件400。钻杆固定组件300调节时，其尾部的固定环340位置改变，收集管320和连接杆330随之通过关节轴承310进行相应的改变，改变固定环340的外力通过联动环350进行施加。

请参阅图4，双向调节组件400包括高度调节螺杆410、第一滑杆420、横向调节机构430、蜗轮蜗杆机构440、伸缩式传动结构450和第一齿轮460，高度调节螺杆410的上下两端转动连接于水气分离箱110一侧的上下两端，高度调节螺杆410的顶端穿过水气分离箱110顶端，第一滑杆420固定连接于水气分离箱110另一侧的上下两端，横向调节机构430一端螺纹连接于高度调节螺杆410，横向调节机构430另一端滑动连接于第一滑杆420，横向调节机构430球接于联动环350，蜗轮蜗杆机构440设置于横向调节机构430一端，蜗轮蜗杆机构440分别被构造成传动连接于横向调节机构430和伸缩式传动结构450，伸缩式传动结构450的上端转动贯穿于水气分离箱110顶端，第一齿轮460分别固定连接于伸缩式传动结构450和高度调节螺杆410顶端，第一齿轮460被构造成传动连接于单驱动双离合双控组件500。高度方向角度调节时，高度调节螺杆410顶端的第一齿轮460转动，第一齿轮460带动高度调节螺杆410转动，通过螺纹传动原理，高度调节螺杆410带动横向调节机构430沿第一滑杆420滑动，横向调节机构430牵引联动环350，联动环350牵引连接杆330，连接杆330带动收集管320、连接杆330的固定环340高度方向角度改变，进而带动钻杆200的高度方向角度改变，需要说明的是，连接杆330角度改变，联动环350随之沿连接杆330滑动，其角度通过与横向调节机构430球接而改变，同时，横向调节机构430运动时，伸缩式传动结构450的长度通过伸缩随之改变，横向角度调节时，伸缩式传动结构450顶端的第一齿轮460转动，第一齿轮460带动伸缩式传动结构450转动，伸缩式传动结构450通过蜗轮蜗杆机构440带动横向调节机构430，横向调节机构430带动联动环350横向位置改变，进而带动钻杆200的横向角度位置随之改变，通过门吊式双向调节组件400实现钻杆200在空间角度的改变，带动钻杆200位置达到纠正位置。

请参阅图5，横向调节机构430包括调节块431、调节架432、横向调节螺杆433、第二滑杆434、活动块435和球接头436，调节块431螺纹连接于高度调节螺杆410，调节架432滑动连接于第一滑杆420，横向调节螺杆433两端分别转动连接于调节块431和调节架432，横向调节螺杆433一端延伸入调节架432内，第二滑杆434两端分别固定连接于调节块431和调节架432，活动块435一端螺纹连接于横向调节螺杆433，蜗轮蜗杆机构440设置于调节架432，蜗轮蜗杆机构440分别被构造成传动连接于横向调节螺杆433和伸缩式传动结构450，活动块435另一端滑动连接于第二滑杆434，球接头436固定连接于活动块435下侧，球接头436球接于联动环350。蜗轮蜗杆机构440包括蜗轮441和蜗杆442，蜗轮441固定连接于横向调节螺杆433延伸入调节架432内一端，蜗杆442上下两端分别转动连接于调节架432内，蜗杆442上端延伸出调节架432顶端，蜗轮441和蜗杆442相互啮合，伸缩式传动结构450下端固定连接于蜗杆442顶端。伸缩式传动结构450转动时，伸缩式传动结构450带动蜗杆442转动，蜗杆442带动蜗轮441，蜗轮441带动横向调节螺杆433转动，通过螺纹传动原理，横向调节螺杆433带动活动块435沿第二滑杆434滑动，球接头436随之改变，球接头436带动联动环350的位置改变。

请参阅图6，伸缩式传动结构450包括棱形传动杆451和内棱形传动管452，棱形传动杆451上端滑动插接于内棱形传动管452下端内，棱形传动杆451下端固定连接于蜗杆442顶端，内棱形传动管452上端转动贯穿于水气分离箱110顶端。伸缩式传动结构450的长度改变时，棱形传动杆451通过滑动缩回或者伸出内棱形传动管452，内棱形传动管452转动时，内棱形传动管452带动棱形传动杆451转动，棱形传动杆451带动蜗杆442转动。

请参阅图7，单驱动双离合双控组件500包括桥型固定架510、驱动电机520、主动带轮530、固定轴540和离合件550，桥型固定架510固定连接于水气分离箱110顶端外部，驱动电机520固定连接于桥型固定架510上侧，驱动电机520输出端延伸入桥型固定架510内，主动带轮530固定连接于驱动电机520输出端，固定轴540固定连接于桥型固定架510两端的内部，离合件550设置于固定轴540上，主动带轮530和第一齿轮460分别被构造成传动连接于离合件550。

请参阅图8，离合件550包括从带轮551、第二齿轮552、离合联动板553、联合杆554和拨动筒555，从带轮551和第二齿轮552转动套接于固定轴540，从带轮551通过带传动连接于主动带轮530，第二齿轮552通过齿轮啮合连接于第一齿轮460，联合杆554均匀设置于离合联动板553上侧，离合联动板553转动套接于拨动筒555，拨动筒555活动套接于固定轴540，联合杆554滑动穿过第二齿轮552，联合杆554端部能够插入从带轮551。拨动筒555上开设有拨杆560，桥型固定架510两端侧壁开设有滑槽，拨杆560穿过滑槽，拨杆560能够沿滑槽滑动。

请参阅图9，从带轮551包括第一轮体5511和插接筒5512，插接筒5512均匀设置于第一轮体5511一侧，插接筒5512内部开设有卡槽5513，第二齿轮552包括第二轮体5521，第二轮体5521上均匀开设有插接孔5522，联合杆554滑动穿过插接孔5522后能够插入卡槽5513内。单驱动双离合双控组件500工作前，通过拨杆560拨动拨动筒555，拨动筒555带动离合联动板553，离合联动板553带动联合杆554沿插接孔5522滑动，当联合杆554端部离开卡槽5513后，第一轮体5511和第二轮体5521的联动脱开，启动驱动电机520，驱动电机520带动主动带轮530，主动带轮530通过带传动连接带动第一轮体5511绕固定轴540转动，调节横向或者高度方向的角度时，通过相应的拨杆560带动联合杆554插入卡槽5513，使第一轮体5511和第二轮体5521通过联合杆554联合同步转动，联合杆554随第一轮体5511和第二轮体5521转动，而离合联动板553绕拨动筒555转动，第二轮体5521通过齿轮啮合于相应的第一齿轮460，进而带动第一齿轮460转动，通过该机构实现单电机的双控双离合功能，减少驱动元件的使用以及其供电线路，并且驱动电机520位于水气分离箱110外部，减少水气分离箱内水气对驱动电机的影响以及减少电机的供电线路需要穿过水气分离箱，需要增设相应的通舱管的情况。

请参阅图10，相关技术中隧道有害气体随钻检测超前探测装置的钻杆固定组件中关节轴承随角度调节而成球形活动，进而带动固定环的活动空间也呈球形，而现有的水气分离箱背部密封通过相互滑动的多个密封板相互密封，形成多个密封连接处，密封连接处越多越容易造成密封效果的稳定性差，不便于形成整体的球形密封。

为此，发明人经过长期的实践研究，解决了该技术问题。具体地，水气分离箱110包括箱体111、固定筒112、圆球形背板113、球形密封板114和密封垫115，圆球形背板113固定连接于箱体111后端，圆球形背板113上开设有活动槽，固定环340固定贯穿于球形密封板114，圆球形背板113和球形密封板114的圆球形以关节轴承310中心为球心，密封垫115固定连接于球形密封板114背部，密封垫115压合密封于圆球形背板113内壁，固定环340能够在活动槽内活动，固定环340活动范围内密封垫115均能密封住活动槽周边，箱体111下端内部靠近圆球形背板113处设置有纵置弧形滑道360，纵置弧形滑道360上滑动连接有立置弧形滑道370，固定环340两侧滑动连接于立置弧形滑道370。钻杆角度纠正时，首先固定环340的需要改变，而固定环340的改变范围为以关节轴承310中心为球心的球形，固定环340带动球形密封板114沿圆球形背板113内壁滑动，密封垫115随之运动，通过两个球形面的滑动以及密封垫115的密封，形成整体的球形密封，减少分段密封，造成密封效果稳定性差的问题。

请参阅图11，气体检测系统120包括连通管121、固定壳122和传感器组123，连通管121固定连通于箱体111顶端，固定壳122固定连通于连通管121顶端，传感器组123设置于固定壳122内。传感器组123由多个有害气体传感器和流量传感器组成。气体通过连通管121进入固定壳122，通过有害气体传感器和流量传感器检测有害气体的浓度和流量。

具体的，该隧道有害气体随钻检测超前探测装置的工作原理：对钻杆的角度进行纠正时，单驱动双离合双控组件500工作前，通过拨杆560拨动拨动筒555，拨动筒555带动离合联动板553，离合联动板553带动联合杆554沿插接孔5522滑动，当联合杆554端部离开卡槽5513后，第一轮体5511和第二轮体5521的联动脱开，启动驱动电机520，驱动电机520带动主动带轮530，主动带轮530通过带传动连接带动第一轮体5511绕固定轴540转动，调节横向或者高度方向的角度时，通过相应的拨杆560带动联合杆554插入卡槽5513，使第一轮体5511和第二轮体5521通过联合杆554联合同步转动，联合杆554随第一轮体5511和第二轮体5521转动，而离合联动板553绕拨动筒555转动，第二轮体5521通过齿轮啮合于相应的第一齿轮460，进而带动第一齿轮460转动。高度调节螺杆410顶端的第一齿轮460转动，第一齿轮460带动高度调节螺杆410转动，通过螺纹传动原理，高度调节螺杆410带动横向调节机构430沿第一滑杆420滑动，横向调节机构430牵引联动环350，联动环350牵引连接杆330，连接杆330带动收集管320、连接杆330的固定环340高度方向角度改变，进而带动钻杆200的高度方向角度改变，需要说明的是，连接杆330角度改变，联动环350随之沿连接杆330滑动，其角度通过与横向调节机构430球接而改变，同时，横向调节机构430运动时，伸缩式传动结构450的长度通过伸缩随之改变。伸缩式传动结构450顶端的第一齿轮460转动，第一齿轮460带动伸缩式传动结构450转动，伸缩式传动结构450通过蜗轮蜗杆机构440带动蜗杆442转动，蜗杆442带动蜗轮441，蜗轮441带动横向调节螺杆433转动，通过螺纹传动原理，横向调节螺杆433带动活动块435沿第二滑杆434滑动，球接头436随之改变，球接头436带动联动环350的位置改变，进而带动钻杆200的横向角度位置随之改变，通过门吊式双向调节组件400实现钻杆200在空间角度的改变，带动钻杆200位置达到纠正位置，其一、通过单驱动双离合双控组件500实现单电机双控的效果，其二、单驱动双离合双控组件500位于水气分离检测组件100外部，减少电机受水气影响以及减少电机线路内置需要进行通舱处理的情况。

钻杆角度纠正时，首先固定环340的需要改变，而固定环340的改变范围为以关节轴承310中心为球心的球形，固定环340带动球形密封板114沿圆球形背板113内壁滑动，密封垫115随之运动，通过两个球形面的滑动以及密封垫115的密封，形成整体的球形密封，减少分段密封，造成密封效果稳定性差的问题。

需要说明的是，有害气体传感器、流量传感器和驱动电机520具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定，具体选型计算方法采用本领域现有技术，故不再详细赘。

有害气体传感器、流量传感器和驱动电机520的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的，在此不予详细说明。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (6)

1.隧道有害气体随钻检测超前探测装置，其特征在于，包括：

水气分离检测组件，所述水气分离检测组件包括水气分离箱、气体检测系统和支腿，所述气体检测系统连通于所述水气分离箱顶端，所述支腿固定连接于所述水气分离箱底端；

钻杆；

钻杆固定组件，所述钻杆固定组件贯穿于所述水气分离检测组件前后两端，所述钻杆穿过所述钻杆固定组件，所述钻杆固定组件包括关节轴承、收集管、连接杆、固定环和联动环，所述关节轴承的外圈固定于所述水气分离箱前端，所述收集管固定连接于所述关节轴承内圈的外侧，所述连接杆均匀设置于所述关节轴承内圈的内侧，所述固定环固定连接于所述连接杆端部，所述固定环设置于所述水气分离箱后端，所述联动环滑动连接于所述连接杆；

双向调节组件，所述双向调节组件设置于所述水气分离检测组件内的左右两侧，所述双向调节组件的双输入端延伸出所述水气分离检测组件的顶端，所述双向调节组件连接于所述钻杆固定组件，所述联动环球接于所述双向调节组件；所述双向调节组件包括高度调节螺杆、第一滑杆、横向调节机构、蜗轮蜗杆机构、伸缩式传动结构和第一齿轮，所述高度调节螺杆的上下两端转动连接于所述水气分离箱一侧的上下两端，所述高度调节螺杆的顶端穿过所述水气分离箱顶端，所述第一滑杆固定连接于所述水气分离箱另一侧的上下两端，所述横向调节机构一端螺纹连接于所述高度调节螺杆，所述横向调节机构另一端滑动连接于所述第一滑杆，所述横向调节机构球接于所述联动环，所述蜗轮蜗杆机构设置于所述横向调节机构一端，所述蜗轮蜗杆机构分别被构造成传动连接于所述横向调节机构和所述伸缩式传动结构，所述伸缩式传动结构的上端转动贯穿于所述水气分离箱顶端，所述第一齿轮分别固定连接于所述伸缩式传动结构和所述高度调节螺杆顶端，所述横向调节机构包括调节块、调节架、横向调节螺杆、第二滑杆、活动块和球接头，所述调节块螺纹连接于所述高度调节螺杆，所述调节架滑动连接于所述第一滑杆，所述横向调节螺杆两端分别转动连接于所述调节块和所述调节架，所述横向调节螺杆一端延伸入所述调节架内，所述第二滑杆两端分别固定连接于所述调节块和所述调节架，所述活动块一端螺纹连接于所述横向调节螺杆，所述蜗轮蜗杆机构设置于所述调节架，所述蜗轮蜗杆机构分别被构造成传动连接于所述横向调节螺杆和所述伸缩式传动结构，所述活动块另一端滑动连接于所述第二滑杆，所述球接头固定连接于所述活动块下侧，所述球接头球接于所述联动环；

单驱动双离合双控组件，所述单驱动双离合双控组件设置于所述水气分离检测组件顶端的外部，所述单驱动双离合双控组件的输出端被构造成传动连接于所述双向调节组件的双输入端，所述第一齿轮被构造成传动连接于所述单驱动双离合双控组件。

2.根据权利要求1所述的隧道有害气体随钻检测超前探测装置，其特征在于，所述蜗轮蜗杆机构包括蜗轮和蜗杆，所述蜗轮固定连接于所述横向调节螺杆延伸入所述调节架内一端，所述蜗杆上下两端分别转动连接于所述调节架内，所述蜗杆上端延伸出所述调节架顶端，所述蜗轮和所述蜗杆相互啮合，所述伸缩式传动结构下端固定连接于所述蜗杆顶端。

3.根据权利要求2所述的隧道有害气体随钻检测超前探测装置，其特征在于，所述伸缩式传动结构包括棱形传动杆和内棱形传动管，所述棱形传动杆上端滑动插接于所述内棱形传动管下端内，所述棱形传动杆下端固定连接于所述蜗杆顶端，所述内棱形传动管上端转动贯穿于所述水气分离箱顶端。

4.根据权利要求1所述的隧道有害气体随钻检测超前探测装置，其特征在于，所述单驱动双离合双控组件包括桥型固定架、驱动电机、主动带轮、固定轴和离合件，所述桥型固定架固定连接于所述水气分离箱顶端外部，所述驱动电机固定连接于所述桥型固定架上侧，所述驱动电机输出端延伸入所述桥型固定架内，所述主动带轮固定连接于所述驱动电机输出端，所述固定轴固定连接于所述桥型固定架两端的内部，所述离合件设置于所述固定轴上，所述主动带轮和所述第一齿轮分别被构造成传动连接于所述离合件。

5.根据权利要求4所述的隧道有害气体随钻检测超前探测装置，其特征在于，所述离合件包括从带轮、第二齿轮、离合联动板、联合杆和拨动筒，所述从带轮和所述第二齿轮转动套接于所述固定轴，所述从带轮通过带传动连接于所述主动带轮，所述第二齿轮通过齿轮啮合连接于所述第一齿轮，所述联合杆均匀设置于所述离合联动板上侧，所述离合联动板转动套接于所述拨动筒，所述拨动筒活动套接于所述固定轴，所述联合杆滑动穿过所述第二齿轮，所述联合杆端部能够插入所述从带轮。

6.根据权利要求5所述的隧道有害气体随钻检测超前探测装置，其特征在于，所述从带轮包括第一轮体和插接筒，所述插接筒均匀设置于所述第一轮体一侧，所述插接筒内部开设有卡槽，所述第二齿轮包括第二轮体，所述第二轮体上均匀开设有插接孔，所述联合杆滑动穿过所述插接孔后能够插入所述卡槽内。

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