[发明专利]一组可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置

说明书

本发明提供一种可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，属于岩体结构面测量技术领域。该装置包括可变径探头固定居中辅助装置和推进装置，可变径固定居中辅助装置包括内层可充气橡胶垫层、中层可转动钢珠轴承、外层可拆卸式多管变径套筒弹簧支撑腿及尾端橡胶滚轮，推进装置包括焊接在探头前端和尾部居中装置轴承内层的弧形钢板、焊接在尾部居中装置轴承内层并向尾端延伸的弧形不锈钢板及焊接在尾端弧形不锈钢板上的内螺纹不锈钢推杆。本发明克服了现有居中器居中辅助与推进装置对不同直径的探头匹配度不够、径向不可转动、变径范围跨度较大、探头推进过程中晃动较大等不足，可用于矿山、隧道中高压、高温、高湿环境中的钻孔探测工程。

技术领域

本发明涉及岩体结构面测量技术领域，特别是指一种可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置。

背景技术

在深部矿产资源的开采过程中，由于受到三高环境的影响，岩体的性质受节理裂隙影响越发明显，岩体内节理裂隙的分布形态成为了影响岩体力学性能的关键因素，由于节理裂隙的存在，岩体的强度会因此而有所降低，节理裂隙的分布对于岩体的失稳与破坏有着较为重要的影响，在对深部巷道与采场进行稳定性评价与安全控制时，通过钻孔电视扫描来开展深部岩体节理裂隙调查是至关重要的基础性研究。

钻孔电视扫描测量可以通过扫描拍照以及后期图片拼接形成电子岩芯，进而进行后期的岩体质量评价等研究内容。相较于传统的地质罗盘测量更加便捷与精确，尤其是能够应用破碎带地层等取芯困难的工况。但从现场实施来看，钻孔电视扫描装置还存在以下不足：

1.现有探头居中装置能够匹配的钻孔直径较为单一。由于井下钻进施工时，不同用途的钻孔，直径变化与跨度较大，现有居中装置变径跨度较为单一，不能适应多种孔径的钻孔，导致在部分孔径的钻孔当中起不到居中辅助作用；

2.现有居中装置无法个性化匹配不同直径探头。由于钻孔电视设备的型号不同，导致部分钻孔电视探头的直径也不同，现有居中装置无法个性化匹配不同直径的探头；

3.现有探头居中装置无法在环向进行旋转。在对孔深较深的钻孔进行扫描测量时，由于不能有效对深孔进行清洁，导致孔内会有残渣，如若居中装置不能在环向转动，则其居中支撑装置无法绕过孔内残留物，导致探头无法推进，影响测量效果。

发明内容

为了改进现有钻孔电视探头居中辅助与推进装置匹配孔径单一、居中装置与探头的匹配单一、居中装置环向灵活度不够以及推进杆安装不便捷等不足，本发明提出一种可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置。该装置不仅可以将探头保持在与钻孔轴线居中位置，而且能够适应于不同孔径钻孔探测，能够保证在推进过程中减少孔壁的粗糙程度以及推进速度对于扫描结果测影响。

该装置包括固定居中辅助装置和推进装置，钻孔电视探头置于固定居中辅助装置中，固定居中辅助装置包括可充气橡胶垫层、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿及顶端橡胶滚轮，可充气橡胶垫层、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿由内而外依次设置，可转动钢珠轴承包括探头前端轴承和探头末端轴承；推进装置包括焊接在探头前端轴承和探头末端轴承内层的弧形钢板、焊接在探头末端轴承内层并向尾端延伸的尾端延伸弧形钢板及焊接在尾端延伸弧形钢板上的内螺纹不锈钢推杆。

可变径弹簧套筒支撑腿个数为6个，其中3个为一组，两组分别安装在探头前端轴承和探头末端轴承上，每组环向安装角度间隔120°，可变径弹簧套筒支撑腿外部为6截不同直径的不锈钢组成的套筒，内部为焊接在可拆卸底座上的弹簧，套筒末端顶部铰接有橡胶滚轮传动轴，橡胶滚轮传动轴上安装橡胶滚轮，弹簧末端的圆环与橡胶滚轮传动轴套接，起到支撑作用与调节支撑腿长度的作用。

可充气橡胶垫层通过充气使垫层体积发生变化，适应不同直径的钻孔电视探头。

可转动钢珠轴承在保持内层钢圈不动的情况下使得外层钢圈带动外侧可变径弹簧套筒支撑腿沿环向转动，。