一种矿山地质物探专用探测设备的制作方法

1.本发明涉及地质物探探测技术领域，特别涉及一种矿山地质物探专用探测设备。


背景技术：

2.地球物理勘探简称物探，它是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。由于组成地壳的不同岩层介质往往在密度、弹性、导电性、磁性、放射性以及导热性等方面存在差异，这些差异将引起相应的地球物理场的局部变化。通过测量这些物理场的分布和变化特征，结合已知地质资料进行分析研究，就可以达到推断地质性状的目的。
3.在矿山地质探测过程中，需要操作人员将探测设备埋至土壤下层，定期进行取出后，提取内部数据，由于矿山的地质较硬，不容易进行挖坑掩埋探测器，同时，由于探测器需要定期充电，使用过程中造成极大的不便。
4.公开号为cn114821979a的中国发明专利公开了一种矿井水文地质灾害探测装置，包括主架、侧板一、控制器、活动器、固定板、取样架、被动轴、被动齿、延伸杆、限位架、远程数据处理装置和探测模块，延伸杆贯穿限位架且与限位架螺纹相连，延伸杆的底部卡扣连接有取样桶，取样桶的底部螺纹连接有取样管。该发明对矿井水文地质灾害进行探测后，可把矿井水文地质灾害情况及时有效的进行捕捉和传递，保证了灾害探测的速度，可及时进行应急处理，安全性强。但是，该装置不能自动将探测器放入土壤中，并且无法对探测器进行自动供电，因此，本发明提供一种矿山地质物探专用探测设备可有效解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术上的缺陷，提供一种矿山地质物探专用探测设备，克服现有技术不能自动将探测器放入土壤中，并且无法对探测器进行自动供电的问题。
6.本发明采用的技术方案为：一种矿山地质物探专用探测设备，包括展开机构，还包括探测机构、开合机构，所述开合机构与展开机构、探测机构连接，所述开合机构包括锁定组件和固定架，所述固定架上滑动安装有上滑杆，上滑杆上固定安装有固定环，固定环通过展开弹簧与滑动环弹性连接，滑动环与上滑杆滑动连接，滑动环与锁定组件配合，上滑杆通过齿轮组件与下滑杆连接，下滑杆与固定架滑动连接，下滑杆上固定安装有固定轴，固定轴上转动安装有探测齿轮一，探测齿轮一与环型架固定连接，环型架与下滑杆转动连接，探测齿轮一与探测齿轮二啮合，探测齿轮二与不完全齿轮配合，不完全齿轮与探测齿轮三同轴固定连接，探测齿轮三与钻地齿轮配合，钻地齿轮上同轴固定安装有套筒，套筒与异形杆上的键轴段配合，异形杆上还设置有螺纹段，异形杆上的螺纹段与环型架螺纹连接，异形杆与钻头固定连接；探测齿轮三还与控制齿轮配合，控制齿轮与丝杠螺纹配合，丝杠套设在探测器下部分上，探测器下部分与探测器上部分固定连接，探测器上部分上固定安装有限位杆，限位杆与环型架滑动连接。
7.进一步地，所述不完全齿轮上设置有一半的齿形结构。
8.进一步地，所述齿轮组件包括与上滑杆固定连接的齿条一，下滑杆与齿条二固定连接，齿条二、齿条一同时与调整齿轮啮合，调整齿轮与转动轴同轴固定连接。
9.进一步地，上滑杆上转动安装有两个摆杆的第一端，每个摆杆的第二端分别与连接板一、连接板二转动连接。
10.进一步地，所述转动轴转动安装在固定架上，固定架与横杆固定连接，横杆上转动连接有长连杆一、长连杆二，长连杆一、长连杆二交叉对称设置，横杆的两端分别与立杆一、立杆二固定连接。
11.进一步地，长连杆一、长连杆二的两端分别转动安装有一个滑块，长连杆一两端的滑块分别与立杆一、立杆二滑动连接，长连杆二两端的滑块分别与立杆一、立杆二滑动连接。
12.进一步地，立杆一、立杆二、长连杆一、长连杆二、横杆均有两个，且对称分布在固定架两侧。
13.进一步地，立杆一的两端分别固定安装有一个连接板一，立杆二的两端分别固定安装有一个连接板二，每个立杆一、立杆二上套设有两个强力弹簧，每个滑块分别通过一个强力弹簧与连接板一或连接板二连接。
14.进一步地，连接板一固定安装在半壳体一上，连接板二固定安装在半壳体二上，半壳体一通过多个伸缩杆与半壳体二连接，半壳体一、半壳体二与锁定组件连接。
15.进一步地，锁定组件包括固定安装在半壳体一上的锁定杆，锁定杆上固定安装有卡块，卡块与锁定夹块配合，锁定夹块有两个，每个锁定夹块分别与一个锁定弹簧的第一端固定连接，锁定弹簧的第二端与锁定座固定连接，锁定夹块滑动安装在锁定座内，锁定座固定安装在半壳体二上。
16.本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明中的探测机构利用齿轮传动实现自动定点钻孔后，将探测器放入土壤中，减少矿山土壤较硬影响探测器精度的技术问题；（2）本发明利用展开机构将太阳能板打开，太阳能板通过导线和探测器相连接，避免探测器在使用过程中出现断电的情况，提高探测效率；（3）本发明设置了开合机构，将半壳体一、半壳体二打开时，自动将展开机构打开，同时将探测机构向下移动，无需人工操作，使收纳更加简单。
附图说明
17.图1为本发明整体结构示意图。
18.图2为本发明锁定组件局部结构示意图。
19.图3为图2中a处局部放大结构示意图。
20.图4为本发明开合机构局部结构示意图。
21.图5为本发明开合机构、探测机构局部结构示意图。
22.图6为本发明齿轮组件局部剖视结构示意图。
23.图7为本发明探测机构局部结构示意图。
24.图8为本发明探测机构另一角度局部结构示意图。
25.图9为本发明探测机构局部剖视结构示意图。
26.图10为本发明展开机构局部结构示意图。
27.附图标记：1-半壳体一；2-半壳体二；3-伸缩杆；4-锁定杆；5-卡块；6-锁定座；7-锁定弹簧；8-锁定夹块；9-连接板一；10-连接板二；11-立杆一；12-立杆二；13-长连杆一；14-长连杆二；15-横杆；16-滑块；17-固定轴；18-强力弹簧；19-固定架；20-转动轴；21-摆杆；22-上滑杆；23-下滑杆；24-调整齿轮；25-齿条二；26-齿条一；27-环型架；28-探测齿轮一；29-探测齿轮二；30-探测齿轮三；31-探测电机；32-安装板；33-探测器上部分；34-探测器下部分；35-控制齿轮；36-限位杆；37-丝杠；38-不完全齿轮；39-异形杆；40-套筒；41-钻地齿轮；42-钻头；43-固定环；44-展开弹簧；45-滑动环；46-展开连杆一；47-展开连杆二；48-展开连杆三；49-太阳能板一；50-展开连杆四；51-展开连杆五；52-展开连杆六；53-太阳能板二。
具体实施方式
28.在本发明以下的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“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。
29.在本发明以下的描述中，需要说明的是，除非另有明确规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，亦可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
31.实施例：参考图1-图10所示的一种矿山地质物探专用探测设备，包括展开机构，还包括探测机构、开合机构，开合机构与展开机构、探测机构连接，探测机构包括固定轴17、环型架27、探测齿轮一28、探测齿轮二29、探测齿轮三30、探测电机31、安装板32、探测器上部分33、探测器下部分34、控制齿轮35、限位杆36、丝杠37、不完全齿轮38、异形杆39、套筒40、钻地齿轮41、钻头42；开合机构包括半壳体一1、半壳体二2、伸缩杆3、锁定杆4、卡块5、锁定座6、锁定弹簧7、锁定夹块8、连接板一9、连接板二10、立杆一11、立杆二12、长连杆一13、长连杆二14、横杆15、滑块16、强力弹簧18、固定架19、转动轴20、摆杆21、上滑杆22、下滑杆23、调整齿轮24、齿条二25、齿条一26；固定架19上滑动安装有上滑杆22，上滑杆22上固定安装有固定环43，固定环43通过展开弹簧44与滑动环45弹性连接，滑动环45与上滑杆22滑动连接，滑动环45与锁定组件配合，锁定组件包括锁定杆4、卡块5、锁定座6、锁定弹簧7、锁定夹块8；上滑杆22通过齿轮组件与下滑杆23连接，下滑杆23与固定架19滑动连接，齿轮组件包括转动轴20、调整齿轮24、齿条二25、齿条一26；下滑杆23上固定安装有固定轴17，固定轴17上固定安装有安装板32，安装板32上固定安装有探测电机31，探测电机31的输出轴与探测齿轮三30固定连接，固定轴17上转动安装有探测齿轮一28，探测齿轮一28与环型架27固定连接，环型架27与下滑杆23转动连接，探测齿轮一28与探测齿轮二29啮合，探测齿轮二29与不完全齿轮38配合，探测齿轮一28、探测齿轮二29、不完全齿轮38转动安装在安装板32上，不完全齿轮38与探测齿轮三30同轴固定连接，探测齿轮三30与钻地齿轮41配合，钻地齿轮
41转动安装在环型架27上，钻地齿轮41上同轴固定安装有套筒40，套筒40与异形杆39上的键轴段配合，异形杆39上还设置有螺纹段，异形杆39上的螺纹段与环型架27螺纹连接，异形杆39与钻头42固定连接；探测齿轮三30还与控制齿轮35配合，控制齿轮35转动安装在环型架27上，控制齿轮35与丝杠37螺纹配合，丝杠37套设在探测器下部分34上，丝杠37与探测器上部分33固定连接，探测器下部分34与探测器上部分33固定连接，探测器上部分33上固定安装有限位杆36，限位杆36与环型架27滑动连接。
32.展开机构有多个，均匀分布在固定环43上，展开机构包括展开连杆一46、展开连杆二47、展开连杆三48、太阳能板一49、展开连杆四50、展开连杆五51、展开连杆六52、太阳能板二53；固定环43与展开连杆一46的第一端转动连接，展开连杆一46的第二端转动安装在展开连杆四50上，展开连杆四50第一端与展开连杆三48的第二端转动连接，展开连杆四50的第二端转动安装在展开连杆六52上，展开连杆六52上固定安装有太阳能板二53，展开连杆三48的第一端转动安装在展开连杆二47上，展开连杆二47的第一端转动安装在滑动环45上，展开连杆二47的第二端转动安装在展开连杆一46上，展开连杆一46上还转动安装有展开连杆五51的第一端，展开连杆五51的第二端与展开连杆六52的第一端转动连接。
33.不完全齿轮38上设置有一半的齿形结构，探测齿轮二29、探测齿轮一28的模数、齿数相同。
34.齿轮组件包括与上滑杆22固定连接的齿条一26，下滑杆23与齿条二25固定连接，齿条二25、齿条一26同时与调整齿轮24啮合，调整齿轮24与转动轴20同轴固定连接。
35.上滑杆22上转动安装有两个摆杆21的第一端，每个摆杆21的第二端分别与连接板一9、连接板二10转动连接。
36.转动轴20转动安装在固定架19上，固定架19与横杆15固定连接，横杆15上转动连接有长连杆一13、长连杆二14，长连杆一13、长连杆二14交叉对称设置，横杆15的两端分别与立杆一11、立杆二12固定连接。
37.长连杆一13、长连杆二14的两端分别转动安装有一个滑块16，长连杆一13两端的滑块16分别与立杆一11、立杆二12滑动连接，长连杆二14两端的滑块16分别与立杆一11、立杆二12滑动连接。
38.立杆一11、立杆二12、长连杆一13、长连杆二14、横杆15均有两个，且对称分布在固定架19两侧。
39.立杆一11的两端分别固定安装有一个连接板一9，立杆二12的两端分别固定安装有一个连接板二10，每个立杆一11、立杆二12上套设有两个强力弹簧18，每个滑块16分别通过一个强力弹簧18与连接板一9或连接板二10连接。
40.连接板一9固定安装在半壳体一1上，连接板二10固定安装在半壳体二2上，半壳体一1通过多个伸缩杆3与半壳体二2固定连接，半壳体一1、半壳体二2与锁定组件连接。
41.锁定组件包括固定安装在半壳体一1上的锁定杆4，半壳体一1上设置有把手，锁定杆4上固定安装有卡块5，卡块5与锁定夹块8配合，锁定夹块8有两个，每个锁定夹块8分别与一个锁定弹簧7的第一端固定连接，锁定弹簧7的第二端与锁定座6固定连接，锁定夹块8滑动安装在锁定座6内。
42.本发明的工作原理如下：初始状态下，锁定杆4插入两个锁定夹块8之间，通过锁定夹块8卡住卡块5，使半壳体一1和半壳体二2保持贴合，被锁住；当需要解锁时，将两个锁定
夹块8分开，压缩锁定弹簧7，此时锁定杆4、卡块5弹出，进行解锁，长连杆一13、长连杆二14在强力弹簧18的弹力作用下横向展开，带动伸缩杆3伸长，半壳体一1、半壳体二2分离，随后放开锁定夹块8，两个锁定夹块8在锁定弹簧7的弹力作用下复位；半壳体一1、半壳体二2分离的过程中，带动连接板一9、连接板二10移动，连接板一9或连接板二10与固定架19之间的距离变大，带动摆杆21摆动，带动上滑杆22在固定架19上滑动，带动固定环43、展开弹簧44、滑动环45上移，固定环43、滑动环45上升的过程中带动展开机构上升，直到滑动环45与卡块5接触，此时滑动环45不再上移，继续上移的上滑杆22带动固定环43压缩展开弹簧44，带动展开连杆二47、展开连杆一46摆动，带动展开连杆三48、展开连杆四50、展开连杆五51摆动，带动展开连杆六52摆动，进行伸展，使太阳能板一49、太阳能板二53逐渐趋于水平，太阳能板一49、太阳能板二53通过导线与探测器上部分33、探测器下部分34连接，通过太阳能板一49、太阳能板二53给探测器上部分33、探测器下部分34供电。
43.上滑杆22上升的同时带动齿条一26上移，带动调整齿轮24、转动轴20转动，带动齿条二25下移，带动下滑杆23下移，带动探测机构下移；如图7所示，随后启动探测电机31驱动探测齿轮三30转动，带动不完全齿轮38逆时针转动一百八十度，此时不完全齿轮38上的齿形结构不与探测齿轮二29啮合，探测齿轮三30带动钻地齿轮41转动，带动套筒40转动，带动异形杆39在套筒40上滑动并下移，带动钻头42下移，钻地挖孔，挖完孔后探测电机31反转，带动探测齿轮三30、不完全齿轮38顺时针转动一百八十度，不完全齿轮38复位，探测齿轮三30带动钻地齿轮41、套筒40反转，带动异形杆39上移，挖坑完毕。
44.随后探测电机31驱动探测齿轮三30、不完全齿轮38顺时针转动一百八十度，此时不完全齿轮38上的齿形结构与探测齿轮二29啮合，带动探测齿轮二29转动，探测齿轮二29带动探测齿轮一28转动，探测齿轮一28带动固定轴17、环型架27转动一百八十度，使探测器下部分34、探测器上部分33切换至挖好孔的一侧，使控制齿轮35与探测齿轮三30啮合，随后探测电机31驱动探测齿轮三30、不完全齿轮38转动，使不完全齿轮38顺时针转动一百八十度，不完全齿轮38上的齿形结构不与探测齿轮二29接触，探测齿轮三30带动控制齿轮35转动，带动丝杠37下移，带动限位杆36在环型架27上滑动，带动探测器下部分34、探测器上部分33下移插入坑内，埋在地下，收集信号。
45.当探测结束后，需要复位时，探测电机31驱动探测齿轮三30、不完全齿轮38逆时针转动一百八十度，探测齿轮三30带动控制齿轮35转动，带动探测器下部分34、探测器上部分33上移，取出探测器下部分34、探测器上部分33。随后两手分别推动半壳体一1、半壳体二2，压缩强力弹簧18，压缩伸缩杆3，带动长连杆一13、长连杆二14纵向伸展，同时，摆杆21摆动，拉动上滑杆22下移回到半壳体一1、半壳体二2之间，带动展开机构下移，上滑杆22带动固定环43、展开弹簧44、滑动环45下移，在展开弹簧44的弹力作用下展开连杆二47、展开连杆一46摆动折叠，带动展开连杆三48、展开连杆四50、展开连杆五51、展开连杆六52摆动折叠、带动太阳能板一49、太阳能板二53收拢到半壳体一1、半壳体二2之间；同时下移的上滑杆22带动齿条一26下移，带动调整齿轮24转动，带动齿条二25上移，带动探测机构上移，收回到半壳体一1、半壳体二2之间，随后，半壳体一1、半壳体二2接触，锁定杆4带动卡块5穿过两个锁定夹块8，通过锁定夹块8卡住卡块5，重新将半壳体一1、半壳体二2上锁。
46.应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述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；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。