專利名稱:深部巖體綜合變孔徑測孔機器人的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種深部巖體綜合變孔徑測孔機器人。它的頭部的主要包括鉆孔攝像頭、驅(qū)動輪和頭部水囊；中部主要包括電機；底部主要包括底部水囊和從動輪；整體的外部為外殼；在支桿滑座上以中間軸為圓心均勻安裝三組行走驅(qū)動裝置；在中部，穿過水囊支撐架的連接軸通過其底部設(shè)置的動密封件連接電機；在底部水囊的后方也設(shè)置有同軸套裝的底部中心軸、彈簧和支桿滑座。本實用新型適用廣，用水量極少，使用簡便，可應(yīng)用于深部巖體工程圍巖鉆孔測試，也可用于其他工程中的管道監(jiān)測領(lǐng)域。它是一種使用更廣泛，操作更便捷，測試結(jié)果更準(zhǔn)確的綜合管道測試系統(tǒng)裝置。
【專利說明】
深部巖體綜合變孔徑測孔機器人
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型是涉及深部巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)測試及分析領(lǐng)域中的鉆孔聲波和聲發(fā)射測試設(shè)備，具體是指一種深部巖體綜合變孔徑測孔機器人。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段，我國的礦產(chǎn)資源、水電輸水隧洞和地下廠房、交通隧洞等都在往深部發(fā)展，這些工程需要在具有較大埋深的山體或地下巖體中開挖。這些巖體工程在施工和運營期間的穩(wěn)定性問題是巖石力學(xué)工作者最為關(guān)心的問題，而巖體的變形特征和規(guī)律則是判斷圍巖是否處于安全穩(wěn)定狀態(tài)的直接體現(xiàn)。
[0003]鉆孔測試是觀察和測量巖體變形特征和規(guī)律的常用方法。該種方法需要在圍巖內(nèi)鉆設(shè)一定孔徑的鉆孔，利用推桿將探測元件持續(xù)推入鉆孔內(nèi)，分別獲得沿鉆孔軸線方向的圍巖破裂信息。常用的探測元件有鉆孔攝像頭、聲波探頭、聲發(fā)射探頭等，其中聲波探頭和聲發(fā)射探頭在使用時均需用耦合介質(zhì)與巖體接觸才能發(fā)揮作用。鉆孔測試中常用的耦合介質(zhì)是水，而傳統(tǒng)的方法是在整個鉆孔內(nèi)充滿水并需要進(jìn)行封堵。
[0004]目前，隨著巖體工程埋深的增大，高地應(yīng)力災(zāi)害和高放射性污染愈發(fā)嚴(yán)重。高地應(yīng)力條件下的強動力沖擊巖爆和高放射性污染物對鉆孔測試操作人員的生命安全造成了極大的威脅。另外，傳統(tǒng)的鉆孔測試需要用數(shù)根連接桿將探測元件連續(xù)推入鉆孔內(nèi)部以獲得整個鉆孔軸線方向的孔壁圍巖信息，有時還需充水并進(jìn)行封堵，需要耗費較大的體力和時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是:針對上述現(xiàn)有問題提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、可適應(yīng)多種孔徑和角度并且可遠(yuǎn)程控制的巖體工程綜合變孔徑測孔機器人驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置可同時搭載鉆孔攝像頭、聲波探頭和聲發(fā)射探頭，也可以只搭載其二或其一，以保證危險環(huán)境下操作人員的生命安全，并且省時省力，檢測結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0006]本實用新型設(shè)計的一種深部巖體綜合變孔徑測孔機器人，它的頭部主要包括鉆孔攝像頭、驅(qū)動輪和頭部水囊；中部主要包括電機;底部主要包括底部水囊和從動輪;整體的外部為外殼；
[0007]所述的鉆孔攝像頭設(shè)置在透明管內(nèi)的底座上，透明管的最前端以堵頭封閉，透明管的前端內(nèi)部同軸安裝有反射鏡;探頭底座同軸安裝在中間軸的前方;鉆孔攝像頭后方的數(shù)據(jù)線利用外部的六邊形的外殼連接監(jiān)控設(shè)備；
[0008]在所述的中心軸上同軸套裝一個彈簧和一個支桿滑座;該中心軸的底部同軸套裝在連接軸的頂部；
[0009]在支桿滑座上以中間軸為圓心均勻安裝三組行走驅(qū)動裝置;每組行走驅(qū)動裝置主要包括頭部驅(qū)動輪、驅(qū)動連接板、渦輪和渦輪支撐座；頭部拉緊板的一端安裝在支桿滑座上，另一端安裝在驅(qū)動連接板中部的齒輪的異側(cè)面;每個驅(qū)動連接板的兩端分別安裝驅(qū)動輪和渦輪;每個渦輪通過渦輪軸和渦輪緊固軸安裝在渦輪支撐座上;每個渦輪緊固軸上渦輪的兩側(cè)還分別設(shè)置有渦輪調(diào)整件；
[0010]所述的每個渦輪的外輪面與連接軸的頂部接觸，且三個渦輪的接觸點位于同一個圓周上;頭部立板的中心貫穿套裝在連接軸的頸部;三個渦輪支撐座和三個驅(qū)動定位軸以連接軸為圓心均勻相間安裝套裝在頭部立板上；
[0011]在該深部巖體綜合變孔徑測孔機器人的中部，穿過水囊支撐架的連接軸通過其底部設(shè)置的動密封件連接電機；
[0012]連接軸同軸套裝在水囊支撐架和頭部水囊的中心；頭部水囊內(nèi)設(shè)置有檢測探頭；在頭部水囊底部設(shè)置有充水管;充水管的兩端分別連接頭部水囊和底部水囊;充水支管的一端以三通的方式連接在充水管中部，充水支管的另一端延伸出整個裝置的底部與外部的注水栗相連；
[0013]在水囊支撐架上的底部水囊內(nèi)設(shè)置有檢測探頭；
[0014]在底部水囊的后方也設(shè)置有同軸套裝的底部中心軸、彈簧和支桿滑座;底部的支桿滑座上以底部中心軸為圓心均勻相間安裝三個底部拉緊板和三個驅(qū)動定位軸;每個底部拉緊板的一端安裝在支桿滑座上，另一端安裝在一個從動連接板中部;每個從動連接板的兩端分別安裝從動輪和從動支撐座上;三個從動支撐座和三個底部定位軸均勻相間安裝在頭底板立板上；
[0015]上述技術(shù)方案中，所述的頭部水囊和底部水囊中的檢測探頭分別為聲波探頭或聲發(fā)射探頭;它們的導(dǎo)線由側(cè)面引出后與相應(yīng)設(shè)備聲波儀或聲發(fā)射儀器連接；
[0016]上述技術(shù)方案中，所述的外殼內(nèi)設(shè)置一個或多個傳感器，該傳感器為定位傳感器。
[0017]上述技術(shù)方案中，所述的頭部水囊和底部水囊為材料相同、外徑相同的圓環(huán)形，夕卜部直徑范圍是50mm?150mm。
[0018]上述技術(shù)方案中，所述的頭部水囊和底部水囊的外部直徑大于鉆孔直徑。
[0019]本實用新型所設(shè)計的深部巖體綜合變孔徑測孔機器人與現(xiàn)有的技術(shù)相比，有以下幾點改進(jìn):
[0020]1、該測孔機器人可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。只需將測孔機器人放入探孔的孔口處，操作人員可在較安全的位置控制該測孔機器人的行進(jìn)速度，并可對其進(jìn)行定位，記錄相關(guān)監(jiān)測信息。
[0021]2、該測孔機器人可適用于多種孔徑的鉆孔，也可適用于變孔徑的鉆孔;可以適應(yīng)測孔機器人外輪廓直徑土 5cm范圍內(nèi)的鉆孔。
[0022]3、該測孔機器人可應(yīng)用于干孔和有水孔的測試，且在干孔中的優(yōu)勢更大。利用測孔機器人搭載的底部和頂部的兩個水囊與孔壁緊密貼合，聲波發(fā)射換能器及接收器和與孔壁直接通過水耦合，能量傳遞損失極小，保證了聲波的良好耦合和環(huán)形發(fā)射、環(huán)形接收的特性，從而實現(xiàn)測試結(jié)果準(zhǔn)確可信。每個水囊都是封閉式的小空間，局部水環(huán)境所需要的水很少。在同一探孔內(nèi)的每個測試點的用水可以接著下個測試點使用，僅僅在移動該測孔機器人時需要將水囊內(nèi)的水適當(dāng)減少，便于移動，實際使用過程中的水量損耗很小。
[0023]本實用新型適用強，用水量極少，使用簡便，可應(yīng)用于深部巖體圍巖鉆孔測試，也可用于其他工程中的管道監(jiān)測領(lǐng)域，是一種使用更廣泛，操作更便捷，測試結(jié)果更準(zhǔn)確的綜合管道測試系統(tǒng)裝置。
【附圖說明】

[0024]圖1為本實用新型深部巖體綜合變孔徑測孔機器人整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2為深部巖體綜合變孔徑測孔機器人前半部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為深部巖體綜合變孔徑測孔機器人后半部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4是圖2中A-A處的剖面俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中:堵頭I，反射鏡2，透明管3，鉆孔攝像頭4，探頭底座5，彈簧6，支桿滑座7，驅(qū)動定位軸8，驅(qū)動輪9，驅(qū)動連接板10，齒輪11，頭部拉緊板12，渦輪13，渦輪軸13.1，渦輪緊固軸13.2，渦輪調(diào)整件13.3，渦桿13.4，渦輪支撐座14，中間軸15，頭部水囊16，水囊支撐架17，頭部立板18，連接軸19，外殼20，檢測探頭21，動密封件22，電機23，底部水囊24，從動輪25，充水支管26，傳感器27，底部拉緊板28，從動連接板29，從動支撐座30，充水管31，底板立板32，底部定位軸33，底部中心軸34。
【具體實施方式】
[0029]以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的實施情況，但它們不構(gòu)成對本實用新型的限定，僅作舉例而已。同時通過和具體實施對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0030]如圖1?4所示，本實用新型的深部巖體綜合變孔徑測孔機器人，它的頭部的主要包括鉆孔攝像頭4、驅(qū)動輪9和頭部水囊16;中部主要包括電機23;底部主要包括底部水囊24和從動輪25;整體的外部為外殼20。
[0031]頭部的鉆孔攝像頭4設(shè)置在透明管3內(nèi)的底座5上，透明管3的最前端以堵頭I封閉，透明管3的前端內(nèi)部同軸安裝有反射鏡2;探頭底座5同軸安裝在中間軸15的前方。
[0032]所述的鉆孔攝像頭4后方的數(shù)據(jù)線利用外部的六邊形的外殼20連接監(jiān)控設(shè)備。在鉆孔攝像頭4前端的外周還設(shè)置有照明設(shè)備，利用反射鏡2和透明管3能夠?qū)崿F(xiàn)管道內(nèi)照明，便于鉆孔攝像頭4的攝像監(jiān)控。
[0033]在所述的中心軸15上同軸套裝一個彈簧6和一個支桿滑座7;該中心軸15的底部同軸套裝在連接軸19的頂部。
[0034]在支桿滑座7上以中間軸15為圓心均勻安裝三組行走驅(qū)動裝置。每組行走驅(qū)動裝置主要包括頭部驅(qū)動輪9、齒輪11、頭部拉緊板12、驅(qū)動定位軸8、驅(qū)動連接板10、渦輪13和渦輪支撐座14。頭部拉緊板12的一端安裝在支桿滑座7上，另一端安裝在驅(qū)動連接板10中部的齒輪11的異側(cè)面。每個驅(qū)動連接板10的兩端分別安裝驅(qū)動輪9和渦輪13。每個渦輪13通過渦輪軸13.1和渦輪緊固軸13.2安裝在渦輪支撐座14上。每個渦輪緊固軸13.2上渦輪13的兩側(cè)還分別設(shè)置有渦輪調(diào)整件13.3，以便于安裝渦輪13更合適，保證渦輪13的正常轉(zhuǎn)動。
[0035]所述的每個渦輪13的外輪面與連接軸19的頂部接觸，且三個渦輪13的接觸點位于同一個圓周上。頭部立板18的中心貫穿套裝在連接軸19的頸部。三個渦輪支撐座14和三個驅(qū)動定位軸8以連接軸19為圓心均勻相間安裝套裝在頭部立板18上。
[0036]在該深部巖體綜合變孔徑測孔機器人的中部，穿過水囊支撐架17的連接軸19通過其底部設(shè)置的動密封件22連接電機23;依此將電機23提供的行走的動力源傳送給驅(qū)動輪9。電機23的轉(zhuǎn)矩通過連接軸19傳遞給蝸桿13.4，再經(jīng)過渦輪13、齒輪11傳遞到驅(qū)動輪9上。驅(qū)動輪9旋轉(zhuǎn)并與探孔管道的內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦力，就產(chǎn)生了本驅(qū)動裝置行走的動力。當(dāng)行走的動力大于阻力的時候，本驅(qū)動裝置即可開始行走。電機23的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可以控制本驅(qū)動裝置的前進(jìn)和后退。
[0037]具體的，選擇合適剛度系數(shù)的彈簧制成彈簧6，彈簧6設(shè)置在探頭底座5和支桿滑座7之間，向三個驅(qū)動輪9會提供合適的外張力;保證三個驅(qū)動輪9能夠外擴并支撐在探孔管道內(nèi)壁內(nèi)。
[0038]在鉆孔或管道內(nèi)進(jìn)行監(jiān)測時，需要相應(yīng)的變徑以保證本驅(qū)動裝置的行進(jìn)。對變徑起作用的也是彈簧6。當(dāng)本驅(qū)動裝置行走遇到障礙物時，一個或多個驅(qū)動輪9接觸到障礙物后，驅(qū)動輪9向內(nèi)收縮，通過驅(qū)動連接板10、頭部拉緊板12作用在支桿滑座7上;彈簧6壓縮，通過三個驅(qū)動輪9同時穩(wěn)定的向內(nèi)收縮;上述動作可以滿足變徑和越障的要求。同理，探孔管道內(nèi)壁擴大時，相應(yīng)的彈簧6伸長。經(jīng)過實際測試及試驗，這套變徑設(shè)計可適應(yīng)測試管孔直徑± 5cm的范圍。
[0039]在支桿滑座7上均勻相間設(shè)置三個頭部拉緊板12和三個驅(qū)動定位軸8，能夠保證在彈簧6作用下三組行走驅(qū)動裝置能夠同時均勻的外擴或收縮，從而保證了整個裝置搭載的設(shè)備的軸線保持一致，特別適合鉆孔攝像頭4對探孔管道前方的監(jiān)控，以及利用頭部水囊16和底部水囊24來的聲波耦合裝置的檢測。和頭部類似的，在本驅(qū)動裝置的底部還設(shè)置有從動輪25。
[0040]穿過頭部的水囊支撐架17的連接軸19通過其底部設(shè)置的動密封件22連接電機23;依此將電機23提供的行走的動力源傳送給驅(qū)動輪9。電機23的轉(zhuǎn)矩通過連接軸19傳遞給蝸桿13.4，再經(jīng)過渦輪13、齒輪11到驅(qū)動輪9上;驅(qū)動輪9旋轉(zhuǎn)并與探孔管道內(nèi)壁產(chǎn)生摩擦力，這也就是本驅(qū)動裝置的行走的動力。當(dāng)動力大于阻力的時候，本驅(qū)動裝置即可開始行走。電機23的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)可以控制本驅(qū)動裝置的前進(jìn)和后退。
[0041]選擇合適剛度系數(shù)的彈簧制成彈簧6，彈簧6設(shè)置在探頭底座5和支桿滑座7之間，向三個驅(qū)動輪9會提供合適的外張力;保證三個驅(qū)動輪9能夠外擴支撐在探孔管道內(nèi)壁內(nèi)。
[0042]連接軸19同軸套裝在水囊支撐架17和頭部水囊16的中心。頭部水囊16內(nèi)設(shè)置有檢測探頭21，該檢測探頭21為聲波探頭或聲發(fā)射探頭，其中聲波探頭為聲波發(fā)射換能器和聲波接收換能器，以電磁激振的方法通過聲波發(fā)射換能器向介質(zhì)(如:巖石、巖體，混凝土結(jié)構(gòu)等)發(fā)射聲波，同時在一定的空間距離上通過聲波接收換能器接收介質(zhì)物理特性調(diào)制后的聲波，通過觀測和分析聲波在該場地介質(zhì)中的傳播速度、振幅、頻率等聲學(xué)參數(shù)，可分析得出介質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和狀況，為巖土工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐;聲發(fā)射探頭則通過接收介質(zhì)內(nèi)的微破裂發(fā)出的聲波信號分析該破裂的位置、能量等信息，最后得到介質(zhì)內(nèi)部的損傷范圍和特征。
[0043]為了保證該檢測探頭21的水耦合檢測，在頭部水囊16底部設(shè)置有充水管31。充水管31的兩端分別連接頭部水囊16和底部水囊24。充水支管26的一端以三通的方式連接在充水管31中部，充水支管26的另一端延伸出整個裝置的底部與外部的注水栗相連，向兩個水囊中注水。
[0044]在水囊支撐架17上的底部水囊24內(nèi)設(shè)置有檢測探頭21。同樣的，該檢測探頭21為聲波探頭或聲發(fā)射探頭，其中聲波探頭為聲波發(fā)射換能器和聲波接收換能器，以電磁激振的方法通過聲波發(fā)射換能器向介質(zhì)(如:巖石、巖體，混凝土結(jié)構(gòu)等)發(fā)射聲波，同時在一定的空間距離上通過聲波接收換能器接收介質(zhì)物理特性調(diào)制后的聲波，通過觀測和分析聲波在該場地介質(zhì)中的傳播速度、振幅、頻率等聲學(xué)參數(shù)，可分析得出介質(zhì)內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和狀況，為巖土工程建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐;聲發(fā)射探頭則通過接收介質(zhì)內(nèi)的微破裂發(fā)出的聲波信號分析該破裂的位置、能量等信息，最后得到介質(zhì)內(nèi)部的損傷范圍和特征。
[0045]和頭部結(jié)構(gòu)類似的，在底部水囊24的后方也設(shè)置有同軸套裝的底部中心軸34、彈簧6和支桿滑座7。底部的支桿滑座7上以底部中心軸34為圓心均勻相間安裝三個底部拉緊板28和三個驅(qū)動定位軸8;每個底部拉緊板28的一端安裝在支桿滑座7上，另一端安裝在一個從動連接板29中部。每個從動連接板29的兩端分別安裝從動輪25和從動支撐座30上。三個從動支撐座30和三個底部定位軸33均勻相間安裝在頭底板立板32上。
[0046]和驅(qū)動輪9不同的是，由于從動輪25不需要與電機23相連，該處不設(shè)置渦輪、蝸桿和齒輪。同樣的，彈簧6向三個從動輪25提供合適的外張力;保證三個從動輪25也貼緊探孔管道內(nèi)壁，起支撐和輔助行走的作用。
[0047]頭部水囊16和底部水囊24中的檢測探頭21分別為聲波探頭或聲發(fā)射探頭。當(dāng)使用聲波探頭時，兩者應(yīng)分別是發(fā)射探頭和接收探頭，使用聲發(fā)射探頭時可使用同一頻率的探頭也可使用不同頻率的探頭。探頭可直接放置在水囊內(nèi)，與探頭連接的導(dǎo)線可由側(cè)面引出，與鉆孔攝像頭4的數(shù)據(jù)線包裹在一起，后與相應(yīng)設(shè)備聲波儀或聲發(fā)射儀器連接。
[0048]外殼20內(nèi)設(shè)置一個或多個傳感器27，該傳感器為定位傳感器，可實時傳輸該驅(qū)動裝置行進(jìn)的速率和位置等信息。
[0049]頭部水囊16和底部水囊24為等外徑的圓環(huán)形，外部直徑范圍是50mm?150mm。實際使用時的具體尺寸可根據(jù)具體孔徑進(jìn)行加工，水囊的外部直徑要大于鉆孔直徑一定范圍。
[0050]本實用新型設(shè)計的深部巖體綜合變孔徑測孔機器人能夠通用于干孔和有水孔。針對探孔的不同情況有不同的具體操作過程。通常情況下，巖土工程的探孔的直徑一般與現(xiàn)有的鉆頭直徑相一致，尺寸一般為56mm、59mm、75mm、91mm、110mm、130mm不等。
[0051]具體的，所述的頭部水囊16和底部水囊24的材料選擇、外形設(shè)計一致。同樣的，在具體使用時，還可以在頭部水囊16和底部水囊24的外側(cè)突出部分涂上密封劑，可以達(dá)到更好地密封效果。具體可以使用凡士林做密封劑。
[0052]測試前都先要按檢測要求布置探孔、鉆孔、清孔，使其具備檢測條件;所有閥門和儀器在啟動前都是關(guān)閉的。
[0053]具體的利用該深部巖體綜合變孔徑測孔機器人對巖體內(nèi)的鉆孔、管道等進(jìn)行測試時，按以下步驟進(jìn)行:
[0054]步驟一:將深部巖體綜合變孔徑測孔機器人放入探孔內(nèi)，記錄其初始位置。
[0055]步驟二:通過控制裝置操控該驅(qū)動裝置行進(jìn)。
[0056]當(dāng)進(jìn)行鉆孔攝像時只需按一定速率行進(jìn)即可；當(dāng)進(jìn)行聲波或聲發(fā)射監(jiān)測時需要行進(jìn)至目標(biāo)位置。
[0057]步驟三:進(jìn)行聲波或聲發(fā)射監(jiān)測時，通過驅(qū)動裝置上的傳感器27返回的位置信息，將驅(qū)動裝置行進(jìn)到預(yù)定位置處停下；
[0058]步驟四:對頭部水囊16和底部水囊24進(jìn)行充水使其膨脹與孔壁緊貼，然后操控聲波儀或聲發(fā)射儀器進(jìn)行測試。
[0059]定點位置的測試完成后，將頭部水囊16和底部水囊24的水抽出，使水囊收縮，操控驅(qū)動裝置行進(jìn)到下一測試段。
[0060]步驟五:全部測試完畢后，操控驅(qū)動裝置退出鉆孔。
[0061]其他未說明的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種深部巖體綜合變孔徑測孔機器人，其特征在于:它的頭部的主要包括鉆孔攝像頭(4)、驅(qū)動輪(9)和頭部水囊(16);中部主要包括電機(23);底部主要包括底部水囊(24)和從動輪(25);整體的外部為外殼(20); 所述的鉆孔攝像頭(4)設(shè)置在透明管(3)內(nèi)的底座(5)上，透明管(3)的最前端以堵頭(I)封閉，透明管(3)的前端內(nèi)部同軸安裝有反射鏡(2);探頭底座(5)同軸安裝在中間軸(15)的前方;鉆孔攝像頭(4)后方的數(shù)據(jù)線利用外部的六邊形的外殼(20)連接監(jiān)控設(shè)備； 在所述的中間軸(15)上同軸套裝一個彈簧(6)和一個支桿滑座(7);該中間軸(15)的底部同軸套裝在連接軸(19)的頂部；在支桿滑座(7)上以中間軸(15)為圓心均勻安裝三組行走驅(qū)動裝置;每組行走驅(qū)動裝置主要包括頭部驅(qū)動輪(9)、驅(qū)動連接板(10)、渦輪(13)和渦輪支撐座(14);頭部拉緊板(12)的一端安裝在支桿滑座(7)上，另一端安裝在驅(qū)動連接板(10)中部的齒輪(11)的異側(cè)面;每個驅(qū)動連接板(10)的兩端分別安裝驅(qū)動輪(9)和渦輪(13);每個渦輪(13)通過渦輪軸(13.1)和渦輪緊固軸(13.2)安裝在渦輪支撐座(14)上;每個渦輪緊固軸(13.2)上渦輪(13)的兩側(cè)還分別設(shè)置有渦輪調(diào)整件(13.3);所述的每個渦輪(13)的外輪面與連接軸(I 9)的頂部接觸，且三個渦輪(13)的接觸點位于同一個圓周上；頭部立板(18)的中心貫穿套裝在連接軸(19)的頸部；三個渦輪支撐座(14)和三個驅(qū)動定位軸(8)以連接軸(19)為圓心均勻相間安裝套裝在頭部立板(18)上； 在該深部巖體綜合變孔徑測孔機器人的中部，穿過水囊支撐架(17)的連接軸(19)通過其底部設(shè)置的動密封件(22)連接電機(23); 連接軸(19)同軸套裝在水囊支撐架(17)和頭部水囊(16)的中心;頭部水囊(16)內(nèi)設(shè)置有檢測探頭(21);在頭部水囊(16)底部設(shè)置有充水管(31);充水管(31)的兩端分別連接頭部水囊(16)和底部水囊(24);充水支管(26)的一端以三通的方式連接在充水管(31)中部，充水支管(26)的另一端延伸出整個裝置的底部與外部的注水栗相連； 在水囊支撐架(17)上的底部水囊(24)內(nèi)設(shè)置有檢測探頭(21); 在底部水囊(24)的后方也設(shè)置有同軸套裝的底部中心軸(34)、彈簧(6)和支桿滑座(7);底部的支桿滑座(7)上以底部中心軸(34)為圓心均勻相間安裝三個底部拉緊板(28)和三個驅(qū)動定位軸(8);每個底部拉緊板(28)的一端安裝在支桿滑座(7)上，另一端安裝在一個從動連接板(29)中部;每個從動連接板(29)的兩端分別安裝從動輪(25)和從動支撐座(30)上;三個從動支撐座(30)和三個底部定位軸(33)均勻相間安裝在頭底板立板(32)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深部巖體綜合變孔徑測孔機器人，其特征在于:所述的頭部水囊(16)和底部水囊(24)中的檢測探頭(21)分別為聲波探頭或聲發(fā)射探頭;它們的導(dǎo)線由側(cè)面引出后與相應(yīng)設(shè)備聲波儀或聲發(fā)射儀器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的深部巖體綜合變孔徑測孔機器人，其特征在于:所述的外殼(20)內(nèi)設(shè)置一個或多個傳感器(27)，該傳感器為定位傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的深部巖體綜合變孔徑測孔機器人，其特征在于:所述的頭部水囊(16)和底部水囊(24)為材料相同、外徑相同的圓環(huán)形，外部直徑范圍是50mm?150_。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的深部巖體綜合變孔徑測孔機器人，其特征在于:所述的頭部水囊(16)和底部水囊(24)的外部直徑大于鉆孔直徑。
【文檔編號】G01N21/01GK205720113SQ201620322488
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】周輝, 張忠林, 盧景景, 張傳慶, 胡大偉, 楊凡杰
【申請人】中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所