一种煤矿竖井探测器的制作方法
1.本实用新型涉及煤矿探测技术领域，具体为一种煤矿竖井探测器。
背景技术：
2.煤矿的掘进通常分为竖井掘进和斜井掘进，其中竖井就是服务于各种工程在地层中开凿的直通地面的竖直通道,而斜井是在地层中开凿的直通地面的倾斜巷道。在矿井开挖后、工作人员进入前，往往需要对井内环境进行探测，观察井内情况，检测井内各种气体浓度等，以便于工作人员安全进入。本实用新型要解决的技术问题是斜井的探测通常可以通过自走机器人进行无人探测，但成本较高，而竖井探测则往往是吊运探测器深入井内探测，在竖井较深时，则需要使用较长的线缆，探测深度受到线缆长度的限制，在探测时还需要配备相应的线缆架，使用不便。
技术实现要素：
3.本实用新型提供一种煤矿竖井探测器，摆脱了传统竖井探测器所受到的线缆限制，精简了探测设备的结构，使用更加方便，且可以在竖井、斜井复合的井内进行探测，可以有效解决背景技术中的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种煤矿竖井探测器，包括主体，所述主体的下表面中部分别设置有检测组件和摄像头，主体的两侧表面对称设置有两组共四个用于使主体固定在竖井井壁上的定位机构，定位机构上设置有用于使主体上下翻转的翻转机构。
5.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述定位机构包括固定设置在主体内部空腔中的固定架，固定架上开设的通孔内转动设置有转动柱，转动柱的一端设置有两个卡板，两个卡板对称设置在固定架的两侧；转动柱的另一端穿出主体的侧表面并与伸缩件的固定端连接，伸缩件的伸缩端通过伸缩杆连接有定位板。
6.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述定位板的外侧表面固定设置有防滑垫。
7.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述伸缩杆包括与伸缩件伸缩端固定连接的固定柱，固定柱的外侧滑动套接有滑动筒，滑动筒的内侧表面与固定柱之间设置有弹簧，定位板设置在滑动筒的外侧表面。
8.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述翻转机构包括固定设置在转动柱外侧表面的转动板，所述主体的外侧表面固定设置有连接环，连接环设置在转动柱的外侧，连接环的外侧表面固定设置有从动齿环，从动齿环、转动柱和连接环的轴线相合；所述转动板为条形，转动板外层的两端对称设置有两个伺服电机，两个伺服电机的输出轴均穿过转动板的侧表面并分别与一个主动齿轮连接，两个主动齿轮均与从动齿环啮合。
9.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：探测器的主体可以通过四个定位机构定位在井壁内侧，在对本段进行探测后需要向深处移动时，松开位于上侧的两个定位机
构，并通过下侧定位机构上的翻转机构带动主体向下翻转180
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，此时原来位于下侧的定位机构处在主体上侧，原来上侧的定位机构处在主体下侧，控制下侧的定位机构对主体定位，并松开此时上侧的定位机构、通过此时下侧的翻转机构带动主体再次向下翻转180
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，检测组件和摄像头再次位于下方，对本段进行探测，本段探测完毕后重复上述步骤，即可使探测器不断向井下深入移动并探测，摆脱了传统竖井探测器所受到的线缆限制，精简了探测设备的结构，使用更加方便；全部探测完毕后，探测器还可以反向移动回到地面，提高了自动化程度。
附图说明
10.图1为本实用新型的结构示意图；
11.图2为本实用新型的侧视结构示意图；
12.图3为本实用新型的俯视结构示意图；
13.图4为本实用新型的局部剖面示意图；
14.图5为本实用新型伸缩杆的结构示意图；
15.图6为本实用新型支撑柱的结构示意图。
16.图中：1主体、2检测组件、3摄像头、4提手、5固定架、6转动柱、7卡板、8转动板、9伸缩件、10固定柱、11滑动筒、12弹簧、13定位板、14防滑垫、15伺服电机、16主动齿轮、17从动齿环、18连接环、19支撑柱、20螺孔、21螺栓。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.请参阅图1-6，本实用新型提供一种技术方案：一种煤矿竖井探测器，包括主体1，所述主体1的下表面中部分别设置有检测组件2和摄像头3，其中检测组件2包括气体检测仪，主要用于检测矿井中存在的气体种类及其浓度等；摄像头3选用可360
°
旋转的红外摄像头，以便于全方位探测煤矿竖井内的环境，摄像头3的摄像面高于检测组件2的高度，避免检测组件2影响到拍摄井下画面。
19.主体1内还设置有控制器、无线传输模块、存储器和充电电池等，其中控制器优选80c51系列的单片机，无线传输模块优选5g通信模块，充电电池优选现有技术中常用的锂离子充电电池，控制器由充电电池供电，并控制检测组件2和摄像头3的开关，检测组件2检测得出的信息和摄像头3所拍摄的画面均传送到控制器，由控制器通过无线传输模块向外部的接收终端传送信息，使地面上的工作人员能够了解井下的情况；同时控制器将这些信息储存在存储器中，在因信号不良等原因而无法传送相应信息时，地面上的工作人员可以在收回探测器后读取存储器中的信息。
20.可选的，主体1内的各电器件处均设置有防撞减震的保护机构。
21.进一步的，探测器整体的重心稳定在主体1的几何中心处，如有必要可以设置相应的配重块，以保证其在旋转过程中的稳定性。
22.主体1的外壳及其他部件优选为轻质高强度的合金制成，以减轻探测器的重量，促使其下降稳定，不易滑落。
23.主体1的两侧表面对称设置有两组共四个用于使主体1固定在竖井井壁上的定位机构，四个定位机构分别设置在主体1的左侧上部、左侧下部、右侧上部和右侧下部，左侧和右侧的定位机构以主体1的竖直中线为对称轴相互对称设置，上部和下部的定位机构以主体1的水平中线为对称轴相互对称设置，定位机构上设置有用于使主体1上下翻转的翻转机构，使探测器的主体可以通过四个定位机构定位在井壁内侧，在对本段进行探测后需要向深处移动时，松开位于上侧的两个定位机构，并通过下侧定位机构上的翻转机构带动主体向下翻转180
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，此时原来位于下侧的定位机构处在主体上侧，原来上侧的定位机构处在主体下侧，控制下侧的定位机构对主体定位，并松开此时上侧的定位机构、通过此时下侧的翻转机构带动主体再次向下翻转180
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，检测组件和摄像头再次位于下方，对本段进行探测，本段探测完毕后重复上述步骤，即可使探测器不断向井下深入移动并探测，摆脱了传统竖井探测器所受到的线缆限制，精简了探测设备的结构，使用更加方便；全部探测完毕后，探测器还可以反向移动回到地面，提高了自动化程度。
24.具体的，所述定位机构包括固定设置在主体1内部空腔中的固定架5，固定架5上开设的通孔内转动设置有转动柱6，转动柱6的一端设置有两个卡板7，两个卡板7对称设置在固定架5的两侧，用于对转动柱6进行限位，使其只能在固定架5的通孔内转动而不能移动甚至脱离；转动柱6的另一端穿出主体1的侧表面并与伸缩件9的固定端连接，伸缩件9的伸缩端通过伸缩杆连接有定位板13，在将探测器放置到竖井后，通过控制器打开伸缩件9，使四个伸缩件9通过伸缩杆带动定位板13向外侧移动，定位板13与井壁接触并压紧在井壁上，通过定位板13与井壁间的摩擦力固定主体1使其保持不动。
25.进一步的，定位板13为长方形，其长边与主体1的长边平行，宽边与主体1的宽边平行，以便于其与井壁贴合，从而固定主体1。
26.优选的，所述定位板13的外侧表面固定设置有防滑垫14，用于提高定位机构与井壁间的摩擦力，防止主体1在重力作用下向下移动。
27.可选的，防滑垫14采用耐磨橡胶制成，厚度较大（不小于20mm），通过螺栓固定设置在定位板13上，连接更加牢固，避免在探测过程中防滑垫14脱落而使主体1掉落受损。
28.进一步可选的，在矿井内壁起伏较大时，定位板13可以使用卡爪结构替换，以保证能够使其固定在井壁上。
29.更具体的，伸缩件9可以采用电动推杆或气缸等，优选为电动推杆，其与控制器电连接。
30.优选的，所述伸缩杆包括与伸缩件9伸缩端固定连接的固定柱10，固定柱10的外侧滑动套接有滑动筒11，滑动筒11的内侧表面与固定柱10之间设置有弹簧12，定位板13设置在滑动筒11的外侧表面，通过伸缩杆结构可以对定位机构起到一定的减震作用，同时通过弹簧12可以对井壁施加更大的力从而进一步提高摩擦力。
31.进一步的，在伸缩件9的伸缩端与固定柱10之间设置有压力传感器，其与控制器电连接，检测伸缩件9与固定柱10之间的压力大小和压力值变化曲线，当压力值变化趋近于设定值（一般为0）时，可以判断此时伸缩件9已无法再伸展，即可开始工作或旋转主体1向下翻转前进。
32.更进一步的，滑动筒11的内壁上开设有直线卡槽，固定柱10的外侧表面设置有相应的滑轨，固定柱10通过滑轨在滑动筒11的直线卡槽内滑动，使滑动筒11与固定柱10之间只能直线滑动而不能发生相互转动，防止主体1翻转过程中使滑动筒11与固定柱10之间相互旋转而影响主体1的翻转。
33.翻转机构具体包括固定设置在转动柱6外侧表面的转动板8，所述主体1的外侧表面固定设置有连接环18，连接环18设置在转动柱6的外侧，即连接环18设在主体1的外侧；连接环18与转动柱6之间通过轴承转动连接，连接环18的外侧表面固定设置有从动齿环17，从动齿环17、转动柱6和连接环18的轴线相合，从动齿环17与连接环18可以为一体成型，也可通过铆钉等固接，从动齿环17也是通过轴承与转动柱6转动连接；所述转动板8为条形，其长边与主体1的长边相互垂直；转动板8外侧的两端对称设置有两个伺服电机15，伺服电机15与控制器电连接，控制器对气体检测仪、摄像头3、无线传输模块、存储器、充电电池、电动推杆、伺服电机15等的控制方式均为现有技术中常用的方法；两个伺服电机15的输出轴均穿过转动板8的侧表面并分别与一个主动齿轮16连接，两个主动齿轮16位于从动齿环17的两侧，且均与从动齿环17啮合，在主体1向下翻转进入井内探测或探测工作完成翻转向上回到地面的过程中，其中一组定位机构松开，该端成为活动端，另一组定位机构继续定位，固定主体1的位置，且该组定位机构上的伺服电机15开始工作，通过主动齿轮16带动从动齿轮17转动，从而通过连接环18带动主体1的活动端向上或向下翻转，翻转180
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即关闭伺服电机15，并打开活动端的电动推杆，通过定位板13的定位使其成为固定端，翻转过程中每个从动齿环17都由两个主动齿轮16控制，两个对称的主动齿轮16可以锁紧从动齿环17使其位置固定。
34.优选的，主动齿轮16和从动齿环17均采用高强度合金制成。
35.伺服电机15具有自锁功能，未通电时其转轴不会发生转动，从而使主动齿轮16位置固定，并卡紧从动齿环17使主体1不会发生转动。
36.本实用新型中所用的气体检测仪、摄像头3、控制器、无线传输模块、存储器和充电电池、电动推杆、伺服电机15等均为现有技术中常用的电子元器件，其具体结构、工作原理和电路连接等均为公知技术，在此不作详述。
37.优选的，连接环18与主体1的外壳一体成形，以保证其连接的牢固性。
38.优选的，所述主体1的上表面中部安装有提手4，便于通过提手4将主体1从井口处放入或取出。
39.优选的，所述主体1的下表面四角处均开设有滑孔，滑孔内滑动设置有支撑柱19，支撑柱19的侧表面开设有上下两个螺孔20，主体1的侧表面下部开设有相同的螺孔20，螺孔20内螺纹连接有螺栓21，在探测器不需要下井工作时，拧开螺栓21，使四个支撑柱19垂落，之后将螺栓21拧入螺孔20内，此时拧入的是支撑柱19上侧的螺孔20，支撑柱19将主体1撑起后可以使检测组件2和摄像头3与地面有一定距离，避免与地面接触而损坏；在下井工作时，则将四个支撑柱19推回到滑孔内，并通过螺栓21拧入到支撑柱19下侧的螺孔内，使支撑柱19在滑孔内固定，避免其影响摄像头3的拍摄。
40.在各转动连接处如转动柱6与固定架5通孔处、转动柱6与连接环18连接处等设置有轴承。
41.本探测器还可以在斜井内使用，移动方式与在竖井内相同，适用于在竖井、斜进的
复合式矿井内探测，传统的线缆吊运式探测器只能在竖井内使用，在斜井内会因与井壁接触而不易再深入导致无法探测斜井。
42.本实用新型中未公开部分均为现有技术，其具体结构、材料及工作原理不再详述。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.一种煤矿竖井探测器，包括主体（1），其特征在于：所述主体（1）的下表面中部分别设置有检测组件（2）和摄像头（3），主体（1）的两侧表面对称设置有两组共四个用于使主体（1）固定在竖井井壁上的定位机构，定位机构上设置有用于使主体（1）上下翻转的翻转机构。2.根据权利要求1所述的一种煤矿竖井探测器，其特征在于：所述主体（1）的上表面中部安装有提手（4）。3.根据权利要求1所述的一种煤矿竖井探测器，其特征在于：所述定位机构包括固定设置在主体（1）内部空腔中的固定架（5），固定架（5）上开设的通孔内转动设置有转动柱（6），转动柱（6）的一端设置有两个卡板（7），两个卡板（7）对称设置在固定架（5）的两侧；转动柱（6）的另一端穿出主体（1）的侧表面并与伸缩件（9）的固定端连接，伸缩件（9）的伸缩端通过伸缩杆连接有定位板（13）。4.根据权利要求3所述的一种煤矿竖井探测器，其特征在于：所述定位板（13）的外侧表面固定设置有防滑垫（14）。5.根据权利要求3所述的一种煤矿竖井探测器，其特征在于：所述伸缩杆包括与伸缩件（9）伸缩端固定连接的固定柱（10），固定柱（10）的外侧滑动套接有滑动筒（11），滑动筒（11）的内侧表面与固定柱（10）之间设置有弹簧（12），定位板（13）设置在滑动筒（11）的外侧表面。6.根据权利要求2所述的一种煤矿竖井探测器，其特征在于：所述翻转机构包括固定设置在转动柱（6）外侧表面的转动板（8），所述主体（1）的外侧表面固定设置有连接环（18），连接环（18）设置在转动柱（6）的外侧，连接环（18）的外侧表面固定设置有从动齿环（17），从动齿环（17）、转动柱（6）和连接环（18）的轴线相合；所述转动板（8）为条形，转动板（8）外侧的两端对称设置有两个伺服电机（15），两个伺服电机（15）的输出轴均穿过转动板（8）的侧表面并分别与一个主动齿轮（16）连接，两个主动齿轮（16）均与从动齿环（17）啮合。7.根据权利要求1所述的一种煤矿竖井探测器，其特征在于：所述主体（1）的下表面四角处均开设有滑孔，滑孔内滑动设置有支撑柱（19），支撑柱（19）的侧表面开设有上下两个螺孔（20），主体（1）的侧表面下部开设有相同的螺孔（20），螺孔（20）内螺纹连接有螺栓（21）。
技术总结
本实用新型公开了一种煤矿竖井探测器，涉及煤矿探测技术领域，包括主体，所述主体的下表面中部分别设置有检测组件和摄像头，主体的两侧表面对称设置有两组共四个用于使主体固定在竖井井壁上的定位机构，定位机构上设置有用于使主体上下翻转的翻转机构，通过定位机构和翻转机构可以使探测器在井内翻转上升或下降，摆脱了传统竖井探测器所受到的线缆限制，精简了探测设备的结构，使用更加方便，且可以在竖井、斜井复合的井内进行探测。斜井复合的井内进行探测。斜井复合的井内进行探测。
