一种采空区塌陷地岩层检测设备的制作方法

1.本发明涉及矿区环境治理领域，特别涉及一种采空区塌陷地岩层检测设备。


背景技术：

2.随着城市化进程推进，前期通过矿山发展起来的能源和资源型城市的城市规划、空间布局受到采空塌陷的制约。目前各地区不仅对采空区充填、回填加固技术进行探索实践，还对治理前和治理后采空区塌陷地的岩层监测提出了要求，但目前缺乏一体化的采空区塌陷地岩层检测设备，为解决大面积采空区塌陷地的岩层监测问题，因此需要一种能够精准、高效的对采空区塌陷地岩层进行检测的设备，不仅可对采空区地岩层取样进行检测，还方便去对比治理前、后的岩层的稳定性。
3.

技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供了一种采空区塌陷地岩层检测设备，可以对采空区地岩层取样进行检测，以方便对治理前、后的岩层的稳定性。
5.本发明所使用的技术方案是：一种采空区塌陷地岩层检测设备，包括：移动固定部分、钻地取样部分；移动固定部分可以移动到指定位置固定住，也可以辅助钻地取样部分钻到土里，也可以将钻地取样部分从土里拉出来并将样本保存好；钻地取样部分可以挖到土里并取得样本岩石；所述的移动固定部分包括：固定机构、更换容器机构和辅助钻地装置；固定机构固定安装在方形箱a内部，固定机构将移动固定部分固定住；更换容器机构固定安装在方形箱a顶部的凹槽中，更换容器机构将钻地取样部分内部的样品容器取出放到方形箱a顶部的方形架内；辅助钻地装置固定安装在方形箱a一侧的凹槽内，辅助钻地装置可以夹住钻地取样部分并辅助钻地取样部分更顺利的钻到土内；所述的钻地取样部分包括：钻地机构、旋转门机构、取样机构和滑动门机构；钻地机构固定安装在方形箱b内部，钻地机构可以钻入到地下；旋转门机构固定安装在方形箱b内部，旋转门机构可以打开让取样机构伸出去取样，取完样关闭防止土进入钻地取样部分内部；取样机构固定安装在方形箱b内部，取样机构可以伸出设备外取样，并将样品放到样品容器中；滑动门机构固定安装在方形箱b内部，滑动门机构可以将土阻挡在设备外，防止土进入设备内部。
6.优选的，所述的移动固定部分还包括：方形箱a、伸缩臂、样品容器、支撑块、连接块；所述的方形箱a上设有凹槽，方形箱a侧面设有圆孔，方形箱a上设有方形架；伸缩臂固定安装在方形箱a上；样品容器放置在方形箱a上的凹槽里，样品容器一侧设有凹槽，样品容器底部设有方形槽；支撑块两侧分别转动安装在方形箱a上的方形架两侧的凹槽内；连接块顶端转动安装在其中一个支撑块底端的凹槽内，连接块底端的轴滑动安装在另一个支撑块顶端上的滑槽内。
7.优选的，所述的固定机构包括：伺服电机a、螺纹管a、l形管、方形管、方形杆、金属管、螺纹管b、螺纹杆a、同步带；所述的伺服电机a有两个，分别固定安装在方形箱a内部的凹
槽内，每个伺服电机a电机轴上都固定连接有一个皮带轮，其中一个伺服电机a有两根电机轴；螺纹管a有四根，分别转动安装在方形箱a内部的凹槽中，螺纹管a内设有螺纹，螺纹与l形管上的螺纹配合，螺纹管a上固定连接有两个皮带轮；l形管有四根，分别滑动安装在方形箱a上的凹槽中，l形管一截设有螺纹，l形管设有螺纹的一截内部设有方形槽；方形管有四根，方形管一端固定安装在方形箱a内部的平面上，方形管另一端与l形管其中一截内部的方形槽滑动连接；方形杆有两根，分别转动安装在方形箱a内部的凹槽中，方形杆两端与金属管滑动连接，其中一根方形杆中间固定连接有一个皮带轮，另外一根方形杆中间固定连接有两个皮带轮；金属管有四根，分别转动安装在l形管内，金属管一端固定连接有一个锥齿轮；螺纹管b有四根，分别转动安装在l形管内，螺纹管b内部设有螺纹，螺纹管b一端固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与金属管一端的锥齿轮互相啮合；螺纹杆a有四根分别滑动安装在螺纹管b内，螺纹杆a上设有螺纹，螺纹与螺纹管b内的螺纹配合；同步带有多根，同步带包覆其中一个伺服电机a两根电机轴上的皮带轮和其中两根螺纹管a上的其中一个皮带轮，同步带包覆另外一个伺服电机a电机轴上的皮带轮和其中一根方形杆上的其中一个皮带轮，同步带包覆同一方向的两根螺纹管a上的皮带轮，同步带包覆两根方形杆上的皮带轮。
8.优选的，所述的更换容器机构包括：丝杠、舵机a、伸缩架、支撑架、伺服电机b、齿轮a、连接杆a、夹头a；所述的丝杠固定安装在方形箱a上的凹槽中；舵机a固定安装在丝杠上的滑块上；伸缩架下端面固定安装在舵机a的舵机轴上；支撑架固定安装在伸缩架上；伺服电机b固定安装在支撑架上的凹槽内，伺服电机b电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与其中一个齿轮a啮合；齿轮a有两个，分别转动安装在支撑架上的轴上，齿轮a互相啮合，齿轮a一端与夹头a一端转动连接；连接杆a有两根，连接杆a一端转动安装在支撑架上的轴上，连接杆a另一端与夹头a中间的圆孔转动连接；夹头a有两个，分别与连接杆a和齿轮a连接。
9.优选的，所述的辅助钻地装置包括：方形架a、伺服电机c、螺纹杆b、滑动块、电机菱形块、连接杆b、夹头b；所述的方形架a固定安装在方形箱a内部的凹槽中；伺服电机c固定安装在方形箱a内部的凹槽中，伺服电机c电机轴上固定连接有一个锥齿轮；螺纹杆b转动安装在方形架a中间的圆孔中，螺纹杆b上设有螺纹，螺纹杆b一端固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与伺服电机c电机轴上的锥齿轮互相啮合；滑动块中间设有圆孔，圆孔内设有螺纹，螺纹与螺纹杆b上的螺纹配合；电机菱形块内电机固定安装在滑动块上的凹槽内，电机菱形块电机的电机轴上固定连接有菱形块；连接杆b有两个，连接杆b一端分别转动安装在电机菱形块内菱形块两侧的凹槽内，连接杆b另外一端与夹头b一端圆轴转动连接；夹头b有两个，夹头b中间的轴转动安装在滑动块上的凹槽内。
10.优选的，所述的钻地取样部分还包括：方形箱b；所述的方形箱b顶端与伸缩臂内的钢丝一端固定连接。
11.优选的，所述的钻地机构包括：伺服电机d、锥齿轮皮带轮组a、锥齿轮皮带轮组b、齿轮b、履带、钻头；所述的伺服电机d固定安装在方形箱b内部的凹槽中，伺服电机d电机轴上固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与锥齿轮皮带轮组a、锥齿轮皮带轮组b内的锥齿轮互相啮合；锥齿轮皮带轮组a转动安装在方形箱b内部的轴上，锥齿轮皮带轮组a内的皮带轮和其中一个齿轮b一端的皮带轮通过一根皮带连接；锥齿轮皮带轮组b转动安装在方形箱b内部的轴上，锥齿轮皮带轮组b内的皮带轮和钻头一端的皮带轮通过一根皮带连接；齿轮b有四根，齿轮b两端分别转动安装在方形箱b内部的凹槽中，齿轮b一端固定连接有两个皮带轮，
同一侧的两个齿轮b上的其中一个皮带轮通过皮带连接，其中一个齿轮b一端固定连接有一个齿轮；履带有两个，分别包覆在四个齿轮b上，履带内部设有锯齿，锯齿与齿轮b上的锯齿啮合；钻头转动安装在方形箱b底部的凹槽中；皮带轮齿轮组a转动安装在方形箱b内部的轴上，皮带轮齿轮组a内的齿轮与其中一个齿轮b一端的齿轮互相啮合，皮带轮齿轮组a内的皮带轮和其中一个齿轮b上的皮带轮通过皮带连接。
12.优选的，所述的旋转门机构包括：伺服电机e、圆形支架、圆形支撑盘、挡板；所述的伺服电机e固定安装在方形箱b内部的凹槽中，伺服电机e电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与圆形支架一侧的锯齿啮合；圆形支架转安装在圆形支撑盘上，圆形支架一侧设有一段锯齿；圆形支撑盘固定安装在方形箱b上的凹槽中；挡板有六块，挡板底端设有圆柱，圆柱滑动安装在圆形支架上的滑槽内。
13.优选的，所述的取样机构包括：伺服电机f、锥齿轮皮带轮组c、电缸齿轮、皮带轮组e、锥齿轮齿轮组b、螺纹管c、螺纹杆c、伺服电机g、蜗轮、半圆取样夹、皮带轮a、皮带轮齿轮组b；所述的伺服电机f固定安装在方形箱b内部的凹槽中，伺服电机f电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与电缸齿轮内的齿轮啮合；锥齿轮皮带轮组c转动安装在方形箱b内的轴上，锥齿轮皮带轮组c内的锥齿轮与锥齿轮齿轮组b内的锥齿轮互相啮合，锥齿轮皮带轮组c内皮带轮和皮带轮组e内其中一个皮带轮通过皮带连接；电缸齿轮内电缸一端固定安装在方形箱b内部的凹槽中，电缸齿轮内齿轮转动安装在电缸齿轮内电缸另一端，电缸齿轮内齿轮与锥齿轮齿轮组b、皮带轮齿轮组b内齿轮啮合，通过电缸齿轮内电缸工作来控制电缸齿轮内齿轮与锥齿轮齿轮组b、皮带轮齿轮组b内齿轮啮合与脱离；皮带轮组e转动安装在方形箱b内部的轴上，皮带轮组e内其中一个皮带轮和螺纹管c上的皮带轮通过皮带连接；锥齿轮齿轮组b转动安装在方形箱b内部的轴上；螺纹管c转动安装在方形箱b内部的凹槽中，螺纹管c一端固定连接有一个皮带轮，螺纹管c内部设有螺纹；螺纹杆c上设有螺纹，螺纹与螺纹管c内的齿轮啮合，螺纹杆c一端设有支架；伺服电机g固定安装在螺纹杆c上支架上的凹槽内，伺服电机g电机轴上固定连接有一个蜗杆，蜗杆与蜗轮啮合；蜗轮有两个，分别转动安装螺纹杆c支架上的轴上，蜗轮上设有三根杆，其中两根杆的一端分别转动安装在第三根杆上，第一根杆另一端与蜗轮固定连接，第二根杆另一端转动安装在螺纹杆c支架上的圆孔内；半圆取样夹有两个，分别固定安装在蜗轮第三根杆的一端；皮带轮a转动安装在方形箱b内部的轴上，皮带轮a上设有方形块；皮带轮齿轮组b转动安装在方形箱b内部的轴上，皮带轮齿轮组b内的皮带轮和皮带轮a通过皮带连接。
14.优选的，所述的滑动门机构包括：皮带轮b、锥齿轮皮带轮组d、伺服电机h、方形板、皮带轮组f；所述的皮带轮b有两个，分别转动安装在方形箱b内部的轴上；锥齿轮皮带轮组d转动安装在方形箱b内部的轴上，锥齿轮皮带轮组d内的其中一个皮带轮和其中一个皮带轮b通过皮带连接，锥齿轮皮带轮组d内另一个皮带轮和皮带轮组f内其中一个皮带轮通过皮带连接；伺服电机h固定安装在方形箱b内部的凹槽中，伺服电机h电机轴上固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与锥齿轮皮带轮组d内的锥齿轮互相啮合；方形板一端固定连接在其中一根皮带的右侧，方形板另一端固定连接在另一根皮带的右侧；皮带轮组f转动安装在方形箱b内部的轴上，皮带轮组f内另一个皮带轮和另一个皮带轮b通过皮带连接。
15.本发明与现有技术相比的有益效果是：1.通过伺服电机h驱动带着锥齿轮皮带轮组d转动，锥齿轮皮带轮组d通过皮带带
着皮带轮b、皮带轮组f转动，皮带带着方形板滑动，将方形箱b上的凹槽挡住，防止土进入到钻地取样部分内部，从而发生故障。
16.2.通过伺服电机e驱动带着圆形支架转动，圆形支架带着挡板滑动，来使挡板打开或者关闭，防止了土进入到钻地取样部分内部从而造成设备故障，影响工作进度。
17.3.通过伺服电机d驱动带着锥齿轮皮带轮组a、锥齿轮皮带轮组b转动，锥齿轮皮带轮组b通过皮带带着钻头转动，锥齿轮皮带轮组a通过皮带带着齿轮b转动，齿轮b带着履带转动，通过钻头将下方的土转到上方，履带向下转动来向地下移动，提高了钻地效率。
18.4.通过丝杠驱动带着舵机a移动到指定位置，接着通过伸缩架驱动带着支撑架、夹头a移动到指定位置，将夹头a插入到样品容器一侧的凹槽中，接着通过伺服电机b驱动带着齿轮a转动，齿轮a带着夹头a将样品容器夹住，来完成容器更换，实现了自动化。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构示意图。
20.图2为本发明的内部结构示意图。
21.图3、图4为本发明的移动固定部分结构示意图。
22.图5、图6为本发明的固定机构结构示意图。
23.图7为本发明的更换容器机构结构示意图。
24.图8为本发明的图7a处放大结构示意图。
25.图9、图10为本发明的辅助钻地装置结构示意图。
26.图11、图12为本发明的钻地取样部分结构示意图。
27.图13为本发明的钻地机构结构示意图。
28.图14为本发明的旋转门机构结构示意图。
29.图15、图16为本发明的取样机构结构示意图。
30.图17为本发明的滑动门机构结构示意图。
31.附图标号：附图标号：1-移动固定部分；2-钻地取样部分；101-方形箱a；102-伸缩臂；103-样品容器；104-支撑块；105-连接块；110-固定机构；120-更换容器机构；130-辅助钻地装置；1101-伺服电机a；1102-螺纹管a；1103-l形管；1104-方形管；1105-方形杆；1106-金属管；1107-螺纹管b；1108-螺纹杆a；1109-同步带；1201-丝杠；1202-舵机a；1203-伸缩架；1204-支撑架；1205-伺服电机b；1206-齿轮a；1207-连接杆a；1208-夹头a；1301-方形架a；1302-伺服电机c；1303-螺纹杆b；1304-滑动块；1305-电机菱形块；1306-连接杆b；1307-夹头b；201-方形箱b；210-钻地机构；220-旋转门机构；230-取样机构；240-滑动门机构；2101-伺服电机d；2102-锥齿轮皮带轮组a；2103-锥齿轮皮带轮组b；2104-齿轮b；2105-履带；2106-钻头；2107-皮带轮齿轮组a；2201-伺服电机e；2202-圆形支架；2203-圆形支撑盘；2204-挡板；2301-伺服电机f；2302-锥齿轮皮带轮组c；2303-电缸齿轮；2304-皮带轮组e；2305-锥齿轮齿轮组b；2306-螺纹管c；2307-螺纹杆c；2308-伺服电机g；2309-蜗轮；2310-半圆取样夹；2311-皮带轮a；2312-皮带轮齿轮组b；2401-皮带轮b；2402-锥齿轮皮带轮组d；2403-伺服电机h；2404-方形板；2405-皮带轮组f。
具体实施方式
32.下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、
ꢀ“
相连”、
ꢀ“
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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。
34.下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，在此通过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。
35.请参阅图1-17所示，一种采空区塌陷地岩层检测设备，包括：移动固定部分1、钻地取样部分2；移动固定部分1可以移动到指定位置固定住，也可以辅助钻地取样部分2钻到土里，也可以将钻地取样部分2从土里拉出来并将样本保存好；钻地取样部分2可以挖到土里并取得样本岩石；移动固定部分1包括：固定机构110、更换容器机构120和辅助钻地装置130；固定机构110固定安装在方形箱a101内部，固定机构110可以将移动固定部分1固定住；更换容器机构120固定安装在方形箱a101顶部的凹槽中，更换容器机构120可以将钻地取样部分2内部的样品容器103取出放到方形箱a101顶部的方形架内；辅助钻地装置130固定安装在方形箱a101一侧的凹槽内，辅助钻地装置130可以夹住钻地取样部分2并辅助钻地取样部分2更顺利的钻到土内；钻地取样部分2包括：钻地机构210、旋转门机构220、取样机构230和滑动门机构240；钻地机构210固定安装在方形箱b201内部，钻地机构210可以钻入到地下；旋转门机构220固定安装在方形箱b201内部，旋转门机构220可以打开让取样机构230伸出去取样，取完样关闭防止土进入钻地取样部分2内部；取样机构230固定安装在方形箱b201内部，取样机构230可以伸出设备外取样，并将样品放到样品容器103中；滑动门机构240固定安装在方形箱b201内部，滑动门机构240可以将土阻挡在设备外，防止土进入设备内部。
36.如图3、图4所示，移动固定部分1还包括：方形箱a101、伸缩臂102、样品容器103、支撑块104、连接块105；方形箱a101可以移动，方形箱a101上设有凹槽，方形箱a101侧面设有圆孔，方形箱a101上设有方形架；伸缩臂102固定安装在方形箱a101上，伸缩臂102可以伸缩，伸缩臂102里设有钢丝，钢丝可以收缩；样品容器103有多个，样品容器103放置在方形箱a101上的凹槽里，样品容器103一侧设有凹槽，样品容器103底部设有方形槽；支撑块104有多个，支撑块104两侧分别转动安装在方形箱a101上的方形架两侧的凹槽内；连接块105有多个，连接块105顶端转动安装在其中一个支撑块104底端的凹槽内，连接块105底端的轴滑动安装在另一个支撑块104顶端上的滑槽内；具体地，通过伸缩臂102工作可以将钻地取样部分2从地下拉出来并将钻地取样部分2移动到指定地点；通过更换容器机构120将样品容器103夹住并将样品容器103放到方形箱a101上的方形架内，支撑块104将样品容器103撑住，防止了当多个装有样品的样品容器103放进方形箱a101上的方形架内发生样品混合的意外。
37.如图5、图6所示，固定机构110包括：伺服电机a1101、螺纹管a1102、l形管1103、方形管1104、方形杆1105、金属管1106、螺纹管b1107、螺纹杆a1108、同步带1109；伺服电机a1101有两个，分别固定安装在方形箱a101内部的凹槽内，每个伺服电机a1101电机轴上都固定连接有一个皮带轮，其中一个伺服电机a1101有两根电机轴；螺纹管a1102有四根，分别转动安装在方形箱a101内部的凹槽中，螺纹管a1102内设有螺纹，螺纹与l形管1103上的螺纹配合，螺纹管a1102上固定连接有两个皮带轮；l形管1103有四根，分别滑动安装在方形箱a101上的凹槽中，l形管1103一截设有螺纹，l形管1103设有螺纹的一截内部设有方形槽；方形管1104有四根，方形管1104一端固定安装在方形箱a101内部的平面上，方形管1104另一端与l形管1103其中一截内部的方形槽滑动连接；方形杆1105有两根，分别转动安装在方形箱a101内部的凹槽中，方形杆1105两端与金属管1106滑动连接，其中一根方形杆1105中间固定连接有一个皮带轮，另外一根方形杆1105中间固定连接有两个皮带轮；金属管1106有四根，分别转动安装在l形管1103内，金属管1106一端固定连接有一个锥齿轮；螺纹管b1107有四根，分别转动安装在l形管1103内，螺纹管b1107内部设有螺纹，螺纹管b1107一端固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与金属管1106一端的锥齿轮互相啮合；螺纹杆a1108有四根分别滑动安装在螺纹管b1107内，螺纹杆a1108上设有螺纹，螺纹与螺纹管b1107内的螺纹配合；同步带1109有多根，同步带1109包覆其中一个伺服电机a1101两根电机轴上的皮带轮和其中两根螺纹管a1102上的其中一个皮带轮，同步带1109包覆另外一个伺服电机a1101电机轴上的皮带轮和其中一根方形杆1105上的其中一个皮带轮，同步带1109包覆同一方向的两根螺纹管a1102上的皮带轮，同步带1109包覆两根方形杆1105上的皮带轮；具体地，通过伺服电机a1101带着螺纹管a1102转动，螺纹管a1102带着l形管1103向外滑动，l形管1103带着螺纹杆a1108向外滑动到指定位置，通过伺服电机a1101驱动带着方形杆1105转动，方形杆1105带着金属管1106转动，金属管1106带着螺纹管b1107转动，螺纹杆a1108带着螺纹杆a1108向下移动来将整个设备固定。
38.如图7、图8所示，更换容器机构120包括：丝杠1201、舵机a1202、伸缩架1203、支撑架1204、伺服电机b1205、齿轮a1206、连接杆a1207、夹头a1208；丝杠1201固定安装在方形箱a101上的凹槽中；舵机a1202固定安装在丝杠1201上的滑块上；伸缩架1203下端面固定安装在舵机a1202的舵机轴上；支撑架1204固定安装在伸缩架1203上；伺服电机b1205固定安装在支撑架1204上的凹槽内，伺服电机b1205电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与其中一个齿轮a1206啮合；齿轮a1206有两个，分别转动安装在支撑架1204上的轴上，齿轮a1206互相啮合，齿轮a1206一端与夹头a1208一端转动连接；连接杆a1207有两根，连接杆a1207一端转动安装在支撑架1204上的轴上，连接杆a1207另一端与夹头a1208中间的圆孔转动连接；夹头a1208有两个，分别与连接杆a1207和齿轮a1206连接；具体地，通过丝杠1201驱动带着舵机a1202移动到指定位置，接着通过伸缩架1203驱动带着支撑架1204、夹头a1208移动到指定位置，将夹头a1208插入到样品容器103一侧的凹槽中，接着通过伺服电机b1205驱动带着齿轮a1206转动，齿轮a1206带着夹头a1208将样品容器103夹住，来完成容器更换，实现了自动化。
39.如图9、图10所示，辅助钻地装置130包括：方形架a1301、伺服电机c1302、螺纹杆b1303、滑动块1304、电机菱形块1305、连接杆b1306、夹头b1307；方形架a1301固定安装在方形箱a101内部的凹槽中；伺服电机c1302固定安装在方形箱a101内部的凹槽中，伺服电机
c1302电机轴上固定连接有一个锥齿轮；螺纹杆b1303转动安装在方形架a1301中间的圆孔中，螺纹杆b1303上设有螺纹，螺纹杆b1303一端固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与伺服电机c1302电机轴上的锥齿轮互相啮合；滑动块1304中间设有圆孔，圆孔内设有螺纹，螺纹与螺纹杆b1303上的螺纹配合；电机菱形块1305内电机固定安装在滑动块1304上的凹槽内，电机菱形块1305电机的电机轴上固定连接有菱形块；连接杆b1306有两个，连接杆b1306一端分别转动安装在电机菱形块1305内菱形块两侧的凹槽内，连接杆b1306另外一端与夹头b1307一端圆轴转动连接；夹头b1307有两个，夹头b1307中间的轴转动安装在滑动块1304上的凹槽内；具体地，通过电机菱形块1305驱动带着连接杆b1306向两侧移动，连接杆b1306带着夹头b1307一端向外移动，夹头b1307另一端将钻地取样部分2夹住，接着通过伺服电机c1302驱动带着螺纹杆b1303转动，螺纹杆b1303带着滑动块1304向下滑动，滑动块1304带着夹头b1307向下滑动，夹头b1307带着钻地取样部分2向下滑动，来辅助钻地取样部分2更顺利的钻入到地下。
40.如图11、图12所示，钻地取样部分2还包括：方形箱b201；方形箱b201顶端与伸缩臂102内的钢丝一端固定连接。
41.如图13所示，钻地机构210包括：伺服电机d2101、锥齿轮皮带轮组a2102、锥齿轮皮带轮组b2103、齿轮b2104、履带2105、钻头2106；伺服电机d2101固定安装在方形箱b201内部的凹槽中，伺服电机d2101电机轴上固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与锥齿轮皮带轮组a2102、锥齿轮皮带轮组b2103内的锥齿轮互相啮合；锥齿轮皮带轮组a2102转动安装在方形箱b201内部的轴上，锥齿轮皮带轮组a2102内的皮带轮和其中一个齿轮b2104一端的皮带轮通过一根皮带连接；锥齿轮皮带轮组b2103转动安装在方形箱b201内部的轴上，锥齿轮皮带轮组b2103内的皮带轮和钻头2106一端的皮带轮通过一根皮带连接；齿轮b2104有四根，齿轮b2104两端分别转动安装在方形箱b201内部的凹槽中，齿轮b2104一端固定连接有两个皮带轮，同一侧的两个齿轮b2104上的其中一个皮带轮通过皮带连接，其中一个齿轮b2104一端固定连接有一个齿轮；履带2105有两个，分别包覆在四个齿轮b2104上，履带2105内部设有锯齿，锯齿与齿轮b2104上的锯齿啮合；钻头2106转动安装在方形箱b201底部的凹槽中；皮带轮齿轮组a2107转动安装在方形箱b201内部的轴上，皮带轮齿轮组a2107内的齿轮与其中一个齿轮b2104一端的齿轮互相啮合，皮带轮齿轮组a2107内的皮带轮和其中一个齿轮b2104上的皮带轮通过皮带连接；具体地，通过伺服电机d2101驱动带着锥齿轮皮带轮组a2102、锥齿轮皮带轮组b2103转动，锥齿轮皮带轮组b2103通过皮带带着钻头2106转动，锥齿轮皮带轮组a2102通过皮带带着齿轮b2104转动，齿轮b2104带着履带2105转动，通过钻头2106将下方的土转到上方，履带2105向下转动来向地下移动，提高了钻地效率。
42.如图14所示，旋转门机构220包括：伺服电机e2201、圆形支架2202、圆形支撑盘2203、挡板2204；伺服电机e2201固定安装在方形箱b201内部的凹槽中，伺服电机e2201电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与圆形支架2202一侧的锯齿啮合；圆形支架2202转安装在圆形支撑盘2203上，圆形支架2202一侧设有一段锯齿；圆形支撑盘2203固定安装在方形箱b201上的凹槽中；挡板2204有六块，挡板2204底端设有圆柱，圆柱滑动安装在圆形支架2202上的滑槽内；具体地，通过伺服电机e2201驱动带着圆形支架2202转动，圆形支架2202带着挡板2204滑动，来使挡板2204打开或者关闭，防止了土进入到钻地取样部分2内部从而造成设备故障，影响工作进度。
43.如图15、图16所示，取样机构230包括：伺服电机f2301、锥齿轮皮带轮组c2302、电缸齿轮2303、皮带轮组e2304、锥齿轮齿轮组b2305、螺纹管c2306、螺纹杆c2307、伺服电机g2308、蜗轮2309、半圆取样夹2310、皮带轮a2311、皮带轮齿轮组b2312；伺服电机f2301固定安装在方形箱b201内部的凹槽中，伺服电机f2301电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与电缸齿轮2303内的齿轮啮合；锥齿轮皮带轮组c2302转动安装在方形箱b201内的轴上，锥齿轮皮带轮组c2302内的锥齿轮与锥齿轮齿轮组b2305内的锥齿轮互相啮合，锥齿轮皮带轮组c2302内皮带轮和皮带轮组e2304内其中一个皮带轮通过皮带连接；电缸齿轮2303内电缸一端固定安装在方形箱b201内部的凹槽中，电缸齿轮2303内齿轮转动安装在电缸齿轮2303内电缸另一端，电缸齿轮2303内齿轮与锥齿轮齿轮组b2305、皮带轮齿轮组b2312内齿轮啮合，通过电缸齿轮2303内电缸工作来控制电缸齿轮2303内齿轮与锥齿轮齿轮组b2305、皮带轮齿轮组b2312内齿轮啮合与脱离；皮带轮组e2304转动安装在方形箱b201内部的轴上，皮带轮组e2304内其中一个皮带轮和螺纹管c2306上的皮带轮通过皮带连接；锥齿轮齿轮组b2305转动安装在方形箱b201内部的轴上；螺纹管c2306转动安装在方形箱b201内部的凹槽中，螺纹管c2306一端固定连接有一个皮带轮，螺纹管c2306内部设有螺纹；螺纹杆c2307上设有螺纹，螺纹与螺纹管c2306内的齿轮啮合，螺纹杆c2307一端设有支架；伺服电机g2308固定安装在螺纹杆c2307上支架上的凹槽内，伺服电机g2308电机轴上固定连接有一个蜗杆，蜗杆与蜗轮2309啮合；蜗轮2309有两个，分别转动安装螺纹杆c2307支架上的轴上，蜗轮2309上设有三根杆，其中两根杆的一端分别转动安装在第三根杆上，第一根杆另一端与蜗轮2309固定连接，第二根杆另一端转动安装在螺纹杆c2307支架上的圆孔内；半圆取样夹2310有两个，分别固定安装在蜗轮2309第三根杆的一端；皮带轮a2311转动安装在方形箱b201内部的轴上，皮带轮a2311上设有方形块；皮带轮齿轮组b2312转动安装在方形箱b201内部的轴上，皮带轮齿轮组b2312内的皮带轮和皮带轮a2311通过皮带连接；具体地，通过伺服电机f2301驱动带着电缸齿轮2303转动，电缸齿轮2303带着锥齿轮齿轮组b2305转动，锥齿轮齿轮组b2305带着锥齿轮皮带轮组c2302转动，锥齿轮皮带轮组c2302通过皮带带着皮带轮组e2304转动，皮带轮组e2304通过皮带带着螺纹管c2306转动，螺纹管c2306带着螺纹杆c2307、半圆取样夹2310滑动到钻地取样部分2外，通过伺服电机g2308驱动带着蜗轮2309转动，蜗轮2309带着两个半圆取样夹2310向对向移动来收集样本，半圆取样夹2310将收集的样本放到样品容器103上的其中一个凹槽内，接着通过伺服电机f2301驱动带着电缸齿轮2303转动，电缸齿轮2303带着皮带轮齿轮组b2312转动，皮带轮齿轮组b2312带着皮带轮a2311转动，皮带轮a2311带着样品容器103转动，来将样品容器103上空的凹槽切换到半圆取样夹2310的下方，存放不同的样本。
44.如图17所示，滑动门机构240包括：皮带轮b2401、锥齿轮皮带轮组d2402、伺服电机h2403、方形板2404、皮带轮组f2405；皮带轮b2401有两个，分别转动安装在方形箱b201内部的轴上；锥齿轮皮带轮组d2402转动安装在方形箱b201内部的轴上，锥齿轮皮带轮组d2402内的其中一个皮带轮和其中一个皮带轮b2401通过皮带连接，锥齿轮皮带轮组d2402内另一个皮带轮和皮带轮组f2405内其中一个皮带轮通过皮带连接；伺服电机h2403固定安装在方形箱b201内部的凹槽中，伺服电机h2403电机轴上固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与锥齿轮皮带轮组d2402内的锥齿轮互相啮合；方形板2404一端固定连接在其中一根皮带的右侧，方形板2404另一端固定连接在另一根皮带的右侧；皮带轮组f2405转动安装在方形箱b201内
部的轴上，皮带轮组f2405内另一个皮带轮和另一个皮带轮b2401通过皮带连接；具体地，通过伺服电机h2403驱动带着锥齿轮皮带轮组d2402转动，锥齿轮皮带轮组d2402通过皮带带着皮带轮b2401、皮带轮组f2405转动，皮带带着方形板2404滑动，将方形箱b201上的凹槽挡住，防止土进入到钻地取样部分2内部，从而发生故障。
45.工作原理：使用时将设备停到指定位置，通过伺服电机a1101带着螺纹管a1102转动，螺纹管a1102带着l形管1103向外滑动，l形管1103带着螺纹杆a1108向外滑动到指定位置，通过伺服电机a1101驱动带着方形杆1105转动，方形杆1105带着金属管1106转动，金属管1106带着螺纹管b1107转动，螺纹杆a1108带着螺纹杆a1108向下移动来将整个设备固定；伸缩臂102工作将钻地取样部分2下降到地面，通过电机菱形块1305驱动带着连接杆b1306向两侧移动，连接杆b1306带着夹头b1307一端向外移动，夹头b1307另一端将钻地取样部分2夹住，接着通过伺服电机c1302驱动带着螺纹杆b1303转动，螺纹杆b1303带着滑动块1304向下滑动，滑动块1304带着夹头b1307向下滑动，夹头b1307带着钻地取样部分2向下滑动，来辅助钻地取样部分2更顺利的钻入到地下；当钻地取样部分2整个进入到地下时，通过伺服电机d2101驱动带着锥齿轮皮带轮组a2102、锥齿轮皮带轮组b2103转动，锥齿轮皮带轮组b2103通过皮带带着钻头2106转动，锥齿轮皮带轮组a2102通过皮带带着齿轮b2104转动，齿轮b2104带着履带2105转动，通过钻头2106将下方的土转到上方，履带2105向下转动来向地下移动，提高了钻地效率；当钻地取样部分2下降到指定深度时，通过伺服电机e2201驱动带着圆形支架2202转动，圆形支架2202带着挡板2204滑动，来使挡板2204打开，通过伺服电机f2301驱动带着电缸齿轮2303转动，电缸齿轮2303带着锥齿轮齿轮组b2305转动，锥齿轮齿轮组b2305带着锥齿轮皮带轮组c2302转动，锥齿轮皮带轮组c2302通过皮带带着皮带轮组e2304转动，皮带轮组e2304通过皮带带着螺纹管c2306转动，螺纹管c2306带着螺纹杆c2307、半圆取样夹2310滑动到钻地取样部分2外，通过伺服电机g2308驱动带着蜗轮2309转动，蜗轮2309带着两个半圆取样夹2310向对向移动来收集样本，半圆取样夹2310将收集的样本放到样品容器103上的其中一个凹槽内，接着通过伺服电机f2301驱动带着电缸齿轮2303转动，电缸齿轮2303带着皮带轮齿轮组b2312转动，皮带轮齿轮组b2312带着皮带轮a2311转动，皮带轮a2311带着样品容器103转动，来将样品容器103上空的凹槽切换到半圆取样夹2310的下方，存放不同的样本；当样本取完时，通过伸缩臂102工作可以将钻地取样部分2从地下拉出来并将钻地取样部分2移动到指定地点；通过伺服电机h2403驱动带着锥齿轮皮带轮组d2402转动，锥齿轮皮带轮组d2402通过皮带带着皮带轮b2401、皮带轮组f2405转动，皮带带着方形板2404滑动，将方形箱b201上的凹槽露出，通过丝杠1201驱动带着舵机a1202移动到指定位置，接着通过伸缩架1203驱动带着支撑架1204、夹头a1208移动到钻地取样部分2内，将夹头a1208插入到样品容器103一侧的凹槽中，接着通过伺服电机b1205驱动带着齿轮a1206转动，齿轮a1206带着夹头a1208将样品容器103夹住，来完成容器更换，通过更换容器机构120将样品容器103夹住并将样品容器103放到方形箱a101上的方形架内，支撑块104将样品容器103撑住，防止了当多个装有样品的样品容器103放进方形箱a101上的方形架内发生样品混合的意外。

技术特征：
1.一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，包括：移动固定部分（1）、钻地取样部分（2）；移动固定部分（1）移动到指定位置固定住；所述的移动固定部分（1）包括：固定机构（110）、更换容器机构（120）和辅助钻地装置（130）；固定机构（110）固定安装在方形箱a（101）内部，固定机构（110）将移动固定部分（1）固定住；更换容器机构（120）固定安装在方形箱a（101）顶部的凹槽中，更换容器机构（120）将钻地取样部分（2）内部的样品容器（103）取出放到方形箱a（101）顶部的方形架内；辅助钻地装置（130）固定安装在方形箱a（101）一侧的凹槽内，辅助钻地装置（130）可以夹住钻地取样部分（2）并辅助钻地取样部分（2）更顺利的钻到土内；所述的钻地取样部分（2）包括：钻地机构（210）、旋转门机构（220）、取样机构（230）和滑动门机构（240）；钻地机构（210）固定安装在方形箱b（201）内部，钻地机构（210）可以钻入到地下；旋转门机构（220）固定安装在方形箱b（201）内部，旋转门机构（220）可以打开让取样机构（230）伸出去取样，取完样关闭防止土进入钻地取样部分（2）内部；取样机构（230）固定安装在方形箱b（201）内部，取样机构（230）可以伸出设备外取样，并将样品放到样品容器（103）中；滑动门机构（240）固定安装在方形箱b（201）内部，滑动门机构（240）可以将土阻挡在设备外，防止土进入设备内部。2.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，所述的移动固定部分（1）还包括：方形箱a（101）、伸缩臂（102）、样品容器（103）、支撑块（104）、连接块（105）；方形箱a（101）上设有凹槽，方形箱a（101）侧面设有圆孔，方形箱a（101）上设有方形架；伸缩臂（102）固定安装在方形箱a（101）上；样品容器（103）放置在方形箱a（101）上的凹槽里，样品容器（103）一侧设有凹槽，样品容器（103）底部设有方形槽；支撑块（104）两侧分别转动安装在方形箱a（101）上的方形架两侧的凹槽内；连接块（105）顶端转动安装在其中一个支撑块（104）底端的凹槽内，连接块（105）底端的轴滑动安装在另一个支撑块（104）顶端上的滑槽内。3.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，所述的固定机构（110）包括：伺服电机a（1101）、螺纹管a（1102）、l形管（1103）、方形管（1104）、方形杆（1105）、金属管（1106）、螺纹管b（1107）、螺纹杆a（1108）、同步带（1109）；所述的伺服电机a（1101）有两个，分别固定安装在方形箱a（101）内部的凹槽内，每个伺服电机a（1101）电机轴上都固定连接有一个皮带轮，其中一个伺服电机a（1101）有两根电机轴；螺纹管a（1102）有四根，分别转动安装在方形箱a（101）内部的凹槽中，螺纹管a（1102）内设有螺纹，螺纹与l形管（1103）上的螺纹配合，螺纹管a（1102）上固定连接有两个皮带轮；l形管（1103）有四根，分别滑动安装在方形箱a（101）上的凹槽中，l形管（1103）一截设有螺纹，l形管（1103）设有螺纹的一截内部设有方形槽；方形管（1104）有四根，方形管（1104）一端固定安装在方形箱a（101）内部的平面上，方形管（1104）另一端与l形管（1103）其中一截内部的方形槽滑动连接；方形杆（1105）有两根，分别转动安装在方形箱a（101）内部的凹槽中，方形杆（1105）两端与金属管（1106）滑动连接，其中一根方形杆（1105）中间固定连接有一个皮带轮，另外一根方形杆（1105）中间固定连接有两个皮带轮；金属管（1106）有四根，分别转动安装在l形管（1103）内，金属管（1106）一端固定连接有一个锥齿轮；螺纹管b（1107）有四根，分别转动安装在l形管（1103）内，螺纹管b（1107）内部设有螺纹，螺纹管b（1107）一端固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与金属管（1106）一端的锥齿轮互相啮合；螺纹杆a（1108）有四根分别滑动安装在螺纹管b（1107）内，螺纹杆a（1108）上设有螺纹，螺纹与螺纹管b（1107）内的螺纹配合；同
步带（1109）有多根，同步带（1109）包覆其中一个伺服电机a（1101）两根电机轴上的皮带轮和其中两根螺纹管a（1102）上的其中一个皮带轮，同步带（1109）包覆另外一个伺服电机a（1101）电机轴上的皮带轮和其中一根方形杆（1105）上的其中一个皮带轮，同步带（1109）包覆同一方向的两根螺纹管a（1102）上的皮带轮，同步带（1109）包覆两根方形杆（1105）上的皮带轮。4.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，所述的更换容器机构（120）包括：丝杠（1201）、舵机a（1202）、伸缩架（1203）、支撑架（1204）、伺服电机b（1205）、齿轮a（1206）、连接杆a（1207）、夹头a（1208）；所述的丝杠（1201）固定安装在方形箱a（101）上的凹槽中；舵机a（1202）固定安装在丝杠（1201）上的滑块上；伸缩架（1203）下端面固定安装在舵机a（1202）的舵机轴上；支撑架（1204）固定安装在伸缩架（1203）上；伺服电机b（1205）固定安装在支撑架（1204）上的凹槽内，伺服电机b（1205）电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与其中一个齿轮a（1206）啮合；齿轮a（1206）有两个，分别转动安装在支撑架（1204）上的轴上，齿轮a（1206）互相啮合，齿轮a（1206）一端与夹头a（1208）一端转动连接；连接杆a（1207）有两根，连接杆a（1207）一端转动安装在支撑架（1204）上的轴上，连接杆a（1207）另一端与夹头a（1208）中间的圆孔转动连接；夹头a（1208）有两个，分别与连接杆a（1207）和齿轮a（1206）连接。5.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，所述的辅助钻地装置（130）包括：方形架a（1301）、伺服电机c（1302）、螺纹杆b（1303）、滑动块（1304）、电机菱形块（1305）、连接杆b（1306）、夹头b（1307）；所述的方形架a（1301）固定安装在方形箱a（101）内部的凹槽中；伺服电机c（1302）固定安装在方形箱a（101）内部的凹槽中，伺服电机c（1302）电机轴上固定连接有一个锥齿轮；螺纹杆b（1303）转动安装在方形架a（1301）中间的圆孔中，螺纹杆b（1303）上设有螺纹，螺纹杆b（1303）一端固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与伺服电机c（1302）电机轴上的锥齿轮互相啮合；滑动块（1304）中间设有圆孔，圆孔内设有螺纹，螺纹与螺纹杆b（1303）上的螺纹配合；电机菱形块（1305）内电机固定安装在滑动块（1304）上的凹槽内，电机菱形块（1305）电机的电机轴上固定连接有菱形块；连接杆b（1306）有两个，连接杆b（1306）一端分别转动安装在电机菱形块（1305）内菱形块两侧的凹槽内，连接杆b（1306）另外一端与夹头b（1307）一端圆轴转动连接；夹头b（1307）有两个，夹头b（1307）中间的轴转动安装在滑动块（1304）上的凹槽内。6.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，所述的钻地取样部分（2）还包括：方形箱b（201）；所述的方形箱b（201）顶端与伸缩臂（102）内的钢丝一端固定连接。7.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，所述的钻地机构（210）包括：伺服电机d（2101）、锥齿轮皮带轮组a（2102）、锥齿轮皮带轮组b（2103）、齿轮b（2104）、履带（2105）、钻头（2106）；所述的伺服电机d（2101）固定安装在方形箱b（201）内部的凹槽中，伺服电机d（2101）电机轴上固定连接有一个锥齿轮，锥齿轮与锥齿轮皮带轮组a（2102）、锥齿轮皮带轮组b（2103）内的锥齿轮互相啮合；锥齿轮皮带轮组a（2102）转动安装在方形箱b（201）内部的轴上，锥齿轮皮带轮组a（2102）内的皮带轮和其中一个齿轮b（2104）一端的皮带轮通过一根皮带连接；锥齿轮皮带轮组b（2103）转动安装在方形箱b（201）内部的轴上，锥齿轮皮带轮组b（2103）内的皮带轮和钻头（2106）一端的皮带轮通过一根皮带连
接；齿轮b（2104）有四根，齿轮b（2104）两端分别转动安装在方形箱b（201）内部的凹槽中，齿轮b（2104）一端固定连接有两个皮带轮，同一侧的两个齿轮b（2104）上的其中一个皮带轮通过皮带连接，其中一个齿轮b（2104）一端固定连接有一个齿轮；履带（2105）有两个，分别包覆在四个齿轮b（2104）上，履带（2105）内部设有锯齿，锯齿与齿轮b（2104）上的锯齿啮合；钻头（2106）转动安装在方形箱b（201）底部的凹槽中；皮带轮齿轮组a（2107）转动安装在方形箱b（201）内部的轴上，皮带轮齿轮组a（2107）内的齿轮与其中一个齿轮b（2104）一端的齿轮互相啮合，皮带轮齿轮组a（2107）内的皮带轮和其中一个齿轮b（2104）上的皮带轮通过皮带连接。8.根据权利要求1所述的一种采空区塌陷地岩层检测设备，其特征在于，所述的旋转门机构（220）包括：伺服电机e（2201）、圆形支架（2202）、圆形支撑盘（2203）、挡板（2204）；所述的伺服电机e（2201）固定安装在方形箱b（201）内部的凹槽中，伺服电机e（2201）电机轴上固定连接有一个齿轮，齿轮与圆形支架（2202）一侧的锯齿啮合；圆形支架（2202）转安装在圆形支撑盘（2203）上，圆形支架（2202）一侧设有一段锯齿；圆形支撑盘（2203）固定安装在方形箱b（201）上的凹槽中；挡板（2204）有六块，挡板（2204）底端设有圆柱，圆柱滑动安装在圆形支架（2202）上的滑槽内。

技术总结
一种采空区塌陷地岩层检测设备，包括：移动固定部分、钻地取样部分；移动固定部分可以移动到指定位置固定住，也可以辅助钻地取样部分钻到土里，也可以将钻地取样部分从土里拉出来并将样本保存好；通过伺服电机E驱动带着圆形支架转动，圆形支架带着挡板滑动，来使挡板打开或者关闭，防止了土进入到钻地取样部分内部从而造成设备故障，影响工作进度；本发明提供了一种采空区塌陷地岩层检测设备，可以对采空区地岩层取样进行检测以方便对治理前、后的岩层的稳定性。岩层的稳定性。岩层的稳定性。


技术研发人员：石勇 张帝 贾庆辉
受保护的技术使用者：山东省煤田地质局第二勘探队
技术研发日：2021.12.04
技术公布日：2022/3/8