[发明专利]一种钻孔监测仪及其安装方法

权利要求书

1.本发明的一种钻孔监测仪及其安装方法，包括钻体，所述钻体内设置有左右对称的气腔，左右所述气腔上端面相通，所述气腔内设置有活塞，所述活塞下端面固定设置有活塞杆，所述活塞杆下侧设置有钻头，所述钻头上端面内设置有开口朝上的环形槽，所述活塞杆下端面与环形槽通过轴承转动式连接，所述钻头内设置有升降腔，所述升降腔内设置有固定块，所述固定块上端面与所述钻头之间均匀设置有若干滚珠，所述固定块下端面设置有开口朝下的内凹槽，所述内凹槽内转动式设置有转动盘，所述转动盘下端面均匀分布有伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的下端面与所述升降腔下端壁固定连接，所述转动盘外侧于所述固定块下端面固定设置有左右对称的花键轴，所述升降腔下端壁内左右对称固定设置有开口朝上的花键槽，所述花键槽与所述花键轴花键配合连接，所述固定块上端面中间位置固定设置有固定轴，左右所述气腔之间设置有第一传动腔，所述固定轴上端面伸入所述第一传动腔内且固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮后端面啮合连接有第二锥齿轮，所述气腔远离所述第一传动腔的一侧设置有开口朝下的环形封闭槽，所述封闭槽内设置有环形封闭板，所述环形封闭板上端面均匀固定设置有挤压弹簧，所述挤压弹簧上端面与所述封闭槽上端壁固定连接，所述气腔上端面之间连通设置有气压腔，所述气压腔内设置有密封块，所述密封块上端面固定设置有顶压弹簧，所述顶压弹簧上端面与所述气压腔上端壁固定连接，所述气压腔前端面内左右对称设置有连接腔，所述连接腔上端面之间连通且设置有输气管，所述连接腔连通所述气压腔与所述输气管，所述连接腔上侧设置有空腔，所述输气管上端面伸入所述空腔内且连通设置有半环形波纹管，所述波纹管另一端密封且固定连接有第一转柄，所述第一转柄另一端转动式连接有第二转柄，所述第二转柄左端面转动式连接有齿条，所述空腔后端壁中间位置固定设置有底块，所述底块中间位置设置有开口朝前的转动槽，所述转动槽内设置有外周齿牙状的转动轴，所述转动轴下端面与所述转动槽转动式连接，所述转动槽前侧连通设置有左右贯穿的啮合槽，所述齿条左端面贯穿所述啮合槽伸入所述空腔内，所述齿条后端面与所述转动轴齿啮合连接，所述转动轴上端面固定连接有中心齿轮，所述中心齿轮外周均匀啮合分布有连接齿轮，所述连接齿轮下端面中间位置固定设置有固定杆，所述固定杆下端面与所述底块上端面转动式连接，所述连接齿轮外周啮合连接有转动齿轮，所述转动齿轮外周固定设置有转向角检测仪，所述空腔上侧设置有第二传动腔，所述第二转动腔与所述第一传动腔通过动力机构传动，所述第二传动腔内设置有环形腔，所述环形腔上侧连通设置有环形转动腔，所述环形腔内设置有环形锥齿轮，所述环形锥齿轮上端面固定设置有环形套筒，所述钻体内设置有开口朝外的环形空槽，所述空槽内设置有转动筒，所述转动筒内设置有转动空间，所述转动空间内壁与所述钻体外壁抵接，所述转动筒内设置有环形凹腔，所述环形凹腔下侧与所述环形转动腔连通，所述环形凹腔内设置有环形转块，所述环形套筒上端面贯穿所述环形转动腔伸入所述环形凹腔内且与所述环形转块下端面固定连接，所述转动筒外周缠绕式设置有螺旋板。

2.根据权利要求1所述的一种钻孔监测仪及其安装方法，其特征在于：动力机构包括动力连接空间，所述动力连接空间内上下对称设置有转动轮，上下所述转动轮之间通过皮带动力连接，所述动力连接空间后端壁内固定设置有驱动电机，所述驱动电机的输出轴前端面与下侧所述转动轮固定连接，所述转动轮前端面中间位置固定设置有转轴，所述动力连接空间前端面连通设置有上下对称的连接孔，下侧所述连接孔连通所述动力连接空间与第一传动腔，下侧所述转轴前端面贯穿下侧所述连接孔伸入所述第一传动腔内且与所述第二锥齿轮固定连接，上侧所述连接孔连通所述动力连接空间与第二传动腔，上侧所述转轴前端面贯穿上侧所述连接孔伸入所述第二传动腔内且固定连接有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮前端面与所述环形锥齿轮后端面啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种钻孔监测仪及其安装方法，其特征在于：初始状态时，所述固定块下端面与所述升降腔下端面之间的距离等于所述钻体下端面与所述钻头上端面之间的距离等于所述花键槽的深度。

4.根据权利要求1所述的一种钻孔监测仪及其安装方法，其特征在于：所述钻头下端外周为缠绕式螺纹形状；所述方法包括如下步骤：

首先，驱动电机工作，驱动转轴转动，带动第二锥齿轮的转动，则通过固定轴带动固定块转动，使得钻头转动进行钻孔操作，与此同时，通过皮带动力传动使得第三锥齿轮转动，则环形锥齿轮转动，带动环形转块转动，从而转动筒转动，其上的螺旋板随之旋转将钻孔后的土从下至上输送；其次，钻孔过程中，钻头受到挤压向上移动，推动活塞向上移动，挤压气腔内的气体向上进入气压腔内，推动密封块向上移动至连接腔上侧，则气体通过连接腔及输气管进入波纹管内，波纹管膨胀将第一转柄向外侧拉动，带动第二转柄向外拉动，则齿条向右拉动，带动转动轴转动，通过中心齿轮与连接齿轮转动传递使得转动齿轮转动，从而转向角检测仪转动一定角度，转向角检测仪上的转动信号可传输至地面控制设备上通过折线图展现出来，当土质坚硬度降低时，钻头会在伸缩弹簧的弹性恢复状态下向下移动，随之活塞下降，则波纹管收缩推动齿条向左移动，通过齿轮的传动使得转向角检测仪转动一定角度，转动角度信号会传输给地面控制装置对工作人员展现出来，从而可以监测不同深度土壤的硬度状态。