一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置，尤其適用于采礦工程領(lǐng)域中深部地層的變形觀測。
【背景技術(shù)】
[0002]由于地下礦產(chǎn)資源的開采，使上覆巖層平衡條件遭到破壞，導(dǎo)致巖層出現(xiàn)沉降、變形、坍塌等破壞現(xiàn)象。因此，采動覆巖的變形規(guī)律是反映地表塌陷及礦井安全生產(chǎn)的重要指標(biāo)。沉降儀及測斜儀是一種廣泛應(yīng)用于地層沉降變形和水平變形監(jiān)測的儀器，儀器多配有伺服加速度計作為傳感元件，因此精度較高。測量儀器是通過電纜將探頭設(shè)備下放到需要觀測的位置，然后從深部向地表方向提升，每提升一段距離記錄一次數(shù)據(jù)，直至測量完畢。
[0003]隨著鉆孔深度的增加，電纜的重量及探頭導(dǎo)輪與測斜管間的摩擦力使設(shè)備提升需要很大的力。目前的測量過程中，連接沉降儀及測斜儀的電纜均是依靠人力來提升，拉到地面的電纜亦是凌亂不堪，且經(jīng)常出現(xiàn)測斜儀讀數(shù)設(shè)備與實際提升距離不符的情況，費時費力且誤差較大。因此，無論是勞動強度還是測量精度方面都需要改善，有必要尋求一套更好的設(shè)備來解決這一問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一套精度較高的電纜線拉放裝置，根據(jù)設(shè)定自動對測斜儀(或沉降儀)電纜提升或下放，達到要求的同時減輕工人勞動強度，增大測量精度，減少誤差。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置，其特征在于:包括伺服控制器、伺服驅(qū)動器、電機電源線、編碼器反饋線、編碼器、電機剎車、電機支架、伺服電機、卡扣、繞線器、專用電纜、測斜管、鉆孔、探頭、導(dǎo)槽，所述的繞線器與伺服電機通過聯(lián)軸器連接，伺服電機上裝有編碼器和電機剎車，并通過編碼器反饋線與伺服驅(qū)動器相連。此伺服控制系統(tǒng)的編碼器具有反饋閉環(huán)控制功能，能滿足快速響應(yīng)和準確定位。具體實施時，對伺服控制器進行設(shè)定，伺服控制器會將脈沖指令發(fā)送給伺服驅(qū)動器，讓電機旋轉(zhuǎn)，帶動繞線器，繞線器上制有專用卡扣，將電纜纏繞在繞線器上，從而實現(xiàn)自由控制電機轉(zhuǎn)動及電纜線拉放行為。
[0007]本實用新型的工作流程為:根據(jù)測量要求，對伺服控制器進行模式設(shè)定。首先將專用電纜下放到需要測量的深度，電纜的一頭與測斜儀或沉降儀探頭連接，另一頭與繞線器上的卡扣連接。然后將電機支架架設(shè)在測斜管的管口位置，使繞線器位于測斜管的正上方位置，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后控制電機從底部向上逐漸進行提升測量。
【附圖說明】
[0008]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置進行描述和說明。
[0009]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為繞線器縱向(A-A)剖面示意圖。
[0011]圖3為測斜孔橫向(B-B)剖面示意圖。
[0012]如圖1所示，本實用新型特征在于包括伺服控制器1、伺服驅(qū)動器2、電機電源線3、編碼器反饋線4、編碼器5、電機剎車6、電機支架7、伺服電機8、卡扣9、繞線器10、專用電纜11、測斜管12、鉆孔13、探頭14、導(dǎo)槽15。
【具體實施方式】
[0013]圖1所示為本實用新型一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置的一個實施例，電機支架7為不銹鋼支架，用其將伺服電機固定在測斜管空口位置。測斜管12固定在被測地層中，隨地層一起變形運動，在電機轉(zhuǎn)軸上固定有繞線器，用來收纜電纜，繞線器上制有卡扣，用來固定電纜防止其滑動。伺服電機可為繞線器提供動力，電機的運動方向、一次轉(zhuǎn)動的角度、運行與停止等可由整個伺服系統(tǒng)控制，通過編程可為伺服系統(tǒng)提供命令，達到要求。
[0014]進行地層水平運動測量時，首先控制按鈕將測斜儀探頭放置于測斜管管底，然后根據(jù)繞線器的直徑及一次提升的距離計算得每次繞線器旋轉(zhuǎn)的角度，根據(jù)測量要求即對控制器進行設(shè)定?？刂铺筋^逐漸向上提升，每提升一次按一次按鈕，待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后用讀數(shù)儀進行讀數(shù)，如此往復(fù)即可測得整個地層的水平變形情況。
[0015]進行地層豎直運動測量時，同樣用控制按鈕將沉降儀探頭放至管底，然后改變伺服電機的運動方式，使其慢速上升，待蜂鳴器發(fā)出鳴聲時，立即按停止按鈕，讀取數(shù)據(jù)，繼續(xù)上升，直到測得整個地層的豎直方向變形情況。
[0016]同時，繞線器可作為收攬電纜的裝置，不至于使拉到地面的電纜凌亂。本實用新型一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置，把工人從繁重的體力勞動中解放出來，實現(xiàn)了測斜儀和沉降儀專用電纜自動提升，提高了工作效率，并且增加了測量的準確性。
【主權(quán)項】
1.一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置，其特征在于:包括伺服控制器(1)、伺服驅(qū)動器(2)、電機電源線(3)、編碼器反饋線(4)、編碼器(5)、電機剎車(6)、電機支架(7)、伺服電機(8)、卡扣(9)、繞線器(10)、專用電纜(11)、測斜管(12)、鉆孔(13)、探頭(14)、導(dǎo)槽(15)，所述的繞線器(10)與伺服電機(8)通過聯(lián)軸器連接，所述的伺服電機(8)上裝有編碼器(5 )和電機剎車(6 )，并通過編碼器反饋線(4)與伺服驅(qū)動器(2 )相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置，其特征在于:所述的探頭、專用電纜是由伺服電機提供動力，伺服控制器和伺服驅(qū)動器精確控制電機，具體實現(xiàn)測斜儀或沉降儀探頭的升降行為。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置，其特征在于:所述的繞線器(10)上制有卡扣，用來固定及纏繞測斜儀或沉降儀專用電纜。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于伺服控制系統(tǒng)的電纜線拉放裝置，尤其適用于采礦工程中深部地層的變形觀測。采礦工程領(lǐng)域中的深部地層觀測一般是采用專用電纜線將沉降儀（或測斜儀）探頭從測斜管底部向上逐步提升進行觀測。以往的電纜線拉放均是通過人力，費時費力且誤差較大。本實用新型用伺服電機提供動力，以專用繞線器作為繞線裝置，并在繞線裝置上制有專用卡扣。根據(jù)提升要求，對伺服控制器進行模式設(shè)定，配合伺服驅(qū)動器實現(xiàn)對測斜儀（或沉降儀）電纜的自動提升，且能自由控制升降高度，從而把工人從繁重的體力勞動中解放出來，不僅提高了工作效率，而且增大了測量精度。
【IPC分類】B65H75-34
【公開號】CN204310610
【申請?zhí)枴緾N201420600994
【發(fā)明人】高玉兵, 李江華, 許延春
【申請人】中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年10月17日