地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的運載裝置的製作方法

2023-05-09 01:21:21

專利名稱：地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的運載裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於地下勘探技術領域，具體涉及地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的
運載裝置。
背景技術：
我國自改革開放以來經濟快速發展，石油消耗已緊跟美國排在世界第二位，我國經濟受世界石油價格波動的影響也越來越明顯，因此建立石油儲藏體系已十分迫切。而石油的儲藏又需要大的容積，地下2000m左右NaCl礦床以液態存在，形成一個巨大的天然溶洞，鹽礦開採完畢，若將溶洞空間作為石油天然氣的倉儲空間將具有非常重要的戰略意義，而對該溶洞空間的結構進行測量是先決條件。

發明內容
本發明的目的是提供一種可在液體中航行的運載探測設備的裝置。本發明為解決上述技術問題而採取的技術方案是地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的運載裝置，包括浮筒、行走部分、電源、控制部分、設備固定座和懸浮高度控制裝置；其特徵是所述浮筒由依次連接的若干級浮筒組成，浮筒的數量根據搭載質量確定；所述行走部分包括設置在首級浮筒端蓋中部的行進螺旋槳、設置在端蓋上位於行進螺旋槳兩側的轉向螺旋槳，其中行進螺旋槳位於連接在端蓋上的導流罩內，轉向螺旋槳位於連接在端蓋上的轉向導流罩內；所述動力部分包括位於浮筒內的主電動機、輔助I號電動機和輔助II號電動機；所述主電動機、輔助I號電動機和輔助II號電動機通過法蘭盤固定在支撐杆上，且輔助1、II號電動機位置能夠沿支撐杆長度方向調整，其中主電動機通過剛性軸與行進螺旋槳連接，輔助I號電動機和輔助II號電動機通過柔性軸與轉向螺旋槳連接；所述支撐杆一端與首級浮筒端蓋連接，另一端穿過設置在中間浮筒埠內的支撐杆支架上的過孔；所述電源位於浮筒內並安裝在該浮筒內的隔板一側；所述控制部分設置在所述隔板的另一側；在末級浮筒端部安裝有設備固定座；所述懸浮高度控制裝置由繩索和間隔布置的鋼珠串組成，所述繩索一端接在運載裝置搭載探測設備後的整體重心處，另一端與鋼珠串連接；在浮筒與浮筒的連接處及端蓋的轉軸穿出處均加裝密封材料；所述浮筒直徑小於或等於140mm、長度為200 350臟。本發明與現有技術相比，具有以下有益效果由於本發明採用潛水運載裝置，該裝置可以由鑽探孔中送入地下2000米左右深層溶洞中的液態物質中進行探測。


圖1為本發明的結構示意圖2為本發明的結構俯視示意圖；圖3為本發明的A-A剖面圖；圖4為本發明的B-B剖面圖；圖5為本發明的C-C剖面圖；圖6為本發明的D-D剖面圖；圖7為本發明的裝置使用狀態圖。圖中1 一行進螺旋獎；2—端蓋；3—主電動機；4一支撐杆；5—支架；6—輔助I號電動機；8—輔助II號電動機；9一電源；11一控制部分；12—設備固定座；13—探測設備；14一隔板；15—柔性軸；16—首級浮筒；17 —導流罩；18—轉向螺旋獎；19一轉向導流罩；20—剛性軸；21—鋼珠串；22—整體重心處。
具體實施例方式如圖1和圖2所示，地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的運載裝置，包括浮筒、行走部分、電源9、控制部分11、設備固定座12和懸浮高度控制裝置；其特點是所述浮筒由依次連接的若干級直徑小於或等於140mm、長度為20(T350mm的浮筒組成，浮筒的數量根據搭載質量確定；所述行走部分包括設置在首級浮筒16端蓋2中部的行進螺旋槳1、設置在端蓋上位於行進螺旋槳兩側的轉向螺旋槳18，其中行進螺旋槳I位於連接在端蓋上的導流罩17內，轉向螺旋槳18位於連接在端蓋上的轉向導流罩19內；所述動力部分包括位於浮筒內的主電動機3、輔助I號電動機6和輔助II號電動機8 ;如圖3、圖4、圖5及圖6所不,所述主電動機3、輔助I號電動機6和輔助II號電動機8通過法蘭盤固定在支撐杆4上，且輔助1、II號電動機位置能夠沿支撐杆長度方向調整，其中主電動機通過剛性軸20與行進螺旋槳I連接，輔助I號電動機和輔助II號電動機通過柔性軸15與轉向螺旋槳18連接；所述支撐杆4 一端與首級浮筒端蓋連接，另一端穿過設置在浮筒埠內的支撐杆支架5上的過孔；所述電源9位於中間浮筒內並安裝在該浮筒內中部的隔板14 一側；所述控制部分11設置在該浮筒內隔板14的另一側；在末級浮筒端部安裝有設備固定座12 ；如圖7所示，所述懸浮高度控制裝置由繩索和間隔布置的鋼珠串21組成，所述繩索一端接在運載裝置搭載探測設備後的整體重心處22，另一端與鋼珠串連接；在浮筒與浮筒的連接處及端蓋的轉軸穿出處均加裝密封材料；所述浮筒直徑小於或等於140mm、長度為200 350臟。工作過程及原理本發明使用時，將探測設備13安裝在設備固定座12中，調整輔助1、II號電動機在支撐杆上的位置，確定整體重心處22，連接鋼珠串21 ;將運載裝置由鑽探孔懸吊送入地下溶洞中的液體中，控制及數據電纜附在吊索上，在控制面板上啟動控制部分，裝置的行進螺旋槳I使運載裝置前進，轉向螺旋槳18控制運載裝置的方向及掉頭，探測設備13將採集到的數據通過電纜傳回到地面。懸浮高度控制裝置自動調整運載裝置航行高度的原理如下設計裝置時使Fwff > G筒，P珠比較大，V珠比較小，故Fttff較小，可忽略不計。投放過程投放運載裝置時先放鋼珠串，在作用下，運載裝置被拉到溶洞裡。
平衡狀態G珠，+Gw=F筒浮，有一部分鋼珠沉底，G珠，等於鋼桶的淨浮力。其中G珠，為懸浮未接觸地面的鋼珠重力；溶洞底面聞低不平，航燈經過聞臺時，G珠，減少，G珠，+G筒〈F筒浮+F珠，支持力，運載裝置有了上浮的趨勢，上浮直至平衡狀態。航行經過低谷時，處於懸浮狀態的鋼珠增多，運載裝置有下沉的趨勢，下沉直至平衡狀態。其中F筒浮浮筒產生的浮力；GW :浮筒受到的重力；P珠:鋼珠的密度；Vtt :鋼珠排開水的體積；Gtt :鋼珠受到的重力支持力:原處於懸浮狀態的鋼珠，經過高臺時受到高臺對它的支持力+Gn<F筒浮+F珠,支持力:平衡狀態時懸浮鋼珠的重力與浮筒的重力之和等於浮筒產生的浮力，現在出現Ftt, $#力，打破原有平衡狀態，導致系統有上浮的趨勢。
權利要求
1.地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的運載裝置，包括浮筒、行走部分、電源(9)、控制部分(11)、設備固定座(12)和懸浮高度控制裝置；其特徵是所述浮筒由依次連接的若干級浮筒組成，浮筒的數量根據搭載質量確定；所述行走部分包括設置在首級浮筒(16)端蓋(2)中部的行進螺旋槳(I)、設置在端蓋上位於行進螺旋槳兩側的轉向螺旋槳(18)，其中行進螺旋槳(I)位於連接在端蓋上的導流罩(17)內，轉向螺旋槳(18)位於連接在端蓋上的轉向導流罩(19)內； 所述動力部分包括位於浮筒內的主電動機(3)、輔助I號電動機(6)和輔助II號電動機(8);所述主電動機(3)、輔助I號電動機(6)和輔助II號電動機(8)通過法蘭盤固定在支撐杆(4)上，且輔助1、II號電動機位置能夠沿支撐杆長度方向調整，其中主電動機通過剛性軸(20)與行進螺旋槳(I)連接，輔助I號電動機和輔助II號電動機通過柔性軸(15)與轉向螺旋槳(18)連接；所述支撐杆(4) 一端與首級浮筒端蓋連接，另一端穿過設置在中間浮筒埠內的支撐杆支架(5)上的過孔； 所述電源(9)位於浮筒內並安裝在該浮筒內的隔板(14)一側；所述控制部分(11)設置在所述隔板(14)的另一側；在末級浮筒端部安裝有設備固定座(12)； 所述懸浮高度控制裝置由繩索和間隔布置的鋼珠串(21)組成，所述繩索一端接在運載裝置搭載探測設備後的整體重心處(22)，另一端與鋼珠串連接； 在浮筒與浮筒的連接處及端蓋的轉軸穿出處均加裝密封材料。
2.依據權利要求1所述的地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的運載裝置，其特徵是所述浮筒直徑小於或等於140mm、長度為20(T350mm。
全文摘要
本發明提供的地下溶洞幾何探測設備徑向尺寸受限的運載裝置，屬於地下勘探技術領域，其目的是實現對深入地下2000米左右的溶洞的探測；其特點是包括浮筒、行走部分、電源(9)、控制部分(11)、設備固定座(12)和懸浮高度控制裝置；利用多級浮筒連接成一個懸浮的運載裝置，在浮筒內安裝電動機及電源，通過剛性軸或柔性軸與行進螺旋槳(1)或轉向螺旋槳(18)連接，通過控制線對該裝置進行控制，懸浮高度控制裝置將運載裝置懸浮高度控制在一定數值內，裝置上搭載的探測設備進行探測。本發明裝置直徑小於或等於140mm，能夠由井筒直徑為160mm的豎井投放進行探測。
文檔編號B63C11/52GK103010434SQ201210504598
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月29日 優先權日2012年11月29日
發明者李文英, 趙陽升, 梁衛國, 李更新, 張沛強, 王歡 申請人:太原理工大學