本发明涉及岩体结构面测量技术领域，特别是指一种可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置。
背景技术：
在深部矿产资源的开采过程中，由于受到三高环境的影响，岩体的性质受节理裂隙影响越发明显，岩体内节理裂隙的分布形态成为了影响岩体力学性能的关键因素，由于节理裂隙的存在，岩体的强度会因此而有所降低，节理裂隙的分布对于岩体的失稳与破坏有着较为重要的影响，在对深部巷道与采场进行稳定性评价与安全控制时，通过钻孔电视扫描来开展深部岩体节理裂隙调查是至关重要的基础性研究。
钻孔电视扫描测量可以通过扫描拍照以及后期图片拼接形成电子岩芯，进而进行后期的岩体质量评价等研究内容。相较于传统的地质罗盘测量更加便捷与精确，尤其是能够应用破碎带地层等取芯困难的工况。但从现场实施来看，钻孔电视扫描装置还存在以下不足：
1.现有探头居中装置能够匹配的钻孔直径较为单一。由于井下钻进施工时，不同用途的钻孔，直径变化与跨度较大，现有居中装置变径跨度较为单一，不能适应多种孔径的钻孔，导致在部分孔径的钻孔当中起不到居中辅助作用；
2.现有居中装置无法个性化匹配不同直径探头。由于钻孔电视设备的型号不同，导致部分钻孔电视探头的直径也不同，现有居中装置无法个性化匹配不同直径的探头；
3.现有探头居中装置无法在环向进行旋转。在对孔深较深的钻孔进行扫描测量时，由于不能有效对深孔进行清洁，导致孔内会有残渣，如若居中装置不能在环向转动，则其居中支撑装置无法绕过孔内残留物，导致探头无法推进，影响测量效果。
技术实现要素：
为了改进现有钻孔电视探头居中辅助与推进装置匹配孔径单一、居中装置与探头的匹配单一、居中装置环向灵活度不够以及推进杆安装不便捷等不足，本发明提出一种可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置。该装置不仅可以将探头保持在与钻孔轴线居中位置，而且能够适应于不同孔径钻孔探测，能够保证在推进过程中减少孔壁的粗糙程度以及推进速度对于扫描结果测影响。
该装置包括固定居中辅助装置和推进装置，钻孔电视探头置于固定居中辅助装置中，固定居中辅助装置包括可充气橡胶垫层、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿及顶端橡胶滚轮，可充气橡胶垫层、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿由内而外依次设置，可转动钢珠轴承包括探头前端轴承和探头末端轴承；推进装置包括焊接在探头前端轴承和探头末端轴承内层的弧形钢板、焊接在探头末端轴承内层并向尾端延伸的尾端延伸弧形钢板及焊接在尾端延伸弧形钢板上的内螺纹不锈钢推杆。
可变径弹簧套筒支撑腿个数为6个，其中3个为一组，两组分别安装在探头前端轴承和探头末端轴承上，每组环向安装角度间隔120°，可变径弹簧套筒支撑腿外部为6截不同直径的不锈钢组成的套筒，内部为焊接在可拆卸底座上的弹簧，套筒末端顶部铰接有橡胶滚轮传动轴，橡胶滚轮传动轴上安装橡胶滚轮，弹簧末端的圆环与橡胶滚轮传动轴套接，起到支撑作用与调节支撑腿长度的作用。
可充气橡胶垫层通过充气使垫层体积发生变化，适应不同直径的钻孔电视探头。
可转动钢珠轴承在保持内层钢圈不动的情况下使得外层钢圈带动外侧可变径弹簧套筒支撑腿沿环向转动，。
套筒之间采用套接连，利用置于各套筒内且固定在可拆卸底座上的弹簧起到支撑作用，通过外力挤压可以使套筒长度产生变化，以适应于不同孔径的钻孔；可拆卸底座与固定居中辅助装置外环之间通过榫接连接。
尾端延伸弧形钢板延伸长度超过探头尾部，其上焊接内螺纹不锈钢推杆可以进一步连接螺纹钢管，延伸长度。
内螺纹不锈钢推杆采用不锈钢材质，首根长度为50cm，与尾端延伸弧形钢板焊接，后续内螺纹不锈钢推杆采用长度为1.5m且两端分别为内螺纹和外螺纹的不锈钢管。
可转动钢珠轴承为不锈钢材质。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，可以在适应不同孔径钻孔探测的同时，将探头保持在与钻孔轴线居中位置，能够减少在推进过程中钻孔壁粗糙程度对于扫描结果的影响，提升扫描质量。
附图说明
图1为本发明的装置示意图；
图2为本发明装置中的轴承与内层可充气橡胶带示意图；
图3为本发明装置外侧可变径弹簧套筒支撑腿示意图；
图4为本发明装置中支撑腿套筒示意图；
图5为本发明装置中支撑腿底座示意图。
其中：1-探头前端轴承，2-弧形钢板，3-探头末端轴承，4-可变径弹簧套筒支撑腿，5-可充气橡胶垫层，6-内螺纹不锈钢推杆，7-尾端延伸弧形钢板，401-套筒，402-底座。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置。
该装置包括固定居中辅助装置和推进装置，钻孔电视探头置于固定居中辅助装置中，固定居中辅助装置包括可充气橡胶垫层5、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿4及顶端橡胶滚轮，可充气橡胶垫层5、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿4由内而外依次设置，可转动钢珠轴承包括探头前端轴承1和探头末端轴承，推进装置包括焊接在探头前端轴承1和探头末端轴承3内层的弧形钢板2、焊接在探头末端轴承3内层并向尾端延伸的尾端延伸弧形钢板及焊接在尾端延伸弧形钢板7上的内螺纹不锈钢推杆6。
如图1所示，弧形钢板2通过焊接将探头前端轴承1与探头末端轴承3连接，使得居中装置在径向稳定。可变径弹簧套筒支撑腿4通过底座上的卡槽安装在探头前端轴承1与探头末端轴承3上。内螺纹不锈钢推杆6焊接在尾端延伸弧形钢板7上。
如图2所示，两块可充气橡胶垫层5分别粘接在探头前端轴承1和探头末端轴承内层，通过充气孔可以使得可充气橡胶垫层5膨胀，用于固定探头并使探头居中于钻孔轴线。可充气橡胶垫层5通过充气使垫层体积发生变化，适应不同直径的钻孔电视探头。
如图3所示，弹簧与底部套筒焊接在带有卡槽的底座402上，其余套筒401套接在一起，套筒401结构如图4所示，顶端套筒带有可转动的橡胶滚轮，弹簧顶端的圆环套在橡胶滚轮转动轴上，在对套筒整体起到支撑作用的同时，可以根据孔径调整支撑腿长度。
可变径弹簧套筒支撑腿4个数为6个，其中3个为一组，每组环向安装角度间隔120°，可变径弹簧套筒支撑腿4外部由6截不同直径的不锈钢套筒401构成，内部为焊接在可拆卸底座402上的弹簧。
中层可转动钢珠轴承在保持内层钢圈不动的情况下使得外层钢圈带动外侧可变径弹簧套筒支撑腿4沿环向转动，。
可变径弹簧套筒之间采用套接连，利用置于各套筒内且固定在可拆卸底座402上的弹簧起到支撑作用，通过外力挤压可以使得其长度产生变化，以适应于不同孔径的钻孔；可变径弹簧套筒支撑腿底座402与居中装置外环之间通过榫接连接，如图5所示。
尾端延伸弧形钢板7延伸长度超过探头尾部，其上焊接的内螺纹不锈钢推杆6可以进一步连接螺纹钢管，延伸长度。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
1.一种可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：包括固定居中辅助装置和推进装置，钻孔电视探头置于固定居中辅助装置中，固定居中辅助装置包括可充气橡胶垫层(5)、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿(4)及顶端橡胶滚轮，可充气橡胶垫层(5)、可转动钢珠轴承、可拆卸式可变径弹簧套筒支撑腿(4)由内而外依次设置，可转动钢珠轴承包括探头前端轴承(1)和探头末端轴承(3)；推进装置包括焊接在探头前端轴承(1)和探头末端轴承(3)内层的弧形钢板(2)、焊接在探头末端轴承(3)内层并向尾端延伸的尾端延伸弧形钢板(7)及焊接在尾端延伸弧形钢板(7)上的内螺纹不锈钢推杆(6)。
2.根据权利要求1所述的可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：所述可变径弹簧套筒支撑腿(4)个数为6个，其中3个为一组，两组分别安装在探头前端轴承(1)和探头末端轴承(3)上，每组环向安装角度间隔120°，可变径弹簧套筒支撑腿(4)外部为6截不同直径的不锈钢组成的套筒(401)，内部为焊接在可拆卸底座(402)上的弹簧，套筒(401)末端顶部铰接有橡胶滚轮传动轴，橡胶滚轮传动轴上安装橡胶滚轮，弹簧末端的圆环与橡胶滚轮传动轴套接，起到支撑作用与调节支撑腿长度的作用。
3.根据权利要求1所述的可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：所述可充气橡胶垫层(5)通过充气使垫层体积发生变化，适应不同直径的钻孔电视探头。
4.根据权利要求1所述的可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：所述可转动钢珠轴承在保持内层钢圈不动的情况下使外层钢圈带动外侧可变径弹簧套筒支撑腿(4)沿环向转动。
5.根据权利要求2所述的可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：所述套筒(401)之间采用套接连，利用置于各套筒内且固定在可拆卸底座(402)上的弹簧起到支撑作用，通过外力挤压使套筒(401)长度产生变化，以适应于不同孔径的钻孔；可拆卸底座(402)与固定居中辅助装置外环之间通过榫接连接。
6.根据权利要求1所述的可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：所述尾端延伸弧形钢板(7)延伸长度超过探头尾部，尾端延伸弧形钢板(7)上焊接内螺纹不锈钢推杆(6)进一步连接螺纹钢管，延伸长度。
7.根据权利要求6所述的可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：所述内螺纹不锈钢推杆(6)采用不锈钢材质，首根长度为50cm，与尾端延伸弧形钢板(7)焊接，后续内螺纹不锈钢推杆(6)采用长度为1.5m且两端分别为内螺纹和外螺纹的不锈钢管。
8.根据权利要求1所述的可变径钻孔电视探头居中辅助与推进装置，其特征在于：所述可转动钢珠轴承为不锈钢材质。
技术总结