[发明专利]一种可重复安装利用式深井地应力监测探头

说明书

本发明提供了一种可重复安装利用式深井地应力监测探头，涉及地应力监测技术领域。该可重复安装利用式深井地应力监测探头包括探头筒体以及内置于探头筒体中的驱动电机、传动机构和应力测量机构；传动机构包括依次啮合的蜗杆、蜗轮和丝杆；驱动电机与蜗杆连接；应力测量机构贯穿探头筒体的侧壁且与丝杆连接，丝杆用于驱动应力测量机构沿探头筒体的直径方向移动。本发明的深井地应力监测探头，通过蜗杆、蜗轮和丝杆组成的传动机构，能够将用于动态监测地应力的应力测量机构从探头筒体中推出，并且能够将应力测量机构收回至探头筒体中，利于地应力计在使用过程中的无损检修和二次安装利用。

技术领域

本发明涉及地应力监测技术领域，具体而言，涉及一种可重复安装利用式深井地应力监测探头。

背景技术

现有技术中，用于地应力长期监测的深井地应力计一般通过钻杆等工具下放至深井的特定位置，再利用弹出预加应力机构将测量的传感器单元弹出接触井壁，该方法仅能够实现一次性固定安装，用于持续测量采集地应力数据。一旦出现数据异常，无法取回修复，这也是当前应力和应变监测设备的固有缺陷。

然而，现有的地应力计及其安装使用方法由于直接采用弹出扩张的方式进行固定，无法实现使用过程中的无损检修和维护，以及二次安装利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可重复安装利用式深井地应力监测探头，有助于解决上述技术问题。

本发明是这样实现的：

一种可重复安装利用式深井地应力监测探头，其包括探头筒体以及内置于所述探头筒体中的驱动电机、传动机构和应力测量机构；所述传动机构包括依次啮合的蜗杆、蜗轮和丝杆；所述驱动电机与所述蜗杆连接；所述应力测量机构贯穿所述探头筒体的侧壁且与所述丝杆连接，所述丝杆用于驱动所述应力测量机构沿所述探头筒体的直径方向移动。

上述可重复安装利用式深井地应力监测探头在使用前，将地应力计放置到深井的预定深度位置，通过驱动电机带动蜗杆旋转，蜗杆通过蜗轮带动丝杆旋转，最终丝杆将应力测量机构的从探头筒体中推出，实现在深井中的固定放置并持续测量地壳的应力。而在使用过程中，需要检修、更换零部件或者更新软件数据时，可再次启动驱动电机向相反的方向动作，利用丝杆的反向旋转将应力测量机构的从探头筒体的外侧回收，该过程不存在弹出、卡紧等安装机构的破坏性操作，能够无损地、重复地使用地应力计，大大延长了地应力计的使用寿命，提高了设备的使用效率并降低了工程项目的运营成本。

进一步地，所述蜗杆的长度方向与所述探头筒体的轴线方向平行。

进一步地，所述应力测量机构包括左滑块、中滑块、应力传感器和右滑块；所述左滑块、所述中滑块、所述应力传感器和所述右滑块沿所述探头筒体的直径方向依次设置，所述丝杆设置在所述左滑块和所述中滑块上，且所述丝杆的轴线沿所述探头筒体的直径方向延伸。

进一步地，所述应力测量机构还包括承托座；所述承托座设置在所述应力传感器和所述探头筒体之间，且所述承托座分别与所述中滑块、所述右滑块连接。

进一步地，所述承托座上设置有第一直槽和第二直槽；所述中滑块朝向所述应力传感器的端面上设置有第一环台，所述右滑块朝向所述应力传感器的端面上设置有第二环台；所述第一直槽的长度方向、第二直槽的长度方向均与所述丝杆的轴线垂直；所述第一环台、所述第二环台和所述丝杆同轴设置；所述第一环台与所述第一直槽卡接，所述第二环台与所述第二直槽卡接。

进一步地，所述应力传感器包括左罩体、右罩体和压力感应片；所述左罩体和所述右罩体连接形成容置腔，所述压力感应片位于所述容置腔内，所述左罩体和所述右罩体之间相向移动，能够挤压所述压力感应片。

进一步地，所述驱动电机、所述传动机构和所述应力测量机构的数量分别为两个；两个所述丝杆沿所述探头筒体的轴线方向依次设置，且两个所述丝杆的轴线相互垂直。