[其他]操作装置

说明书

本发明涉及可远距离操作的操作装置。

可由一位操作人员通过操作装置实现远距离操作和检测。这样在处理有危险的物质时，它们（指上述操作装置）就可用于诸如受到限制的入口或密闭的场所的作业或探测。例如在矿井中采矿的射流切割中，也常常希望使用一种具有远距离控制喷嘴方位和位置的装置的喷嘴。这种装置能使切割喷嘴在有水环境中足够近地接近要开采的岩层，以使切割效率不因射流衰减而减低，射流衰减是由于喷嘴和岩层之间充满过量的水而造成的。

根据本发明，现提供一种可远距离操作的操作装置，它有一个喷嘴头，喷嘴头上有一个或更多个用于喷射流体束的喷嘴，流体束的一部分与喷嘴头的轴线相垂直;喷嘴头可通过一挠性的细长部件联接在基准端上，还有一种用钢绳操作以控制流过喷嘴的流体的流量的装置，该钢绳在挠性的细长部件的旁侧并随它的曲率弯曲，使用时，钢绳的远距离差动操作使喷嘴头在空间定位。

本发明的一个实施例中，该装置是一个切割喷嘴头，它有一个朝前的切割喷嘴，能受控地喷射流体。该流体例如可以是空气或水。该装置在周边上有多个操纵喷嘴（以3个为宜），可在和切割喷嘴垂直的方向上向外喷射流体。流经操纵喷嘴的流体的流量最好用阀来控制，而阀则可通过钢绳或控制线来进行远距离操作。本装置还可有更多的能喷射流体的喷嘴，其一部分流体的喷射方向是向后的，以便向携带装置提供向前的推力。另一方面，该装置也可用诸如机械操作这样的独立分离的平移方法来使之移动。该装置通过例如一种挠性的不能扩张的软管与远距离操作源相联接。钢绳或控制线可用环或管子装在软管的周边上，而且例如通过一种控制手柄系统，可使各钢绳或各控制线的长度变化不相同，以使切割喷嘴定位在期望的位置上。这种结构适用于例如可控地夹持一个对着矿井壁的切割喷嘴。

该装置可用于如空气、液体（即水和泥浆）之类的各种环境中。

现仅以例子并参考附图来描述本发明。

图1是可操纵的操作装置的立体图。图2是该装置的喷嘴头的垂直剖面图。图3是该装置的控制手柄的控制单元的结构示意图。图4所示为带有控制手柄的液压系统示意图。图5是应用于矿井采矿的可操纵喷嘴单元的结构图。图6是具有单个周边操纵喷嘴的操作装置的垂直剖面图。

经济的矿井采矿需使切割喷嘴紧密地接近要开采的岩层，以降低由周围液体引起的切割射流的衰减。图1所示为一可远距离控制的挠性喷嘴，它能进行内部的位置反馈并能自行产生复位力，该复位力可抗衡使喷嘴偏离期望位置的干扰力。该喷嘴构成的操作装置有以下各组成部分：喷嘴头（1），挠性软管（2），和操作钢绳系统（3）。该喷嘴头有一切割射流喷嘴和三个周边的操纵射流喷嘴（5），这些操纵射流喷嘴都具有相应的滑阀（6）并能喷射与主喷嘴头轴线垂直的流体。喷嘴头和一节挠性管道或软管（2）相联接。软管（2）上装有导环（7），三根等距分布的绞合钢绳（3）装于导环中并用来操作操纵射流喷嘴（5）的滑阀（6）。钢绳（3）以软轴钢绳和远距离的操作源（比如控制手柄9）相联接，而软轴钢绳终接于固定的基准端（4）上，基准端（4）有一个支撑环，支撑环上有软轴钢绳外套管（8）的三个附着点。

可供选择的不扩张的软管系统有：其他的挠性件，如波纹管或比如说金属的蛇形管或塑料材质结构。

图2是喷嘴头更详细的结构图。该喷嘴头有一尼龙座体（10），座体有一个朝前的切割喷嘴（11）和三个等距径向分布的操纵射流喷嘴（12），喷嘴（12）喷出的流体的方向与切割射流喷嘴（11）相垂直。喷嘴头有一个控制切割射流喷嘴的同轴的柱塞阀（13），柱塞阀由接出端引来的并穿过软管（18）的拉绳（14）带动。每一个操纵射流喷嘴（12）都由被钢绳（16）操纵的滑阀（15）来控制。喷嘴头还有一个反冲射流喷嘴（17），它的喷射方向能使喷嘴头向前进。喷嘴头和挠性软管联接，围绕软管的周边上设有用来安装钢绳的导向环。挠性软管（18）通过联接器和两个自由度的控制手柄组件式的控制单元联接，该控制手柄组件通过钢绳以机械方式操纵该喷射头（见图3）。

使用时，三股绕喷嘴组件等距径向分布的射流（5）和喷嘴组件内的滑阀（6）来调制，以驱动喷嘴组件到达期望的任何位置（见图1）。在软管（2）的固定端通过三根钢绳（3）来控制滑阀（6），三根钢绳（3）的长度可以不同地改变，以使该喷嘴定在期望的位置上。钢绳（3）在软管的挠性部分的周围等距分布，并随软管一起在任意平面内弯曲。因为内弯曲和外弯曲在半径上的差别，曲率的变化将以“长度”变化的形式被检测出来，因而钢绳具有自动的位置反馈的作用。