申请/专利权人：中煤科工集团武汉设计研究院有限公司

申请日：2023-10-11

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117073624B

主分类号：G01C5/00

分类号：G01C5/00;G01B21/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2023.12.05#实质审查的生效;2023.11.17#公开

摘要：本发明属于沉降监测技术领域，具体是指一种煤矿采空区地表沉降监测装置，包括监测箱、定位机构、探测机构、传感机构和姿态调整机构，所述定位机构固定设于检测箱内部侧壁，所述探测机构设于定位机构顶端，所述传感机构设于探测机构侧壁，所述姿态调整机构固定设于监测箱内部侧壁。本装置通过将探测机构直接插入原始土层中，当监测箱周围土层偏移和沉降时，探测片将跟随土层发生偏移和下移，实现了监测地表土层沉降和偏移的技术效果，解决了现有技术中不能同时监测地表土层沉降和偏移的技术问题，而与探测机构相连的传感机构能实时监测探测片跟随土层发生的位移，达到了实时监控土层变化的技术效果。

主权项：1.一种煤矿采空区地表沉降监测装置，其特征在于：包括监测筒（1）、定位机构（2）、探测机构（3）、传感机构（4）和姿态调整机构（5），所述定位机构（2）固定设于监测筒（1）内部侧壁，所述探测机构（3）设于定位机构（2）顶端，所述传感机构（4）设于探测机构（3）侧壁，所述姿态调整机构（5）固定设于监测筒（1）内部侧壁，所述定位机构（2）包括转动机构（210）、锁紧机构（220）和安装机构（230），所述转动机构（210）固定设于监测筒（1）内部侧壁，所述锁紧机构（220）固定设于监测筒（1）内部侧壁，所述安装机构（230）滑动设于监测筒（1）内壁，所述传感机构（4）包括偏移感应机构（410）和垂直感应机构（420），所述偏移感应机构（410）固定设于探测机构（3）侧壁，所述垂直感应机构（420）固定设于监测筒（1）侧壁，所述姿态调整机构（5）位于转动机构（210）上方；所述转动机构（210）包括固定架（211）、第一伺服电机（212）、转动轴（213）、转盘（214）、推动槽（215）、滑轮（216）、锁紧杆（217）和限位杆（218），所述固定架（211）固定设于监测筒（1）内部侧壁，所述第一伺服电机（212）固定设于固定架（211）顶端，所述转动轴（213）同轴固定设于第一伺服电机（212）输出端，所述转盘（214）同轴固定设于转动轴（213）底端，所述推动槽（215）阵列设于转盘（214）顶端，所述滑轮（216）滚动设于推动槽（215）内壁，所述限位杆（218）同轴杆固定设于滑轮（216）侧壁，所述锁紧杆（217）一端固定设于转盘（214）底端，所述转动轴（213）一端贯穿固定架（211）顶端；所述锁紧机构（220）包括U型锁紧块（221）、第一螺纹杆（222）、第二伺服电机（223）和锁紧套筒（224），所述锁紧套筒（224）固定设于监测筒（1）侧壁，所述第二伺服电机（223）固定设于锁紧套筒（224）内壁，所述第一螺纹杆（222）同轴固定设于第二伺服电机（223）输出端，所述U型锁紧块（221）滑动设于锁紧套筒（224）内部侧壁，所述U型锁紧块（221）侧壁套设于第一螺纹杆（222）外壁；所述安装机构（230）包括安装架（231）、第三伺服电机（232）、第二螺纹杆（233）和安装槽（234），所述安装架（231）滑动设于监测筒（1）内壁，所述安装槽（234）阵列开设于安装架（231）顶端，所述第三伺服电机（232）固定设于监测筒（1）内部底端，所述第二螺纹杆（233）同轴固定设于第三伺服电机（232）输出端，所述安装架（231）底壁套设于第二螺纹杆（233）外壁；所述垂直感应机构（420）包括探测口（421）、安装套筒（422）、垂直弹簧（423）和压力传感器一（424），所述探测口（421）阵列开设于监测筒（1）侧壁，所述安装套筒（422）滑动设于探测口（421）侧壁，所述垂直弹簧（423）分别固定设于探测口（421）顶端和底端，所述压力传感器一（424）固定设于探测口（421）顶端和底端，两个所述垂直弹簧（423）另一端分别与安装套筒（422）顶端和底端固定连接；所述探测机构（3）包括探测片（301）、辅助杆（302）、传动块（303）、传动杆（304）、触块（305）、传动槽（306）和缓冲弹簧（307），所述传动杆（304）底端套设于限位杆（218）外壁，所述传动槽（306）开设于限位杆（218）内部，所述辅助杆（302）滑动设于传动槽（306）内壁，所述探测片（301）转动设于传动杆（304）一端侧壁，所述传动块（303）固定设于探测片（301）顶端，所述触块（305）固定设于辅助杆（302）一端侧壁，所述缓冲弹簧（307）分别固定设于传动杆（304）顶端和底端，两个所述缓冲弹簧（307）另一端分别固定设于限位杆（218）顶端和滑轮（216）顶端，所述辅助杆（302）另一端与传动块（303）一端转动连接，所述传动杆（304）滑动于安装槽（234）侧壁，所述传动杆（304）滑动于安装套筒（422）内壁。

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