本實(shí)用新型涉及冰期水文測(cè)驗(yàn)開(kāi)孔設(shè)備，特別是一種水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，適用于北方冬季寒冷地區(qū)的流量測(cè)驗(yàn)。

背景技術(shù)：

水文測(cè)驗(yàn)是水文工作的一個(gè)重要組成部分，是國(guó)家一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)工作，在水利規(guī)劃、水工程建設(shè)管理、防汛抗旱、水資源管理與保護(hù)工作中都發(fā)揮著重要作用。北方河流一到冬季隨著氣溫的降低，江河湖泊出現(xiàn)結(jié)冰封凍現(xiàn)象，特別是東北地區(qū)河流結(jié)冰時(shí)間一般長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月左右，最大冰厚可達(dá)1米以上。冰情的變化規(guī)律基本相同，大致可分為結(jié)冰期、穩(wěn)定封凍期和流冰期。對(duì)于北方地區(qū)而言，河流冬季穩(wěn)定封凍期較長(zhǎng)，各水文測(cè)站冰期流量測(cè)驗(yàn)頻次基本采取平均每旬兩次，這一時(shí)期天氣寒冷，流量測(cè)驗(yàn)往往存在如下問(wèn)題：

1、封凍期的流量測(cè)驗(yàn)工作是常規(guī)測(cè)驗(yàn)的重要組成部分之一，而對(duì)于這一時(shí)期的流量測(cè)驗(yàn)，大部分地區(qū)仍選用傳統(tǒng)的測(cè)流方式，即在觀測(cè)點(diǎn)上人工開(kāi)鑿冰孔。各個(gè)地區(qū)根據(jù)不同的工作需要和冰蓋厚度，選擇十字鎬、冰釧、鋼釬等工具進(jìn)行人工打孔。為了方便流量測(cè)驗(yàn)，冰孔直徑往往比較大，而一次測(cè)驗(yàn)觀測(cè)點(diǎn)通常不只一個(gè)，人工開(kāi)鑿冰孔大大增加了封凍期流量測(cè)驗(yàn)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2、隨著測(cè)驗(yàn)人員對(duì)工作的總結(jié)和改進(jìn)，各水文站也嘗試對(duì)冰期開(kāi)孔工作進(jìn)行改進(jìn)，冰鉆就是一種嘗試，但經(jīng)過(guò)實(shí)際試驗(yàn)與使用后，發(fā)現(xiàn)冰鉆開(kāi)孔時(shí)也需要測(cè)驗(yàn)人員進(jìn)行掌柄，并沒(méi)有減輕測(cè)驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且冰鉆的長(zhǎng)度一般一米左右，往往不能滿足冰蓋較厚地區(qū)的開(kāi)孔要求；流量測(cè)驗(yàn)用冰孔要求較大直徑，冰鉆并不能滿足這種要求；總體看來(lái)，冰鉆開(kāi)孔相對(duì)于人工開(kāi)孔并沒(méi)有太大改進(jìn)。

3、人工開(kāi)鑿的冰孔直徑較大，對(duì)于水深較大的河流，測(cè)驗(yàn)工作人員的工作安全性較差；測(cè)驗(yàn)后留下的冰孔短期內(nèi)新形成的冰蓋往往比較單薄，會(huì)對(duì)附近居民的安全造成一定的威脅。

綜上，目前國(guó)內(nèi)在冬季水文測(cè)驗(yàn)中使用的破冰工具主要有冰镩、冰鉆等，但用人工冰镩打眼，費(fèi)時(shí)、耗力，比較原始，冰鉆體積又比較大，搬運(yùn)、使用不便。其存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作效率低、作業(yè)安全性差等諸多弊端。在封凍期長(zhǎng)、冰蓋層厚的地區(qū),一種良好的打冰孔工具是提高冰期測(cè)量質(zhì)量和工作效率的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，本申請(qǐng)就是針對(duì)這些問(wèn)題而提出的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、使用方便的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，滿足測(cè)驗(yàn)工具對(duì)冰孔的要求，為冰期水文測(cè)驗(yàn)工作節(jié)省了大量的人力物力，減輕了測(cè)驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，提高了作業(yè)安全性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：

一種水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，包括主框架、開(kāi)孔機(jī)構(gòu)和控制器，其特征在于：所述主框架為長(zhǎng)方體狀框架結(jié)構(gòu)，所述主框架前、后兩側(cè)分別設(shè)置兩根滑杠，左、右兩側(cè)分別設(shè)置一根絲杠，所述開(kāi)孔機(jī)構(gòu)設(shè)于主框架內(nèi)部，包括副支架、設(shè)于副支架上的多個(gè)平行布置的垂直連桿、與垂直連桿連接的冰鉆，所述副支架前、后兩側(cè)分別設(shè)有對(duì)應(yīng)滑杠的滑塊，左、右兩側(cè)分別設(shè)有套裝于絲杠上的絲母，所述副支架頂部支撐有低速大扭力電機(jī)且低速大扭力電機(jī)的輸出軸與其中一個(gè)垂直連桿的頂端相連，各垂直連桿之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步旋轉(zhuǎn)，所述主框架頂部左、右兩側(cè)分別支撐有步進(jìn)電機(jī)且步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與對(duì)應(yīng)側(cè)的絲杠頂端相連。

上述的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，所述主框架的頂部后側(cè)對(duì)稱設(shè)有一對(duì)把手，后側(cè)接近地面處對(duì)稱裝有一對(duì)定向輪，以便于該設(shè)備的移動(dòng)。

上述的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由分別設(shè)于垂直連桿上的鏈輪、連接于鏈輪之間的鏈條組成。

上述的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，所述垂直連桿的數(shù)量為3個(gè)，位于中間的垂直連桿的頂端與低速大扭力電機(jī)的輸出軸利用彈性聯(lián)軸器連接。

上述的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，所述垂直連桿與冰鉆的頂部利用帶有定位銷的管箍連接，所述垂直連桿上間隔設(shè)有多個(gè)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)孔，以調(diào)節(jié)冰鉆位置。

上述的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，所述副支架由兩層支板組成，每層支板分別設(shè)有對(duì)應(yīng)各個(gè)垂直連桿的軸承。

上述的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，所述副支架頂部設(shè)有一對(duì)支撐低速大扭力電機(jī)的立板。

上述的水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，所述冰鉆由鉆管、設(shè)于鉆管上的螺旋葉片組成。

本實(shí)用新型的有益效果是：利用低速大扭力電機(jī)帶動(dòng)多個(gè)并聯(lián)的冰鉆打孔，同時(shí)用步進(jìn)電機(jī)控制冰鉆的打孔深度，可自動(dòng)開(kāi)出長(zhǎng)440毫米，最窄處寬160毫米的冰孔，滿足了測(cè)驗(yàn)工具通過(guò)冰孔的寬度要求，減輕了測(cè)驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，提高了作業(yè)安全性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的左視圖；

圖3是圖1不安裝電機(jī)時(shí)的俯視圖；

圖中：1.主框架、2.冰鉆、3.管箍、4.垂直連桿、5.副支架、6.步進(jìn)電機(jī)、7.立板、8.低速大扭力電機(jī)、9.滑杠、10.把手、11.鏈輪、12.絲杠、13.定向輪、14.鏈條。

具體實(shí)施方式

如圖1-圖3所示，該水文冰期測(cè)驗(yàn)用多連孔破冰車，包括主框架1、開(kāi)孔機(jī)構(gòu)和控制器，所述主框架1為長(zhǎng)方體狀框架結(jié)構(gòu)，所述主框架1前、后兩側(cè)分別設(shè)置兩根滑杠9，左、右兩側(cè)分別設(shè)置一根絲杠12，所述開(kāi)孔機(jī)構(gòu)設(shè)于主框架1內(nèi)部，包括副支架5、設(shè)于副支架5上的多個(gè)平行布置的垂直連桿4、與垂直連桿4連接的冰鉆2，所述副支架5前、后兩側(cè)分別設(shè)有對(duì)應(yīng)滑杠9的滑塊，左、右兩側(cè)分別設(shè)有套裝于絲杠12上的絲母，所述副支架5頂部支撐有低速大扭力電機(jī)8且低速大扭力電機(jī)8的輸出軸與其中一個(gè)垂直連桿4的頂端相連，各垂直連桿4之間設(shè)有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并利用傳動(dòng)機(jī)構(gòu)同步旋轉(zhuǎn)，所述主框架1頂部左、右兩側(cè)分別支撐有步進(jìn)電機(jī)6且步進(jìn)電機(jī)6的輸出軸與對(duì)應(yīng)側(cè)的絲杠12頂端相連。

本實(shí)施例中，所述主框架1的頂部后側(cè)對(duì)稱設(shè)有一對(duì)把手10，后側(cè)接近地面處對(duì)稱裝有一對(duì)定向輪13，以便于該設(shè)備的移動(dòng)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由分別設(shè)于垂直連桿4上的鏈輪11、連接于鏈輪11之間的鏈條14組成。所述垂直連桿4的數(shù)量為3個(gè)，位于中間的垂直連桿4的頂端與低速大扭力電機(jī)8的輸出軸利用彈性聯(lián)軸器連接。所述垂直連桿4與冰鉆2的頂部利用帶有定位銷的管箍3連接，所述垂直連桿4上間隔設(shè)有多個(gè)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)孔，以調(diào)節(jié)冰鉆2位置。所述副支架5由兩層支板組成，每層支板分別設(shè)有對(duì)應(yīng)各個(gè)垂直連桿4的軸承。所述副支架5頂部設(shè)有一對(duì)支撐低速大扭力電機(jī)8的立板7。所述冰鉆2由鉆管、設(shè)于鉆管上的螺旋葉片組成。

使用時(shí)，啟動(dòng)低速大扭力電機(jī)8，低速大扭力電機(jī)8帶動(dòng)與之相連的垂直連桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)鏈輪11和鏈條14帶動(dòng)其他兩個(gè)垂直連桿4轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)并聯(lián)的冰鉆2同時(shí)開(kāi)始工作；同時(shí)啟動(dòng)兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)6，步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)絲杠12旋轉(zhuǎn)，絲杠12帶動(dòng)副支架5向下運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)冰鉆2向下運(yùn)動(dòng)。

開(kāi)始工作后，控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控低速大扭力電機(jī)8的工作電流，當(dāng)三個(gè)并聯(lián)的冰鉆2穿透冰蓋后，低速大扭力電機(jī)8負(fù)載變輕，此時(shí)控制器監(jiān)測(cè)到低速大扭力電機(jī)8的電流變小，并向兩臺(tái)步進(jìn)電機(jī)6發(fā)出一個(gè)反轉(zhuǎn)的信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)6接收到信號(hào)后，帶動(dòng)絲杠12開(kāi)始反轉(zhuǎn)，副支架5在絲杠12的帶動(dòng)下開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，直至回到原位并停止工作。