CN117308884A - 自动化测斜仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑工程构筑物测斜装置技术领域，特别是涉及一种自动化测斜仪，它包括测斜杆、集成式操控台、卷线机构、箱体和缓冲补偿组件，线缆上等间距设置测量位点，集成式操控台连接一个第一传感器，箱体上方前后设置第一撑件和第二撑件，第一撑件和第二撑件上分别转动安装有第一导向轮和第二导向轮，缓冲补偿组件包括配重块、与配重块连接的滑轮以及位于第一撑件上用于锁定线缆和第一导向轮的锁合器；当第一传感器检测到测量位点时，锁合器将线缆和第一导向轮锁定。本发明实现在测斜杆读数时，卷绕辊不停止工作，避免了频繁启停电机，有效降低故障率，而且不需要人工介入，实现全程自动化。

Description

自动化测斜仪

技术领域

本发明涉及建筑工程构筑物测斜装置技术领域，特别是涉及一种自动化测斜仪。

背景技术

测斜仪是一种用于测量钻孔、基坑、地基基础、墙体或坝体坡等工程构筑物的顶角、方位角的仪器，使用时，测斜杆从测斜管底部向顶部移动，移动过程中，每间隔一定距离（一般为半米）停止两三秒钟，然后记录测斜杆的测量数值。

如中国实用新型专利公开了一种智能测斜仪远程集控***，包括至少一个被监控的智能测斜仪（公开（公告）号CN204613750U），测斜仪本体通过至少两组导轮安装在测斜管内；测斜管的顶部固定安装在安装基座上；测斜仪本体的顶部与牵引电缆相连，牵引电缆依次穿过导线滑轮、绕过绕线盘与信号采集箱的接线端相连。其由电动机自动绕线代替传统人工提拉方式，减少了人力投入和工作强度，提高了工作效率。但在使用时，该电动机需要在导线每提升半米时便停止，读数完成后再启动，频繁的启停电机，容易使电机等相关电器元件出现故障或损坏。

而且，上述装置无法实现完整的自动化，在单程测量完成后，需要人工将测斜杆取出，旋转180度后再放入测斜管中测量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种在测斜杆停止上升的读数期间，卷绕辊不停止工作，避免频繁启停电机，有效降低故障率的自动化测斜仪。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化测斜仪，包括测斜杆、集成式操控台和卷线机构，所述测斜杆通过线缆与集成式操控台连接；所述线缆上等间距设置测量位点，集成式操控台连接一个用于检测测量位点的第一传感器，其特征在于，还包括箱体和缓冲补偿组件，所述箱体上方前后设置第一撑件和第二撑件，所述第一撑件和第二撑件上分别转动安装有第一导向轮和第二导向轮，所述缓冲补偿组件包括配重块、与配重块连接的滑轮以及位于第一撑件上用于锁定线缆和第一导向轮的锁合器；

所述卷线机构位于箱体内，所述线缆依次绕过第一导向轮、滑轮和第二导向轮后与卷线机构连接；所述配重块可上下移动在箱体内；

所述锁合器与集成式操控台信号连接，当第一传感器检测到测量位点时，所述锁合器将线缆和第一导向轮锁定，此时，卷线机构继续卷绕线缆，拉动配重块上升，在达到设定时间后锁合器将线缆和第一导向轮解锁。

优选的，它还包括用于测斜杆旋转的转向组件，所述转向组件包括安装盘、转动安装于安装盘上的旋转筒以及为旋转筒转动提供动力的旋转驱动组件，所述旋转筒内壁设有与测斜杆的导轮配合的滑槽，所述滑槽与测斜管内的滑槽对应；所述安装盘上设置有与测斜管对接的连接部。

进一步的，所述旋转筒上安装有第二传感器，靠近所述测斜杆的线缆上设置有与第二传感器配合的停止位点；当所述第二传感器检测到停止位点时，所述旋转驱动组件驱动所述旋转筒旋转180度。

优选的，所述箱体内设有第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和第二滑轨内分别滑动安装有第一滑座和第二滑座，所述第一撑件铰接安装于第一滑座上，所述第一滑座上安装有限位插杆，所述第一滑座和第一撑件通过限位插杆锁合；所述箱体上安装有限位螺栓，所述第一滑座和第二滑座均与箱体通过限位螺栓锁合。

优选的，所述箱体上设有抽屉，所述抽屉内置有集成式操控台。

优选的，所述箱体上设有用于放置安装盘的放置架。

优选的，所述箱体底部安装有带刹车的万向轮。

优选的，在所述箱体的上端位于所述滑轮的左右两侧分别设置一个第三导向轮，所述线缆依次绕过左侧的第三导向轮、滑轮和右侧的第三导向轮。

本发明的有益效果是：

该自动化测斜仪在测斜杆停止读数时，锁合器将线缆和第一导向轮锁合，此时卷线机构持续动作，电机带动卷绕辊对线缆持续卷绕，配重块上移，电机无需停止运行，当测斜杆测量完毕，锁合器脱离对线缆和第一导向轮的限位，配重块回落至箱体底部，测斜杆上移，如此往复，实现在测斜杆停止升降进行读数时，卷绕辊不停止工作，避免了频繁启停电机，有效降低故障率。

它的转向组件可以在单程测量完成后自动进行180度旋转，不需要人工介入，实现全程自动化。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明的图2中A-A处剖面结构示意图；

图4是本发明的图1中A处局部放大结构示意图；

图5是本发明的图1中B处局部放大结构示意图；

图6是本发明的图3中C处局部放大结构示意图；

图7是本发明的图3中D处局部放大结构示意图；

图8是本发明设置第三导向轮的结构示意图；

附图中标记：1、测斜杆；2、线缆；3、箱体；4、第一撑件；5、第二撑件；6、第一导向轮；7、第二导向轮；8、配重块；9、滑轮；10、卷绕辊；11、电机；12、锁合器；13、安装盘；14、旋转筒；15、导轮；16、滑槽；17、第一传感器；18、第二传感器；19、第一滑轨；20、第二滑轨；21、第一滑座；22、第二滑座；23、限位插杆；24、限位螺栓；25、抽屉；26、集成式操控台；27、放置架；28、贯穿孔；29、万向轮；30、测斜管；31、旋转驱动组件；32、第三导向轮；33、测量位点；34、停止位点；35、连接部；36、法兰盘。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明的自动化测斜仪包括测斜杆1、集成式操控台26、线缆2、箱体3和缓冲补偿组件。线缆2与测斜杆1和集成式操控台26连接，线缆2通过卷线机构实现卷绕，这属于现有测斜仪技术，在这里不再赘述。箱体3上方前后设置第一撑件4和第二撑件5，第一撑件4和第二撑件5均位于箱体3顶部，第一撑件4和第二撑件5上分别转动安装有第一导向轮6和第二导向轮7。缓冲补偿组件包括配重块8、在配重块8上方与配重块8连接的滑轮9以及位于第一撑件4上用于锁定线缆2和第一导向轮6的锁合器12。锁合器12可采用电磁铁或者气缸等带有快速伸缩功能的器件，如本发明采用电磁铁，在衔铁的底部设置三个触头，中间一个触头用于压制线缆2，两侧的触头用于压制第一导向轮6的两侧边，优选的，为了增大摩擦力，三个触头采用橡胶材质，并可设置防滑纹。当电磁铁得电时，衔铁被吸附向下运动，带动三个触头向下运动，将第一导向轮6和线缆2固定。采用气缸时，同理，在气缸的活塞杆前端设置三个触头。

如图8所示，本发明可以增设第三导向轮32。具体的，在箱体3的上端位于滑轮9的左右两侧分别设置一个第三导向轮32，线缆2依次绕过左侧的第三导向轮32、滑轮9和右侧的第三导向轮32。

为了实现定距测量，线缆2上等间距设置测量位点33，集成式操控台26连接一个用于检测测量位点33的第一传感器17。为了实现在测量完成后自动停止卷绕，在旋转筒14的顶部安装有第二传感器18，在 靠近所述测斜杆1的线缆2上设置有与第二传感器18配合的停止位点34，测量位点33和停止位点34优选采用颜色区别，第一传感器17和第二传感器18检测颜色信号，如测量位点33采用红色，停止位点34采用白色。当然，第一传感器17和/或第二传感器18也可选用霍尔传感器，对应的，测量位点和停止位点采用磁性片。优选的，第一传感器17也安装在旋转筒14上方。线缆2上等间距设有多个测量位点33，测量位点33的间距一般为0.5m。线缆2上靠近测斜杆1上方处设置停止位点34。

锁合器12与集成式操控台26信号连接，连接方式可以采用无线或有线。锁合器12的电源线与集成式操控台26上的电源接口连接进行取电。当第一传感器17检测到测量位点33时，锁合器12将线缆2和第一导向轮6锁定，此时，卷线机构继续卷绕线缆2，拉动配重块8上升，在达到设定时间（如3秒）后锁合器12将线缆2和第一导向轮6解锁，配重块8下落。当第二传感器18检测到停止位点34时，电机11停止动作。

配重块8可上下移动的设置于箱体3内，卷线机构内置于箱体3内，卷线机构包括转动安装于箱体3内的卷绕辊10以及为卷绕辊10转动提供动力的电机11，线缆2的一端与测斜杆1连接，线缆2的另一端绕过第一导向轮6、滑轮9和第二导向轮7后与卷绕辊10连接。箱体3内设有导向杆或导向槽，配重块8可上下滑动的安装于导向杆上或导向槽内，配重块8的重量大于测斜杆1的重量。自然状态以及卷绕辊10放线和收线状态，配重块8始终位于箱体3底部，当线缆2被限制于第一导向轮6处时，卷绕辊10对配重块8的拉力大于配重块8自身重力时，配重块8上移，实现卷绕辊10对线缆2卷绕的缓冲。

为了实现全程自动化，本发明还设计了用于测斜杆1旋转的转向组件，转向组件包括安装盘13、转动安装于安装盘13上的旋转筒14以及为旋转筒14转动提供动力的旋转驱动组件31。测斜杆1上下设置两组导轮15，旋转筒14内壁设有与导轮15配合的滑槽16，导轮15可上下滚动的安装于滑槽16内，滑槽16与测斜管内的滑槽一样，且安装后滑槽16与测斜管内的滑槽对齐。滑槽16在旋转筒14内竖直设置有2条或4条。安装盘13和旋转筒14之间通过轴承可旋转连接。安装盘13上设置有与测斜管对接的连接部35，连接部优选采用贯穿孔。旋转驱动组件31可采用驱动电机11和齿轮组件，驱动电机11固定安装于安装盘13处，驱动电机11的输出端通过齿轮组件与旋转筒14传动连接。旋转驱动组件31也可采用电动机和传动带，驱动电机11的输出端通过传动带与旋转筒14传动连接。现有的自动测斜仪在单程测量完成后，需要人工将测斜杆1取出，旋转180度后再放入测斜管30中测量，在天气恶劣的环境下，增加了测量工作的难度。增加转向组件后，测斜杆1在完全进入旋转筒14内后，导轮15卡入滑槽16内，通过旋转驱动组件31带动旋转筒14转动，使测斜杆1转动180度，此过程无需人工干预，有效减少人工的操作量，提高了测斜管30的检测效率。

本发明还对第一撑件4和第二撑件5的收纳做了设计，具体如下：箱体3内设有第一滑轨19和第二滑轨20，第一滑轨19和第二滑轨20内分别滑动安装有第一滑座21和第二滑座22，第一撑件4铰接安装于第一滑座21上，第一滑座21上安装有限位插杆23，第一撑件4上设置有与限位插杆23配合的限位孔，第一撑件4倾斜到如图1状态时，第一滑座21和第一撑件4通过限位插杆23锁合。箱体3上安装有限位螺栓24，第一滑座21和第二滑座22均与箱体3通过限位螺栓24锁合。非使用状态，第一滑座21和第二滑座22均位于箱体3内，第一撑件4和第二撑件5的部分缩入至箱体3内，实现对第一撑件4和第二撑件5的收纳，使用时，将第一撑件4和第二撑件5自箱体3内拉出，通过限位螺栓24将第一滑座21和第二滑座22与箱体3锁合，而第一撑件4通过限位插杆23与第一滑座21锁合。本发明的箱体3底部转动安装有万向轮29，通过万向轮29可更为方便省力的将整个测斜仪进行移动。第一撑件4可作为箱体3推拉的着力点，以便于操作人员对箱体3进行移动。

本发明在箱体3上设有抽屉25，抽屉25优选位于箱体3下方，且可设置多个间隔空间。抽屉25内置有集成式操控台26。在使用时，拉出抽屉25即可操作集成式操控台26，而且，抽屉25内还可以放置其他物品。

在不使用时，为了方便放置，箱体3上设有用于转向组件放置的放置架27。转向组件的安装盘13通过连接部与放置架27固定连接。具体的，安装盘13的连接部35为贯穿孔，放置架27上设有对应布置的贯穿孔28，通过插销或螺栓穿过贯穿孔，可将安装盘13和放置架27连为一体，提高安装盘13的放置稳定性。

安装时，先操作卷线机构放一段线缆；将第一撑件4和第二撑件5撑开，检查线缆2是否位于第一导向轮6、滑轮9和第二导向轮7上。测斜管30上安装带有锁紧孔的法兰盘36，该法兰盘36和旋转筒14底部的安装盘13对接后用螺栓或其他机构锁紧。

本发明工作原理：在集成式操控台26上按下开始测量按钮，测斜杆1下放到测斜管底部后，开始回收测量；当第一传感器17检测到线缆2上的测量位点33时，锁合器12动作，将线缆2锁紧在第一导向轮6上。此时卷绕辊10不停止工作，继续卷绕线缆2，配重块8被提升；待设定时间后(如3秒)读数完成，，锁合器12解锁线缆2，配重块8下降到箱体3底部，进行下一位置的测量。当第二传感器18检测到停止位点34后，电机11停止运行，卷绕辊10停止卷绕，通过旋转驱动组件31将旋转筒14以及测斜杆1旋转180度后，开始开始第二轮测量。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种自动化测斜仪，包括测斜杆（1）、集成式操控台（26）和卷线机构，所述测斜杆（1）通过线缆（2）与集成式操控台（26）连接；所述线缆（2）上等间距设置若干测量位点（33），集成式操控台（26）连接一个用于检测测量位点（33）的第一传感器（17），其特征在于，还包括箱体（3）和缓冲补偿组件，所述箱体（3）顶面前后设置第一撑件（4）和第二撑件（5），所述第一撑件（4）和第二撑件（5）上分别转动安装有第一导向轮（6）和第二导向轮（7），所述缓冲补偿组件包括配重块（8）、与配重块（8）连接的滑轮（9）以及位于第一撑件（4）上用于锁定线缆（2）和第一导向轮（6）的锁合器（12）；

所述卷线机构位于箱体（3）内，所述线缆（2）依次绕过第一导向轮（6）、滑轮（9）和第二导向轮（7）后与卷线机构连接；所述配重块（8）可上下移动在箱体（3）内；

所述锁合器（12）与集成式操控台（26）信号连接，当第一传感器（17）检测到测量位点（33）时，所述锁合器（12）将线缆（2）和第一导向轮（6）锁定，此时，卷线机构继续卷绕线缆（2）并拉动配重块（8）上升，在达到设定时间后锁合器（12）将线缆（2）和第一导向轮（6）解锁。

2.根据权利要求1所述的自动化测斜仪，其特征在于，它还包括用于测斜杆（1）旋转的转向组件，所述转向组件包括安装盘（13）、转动安装于安装盘（13）上的旋转筒（14）以及为旋转筒（14）转动提供动力的旋转驱动组件（31），所述旋转筒（14）内壁设有与测斜杆（1）的导轮（15）配合的滑槽（16），所述滑槽（16）与测斜管内的滑槽对应；所述安装盘（13）上设置有与测斜管对接的连接部。

3.根据权利要求2所述的自动化测斜仪，其特征在于，所述旋转筒（14）上安装有第二传感器（18），靠近所述测斜杆（1）的线缆（2）上设置有与第二传感器（18）配合的停止位点（34）；当所述第二传感器（18）检测到停止位点（34）时，所述旋转驱动组件（31）驱动所述旋转筒（14）旋转180度。

4.根据权利要求1所述的自动化测斜仪，其特征在于，所述箱体（3）内设有第一滑轨（19）和第二滑轨（20），所述第一滑轨（19）和第二滑轨（20）内分别滑动安装有第一滑座（21）和第二滑座（22），所述第一撑件（4）铰接安装于第一滑座（21）上，所述第一滑座（21）上安装有限位插杆（23），所述第一滑座（21）和第一撑件（4）通过限位插杆（23）锁合；所述箱体（3）上安装有限位螺栓（24），所述第一滑座（21）和第二滑座（22）均与箱体（3）通过限位螺栓（24）锁合。

5.根据权利要求1所述的自动化测斜仪，其特征在于，所述箱体（3）上设有抽屉（25），所述抽屉（25）内置有集成式操控台（26）。

6.根据权利要求1所述的自动化测斜仪，其特征在于，所述箱体（3）上设有用于放置安装盘（13）的放置架（27）。

7.根据权利要求1所述的自动化测斜仪，其特征在于，所述箱体（3）底部安装有带刹车的万向轮（29）。

8.根据权利要求1所述的自动化测斜仪，其特征在于，在所述箱体（3）的上端位于所述滑轮（9）的左右两侧分别设置一个第三导向轮（32），所述线缆（2）依次绕过左侧的第三导向轮（32）、滑轮（9）和右侧的第三导向轮（32）。