CN102020218B

CN102020218B - 气象风杆起降器

Info

Publication number: CN102020218B
Application number: CN 201010607190
Authority: CN
Inventors: 苏德斌; 吴志伟; 王力; 李长河; 魏立川; 王继明; 朱道如
Original assignee: ATMOSPHERE DETECTION TECHNICAL GUARANTEE CENTER OF BEIJING METEOROLOGICAL BUREAU
Current assignee: ATMOSPHERE DETECTION TECHNICAL GUARANTEE CENTER OF BEIJING METEOROLOGICAL BUREAU
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2030-12-27
Also published as: CN102020218A

Abstract

一种气象风杆起降器，包括固定放置在地面上的底座、固定连接在底座上的底座法兰、通过下横向销轴铰接连接在底座法兰上的下连接座、连接在下连接座上的支架总成、连接在支架总成上端的上过渡座、以及通过上横向销轴铰接连接在上过渡座上的卡箍总成；所述支架总成包括菱形支架和支架调节装置，所述菱形支架包括四根支撑臂，其中两根为下支撑臂，两根为上支撑臂；所述支架调节装置包括有丝杆、手柄、丝杆穿出端支撑座、丝杆穿入端支撑座。本装置具有结构简单、设计精巧、操作方便的优点，原来需要5至6人所做的重体力工作现只需1至2人即可完成，所以极大地提高了工作效率，减少了技术人员的劳动强度。

Description

气象风杆起降器

技术领域

本发明涉及一种控制气象风杆升降用的机械装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人工观测的常规地面气象仪器已经逐渐被大量建设与投入使用的自动气象站所淘汰。现有的自动气象站是自动化观测仪器，自动气象站中的各要素传感器均为电信号输出，按照中华人民共和国气象行业标准QX/T1-2000《II型自动气象站现场校准方法》和国家气象局计量站自动气象站检定规程的规定，以及参照有关电子仪器的校准规范，自动气象站一般每两年就要进行一次检定检修工作。

现有自动气象站均设有气象风杆，风杆工作时呈直立状态。其底部配有合页，用以连接风杆与地基基础。在进行自动气象站风传感器检定维修工作时，需将风杆放倒。经过多年使用情况总结，发现风杆在检定维修过程中起、降很不方便。风杆底部固定在地基基础上，将风杆放倒或者升起的过程必须使用人力，一般至少5至6人方可完成。放杆或升杆过程需要人力手推肩扛，非常费力，还会浪费大量人力、物力资源，同时极不安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种气象风杆起降器，解决气象风杆起、降不方便的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种气象风杆起降器，连接在地面与气象风杆之间，其特征在于：包括固定放置在地面上的底座、固定连接在底座上的底座法兰、通过下横向销轴铰接连接在底座法兰上的下连接座、连接在下连接座上的支架总成、连接在支架总成上端的上过渡座、以及通过上横向销轴铰接连接在上过渡座上的卡箍总成。

所述支架总成包括菱形支架和支架调节装置，所述菱形支架包括四根支撑臂，其中两根为下支撑臂，两根为上支撑臂，两根下支撑臂的下端均通过下纵向销轴34铰接连接在下连接座上，两根下支撑臂的上端均通过中纵向销轴与两根上支撑臂的下端铰接连接，两根上支撑臂的上端均通过上纵向销轴铰接连接在上过渡座上。

所述支架调节装置包括有丝杆、手柄、丝杆穿出端支撑座、丝杆穿入端支撑座，所述丝杆穿出端支撑座有两个支腿板和连接两支腿板的连板，两个支腿板上开有铰接孔并套在中纵向销轴的两端，连板的中部开有丝杆穿出孔，连板的外侧对应丝杆穿出孔之处固定连接有螺母块；所述丝杆穿入端支撑座也有两个支腿板和连接两支腿板的连板，两个支腿板上开有铰接孔并套在另一中纵向销轴的两端，连板的中部开有丝杆穿出孔；所述中纵向销轴的中部有一个用于横穿丝杆的通孔，所述丝杆一端连接有手柄，另一端横向顺序穿过丝杆穿入端支撑座、两根中纵向销轴和丝杆穿出端支撑座，并且丝杆通过推力球轴承与丝杆穿入端支撑座转动连接，丝杆通过螺纹与螺母块连接。

所述卡箍总成包括下卡箍、上卡箍、卡箍销轴、蝶形螺母、螺杆和螺杆固定销子，所述下卡箍通过上横向销轴与上过渡座铰接连接，下卡箍通过卡箍销轴与上卡箍铰接连接。

所述下支撑臂的上端固定连接有下旋转接头，所述上支撑臂的下端固定连接有上旋转接头，所述中纵向销轴穿在下旋转接头与上旋转接头的铰接孔中、将下支撑臂与上支撑臂铰接连接在一起。

所述两根下支撑臂的下端部内侧之间连接有第一齿轮和第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮均通过铆钉和下纵向销轴分别固定连接在两根下支撑臂上，并且第一齿轮与第二齿轮相啮合。

所述下连接座上部为U形，它与两根下支撑臂的下端抱接。

所述丝杆的长度大于两根下支撑臂的长度之和。

所述下支撑臂和上支撑臂的横截面为槽形、矩形或工字形。

所述手柄通过双向式棘轮机构与丝杆连接。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：本发明是一种针对气象部门气象观测站10米及以下测风风杆检定、维修放倒、升起而研制的专用设备，适用于气象台站及机场、水文、环境监测、民航、海运、农林、国防及气象科研等领域各类风向风速的气象观测风杆升起及降落的产品，本发明在设计、加工过程中经过了大量的科学数据计算和多次现场试验，证明该产品操作方便，简单实用。

本发明为现场工作人员提供了一个实用方便的风杆起降工作平台，减轻、减少了科技人员的劳动力，原来需要5至6人所做的重体力工作（现场10米风杆起、降及检定维修工作），现只需1至2人即可完成，所以极大地提高了工作效率，减少了技术人员的劳动强度，对全国气象部门的自动气象站检定维修工作是一个很大的改进。本发明经现场多次试用，深得技术人员的好评，如向全国各省市气象部门及台站推广，将会产生巨大的社会效益及经济效益。

本发明是一种美观实用的起杆器，具有结构简单、设计精巧、操作方便的优点，是气象台站技术维护保障人员不可缺少的工具，并且具有很强的实用价值。以某地区为例，设该地区自动气象站数量为200套，假设每年检定100套，使用本发明，该地区检定一轮自动气象站将节约人力约300至400人·天，仅工作餐就将节约资金数万元。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明的分解结构示意图。

图2是本发明的立体示意图。

图3是手柄与双向式棘轮机构连接的立体示意图。

图4是手柄与双向式棘轮机构的分解结构示意图。

附图标记：1－底座、2－底座法兰、3－下连接座、4－下支撑臂、5－上支撑臂、6－下旋转接头、7－上旋转接头、8－上过渡座、9－上纵向销轴、10－下横向销轴、11－中纵向销轴、12－上卡箍、13－下卡箍、14－上横向销轴、15－卡箍销轴、16－螺母块、17－丝杆穿出端支撑座、18－丝杆穿入端支撑座、19－丝杆穿入孔、20－第一齿轮、21－第二齿轮、22－丝杆、23－固定销、24－铆钉、25－沉头螺钉、26－上纵向销轴挡圈、27－中纵向销轴挡圈、28－推力球轴承、29－内六角螺钉、30－蝶形螺母、31－螺杆、32－螺杆固定销子、33－手柄、34－下纵向销轴、35－螺纹、36－双向式棘轮机构、37－旋钮、38－弹簧、39－圆头轴、40－心轴、41－棘轮、42－棘轮销子、43－弹性卡箍。

具体实施方式

实施例参见图1、图2所示，这种气象风杆起降器，连接在地面与气象风杆之间，包括固定放置在地面上的底座1、固定连接在底座1上的底座法兰2、通过下横向销轴10铰接连接在底座法兰2上的下连接座3、连接在下连接座3上的支架总成、连接在支架总成上端的上过渡座8、以及通过上横向销轴14铰接连接在上过渡座8上的卡箍总成。

所述支架总成包括菱形支架和支架调节装置，所述菱形支架包括四根支撑臂，其中两根为下支撑臂4，两根为上支撑臂5，两根下支撑臂4的下端均通过下纵向销轴34铰接连接在下连接座3上，两根下支撑臂4的上端均通过中纵向销轴11与两根上支撑臂5的下端铰接连接，两根上支撑臂5的上端均通过上纵向销轴9铰接连接在上过渡座8上。

所述支架调节装置包括有丝杆22、手柄33、丝杆穿出端支撑座17、丝杆穿入端支撑座18，所述丝杆穿出端支撑座17有两个支腿板和连接两支腿板的连板，两个支腿板上开有铰接孔并套在中纵向销轴11的两端，连板的中部开有丝杆穿出孔，连板的外侧对应丝杆穿出孔之处固定连接有螺母块16；所述丝杆穿入端支撑座18也有两个支腿板和连接两支腿板的连板，两个支腿板上开有铰接孔并套在另一中纵向销轴11的两端，连板的中部开有丝杆穿出孔19；所述中纵向销轴11的中部有一个用于横穿丝杆22的通孔，所述丝杆22一端连接有手柄33，另一端横向顺序穿过丝杆穿入端支撑座18、两根中纵向销轴11和丝杆穿出端支撑座17，并且丝杆22通过推力球轴承28与丝杆穿入端支撑座18转动连接，丝杆22通过螺纹35与螺母块16连接。

所述卡箍总成包括下卡箍12、上卡箍13、卡箍销轴15、蝶形螺母30、螺杆31和螺杆固定销子32，所述下卡箍12通过上横向销轴14与上过渡座8铰接连接，下卡箍12通过卡箍销轴15与上卡箍13铰接连接。

所述下支撑臂4的上端固定连接有下旋转接头6，所述上支撑臂5的下端固定连接有上旋转接头7，所述中纵向销轴11穿在下旋转接头6与上旋转接头7的铰接孔中、将下支撑臂4与上支撑臂5铰接连接在一起。

所述两根下支撑臂4的下端部内侧之间连接有第一齿轮20和第二齿轮21，第一齿轮20和第二齿轮21均通过铆钉24和下纵向销轴34分别固定连接在两根下支撑臂4上，并且第一齿轮20与第二齿轮21相啮合。

所述下连接座3上部为U形，它与两根下支撑臂4的下端抱接。所述丝杆22的长度大于两根下支撑臂4的长度之和。所述下支撑臂4和上支撑臂5的横截面为槽形、矩形或工字形。

所述底座法兰2通过沉头螺钉25连接在底座1上。所述螺母块16通过内六角螺钉29与丝杆穿出端支撑座连接，所述固定块19也通过内六角螺钉与丝杆穿入端支撑座18连接。所述中纵向销轴11上套有中纵向销轴挡圈27，上纵向销轴9上套有上纵向销轴挡圈26。所述下旋转接头6和上旋转接头7均通过固定销23固定连接在支撑臂上。所述卡箍总成通过蝶形螺母30、螺杆31和螺杆固定销子32套在气象风杆上。

所述气象风杆可以是“北京华创升达高科技发展中心”生产的《钛合金风杆》、或“天津气象仪器厂”生产的《AWSI—A型支撑杆》。

本发明关键在于起降器可灵活适应气象风杆角度的变化，有效支撑气象风杆，便于设备的维护保障。本发明工作过程中可支撑气象风杆在0度到90度的自由行程中转动自如。

本发明的工作过程：工作时，首先对本发明进行组合并与气象风杆进行正确连接，先旋转手柄，将本发明升到1.2米，因为气象风杆原始状态为90度，此时将抱箍抱在气象风杆距地面以上90cm高度处，并且本发明安装在气象风杆的倒向位置，气象风杆与本发明正确连接后呈等腰三角形。继续摇动手柄，当底座与地面瓷实着地时，说明本发明各个部位准备就绪，然后用钢叉将底座与地面固定之，然后放松拉纤（只需松开影响倒向的拉纤即可），断开自动站机箱电源，松开气象风杆的地脚固定螺母，此时即可进行气象风杆降落工作。

参见图3、图4，所述手柄33通过双向式棘轮机构36与丝杆连接。双向式棘轮机构36由旋钮37、弹簧38、圆头轴39、心轴40、棘轮41、棘轮销子42和弹性卡箍43组成，其中棘轮41通过棘轮销子42销接在心轴40上，旋钮37插在心轴40的轴心孔上，弹簧38和圆头轴39插在旋钮37的侧壁孔中，并且弹簧38和圆头轴39顶在棘轮41的底部，棘轮41上的棘齿与手柄33上的棘齿配合，使用时，只需通过旋转旋钮37，即可控制圆头轴39与棘轮41的底部的接触位置，继而控制棘轮41与手柄33的配合方式，从而控制双向式棘轮机构36的方向。

放落风杆时需两人配合，摇动手柄前，先反时针旋转旋钮37，调整双向式棘轮机构的方向，然后反时针旋转手柄；另一人注意观察降杆时的各种工作状况。由于气象风杆长期暴露在野外，风吹雨淋，造成风杆合页锈蚀，加大了摩擦力，不容易放倒，此时如果加一些机油润滑，风杆合页活动可能会效果好一些，同时，气象风杆降落时还需另一人给力，借助人的推力，使气象风杆被动倾斜，此时再次转动手柄，气象风杆将徐徐降下。风杆下降时，因为气象风杆的结构为下粗上细如同鱼竿，下降到45度以下时会产生不平稳的上下颤动，但这并不影响气象风杆的降落，因为同时有两人配合，一人摇动手柄，另一人可以在气象风杆中间用专门配备的支撑杆做适当支撑保持稳定。气象风杆顶端降到约1.7米工作高度时，降杆操作完毕。此时技术人员可以进行检定维修工作。

起杆顺序与降杆相反，首先将旋钮37顺时针方向旋转，手柄顺时针方向摇动，其它程序与落杆相同；在风杆接近0度角时，摇动手柄较为费力，需借助另一人帮助在风杆远端向上抬起风杆，两人配合直到气象风杆升到约45度以上时，只需一人转动手柄即可轻松升起风杆，直至风杆到90度为止。最后戴上风杆底座螺母并拧紧，装好拉纤，自动站机箱加电，卸下起降器，检查现场，全部起降工作完毕。

本实例的技术指标：自重：16KG。最大起重量：300KG。起重角度范围：0度～90度。1次升起（或放倒）时间：约2分钟（由0度至90度）。操作人员：2人。总长：1.5米。注：一般气象风杆（10米长度）加自动气象站机箱总重约60-100KG。

Claims

1.一种气象风杆起降器，连接在地面与气象风杆之间，其特征在于：包括固定放置在地面上的底座（1）、固定连接在底座（1）上的底座法兰（2）、通过下横向销轴（10）铰接连接在底座法兰（2）上的下连接座（3）、连接在下连接座（3）上的支架总成、连接在支架总成上端的上过渡座（8）、以及通过上横向销轴（14）铰接连接在上过渡座（8）上的卡箍总成；

所述支架总成包括菱形支架和支架调节装置，所述菱形支架包括四根支撑臂，其中两根为下支撑臂（4），两根为上支撑臂（5），两根下支撑臂（4）的下端均通过下纵向销轴（34）铰接连接在下连接座（3）上，两根下支撑臂（4）的上端均通过中纵向销轴（11）与两根上支撑臂（5）的下端铰接连接，两根上支撑臂（5）的上端均通过上纵向销轴（9）铰接连接在上过渡座（8）上；

所述支架调节装置包括有丝杆（22）、手柄（33）、丝杆穿出端支撑座（17）、丝杆穿入端支撑座（18），所述丝杆穿出端支撑座（17）有两个支腿板和连接两支腿板的连板，两个支腿板上开有铰接孔并套在中纵向销轴（11）的两端，连板的中部开有丝杆穿出孔，连板的外侧对应丝杆穿出孔之处固定连接有螺母块（16）；所述丝杆穿入端支撑座（18）也有两个支腿板和连接两支腿板的连板，两个支腿板上开有铰接孔并套在另一中纵向销轴（11）的两端，连板的中部开有丝杆穿出孔（19）；所述中纵向销轴（11）的中部有一个用于横穿丝杆（22）的通孔，所述丝杆（22）一端连接有手柄（33），另一端横向顺序穿过丝杆穿入端支撑座（18）、两根中纵向销轴（11）和丝杆穿出端支撑座（17），并且丝杆（22）通过推力球轴承（28）与丝杆穿入端支撑座（18）转动连接，丝杆（22）通过螺纹（35）与螺母块（16）连接；

所述下支撑臂（4）的上端固定连接有下旋转接头（6），所述上支撑臂（5）的下端固定连接有上旋转接头（7），所述中纵向销轴（11）穿在下旋转接头（6）与上旋转接头（7）的铰接孔中、将下支撑臂（4）与上支撑臂（5）铰接连接在一起。

2.根据权利要求1所述的气象风杆起降器，其特征在于：所述卡箍总成包括下卡箍（12）、上卡箍（13）、卡箍销轴（15）、蝶形螺母（30）、螺杆（31）和螺杆固定销子（32），所述下卡箍（12）通过上横向销轴（14）与上过渡座（8）铰接连接，下卡箍（12）通过卡箍销轴（15）与上卡箍（13）铰接连接。

3.根据权利要求1所述的气象风杆起降器，其特征在于：所述两根下支撑臂（4）的下端部内侧之间连接有第一齿轮（20）和第二齿轮（21），第一齿轮（20）和第二齿轮（21）均通过铆钉（24）和下纵向销轴（34）分别固定连接在两根下支撑臂（4）上，并且第一齿轮（20）与第二齿轮（21）相啮合。

4.根据权利要求1所述的气象风杆起降器，其特征在于：所述下连接座（3）上部为U形，它与两根下支撑臂（4）的下端抱接。

5.根据权利要求1所述的气象风杆起降器，其特征在于：所述丝杆（22）的长度大于两根下支撑臂（4）的长度之和。

6.根据权利要求1所述的气象风杆起降器，其特征在于：所述下支撑臂（4）和上支撑臂（5）的横截面为槽形、矩形或工字形。

7.根据权利要求1所述的气象风杆起降器，其特征在于：所述手柄（33）通过双向式棘轮机构（36）与丝杆（22）连接。