CN104344790A - 一种激光收敛计的对准调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于激光收敛计的对准调节装置，包括反光片、连接件、激光收敛计，其特征在于：俯仰轴活动连接于俯仰架，俯仰微调轴套套接在所述俯仰轴上，所述激光收敛计固定于所述俯仰轴上，俯仰粗调锁死螺母安装于俯仰架外壳，回转轴活动连接于所述俯仰架，回转轴转接套套接在所述回转轴上，回转粗调锁死螺母安装于回转架外壳。该装置测量精准、安装方便，广泛适用于隧道、矿山巷道、水工隧洞等进行收敛变形监测。

Description

一种激光收敛计的对准调节装置

技术领域

本发明涉及一种针对隧道收敛进行精确测量的装置，具体涉及一种用于激光收敛计的精确对准调节装置。它适用于岩石隧道、矿山巷道、水工隧洞以及地下洞室等地下结构物在施工、运营期间进行收敛变形监测。

背景技术

近年来，由于激光收敛计具有测量精度高、重量轻、体积小、操作简单、使用方便的优点，已经完全代替了传统的结构复杂、操作麻烦、测量精度不能保证的接触式收敛计，成为监测隧道收敛位移的最主要的仪器。激光收敛计目前已广泛应用于地下工程结构物的稳定性和安全性监测，许多专家、学者及工程技术人员针对收敛计的实用性和可靠性进行了大量的研究和探索工作，使得收敛位移量测向无接触测量发展。但这些装置中有些具有较为复杂的结构，或较大的尺寸，激光收敛计在整个监测周期内都固定在隧道壁面，且仅能在微小范围的进行调节；另一些虽能拆卸和进行较大范围的调节，但缺乏精确的调节装置来对准目标点，从而影响测量精度。显然，这些装置都存在着激光收敛计不能精确对准反光片，激光束不能垂直反光片的弊端，从而影响激光收敛计的测量精度。

为满足激光收敛计对隧道收敛精确的测量要求，需要一种精确的对准调节装置和可调节的反光片。

发明的内容

本发明的目的是为激光收敛计提供一种结构简单、安装方便快捷、能灵活调节、精确的垂直对准反光片中心的装置。

为实现以上目的，本发明的技术方案是一种用于激光收敛计的对准调节装置，包括反光片、连接件、激光收敛计，其特征在于：还包括俯仰架外壳、回转架外壳、俯仰粗调锁死螺母、俯仰微调螺母、回转粗调锁死螺母、回转微调螺母、俯仰微调轴套、俯仰微调杆、回转微调杆、回转轴转接套、俯仰架、俯仰微调弹簧、回转微调弹簧、俯仰轴、回转轴。

所述俯仰轴可转动地安装于俯仰架上，所述俯仰微调轴套套接在俯仰轴上，所述激光收敛计固定于俯仰轴，安装于俯仰架外壳上的俯仰粗调锁死螺母可用来锁死俯仰微调轴套，未旋紧俯仰粗调锁死螺母时，转动激光收敛计，带动俯仰轴绕俯仰架和俯仰转接套转动，实现激光收敛计绕俯仰轴进行360°旋转调节；所述俯仰微调杆上端与俯仰微调轴套连接，下端与处于受拉状态的俯仰微调弹簧连接，所述俯仰微调弹簧另一端固定于俯仰架，当旋紧俯仰粗调锁死螺母时，俯仰轴与俯仰转接套固定，旋动俯仰微调螺母，安装于俯仰架外壳上的俯仰微调螺母带动俯仰微调杆进行微调。同时，俯仰微调限位槽限制俯仰微调杆的调节行程，避免俯仰微调弹簧受损。

所述回转轴转动地安装于俯仰架上，所述回转轴转接套套接在回转轴上，安装于回转架外壳上的俯仰粗调锁死螺母可用来锁死回转轴转接套，未旋紧回转粗调锁死螺母时，旋转俯仰架，实现绕回转转轴进行360°旋转；所述回转微调杆一端与回转轴转接套连接，另一端与处于受拉状态的回转微调弹簧连接，所述回转微调弹簧另一端固定于俯仰架，旋紧回转粗调锁死螺母后，回转轴与回转轴转接套固定，旋动回转微调螺母，安装于俯仰架外壳上的回转微调螺母带动回转微调杆进行微调。同时，回转微调限位槽限制回转微调杆的调节行程，避免回转微调弹簧受损。

通过上述的俯仰调节和回转调节设计，可使对准调节装置能够绕俯仰轴、回转轴进行360°旋转，且具有粗调锁死后，进行微调的功能，能够精确对准调节范围内的任一目标点，确保测量的准确性。

作为优选，所述的激光收敛计的对准调节装置还包括转接装置，所述转接装置包括回转轴底部下接转换母头和与所述转换母头相匹配的转换公头，用来锁死转换公头的所述锁死螺母穿过回转架外壳上匹配的螺纹孔，转换公头通过内部的洞壁预埋螺栓接口与预埋在隧洞洞壁的螺栓连接，当转换公头插入转换母头后，旋紧转换接头锁死螺母完成对准调节装置的安装。整个装置可以方便、快捷的与预埋在隧洞洞壁的螺栓连接。

作为优选，所述的反光片为可调节的反光片，其特征在于，包括反光片板、反光片固定杆、反光片固定螺钉、反光片板固定螺母、激光目标点，所述激光目标点位于反光片板中间，反光片板可移动地套在所述的反光片固定杆中，反光片固定杆中间开圆孔，两端为螺纹结构，用来固定所述反光片板的反光片板固定螺母与反光片固定杆两端的螺纹相匹配，用来将反光片固定杆固定于隧道壁的反光片固定螺钉与反光片固定杆中间的圆孔相匹配，将反光片板固定螺母插入反光片固定杆的圆孔，并钉入隧道洞壁，完成反光片的安装。该结构可以保证反光片与激光束垂直，满足激光收敛计对隧道收敛精确的测量要求。

作为优选，所述的激光收敛计的对准调节装置，还包括用来限制所述俯仰微调杆14的调节行程的俯仰微调限位槽。

作为优选，所述的激光收敛计的对准调节装置，还包括用来限制所述俯仰微调杆16的调节行程的俯仰微调限位槽。

作为优选，所述的连接件包括夹具和夹具螺母，夹具固定于俯仰轴，激光收敛计与夹具连接，夹具上有带螺纹的孔且与夹具螺母的螺栓相匹配，拧紧夹具螺母用来锁死夹具。该结构简单、方便、成本省。

作为优选，所述的俯仰微调杆上端为螺纹结构，与俯仰微调轴套的螺纹孔相匹配进行连接，下端通过螺钉与俯仰微调弹簧连接。

作为优选，所述的回转微调杆上端为螺纹结构与回转微调轴套的螺纹孔相匹配进行连接，下端通过螺钉与回转微调弹簧连接。

作为优选，所述的激光收敛计的对准调节装置采用铝合金制作，强度高、质量轻，体积小，成本低，携带方便，便于推广使用。

本发明具有以下有益效果：对准调节装置能够围绕回转转轴、俯仰转轴进行360°旋转，并具有粗调锁死进行微调的功能，能够精确地对准该装置前方半平面空间内的任一目标点，保证测量的精确度；对准调节装置底部采用快接插头，安装、拆卸方便快捷，有利于提高测量效率；反光片安装时可以调节反光片的角度，使反光片与激光束垂直，确保对隧道收敛的精确测量。

附图说明

图1为对准调节装置外观的三维图。

图2为对准调节装置内部结构的三维图。

图3为对准调节装置内部结构的正视图。

图4 为对准调节装置内部结构的左视图。

图5为可调节反光片的三维图。

1、激光收敛计；2、俯仰架外壳；3、回转架外壳；4、夹具；5、夹具螺母；6、俯仰粗调锁死螺母；7、俯仰微调螺母；8、回转粗调锁死螺母；9、回转微调螺母；10、转换接头锁死螺母；11、俯仰微调轴套；12、俯仰微调转接套；13、转接套固定螺母；14、俯仰微调杆；15、俯仰微调限位槽；16、回转微调杆；17、回转微调限位槽；18、回转轴转接套；19、俯仰架；20、转接公头；21、转接母头；22、洞壁预埋螺栓接口；23、俯仰微调复位弹簧；24、回转微调复位弹簧；25、回转微调限位槽固定螺母；26、俯仰轴；27、回转轴；28、反光片板；29、反光片固定杆；30、反光片固定螺钉；31、反光片板固定螺母；32、激光目标点；33、反光片；34、连接件。

具体实施方式

下面结合具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的说明：

根据附图1、图2、图3、图4可知，一种用于激光收敛计的对准调节装置，包括反光片33、连接件34、激光收敛计1，其特征在于：还包括俯仰架外壳2、回转架外壳3、俯仰粗调锁死螺母6、俯仰微调螺母7、回转粗调锁死螺母8、回转微调螺母9、俯仰微调轴套11、俯仰微调杆14、回转微调杆16、回转轴转接套18、俯仰架19、俯仰微调弹簧23、回转微调弹簧24、俯仰轴26、回转轴27。

所述俯仰轴26通过轴承安装于俯仰架19上，所述俯仰微调轴套11套接在俯仰轴26上，所述激光收敛计1通过连接件34固定于俯仰轴26，俯仰粗调锁死螺母6穿过俯仰架外壳2上匹配的螺纹孔，旋紧俯仰粗调锁死螺母6可以锁死俯仰微调轴套11。未旋紧俯仰粗调锁死螺母6时，俯仰轴26与俯仰转接套12分离，转动激光收敛计1，带动俯仰轴26绕俯仰架19和俯仰转接套11转动，实现激光收敛计1绕俯仰轴26进行360°旋转调节；所述俯仰微调杆14上端与俯仰微调轴套11连接，下端与处于受拉状态的俯仰微调弹簧23连接，所述俯仰微调弹簧23另一端固定于俯仰微调限位槽15，俯仰微调弹簧23在行程范围内一直处于受拉状态，以克服顺（逆）时针旋紧时的机械间隙，所述俯仰微调螺母7穿过俯仰架外壳2上匹配的螺纹孔顶靠住俯仰微调杆14，当旋紧俯仰粗调锁死螺母6时，俯仰轴26与俯仰转接套12固定，旋动俯仰微调螺母7，螺杆顶进带动俯仰微调杆14实现俯仰微调。同时，俯仰微调限位槽15限制俯仰微调杆14的调节行程，避免俯仰微调弹簧24受损。

所述回转轴27通过轴承安装于俯仰架19上，所述回转轴转接套18套接在回转轴27上，俯仰粗调锁死螺母8穿过回转架外壳3上匹配的螺纹孔，旋紧后可以锁死回转轴转接套18。未旋紧回转粗调锁死螺母8时，回转轴27与回转轴转接套18分离，旋转俯仰架19，实现绕回转转轴进行360°旋转；所述回转微调杆16上一端与回转轴转接套18连接，另一端与处于受拉状态的回转微调弹簧24连接，所述回转微调弹簧24另一端固定于回转微调限位槽17，回转微调弹簧24在行程范围内一直处于受拉状态，以克服顺（逆）时针旋紧时的机械间隙，所述回转微调螺母9穿过回转架外壳3上匹配的螺纹孔顶靠住回转微调杆16，旋紧回转粗调锁死螺母8后，回转轴27与回转轴转接套18固定，旋动回转微调螺母9，螺杆顶进带动回转微调杆16实现回转微调。同时，回转微调限位槽17限制回转微调杆16的调节行程，避免回转微调弹簧24受损。

为了使安装、拆卸方便快捷，提高测量效率，激光收敛计的对准调节装置还可以包括转接装置36，转接装置36包括回转轴27底部下接转换母头20和与转换母头20相匹配的转换公头21，锁死螺母10穿过回转架外壳3上匹配的螺纹孔，转换公头21通过内部的洞壁预埋螺栓接口22与预埋在隧洞洞壁的螺栓连接，当转换公头21插入转换母头20后，旋紧转换接头锁死螺母10锁死转换公头21，完成对准调节装置的安装。

如图5所示的可调节的反光片可以使测量更加精准，所述的可调节的反光片包括反光片板28、反光片固定杆29、反光片固定螺钉30、反光片板固定螺母31、激光目标点32，通过反光片板28上的圆环套进反光片固定杆29中，调整好反光片板28的角度，使激光收敛计1发射出的激光束照准激光目标点32，使激光束与反光片板28垂直后，旋紧反光片固定螺钉30，从而固定反光片板28；将反光片板固定螺母31插入反光片固定杆29的圆孔，并钉入隧道洞壁，完成反光片的安装。

如图2、3所示的激光收敛计的对准调节装置，还包括用来限制所述俯仰微调杆14的调节行程的俯仰微调限位槽15。

如图2、3所示的激光收敛计的对准调节装置，还包括用来限制所述俯仰微调杆16的调节行程的俯仰微调限位槽17。

如图1所示的连接件34包括夹具4和夹具螺母5，夹具4固定于俯仰轴26，激光收敛计1与夹具4连接，夹具4上有带螺纹的孔且与夹具螺母5的螺栓相匹配，拧紧夹具螺母5用来锁死夹具4。

如图3所示的激光收敛计的对准调节装置，俯仰微调杆14上端为螺纹结构，与俯仰微调轴套11的螺纹孔相匹配进行连接，下端通过螺钉与俯仰微调弹簧23连接。

如图3所示的激光收敛计的对准调节装置，回转微调杆16一端为螺纹结构与回转微调轴套18的螺纹孔相匹配进行连接，另一端通过螺钉与回转微调弹簧24连接。

激光收敛计的对准调节装置采用铝合金制作，强度高、质量轻，体积小，成本低，携带方便，便于推广使用。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种激光收敛计的对准调节装置，包括反光片（33）、连接件（34）、激光收敛计（1），其特征在于：俯仰轴（26）活动连接于俯仰架（19），俯仰微调轴套（11）套接在所述俯仰轴（26）上，所述激光收敛计（1）固定于所述俯仰轴（26）上，俯仰粗调锁死螺母（6）安装于俯仰架外壳（2），回转轴（27）活动连接于所述俯仰架（19），回转轴转接套（18）套接在所述回转轴（27）上，回转粗调锁死螺母（8）安装于回转架外壳（3）。

2.根据权利要求1所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：还包括俯仰微调杆（14）上端与所述俯仰微调轴套（11）连接，下端与受拉状态的俯仰微调弹簧（23）连接，所述俯仰微调弹簧（23）另一端固定于所述俯仰架（19），顶靠住所述俯仰微调杆（14）的俯仰微调螺母（7）安装于所述俯仰架外壳（2），回转微调杆（16）一端与所述回转轴转接套（18）连接，另一端与受拉状态的回转微调弹簧（24）连接，所述回转微调弹簧（24）另一端固定于俯仰架（19），顶靠住所述回转微调杆（16）的回转微调螺母（9）安装于回转架外壳（3）。

3.根据权利要求1所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：还包括连接于回转轴（27）的转接装置（36），所述转接装置（36）包括接转换母头（20）和与所述转换母头（20）相匹配的转换公头（21），所述转换公头（21）内部安装与预埋在隧洞洞壁的螺栓相匹配的螺栓接口（22）。

4.根据权利要求1所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：所述的反光片（33）为可调节的反光片，包括反光片板（28）、反光片固定杆（29），所述反光片板（28）可活动地套在所述的反光片固定杆（29）上。

5.根据权利要求1所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：还包括用来限制所述俯仰微调杆（14）的调节行程的俯仰微调限位槽（15）。

6.根据权利要求1所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：还包括用来限制所述回转微调杆（16）的调节行程的回转微调限位槽（17）。

7.根据权利要求1所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：所述的连接件（34）包括夹具（4）和夹具螺母（5），所述夹具（4）与夹具螺母（5）通过螺纹连接。

8.根据权利要求2所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：所述的俯仰微调杆（14）上端为螺纹结构，与俯仰微调轴套（11）的螺纹孔相匹配进行连接。

9.根据权利要求2所述的激光收敛计的对准调节装置，其特征在于：所述的回转微调杆（16）一端为螺纹结构，与回转微调轴套（18）的螺纹孔相匹配进行连接。