CN107422389A - 一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，包括保温箱体，所述保温箱体内设有吊杆、框架、测量弹簧、质量摆、锁摆夹具和夹具控制机构，所述框架通过吊杆悬挂固定在保温箱体内，所述质量摆通过测量弹簧悬挂在框架内，所述锁摆夹具相对固定于框架内，所述夹具控制机构驱动锁摆夹具松开或锁定质量摆，所述夹具控制机构包括电机和温度传感器，所述温度传感器位于保温箱体内，且与电机电信号连接。其通过改变锁摆夹具的结构，降低装配难度；以及增设夹具控制机构，利用温度传感器监测保温箱体内的温度，只有当温度符合要求时才能令伺服电机驱动框架内的锁摆夹具松开或锁定质量摆，防止出现手动锁摆因误操而作给仪器带来损害。

Description

一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置

技术领域

本发明涉及重力测量设备技术领域，特别涉及一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置。

背景技术

金属弹簧式重力仪的质量摆悬挂在测量弹簧下端，初始状态下质量摆的重力与其所受的弹簧拉力平衡，当重力发生变化时，弹簧伸缩重建平衡状态，引起质量摆位移的变化。即在仪器工作时，质量摆是可以在Z向移动的。但在非工作状态下，例如运输过程中，大的冲击会导致重力敏感结构损坏，因此必须限制质量摆的移动。

传统的金属弹簧式重力仪采用两个档位的手动锁摆方式，利用四至六个接触点来限制质量摆的移动，结构复杂，装配时定位精度要求高，难度大，且手动锁摆方式效率低，操作不便利，容易发生误操作给仪器带来损害，例如在仪器内部温度未达到设定值时就进行开锁摆，会导致锁偏，产生较大应力，对弹性敏感组件带来不可换回的损失。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种电机与齿轮齿条相结合的自动锁摆方案，设计一种适用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，能够简化锁摆结构，降低装配难度；同时，通过对电机的控制，可使仪器的开锁摆动作与仪器内部工作温度相关联，确保开锁摆的时机正确无误，减小因开锁摆动作损坏仪器的可能性。

一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，包括保温箱体，所述保温箱体内设有吊杆、框架、测量弹簧、质量摆、锁摆夹具和夹具控制机构，所述框架通过吊杆悬挂固定在保温箱体内，所述质量摆通过测量弹簧悬挂在框架内，所述锁摆夹具相对固定于框架内，所述夹具控制机构驱动锁摆夹具松开或锁定质量摆，所述夹具控制机构包括电机和温度传感器，所述温度传感器位于保温箱体内，且与电机电信号连接。

本发明所述锁摆夹具包括一对分别位于质量摆两侧的夹持臂，所述夹持臂通过转轴与框架铰接，所述夹持臂上设有朝向质量摆凸起的锁定块，所述质量摆的侧面设有与锁定块相适配的凹槽。

本发明所述锁定块是螺纹连接在夹持臂上的、具有圆球头末端的细牙螺钉，所述凹槽的截面呈V形。

本发明所述夹具控制机构还包括输出齿轮、传动杆、拨片、拨片转轴和绷紧弹簧，所述绷紧弹簧的两端分别与质量摆两侧的夹持臂固定连接，所述拨片转轴位于两根夹持臂之间，所述拨片中部与拨片转轴铰接，所述拨片长度大于质量摆的宽度，所述输出齿轮安装在电机的输出轴上，所述传动杆上部具有与输出齿轮相适配的直齿条，下部具有圆锥面，所述拨片紧贴传动杆下部的圆锥面。

本发明所述电机通过传动齿轮组直接驱动锁摆夹具松开或锁定。

本发明公开了一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，其通过改变锁摆夹具的结构，降低装配难度；以及增设夹具控制机构，利用温度传感器监测保温箱体内的温度，只有当温度符合要求时才能令伺服电机驱动框架内的锁摆夹具松开或锁定质量摆，防止出现手动锁摆因误操而作给仪器带来损害。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是所述用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置的主视图；

图2是所述保温箱体内的俯视图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

实施例1，如图1和2所示，一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，包括保温箱体1，所述保温箱体1内设有吊杆2、框架3、测量弹簧4、质量摆5、锁摆夹具和夹具控制机构，所述框架3通过吊杆2悬挂固定在保温箱体1内，所述质量摆5通过测量弹簧4悬挂在框架3内，所述锁摆夹具相对固定于框架3内，所述夹具控制机构驱动锁摆夹具松开或锁定质量摆5，所述夹具控制机构包括电机6和温度传感器，所述温度传感器位于保温箱体1内，且与电机6电信号连接。所述锁摆夹具包括一对分别位于质量摆5两侧的夹持臂7，所述夹持臂7通过转轴8与框架3铰接，所述夹持臂7上设有朝向质量摆5凸起的锁定块9，所述质量摆5的侧面设有与锁定块9相适配的凹槽。所述锁定块9是螺纹连接在夹持臂7上的、具有圆球头末端的细牙螺钉，所述凹槽的截面呈V形。所述夹具控制机构还包括输出齿轮10、传动杆11、拨片12、拨片转轴和绷紧弹簧13，所述绷紧弹簧13的两端分别与质量摆5两侧的夹持臂7固定连接，所述拨片转轴位于两根夹持臂7之间，所述拨片12中部与拨片转轴铰接，所述拨片12长度大于质量摆5的宽度，所述输出齿轮10安装在电机6的输出轴上，所述传动杆11上部具有与输出齿轮10相适配的直齿条，下部具有圆锥面，所述拨片12紧贴传动杆11下部的圆锥面。虽然两侧的夹持臂7均只设有一锁定块9用于锁定质量摆5，但由于该锁定块9与质量摆5的接触处为圆球头末端，且质量摆5对应设有V形凹槽，有效增加了接触点的数量，能够很好地保持锁定效果。而且因为锁定块9是细牙螺钉，可以通过拧动锁定块9实现微调，以确保锁定状态下测量弹簧4的轴线不偏斜。所述由于质量摆5的宽度为定值，所以绷紧弹簧13的收紧力同样为定值，使得夹具控制机构对于锁摆夹具的作用力易于控制，不会出现锁定压力过大而损毁质量摆5的情况。

该自动锁摆装置工作时：电机6在温度传感器的控制下启动，通过输出齿轮10带动传动杆11下移，传动杆11下部的圆锥面压迫拨片12，使拨片12绕拨片转轴旋转，从而将一对夹持臂7撑开，实现质量摆5的解锁。实现锁定动作则需要电机6反向运转。

实施例2，其与实施例1的区别点在于夹具控制机构，所述电机6通过传动齿轮组直接驱动锁摆夹具松开或锁定。其结构可能较实施例1简单，但是对于齿轮组的加工精度有则严格的要求，导致其装配成本远高于实施例1。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，包括保温箱体(1)，所述保温箱体(1)内设有吊杆(2)、框架(3)、测量弹簧(4)和质量摆(5)，所述框架(3)通过吊杆(2)悬挂固定在保温箱体(1)内，所述质量摆(5)通过测量弹簧(4)悬挂在框架(3)内，其特征在于：还包括锁摆夹具和夹具控制机构，所述锁摆夹具相对固定于框架(3)内，所述夹具控制机构驱动锁摆夹具松开或锁定质量摆(5)，所述夹具控制机构包括电机(6)和温度传感器，所述温度传感器位于保温箱体(1)内，且与电机(6)电信号连接。

2.根据权利要求1所述的用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，其特征在于：所述锁摆夹具包括一对分别位于质量摆(5)两侧的夹持臂(7)，所述夹持臂(7)通过转轴(8)与框架(3)铰接，所述夹持臂(7)上设有朝向质量摆(5)凸起的锁定块(9)，所述质量摆(5)的侧面设有与锁定块(9)相适配的凹槽。

3.根据权利要求2所述的用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，其特征在于：所述锁定块(9)是螺纹连接在夹持臂(7)上的、具有圆球头末端的细牙螺钉，所述凹槽的截面呈V形。

4.根据权利要求2所述的用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，其特征在于：所述夹具控制机构还包括输出齿轮(10)、传动杆(11)、拨片(12)、拨片转轴和绷紧弹簧(13)，所述绷紧弹簧(13)的两端分别与质量摆(5)两侧的夹持臂(7)固定连接，所述拨片转轴位于两根夹持臂(7)之间，所述拨片(12)中部与拨片转轴铰接，所述拨片(12)长度大于质量摆(5)的宽度，所述输出齿轮(10)安装在电机(6)的输出轴上，所述传动杆(11)上部具有与输出齿轮(10)相适配的直齿条，下部具有圆锥面，所述拨片(12)紧贴传动杆(11)下部的圆锥面。

5.根据权利要求1所述的用于金属弹簧式重力仪的自动锁摆装置，其特征在于：所述电机(6)通过传动齿轮组直接驱动锁摆夹具松开或锁定。