CN111618753A - 一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，包括底座，及安装在底座上方的自动定心夹具机构和周向运动机构,自动定心夹具机构包括至少三个夹头、夹具外壳和大锥齿轮，大锥齿轮位于夹具外壳内部且其上表面设有螺旋线沟槽，所有夹头下端分别嵌在螺旋线沟槽内且可滑动；周向运动机构包括机构外壳、蜗轮和蜗杆，蜗轮位于机构外壳内部，蜗杆一端连接蜗轮，另一端尾部连接周向调整旋钮。本发明的有益效果：通过自动定心夹具机构和周向运动机构实现水平向滑坡位移检测仪的自动定心和变径夹持，同时与两轴转台配合实现水平向滑坡位移检测仪姿态角的高精度校准，从而使得水平向滑坡位移检测仪的校正更加方便和可靠。

Description

一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具及其使用方法

技术领域

本发明涉及检测仪校正夹具技术领域，尤其涉及一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具及其使用方法。

背景技术

水平向滑坡位移检测仪的姿态参数包括俯仰角，滚动角和方位角。目前，水平向滑坡位移检测仪的姿态校准主要是借助转台进行，还未出现专门用于水平向滑坡位移检测仪校准的夹持设备，由于转台安装面是平面，而水平向滑坡位移检测仪的待夹持部位为柱面，且长度超过500mm，不同型号的检测仪具有不同的直径，因此水平向滑坡位移检测仪很难在平面上进行精确定位。

水平向滑坡位移检测仪需精确测量的参数包括俯仰角和方位角。受传感器精度对角度敏感性的限制，滚动角会影响俯仰角和方位角的精确测量。因此，要想确定不同滚动角度对水平向滑坡位移检测仪俯仰角和方位角的测量精度的影响，就需要对水平向滑坡位移检测仪的周向进行精确定位，而现有的转台尚不能实现长柱状目标周向精确定位转动的功能。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具及其使用方法。

本发明的实施例提供一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，包括底座，及安装在所述底座上方的自动定心夹具机构和周向运动机构,所述自动定心夹具机构位于所述周向运动机构上方，所述自动定心夹具机构包括至少三个夹头、夹具外壳和大锥齿轮，所述夹具外壳为空心圆饼形壳体，所述夹具外壳上设有与所述夹头数量一致的夹头安装位，每一所述夹头安装位内安装一所述夹头，所述大锥齿轮位于所述夹具外壳内部且其上表面设有螺旋线沟槽，所有所述夹头下端分别嵌在所述螺旋线沟槽内且可滑动；所述周向运动机构包括机构外壳、蜗轮和蜗杆，所述机构外壳为空心圆饼形壳体，所述机构外壳上表面设有端盖，所述端盖连接所述夹具外壳下表面，所述蜗轮通过螺栓或长螺钉连接所述端盖且其位于所述机构外壳内部，所述蜗杆一端连接所述蜗轮，另一端尾部连接周向调整旋钮；所述大锥齿轮用于控制所述夹头变径夹紧检测仪并使所述检测仪位于所述夹具外壳正中心，所述蜗杆用于驱动所述蜗轮转动，所述蜗轮带动所述端盖转动，从而使得所述端盖上方的所述自动定心夹具机构和所述检测仪转动。

进一步地，所述底座为空竹型，所述底座上方设有一对支架，所述支架相对设置且分别位于所述底座上表面一直径方向的两端，每一所述支架上分别设有一旋转轴，每一所述支架通过一所述旋转轴连接所述机构外壳。

进一步地，所述大锥齿轮下表面齿轮连接小锥齿轮，所述小锥齿轮的轮棘穿过所述夹具外壳露在所述夹具外壳外侧，通过所述轮棘可驱动所述小锥齿轮转动，从而带动所述大锥齿轮转动。

进一步地，所述夹头包括夹头块体、微螺杆和调整旋钮，所述微螺杆安装在所述夹头块体内部，且其一端可伸出所述夹头块体，所述微螺杆连接所述调整旋钮，所述调整旋钮用于控制所述微螺杆前进或后退。

进一步地，所述调整旋钮包括粗调旋钮和细调旋钮。

进一步地，所述夹头块体下表面设有圆弧型齿条，所述圆弧型齿条嵌在所述螺旋线沟槽内。

进一步地，所述机构外壳侧面设有一圈刻度盘，所述刻度盘连接所述端盖并位于其下方。

一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具的使用方法，包括以下步骤：

S1、将所述刻度盘的0刻度线对齐所述起始端,并放入所述检测仪；

S2、转动所述轮棘，使所述小圆锥齿轮带动所述大圆锥齿轮转动，所述大圆锥齿轮转动时，由于所述螺旋线沟槽和所述夹头的配合，使得各所述夹头边旋转边同步向所述检测仪靠拢，从而完成所述自动定心夹具机构对所述检测仪的粗夹；

S3、通过所述旋转轴5控制所述自动定心夹具机构和所述周向运动机构的俯仰角为0°，使所述检测仪处于水平状态，观测所述检测仪的滚动角输出值，若为0°，则转S4；若不为0°，松开并旋转所述检测仪直至所述检测仪的输出角度为0°，然后重复步骤S2，完成对所述检测仪的粗夹；

S4、转动所述蜗杆，使其带动所述蜗轮转动，所述蜗轮带动所述端盖、所述刻度盘以及夹紧后的所述检测仪一起旋转；

S5、在所述检测仪旋转过程中，配合使用圆跳动测量仪表测量所述检测仪的外圆柱面跳动，然后分别转动所述粗调旋钮和所述细调旋钮使所述微螺杆向前或向后移动，从而带动所述检测仪径向移动，当所述检测仪中心轴线与所述自动定心夹具机构和所述周向运动机构的中心轴线重合时，完成对所述检测仪的精夹。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具通过自动定心夹具机构和周向运动机构实现水平向滑坡位移检测仪的自动定心和变径夹持，同时与两轴转台配合实现对水平向滑坡位移检测仪姿态角的高精度校准，从而使得水平向滑坡位移检测仪的校正更加方便和可靠。

附图说明

图1是本发明一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具的结构示意图。

图2是图1中自动定心夹具机构2的内部结构俯视图。

图3是图1中周向运动机构3的内部结构俯视图。

图4是图1中夹头21的结构示意图。

图5是图1中大锥齿轮23的结构示意图。

图6是图1中小锥齿轮25的结构示意图。

图中：1-底座，2-自动定心夹具机构，21-夹头,21a-夹头块体，21b-微螺杆，21c-固定套管，21d-调整旋钮,21e-粗调旋钮,21f-细调旋钮,21g-圆弧型齿条，22-夹具外壳，23-大锥齿轮,23a-螺旋线沟槽,23b-齿轮齿,24-夹头安装位，25-小锥齿轮，26-轮棘，3-周向运动机构，31-机构外壳，32-蜗轮，33-蜗杆,34-端盖,35-周向调整旋钮,36-刻度盘,37-蜗杆罩,38-起始端，4-支架，5-旋转轴,6-圆孔，7-检测仪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本发明的实施例提供了一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，包括底座1，及安装在所述底座1上方的周向运动机构3和自动定心夹具机构2,所述自动定心夹具机构2位于所述周向运动机构3上方，所述自动定心夹具机构2用于夹紧检测仪7并使所述检测仪7位于所述自动定心夹具机构2的中心，所述周向运动机构3用于控制所述检测仪7进行周向转动，本发明中的所述检测仪7指水平向滑坡位移检测仪，其待夹持部分为圆柱体。

所述底座1为空竹型，所述底座1上方设有一对支架4，所述支架4相对设置且分别位于所述底座1上表面一直径方向的两端，每一所述支架4上分别设有一旋转轴5，每一所述支架4通过一所述旋转轴5连接周向运动机构3，所述自动定心夹具机构2和所述周向运动机构3可绕着所述旋转轴5整体转动。

请参考图1和图3，所述周向运动机构3包括机构外壳31、蜗轮32和蜗杆33，所述机构外壳31为空心圆饼形壳体，所述机构外壳31上表面设有端盖34，所述机构外壳31侧面设有一圈刻度盘36，所述刻度盘36套设在所述端盖34下方，所述机构外壳31一侧设有起始端38，初始状态时所述刻度盘36的0刻度线对齐所述起始端38，所述蜗轮32位于所述机构外壳31内部，所述蜗轮32通过螺栓或长螺钉连接所述端盖34，所述蜗轮32中部设有圆孔6，所述圆孔6直径大于所述检测仪7外径，所述蜗杆33外设有蜗杆罩37，所述蜗杆33一端连接所述蜗轮32，所述蜗杆33另一端尾部设有周向调整旋钮35，所述周向调整旋钮35位于所述蜗杆罩37外，转动所述周向调整旋钮35可驱动所述蜗轮32转动，从而所述蜗轮32带动所述端盖34和所述刻度盘36转动。

请参考图1、图2和图6，所述自动定心夹具机构2包括至少三个夹头21、夹具外壳22和大锥齿轮23，所述夹具外壳22为空心圆饼形壳体，所述夹具外壳22下表面连接所述端盖34,从而所述自动定心夹具机构2与所述周向运动机构3相连，所述夹具外壳22上设有与所述夹头21数量一致的夹头安装位24，所述夹头安装位24下端设有“工”字型卡口，用于卡住所述夹头21下端，每一所述夹头安装位24内安装一所述夹头21，所述夹头21可在所述夹头安装位24内沿着所述夹具外壳22半径方向移动，本实施例中所述自动定心夹具机构2包括三个夹头21，三所述夹头21在所述夹具外壳22中均匀分布，所述大锥齿轮23位于所述夹具外壳22内部且其上表面设有一条螺旋线沟槽23a，所述螺旋线沟槽23a的径向截面为矩形，所述螺旋线沟槽23a的槽宽在不同外径处的宽度均相等，所述夹头21下端分别嵌在所述螺旋线沟槽23a内，所述大锥齿轮23下表面设有齿轮齿23b，所述大锥齿轮23通过所述齿轮齿23b啮合小锥齿轮25，所述小锥齿轮25连接轮棘26，所述轮棘26穿过所述夹具外壳22并露在所述夹具外壳22外，所述轮棘26用于带动所述小锥齿轮25转动，所述小锥齿轮25的转动驱动所述大锥齿轮23转动。

请参考图4和图5，所述夹头21包括夹头块体21a、微螺杆21b、固定套管21c和调整旋钮21d，所述夹头块体21a一侧是由三个侧壁组成的半包围型结构，其另一侧设有台阶，所述夹头块体21a下表面设有圆弧型齿条21g，所述圆弧型齿条21g的纵向截面为矩形齿状，所述圆弧型齿条21g宽度略小于所述螺旋线沟槽23a槽宽，所述圆弧型齿条21g嵌在所述螺旋线沟槽23a中，所述大锥齿轮23转动时可带动所述圆弧型齿条21g在所述平面矩形螺纹23a内相对运动，使得三所述夹头21沿着所述螺旋线沟槽23a向所述自动定心夹具机构2中心靠拢，使每一所述夹头块体21a的三个侧壁贴紧所述检测仪7，从而所述夹头21夹紧所述检测仪7，由于所述螺旋线沟槽23a螺距相等，因此三所述夹头21在所述螺旋线沟槽23a内径向运动的距离均相等，故具有自动定心的作用；或使得三所述夹头21沿着所述螺旋线沟槽23a离开所述自动定心夹具机构2中心，从而使所述夹头21松开所述检测仪7。

所述微螺杆21b安装在所述夹头块体21a内部，且其一端可伸出所述夹头块体21a，所述微螺杆21b套设在所述固定套管21c内，且其另一端螺纹连接所述调整旋钮21d，所述固定套管21c一端固定在所述夹头块体21a上，其另一端连接所述调整旋钮21d，所述调整旋钮21d用于控制所述微螺杆21b前进或后退，所述调整旋钮21d包括粗调旋钮21e和细调旋钮21f，所述粗调旋钮21e用于较低精度控制所述微螺杆21b前进或后退，所述细调旋钮21f用于高精度控制所述微螺杆21b前进或后退，通过所述粗调旋钮21e和所述细调旋钮21f可使得操作者在操作时控制所述微螺杆21b更紧密的夹持所述检测仪7。

在所述自动定心夹具机构2夹紧所述检测仪7时，转动所述蜗杆33可使所述自动定心夹具机构2、所述端盖34、所述刻度盘36和所述检测仪7一起转动，从而实现所述检测仪7周向转动，且可通过所述刻度盘36进行读取所述检测仪7具体的周向运动角度，进行所述检测仪7的周向转动校正；同时可配合所述旋转轴5带动所述自动定心夹具机构2和所述周向运动机构3绕着所述旋转轴5整体转动，从而可根据校正需要对所述检测仪7的姿态角进行调整。

一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具的使用方法，包括以下步骤：

S1、将所述刻度盘36的0刻度线对齐所述起始端38,并放入所述检测仪7；

S2、转动所述轮棘26，使所述小圆锥齿轮25带动所述大圆锥齿轮23转动，所述大圆锥齿轮23转动时，由于所述螺旋线沟槽23a和所述夹头21的配合，使得各所述夹头21边旋转边同步向所述检测仪7靠拢，从而完成所述自动定心夹具机构2对所述检测仪7的粗夹；

S3、通过所述旋转轴5控制所述自动定心夹具机构2和所述周向运动机构3的俯仰角为0°，使所述检测仪7处于水平状态，观测所述检测仪7的滚动角输出值，若为0°，则转S4；若不为0°，略松开并旋转所述检测仪7直至所述检测仪7的输出角度为0°，然后重复步骤S2，完成对所述检测仪7的粗夹；

S4、转动所述蜗杆33，使其带动所述蜗轮32转动，由于所述蜗轮32和所述端盖34、所述刻度盘36固连，所以所述蜗轮32在转动时会带动所述端盖34、所述刻度盘36以及夹紧后的所述检测仪7一起旋转；

S5、在所述检测仪7旋转过程中，配合使用圆跳动测量仪表测量所述检测仪7的外圆柱面跳动，然后分别转动所述粗调旋钮21e和所述细调旋钮21f，使所述微螺杆21b向前或向后移动，从而三所述夹头21带动所述检测仪7径向移动，当所述检测仪7中心轴线与所述自动定心夹具机构2和所述周向运动机构3的中心轴线重合时，完成对所述检测仪7的精夹，此时便可研究不同滚动角度对所述检测仪7的俯仰角和方位角的测量精度的影响，从而对所述检测仪7的进行高精度的校正。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，其特征在于：包括底座，及安装在所述底座上方的自动定心夹具机构和周向运动机构,所述自动定心夹具机构位于所述周向运动机构上方，所述自动定心夹具机构包括至少三个夹头、夹具外壳和大锥齿轮，所述夹具外壳为空心圆饼形壳体，所述夹具外壳上设有与所述夹头数量一致的夹头安装位，每一所述夹头安装位内安装一所述夹头，所述大锥齿轮位于所述夹具外壳内部且其上表面设有螺旋线沟槽，所有夹头下端分别嵌在所述螺旋线沟槽内且可滑动；所述周向运动机构包括机构外壳、蜗轮和蜗杆，所述机构外壳为空心圆饼形壳体，所述机构外壳上表面设有端盖，所述端盖连接所述夹具外壳下表面，所述蜗轮通过螺栓或长螺钉连接所述端盖且其位于所述机构外壳内部，所述蜗杆一端连接所述蜗轮，另一端尾部连接周向调整旋钮；所述大锥齿轮用于控制所述夹头变径夹紧检测仪并使所述检测仪自动定心，所述蜗杆用于驱动所述蜗轮转动，所述蜗轮带动所述端盖转动，从而使得所述端盖上方的所述自动定心夹具机构和所述检测仪转动。

2.如权利要求1所述的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，其特征在于：所述底座为空竹型，所述底座上方设有一对支架，所述支架相对设置且分别位于所述底座上表面一直径方向的两端，每一所述支架上分别设有一旋转轴，每一所述支架通过一所述旋转轴连接所述机构外壳。

3.如权利要求2所述的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，其特征在于：所述大锥齿轮下表面齿轮连接小锥齿轮，所述小锥齿轮的轮棘穿过所述夹具外壳露在所述夹具外壳外侧，通过所述轮棘可驱动所述小锥齿轮转动，从而带动所述大锥齿轮转动。

4.如权利要求3所述的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，其特征在于：所述夹头包括夹头块体、微螺杆和调整旋钮，所述微螺杆安装在所述夹头块体内部，且其一端可伸出所述夹头块体，所述微螺杆连接所述调整旋钮，所述调整旋钮用于控制所述微螺杆前进或后退。

5.如权利要求4所述的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，其特征在于：所述调整旋钮包括粗调旋钮和细调旋钮。

6.如权利要求5所述的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，其特征在于：所述夹头块体下表面设有圆弧型齿条，所述圆弧型齿条嵌在所述螺旋线沟槽内。

7.如权利要求6所述的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具，其特征在于：所述机构外壳侧面设有一圈刻度盘，所述刻度盘连接所述端盖并位于其下方。

8.根据权利要求7中所述的一种水平向滑坡位移检测仪可变径夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将所述刻度盘的0刻度线对齐所述起始端,并放入所述检测仪；

S2、转动所述轮棘，使所述小圆锥齿轮带动所述大圆锥齿轮转动，所述大圆锥齿轮转动时，由于所述螺旋线沟槽和所述夹头的配合，使得各所述夹头边旋转边同步向所述检测仪靠拢，从而完成所述自动定心夹具机构对所述检测仪的粗夹；

S3、通过所述旋转轴控制所述自动定心夹具机构和所述周向运动机构的俯仰角为0°，使所述检测仪处于水平状态，观测所述检测仪的滚动角输出值，若为0°，则转S4；若不为0°，松开并旋转所述检测仪直至所述检测仪的输出角度为0°，然后重复步骤S2，完成对所述检测仪的粗夹；

S4、转动所述蜗杆，使其带动所述蜗轮转动，所述蜗轮带动所述端盖、所述刻度盘以及夹紧后的所述检测仪一起旋转；

S5、在所述检测仪旋转过程中，配合使用圆跳动测量仪表测量所述检测仪的外圆柱面跳动，然后分别转动所述粗调旋钮和所述细调旋钮使所述微螺杆向前或向后移动，从而带动所述检测仪径向移动，当所述检测仪中心轴线与所述自动定心夹具机构和所述周向运动机构的中心轴线重合时，完成对所述检测仪的精夹。

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