CN113566783B - 一种水准测量车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水准测量车，包括回字形的底座、固定块和安装块，所述固定块滑动连接在底座上表面，所述固定块上表面固定连接有若干第一杆，所述安装块与第一杆贯穿滑动连接，所述安装块内侧壁通过轴承转动连接有第二杆，所述第二杆固定连接有水准尺，所述水准尺下表面固定连接有配重块，所述配重块内开设有空腔，所述空腔内底壁固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离空腔内底壁的一端固定连接有第一滑块，所述空腔内侧壁嵌设有压力传感器。优点在于：本发明相较于现有技术，其水准尺的调节更加灵活，且更加方便，而且调节精度更高，避免误差影响测量结果，同时，操作更加便捷，测量效率更高，结构紧凑，设备制造成本低。

Description

一种水准测量车

技术领域

本发明涉及水准测量技术领域，尤其涉及一种水准测量车。

背景技术

水准尺是水准测量的工具之一，在建筑领域，水准测量为重要的工作步骤之一，它决定着建筑的质量，水准尺往往两个为一组，分别设置在两个地点，通过观测竖立在两点上的水准标尺，按尺上读数推算两点间的高差，水准尺往往为玻璃钢或金属材质，且长度较长，现有的测量方式往往是人工肩抗到目标点进行测量，其劳动强度较大，效率低。

现有的发明专利，如申请专利号为CN201710962324.7的一项中国专利公开了移动式水准，主要由移动车、水准尺、安装条、连接座、升降气缸、锁定气缸、定位气缸等构成，通过移动车带动水准尺移动，方便移动，节省人力。

该技术方案中，在测量车位置固定后，通过气缸进行位置调整，仅能在水平的一个方位上进行调整，而若需调整其他方位，则必须移动已经固定的测量车，使用较为不便，且通过气缸调整，其误差较大，影响测量结果，同时，该技术方案需要设置多个气缸才能完成一些列操作，操作步骤繁琐，测量效率低，而且设备的整体成本较高。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中使用不便、调整存在误差、操作繁琐、设备成本高等问题，而提出的一种水准测量车。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水准测量车，包括回字形的底座、固定块和安装块，所述固定块滑动连接在底座上表面，所述固定块上表面固定连接有若干第一杆，所述安装块与第一杆贯穿滑动连接，所述安装块内侧壁通过轴承转动连接有第二杆，所述第二杆固定连接有水准尺，所述水准尺下表面固定连接有配重块，所述配重块内开设有空腔，所述空腔内底壁固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离空腔内底壁的一端固定连接有第一滑块，所述空腔内侧壁嵌设有压力传感器，所述安装块下表面通过线缆连接有永磁体，所述底座上表面固定连接有两个伺服电机，所述伺服电机的输出轴均固定连接有调节螺杆，两个所述调节螺杆均螺纹连接有第二滑块，所述第二滑块侧壁通过销轴转动连接有第三杆，所述第三杆远离对应的第二滑块的一端与所述底座侧壁通过销轴转动连接，两个所述第三杆的交叉处通过销轴转动连接。

进一步，所述底座下表面设置有若干万向轮，所述底座上表面固定连接有推手，所述永磁体下表面固定连接有销钉，所述底座上表面固定连接有板件II，所述调节螺杆远离对应的伺服电机的一端与板件II侧壁通过轴承转动连接。

进一步，所述底座上表面设置有用于测量车固定的定位机构，所述定位机构包括两个电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定连接有板件III，所述板件III下表面固定连接有定位销。

进一步，所述底座上设置有用于水准尺固定的固定机构，所述固定机构包括两个截面为开口朝上凹字形的箱体，所述箱体与底座上表面固定连接，所述箱体内密封滑动套接有活塞板，所述板件III延伸至对应的箱体内并与对应的所述活塞板上表面固定连接，两个所述箱体相对一侧的侧壁均贯穿固定连接有管件，所述安装块相对的两个内侧壁均开设有滑动槽，所述滑动槽内密封滑动套接有第三滑块，所述安装块侧壁贯穿固定连接有两个软管，所述软管一端贯穿延伸至对应的滑动槽内，另一端与对应的所述管件固定连接，两个所述第三滑块相对一侧的侧壁均固定连接有弧形板，所述第三滑块与对应的所述活塞板之间填充有液压油。

进一步，所述安装块上设置有用于水准尺向下移动的移动机构，所述移动机构包括两个固定筒，两个所述固定筒与安装块贯穿固定连接并延伸至对应的所述滑动槽内，所述固定筒位于安装块内的一端设置有泄压阀，所述固定筒内密封滑动套接有顶柱，对应的两个所述第一杆上表面共同固定连接有板件I，所述顶柱顶端与对应的板件I下表面相抵，所述安装块与底座之间固定连接有若干第一弹簧。

进一步，所述配重块为大理石材质制成，所述第一滑块为铁磁性材质制成。

进一步，两个所述弧形板的圆心均位于两个弧形板之间，两个所述弧形板相对一侧的侧壁均固定连接有橡胶垫。

进一步，所述固定筒内侧壁开设有若干限位槽，所述限位槽内密封滑动连接有第四滑块，所述第四滑块共同与顶柱侧壁固定连接。

本发明具有以下优点：

1、通过两组伺服电机、调节螺杆、第二滑块、第三杆的设置，从而使得控制两个伺服电机同向正反转以及不同向正反转，即可对水准尺的位置进行多向调节，相较于现有技术通过气缸只能一个方向进行调节，避免了将水准尺对准标定点时移动测量车进行调节，使用更加方便；

2、通过第一滑块磁力受到永磁体磁力的分力对压力传感器的挤压，从而感知水准尺与标定点之间的距离，再通过伺服电机进行精密调节，从而避免了人工肉眼观测调节时产生的误差，从而避免了水准尺与标定点之间存在误差影响测量结果；

3、电动伸缩杆缩回使得定位销销入地面将水准车位置固定的同时，弧形板即可先将水准尺位置锁定，而后顶柱伸出使得水准尺下降，从而使得仅需要操作一个电动伸缩杆即可完成所有步骤，相较于现有技术需要多次操作不同气缸，其操作步骤更加简单，从而使得测量效率更高；

4、水准尺向下移动带动配重块向下移动的同时，由于重力，配重块始终保持竖直状态，当与永磁体接触时，通过压力对永磁体进行校正，从而使得永磁体也保持竖直状态，省略了对永磁体竖直状态的校正过程，使得测量车的操作更加便捷；

5、本发明仅需要设置一个电动伸缩杆与两个伺服电机即可完成操作，相较于现有技术需要设置至少八个气缸才能完成一些列操作，使得设备的结构更加紧凑，且大大降低了设备的制造成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种水准测量车的结构示意图；

图2为图1中的局部放大图；

图3为图1中的A处放大图；

图4为图1中的B处放大图；

图5为图1中的C-C处剖面图；

图6为本发明提出的一种水准测量车的俯视图。

具体实施方式

参照图1-6，一种水准测量车，包括回字形的底座1、固定块2和安装块3，固定块2滑动连接在底座1上表面，固定块2上表面固定连接有若干第一杆201，如图6所示，第一杆201对称设置有四个，从而保证安装块3的平稳升降，安装块3与第一杆201贯穿滑动连接，安装块3内侧壁通过轴承转动连接有第二杆301，第二杆301固定连接有水准尺302，水准尺302下表面固定连接有配重块303，配重块303的中心线与水准尺302的中心线重合，通过配重块303的重力，在测量车静止时，使得配重块303带动水准尺302始终保持竖直状态，从而避免地面倾斜时，水准尺302与测量车一同倾斜，影响测量结果，配重块303内开设有空腔304，空腔304内底壁固定连接有第二弹簧307，第二弹簧307远离空腔304内底壁的一端固定连接有第一滑块305，空腔304与第一滑块305的截面均为正方形，空腔304内侧壁嵌设有压力传感器306，压力传感器306位于空腔304的四个内侧壁上均嵌设有一个，且第一滑块305的四个侧壁均与对应的压力传感器306接触，安装块3下表面通过线缆连接有永磁体308，将永磁体308固定在标定点处，若配重块303不与永磁体308正对时，即水准尺302没有与标定点对齐时，永磁体308对第一滑块305的磁吸引力必定存在水平方向上的分力，从而使得第一滑块305上的分力对压力传感器306产生压力，通过压力传感器306感知其偏离位置，而若水准尺302与标定点对齐时，此时永磁体308对第一滑块305的磁吸引力竖直向下，此时第一滑块305压缩第二弹簧307，从而使得其侧壁与压力传感器306脱离，不会对压力传感器306产生压力，底座1上表面固定连接有两个伺服电机4，两个伺服电机4与四个压力传感器306共同与PLC控制电路连接，从而通过PLC控制器根据压力传感器306传递的信息控制两个伺服电机4转动，伺服电机4的输出轴均固定连接有调节螺杆402，两个调节螺杆402均螺纹连接有第二滑块403，第二滑块403侧壁通过销轴转动连接有第三杆404，第三杆404远离对应的第二滑块403的一端与底座1侧壁通过销轴转动连接，两个第三杆404的交叉处通过销轴转动连接，通过两个伺服电机4与两个调节螺杆402的设置，且两个调节螺杆402的螺纹旋向一致，即可对水准尺302进行多方位调节，图6中，若两个伺服电机4带动两个调节螺杆402朝相同的方向正反转时，此时两个第二滑块403共同向左或向右移动，从而可以调节水准尺302位于图6中的左右位置，而当两个伺服电机4带动两个调节螺杆402朝不同的方向正反转时，此时两个第二滑块403或相互靠近或相互远离，从而通过调节两个第三杆404之间的夹角，从而调节水准尺302位于图6中的上下位置，从而使得水准尺302可以四向调节，不需要移动测量车，使用更加方便，且配合压力传感器306，可以更加精确的调节，从而避免肉眼观察人工调节存在的误差。

特别的，调节螺杆402的螺纹升角小于调节螺杆402与第二滑块403组成螺旋副的当量摩擦角，从而使得调节螺杆402与第二滑块403之间的螺纹连接实现自锁，从而避免螺纹连接处出现晃动，使得水准尺302出现晃动，影响测量结果。

配重块303为大理石材质制成，大理石材质的配重块303不仅具有较大的重力，从而保持水准尺302的竖直状态，同时其还不会被磁化，从而避免了其对永磁体308与第一滑块305之间的磁力产生影响，第一滑块305为铁磁性材质制成，铁磁性材质的第一滑块305会受到永磁体308对其的吸引力，并通过磁吸引力的分力来感知水准尺302位置，并对其调节。

底座1下表面设置有若干万向轮102，万向轮102使得测量车的位置更加方便调节，底座1上表面固定连接有推手101，推手101表面雕刻有防滑纹路，永磁体308下表面固定连接有销钉309，通过销钉309可以将永磁体308固定在标定点处，底座1上表面固定连接有板件II401，调节螺杆402远离对应的伺服电机4的一端与板件II401侧壁通过轴承转动连接。

参照图1，底座1上表面设置有用于测量车固定的定位机构，定位机构包括两个电动伸缩杆5，电动伸缩杆5的输出端固定连接有板件III501，板件III501的截面为L形，其水平段的下表面焊接有定位销502，其竖直段的下表面延伸至箱体6内并与活塞板601上表面固定连接，从而使得电动伸缩杆5在带动定位销502向下运动将测量车固定的同时，还会通过板件III501带动活塞板601向下运动，板件III501下表面固定连接有定位销502。

参照图1，底座1上设置有用于水准尺302固定的固定机构，固定机构包括两个截面为开口朝上凹字形的箱体6，箱体6与底座1上表面固定连接，箱体6内密封滑动套接有活塞板601，板件III501延伸至对应的箱体6内并与对应的活塞板601上表面固定连接，两个箱体6相对一侧的侧壁均贯穿固定连接有管件602，安装块3相对的两个内侧壁均开设有滑动槽604，滑动槽604内密封滑动套接有第三滑块605，安装块3侧壁贯穿固定连接有两个软管603，软管603一端贯穿延伸至对应的滑动槽604内，另一端与对应的管件602固定连接，通过软管603的设置，使得安装块3在上下运动的同时，还可以保证滑动槽604与箱体6的连通，两个第三滑块605相对一侧的侧壁均固定连接有弧形板606，第三滑块605与对应的活塞板601之间填充有液压油，即滑动槽604、软管603、管件602与箱体6内均填充有液压油，在板件III501带动活塞板601向下移动时，会将液压油通过管件602和软管603泵入滑动槽604，从而使得第三滑块605带动弧形板606滑出，而当测量车静止时，在配重块303的重力作用下，水准尺302始终保持竖直状态，从而使得此时弧形板606挤压第二杆301，从而将水准尺302锁定。

两个弧形板606的圆心均位于两个弧形板606之间，即弧形板606为内弧，且其内侧壁可以与第二杆301侧壁完全贴合，从而使得弧形板606可以更好的与第二杆301的表面相贴合，从而产生压力将第二杆301锁定，两个弧形板606相对一侧的侧壁均固定连接有橡胶垫，橡胶垫可以增加弧形板606与第二杆301之间的摩擦力，避免打滑的现象出现，同时可以避免挤压力过大，导致第二杆301的损坏。

参照图2、图4与图6，安装块3上设置有用于水准尺302向下移动的移动机构，移动机构包括两个固定筒7，两个固定筒7与安装块3贯穿固定连接并延伸至对应的滑动槽604内，固定筒7位于安装块3内的一端设置有泄压阀702，泄压阀702可以在压力达到一定值时，自动打开，泄压阀702的设置保证弧形板606对第二杆301具有一定挤压力，才会进行下一步，使得水准尺302向下运动，从而避免水准尺302在向下运动过程中，由于挤压力不足出现位置偏移，固定筒7内密封滑动套接有顶柱701，对应的两个第一杆201上表面共同固定连接有板件I202，如图6所示，与对应的箱体6靠近的两个第一杆201上端共同焊接有板件I202，顶柱701顶端与对应的板件I202下表面相抵，安装块3与底座1之间固定连接有若干第一弹簧203，当弧形板606对第二杆301具有一定压力后，泄压阀702打开，液压油进入固定筒7内，从而使得顶柱701滑出固定筒7，从而使得安装块3向下运动，使得水准尺302与标定点靠近，同时，水准尺302向下运动时，配重块303已经处于竖直状态，此时配重块303下降与永磁体308接触时，会在压力下使得永磁体308带动销钉309销入地面固定，同时，还会对永磁体308进行校正，使其也处在竖直状态，不要人工校正，保证调整的精准性，且仅需要通过一个电动伸缩杆5即可完成测量车的固定、水准尺302的锁定以及水准尺302移动与标定点靠近的多个步骤，不仅大大缩短了操作时间，简化了操作流程，同时使得测量车的结构更加紧凑，制造成本大大降低。

固定筒7内侧壁开设有若干限位槽703，限位槽703内密封滑动连接有第四滑块704，第四滑块704共同与顶柱701侧壁固定连接，通过限位槽703与第四滑块704的配合对顶柱701进行限位，从而避免了顶柱701过度滑动导致滑出固定筒7。

本发明的测量车在使用时，首先确定标定点，并将测量车通过万向轮102推动至标定点附近，而后将测量车静止，并将永磁体308通过销钉309准确的插入标定点，不需要插入很深，使得永磁体308可以直立即可，此时在配重块303的重力下，水准尺302保持竖直状态，操纵电动伸缩杆5缩回，从而使得电动伸缩杆5带动板件III501向下运动，从而使得板件III501带动定位销502向下运动，插入土壤内，将测量车的位置固定；

与此同时，板件III501向下运动还会带动活塞板601向下运动，从而先将箱体6内的液压油通过管件602和软管603压入滑动槽604内，从而使得滑动槽604内的液压油增加，将第三滑块605顶出滑动槽604，从而使得两个第三滑块605相互靠近，带动两个弧形板606相互靠近，并逐渐靠近第二杆301，直至两个弧形板606与第二杆301接触，液压油继续泵入滑动槽604，弧形板606对第二杆301产生压力，并通过该压力将第二杆301锁定，避免其发生旋转，改变水准尺302位置；

随着液压油继续泵入滑动槽604，此时弧形板606无法再移动，滑动槽604内的压力不断增大，直至增大至泄压阀702的临界值，泄压阀702打开，液压油泵入固定筒7内，从而通过液压油的压力，使得顶柱701滑出固定筒7，并通过顶柱701与板件I202相抵，使得安装块3向下运动，从而使得安装块3带动水准尺302向下运动，使得水准尺302进一步靠近标定点，同时，配重块303与永磁体308接触，通过压力将永磁体308下表面的销钉309进一步插入土壤内，且还会对永磁体308进行校正，使得永磁体308保持竖直状态；

水准尺302向下运动后，永磁体308与配重块303接触，此时若水准尺302与标定点存在偏差时，此时，永磁体308对于第一滑块305的磁吸引力不足以使得第一滑块305克服弹簧压力，与压力传感器306脱离，且永磁体308与第一滑块305不是正对，其对第一滑块305的磁力并不是竖直向下，此时第一滑块305所受的磁力在水平方向必定存在分力，该分力使得第一滑块305对空腔304内侧壁的压力传感器306产生压力，参照此时的图1与图3，若此时第一滑块305对左右两侧的压力传感器306存在压力，此时水准尺302必定在左右方向上存在偏差，通过PLC控制电力对压力传感器306数值的运算，得出伺服电机4所需转动的圈数，驱动两个伺服电机4带动两个调节螺杆402转动，一个以逆时针转动、另一个以顺时针转动或者一个以顺时针转动、另一个以逆时针转动，从而使得两个第二滑块403相向而行或相悖而行，从而使得第三杆404之间的角度发生改变，从而推动或拉回固定块2，从而改变水准尺302左右方向位置，直至左右两个侧壁的压力传感器306没有压力为止；

同理，当空腔304的前后侧壁的压力传感器306存在压力时，此时水准尺302必定在前后方向上存在偏差，通过PLC控制电力对压力传感器数值306的运算，得出伺服电机4所需转动的圈数，驱动两个伺服电机4带动两个调节螺杆402转动，使得两个伺服电机4带动调节螺杆402同时顺时针转动或同时逆时针转动，从而使得两个第二滑块403同时向前运动或同时向后运动，带动固定块2向前或向后运动，从而调节水准尺302的前后位置，直至前后两侧侧壁的压力传感器306均不存在压力时；

当调节至水准尺302与标定点正对时，此时永磁体308与第一滑块305正对，其对第一滑块305的磁吸引力竖直向下，从而使得第一滑块305受到的磁力足以克服第二弹簧307弹力，使得第一滑块305与压力传感器306脱离，此时四个压力传感器306均不受压力，即证明水准尺302与标定点完全重合，可以开始测量；

测量完成后，使得电动伸缩杆5伸出，将定位销502拔出土壤，同时，活塞板601向上运动，将泵入滑动槽604与固定筒7内的液压油抽回箱体6内，此时安装块3在第一弹簧203的弹力下复位，同时第三滑块605带动弧形板606复位，将销钉309拔出，再通过万向轮102将测量车移动至下一测量点即可。

Claims (8)

1.一种水准测量车，包括回字形的底座（1）、固定块（2）和安装块（3），其特征在于，所述固定块（2）滑动连接在底座（1）上表面，所述固定块（2）上表面固定连接有若干第一杆（201），所述安装块（3）与第一杆（201）贯穿滑动连接，所述安装块（3）内侧壁通过轴承转动连接有第二杆（301），所述第二杆（301）固定连接有水准尺（302），所述水准尺（302）下表面固定连接有配重块（303），所述配重块（303）内开设有空腔（304），所述空腔（304）内底壁固定连接有第二弹簧（307），所述第二弹簧（307）远离空腔（304）内底壁的一端固定连接有第一滑块（305），所述第一滑块（305）为铁磁性材质制成，所述空腔（304）内侧壁嵌设有压力传感器（306），所述安装块（3）下表面通过线缆连接有永磁体（308），所述永磁体（308）与第一滑块（305）之间存在磁吸引力，所述底座（1）上表面固定连接有两个伺服电机（4），所述伺服电机（4）的输出轴均固定连接有调节螺杆（402），两个所述调节螺杆（402）均螺纹连接有第二滑块（403），所述第二滑块（403）侧壁通过销轴转动连接有第三杆（404），所述第三杆（404）远离对应的第二滑块（403）的一端与所述底座（1）侧壁通过销轴转动连接，两个所述第三杆（404）的交叉处通过销轴转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种水准测量车，其特征在于，所述底座（1）下表面设置有若干万向轮（102），所述底座（1）上表面固定连接有推手（101），所述永磁体（308）下表面固定连接有销钉（309），所述底座（1）上表面固定连接有板件II（401），所述调节螺杆（402）远离对应的伺服电机（4）的一端与板件II（401）侧壁通过轴承转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种水准测量车，其特征在于，所述底座（1）上表面设置有用于测量车固定的定位机构，所述定位机构包括两个电动伸缩杆（5），所述电动伸缩杆（5）的输出端固定连接有板件III（501），所述板件III（501）下表面固定连接有定位销（502）。

4.根据权利要求3所述的一种水准测量车，其特征在于，所述底座（1）上设置有用于水准尺（302）固定的固定机构，所述固定机构包括两个截面为开口朝上凹字形的箱体（6），所述箱体（6）与底座（1）上表面固定连接，所述箱体（6）内密封滑动套接有活塞板（601），所述板件III（501）延伸至对应的箱体（6）内并与对应的所述活塞板（601）上表面固定连接，两个所述箱体（6）相对一侧的侧壁均贯穿固定连接有管件（602），所述安装块（3）相对的两个内侧壁均开设有滑动槽（604），所述滑动槽（604）内密封滑动套接有第三滑块（605），所述安装块（3）侧壁贯穿固定连接有两个软管（603），所述软管（603）一端贯穿延伸至对应的滑动槽（604）内，另一端与对应的所述管件（602）固定连接，两个所述第三滑块（605）相对一侧的侧壁均固定连接有弧形板（606），所述第三滑块（605）与对应的所述活塞板（601）之间填充有液压油。

5.根据权利要求4所述的一种水准测量车，其特征在于，所述安装块（3）上设置有用于水准尺（302）向下移动的移动机构，所述移动机构包括两个固定筒（7），两个所述固定筒（7）与安装块（3）贯穿固定连接并延伸至对应的所述滑动槽（604）内，所述固定筒（7）位于安装块（3）内的一端设置有泄压阀（702），所述固定筒（7）内密封滑动套接有顶柱（701），对应的两个所述第一杆（201）上表面共同固定连接有板件I（202），所述顶柱（701）顶端与对应的板件I（202）下表面相抵，所述安装块（3）与底座（1）之间固定连接有若干第一弹簧（203）。

6.根据权利要求1所述的一种水准测量车，其特征在于，所述配重块（303）为大理石材质制成。

7.根据权利要求4所述的一种水准测量车，其特征在于，两个所述弧形板（606）的圆心均位于两个弧形板（606）之间，两个所述弧形板（606）相对一侧的侧壁均固定连接有橡胶垫。

8.根据权利要求5所述的一种水准测量车，其特征在于，所述固定筒（7）内侧壁开设有若干限位槽（703），所述限位槽（703）内密封滑动连接有第四滑块（704），所述第四滑块（704）共同与顶柱（701）侧壁固定连接。

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