CN116293340B - 一种充气式支撑的土地勘测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土地勘测技术领域，尤其涉及一种充气式支撑的土地勘测器。本发明提供一种方便携带的充气式支撑的土地勘测器。一种充气式支撑的土地勘测器，包括有底座、支腿和支撑杆等，底座上安装有可转动打开的三组支腿，支撑杆滑动安装在底座上，支撑杆和底座紧密接触，支撑杆顶端固定连接有勘测仪，所述支腿为气动伸缩杆，支撑杆上连接有用于为气动伸缩杆充气的充气机构，充气机构和支腿之间连接并连通有第一软管，所述充气机构包括有气囊和挡板。本发明采用充气式支撑的三脚架支腿设计，能够方便快捷地通过充气对支腿长度进行调节，采用气动伸缩杆的方式，不仅能够减小支腿重量，还能够方便地放气使支腿收缩减小体积，方便使用和携带。

Description

一种充气式支撑的土地勘测器

技术领域

本发明涉及土地勘测技术领域，尤其涉及一种充气式支撑的土地勘测器。

背景技术

通过对土地资源的勘查，可以对未开垦的区域进行合理的开发利用，提高土地资源的利用效率。在土地勘测的过程中，会用到包括全站仪在内的多种用于测量角度、距离和高差等的测绘仪器，这些仪器在使用时大多需要将仪器固定架设在三脚架上，三脚架为仪器提供支撑并辅助使其保持平衡。

专利公开号CN113819895A公开了一种工程测量水准仪支撑装置，包括安装座，还包括：连接在安装座上的三组腿支撑机构，所述腿支撑机构包括转动连接在安装座上的螺杆升降组件以及连接在螺杆升降组件上的齿轮驱动组件；连接在安装座上的水平检测机构，所述水平检测机构包括连接在安装座一侧的重锤组件以及连接在重锤组件上的水平调整组件；连接在水平检测机构上的张开机构，所述张开机构用于驱动三组腿支撑机构进行张开。该装置通过水平检测机构的设置对水平面进行检测，并通过腿支撑机构的控制，调整三组腿支撑机构的高度，从而对安装座的水平度进行调整，实现了对装置水平度的自动调节，无需人工手动调整。

在实际勘测时，人员需要携带装置在不同测站之间移动，在移动时，需要将仪器从三脚架上卸下，装入专门的仪器箱或转运箱进行保护，而三脚架则大多直接拿在手上进行携带。上述工程测量水准仪支撑装置虽然能够自动调整支撑腿长度来达到将安装座调节至水平状态的效果，但装置整体的体积较大，且支撑腿和安装座上存在光学精密零件，在缺乏保护的情况下移动特别容易损坏，携带十分不便，导致其更多地只能在外部环境良好的情况下使用，适用范围较为局限且实用性不强，因此，有必要设计一种方便携带的充气式支撑的土地勘测器。

发明内容

为了克服现有土地勘测设备体积较大，三脚架不便携带，导致勘测人员在更换位置进行移动时，需要耗费大量的时间和力气，导致土地勘测效率有限的缺点，本发明提供一种方便携带的充气式支撑的土地勘测器。

本发明的技术实施方案为：一种充气式支撑的土地勘测器，包括有底座、支腿、支撑杆和勘测仪，底座上安装有可转动打开的三组支腿，支撑杆滑动安装在底座上，支撑杆和底座紧密接触，支撑杆顶端固定连接有勘测仪，所述支腿为气动伸缩杆，支撑杆上连接有用于为气动伸缩杆充气的充气机构，充气机构和支腿之间连接并连通有第一软管，所述充气机构包括有气囊和挡板，气囊受压向第一软管内充气，气囊上设有单向进气口和出气口，气囊侧壁上转动安装有挡板，挡板位于出气口外侧，挡板上开有圆孔，挡板旋转可使圆孔与出气口对齐形成通道。

进一步说明，还包括有用于使支腿张开的展开机构，所述展开机构包括有环形架、连接杆、U型杆和导向架，环形架套接在支撑杆上，环形架上固定连接有三组连接杆，连接杆末端连接有U型杆，所述U型杆转动安装在底座上，支腿侧面安装有导向架，U型杆穿过导向架将支腿环绕在内，U型杆上开有腰型槽，连接杆伸入所述腰型槽内。

进一步说明，还包括有用于限制支撑杆滑动的限位机构，所述限位机构包括有限位块和第一弹性件，底座上安装有限位块，限位块和环形架之间连接有第一弹性件。

进一步说明，所述限位机构还包括有卡块和第二弹性件，底座底侧设有可横向滑动的卡块，支撑杆侧面开有与所述卡块配合的卡槽，卡块和底座之间连接有第二弹性件，卡块在第二弹性件作用下向内侧压进与支撑杆紧密接触。

进一步说明，还包括有用于控制卡块脱离的脱扣机构，所述脱扣机构包括有第一活塞缸、推板、气管、第二活塞缸和压块，第一活塞缸固定安装在底座底侧，第一活塞缸的活塞杆部连接有推板，推板与卡块固定连接，第二活塞缸固定安装在支腿的伸缩段上，第一活塞缸和第二活塞缸之间连接并连通有气管，支腿末端的伸缩段上固定连接有压块，压块向外侧延伸至与第二活塞缸同轴位置，支腿上的伸缩段收缩时压块与第二活塞缸的活塞杆部接触。

进一步说明，还包括有用于停止充气的终止机构，所述终止机构包括有第一腔体、第二腔体和活动套筒，支腿中部设有第一腔体，支腿根部设有第二腔体，第一软管与第二腔体连通，支腿上滑动连接有活动套筒，活动套筒两端分别位于第一腔体和第二腔体内，活动套筒一端有环状凸起与第一腔体贴合，另一端与第二腔体内壁贴合，活动套筒向支腿根部移动时将第二腔体闭合。

进一步说明，所述终止机构还包括有第二软管、触发杆和第三弹性件，支腿末端的伸缩段和第一腔体之间连接并连通有第二软管，支腿末端的伸缩段内设有可相对滑动的触发杆，触发杆和支腿之间连接有第三弹性件，触发杆根部与支腿的伸缩段内壁紧密贴合，触发杆受力压回至支腿的伸缩段内时，推动支腿的伸缩段内的气体沿第二软管移动至第一腔体内。

进一步说明，还包括有用于增大接触面积的抓地机构，所述抓地机构包括有扣爪、扭簧和楔形块，支腿的伸缩段末端转动安装有扣爪，扣爪和支腿末端之间连接有扭簧，扣爪在扭簧作用下与支腿保持固定角度，扣爪底部设有向下凸出的楔形块。

本发明的有益效果为：1、本发明采用充气式支撑的三脚架支腿设计，能够方便快捷地通过充气对支腿长度进行调节，而无需来回旋转支腿上的调节螺旋，通过支腿采用气动伸缩杆的方式，不仅能够减小支腿重量，也可以通过气体施加压力增强支腿与地面的接触，还能够方便地放气使支腿收缩减小体积，方便使用和携带；

2、本发明通过展开机构中的连接杆、U型杆和导向架等零部件的配合，能够方便快捷地将三组支腿同步转动张开，且在平地使用时能够保持三组支腿的角度统一，减少装置调整校对的时间，提高勘测效率；

3、本发明设置有限位机构，通过卡块压入卡槽内对支撑杆进行卡位锁紧固定，避免支撑杆随意滑动影响勘测结果，同时通过弹性件的复位作用，达到了解除锁紧的同时将支腿自动收起的效果；

4、本发明通过脱扣机构中两个活塞杆的配合，能够简单方便地实现卡块随放气操作自行脱离的目的，进一步减少人工手动操作，方便装置的快速收起；

5、本发明的终止机构采用双腔体的结构设计，使得支腿末端与实体发生接触后，能够自动停止向该组支腿充气，进而实现不同支腿长度的自适应调节。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的局部放大图。

图3为本发明充气机构的立体结构示意图。

图4为本发明气囊的立体结构示意图。

图5为本发明展开机构的立体结构示意图。

图6为本发明限位块的立体结构示意图。

图7为本发明限位机构的立体结构示意图。

图8为本发明脱扣机构的立体结构示意图。

图9为本发明终止机构的立体结构示意图。

图10为本发明A处的放大图。

图11为本发明抓地机构的立体结构示意图。

以上附图中：1：底座，2：支腿，3：支撑杆，4：勘测仪，5：充气机构，51：气囊，52：单向进气口，53：出气口，54：挡板，55：圆孔，6：第一软管，7：展开机构，71：环形架，72：连接杆，73：U型杆，74：导向架，75：腰型槽，8：限位机构，81：限位块，82：第一弹性件，83：卡块，84：第二弹性件，85：卡槽，9：脱扣机构，91：第一活塞缸，92：推板，93：气管，94：第二活塞缸，95：压块，10：终止机构，101：第一腔体，102：第二腔体，103：活动套筒，104：第二软管，105：触发杆，106：第三弹性件，11：抓地机构，111：扣爪，112：楔形块，113：扭簧。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了本发明当前优选的实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本发明的范围充分地传达给技术人员。

实施例1

一种充气式支撑的土地勘测器，如图1-图4所示，包括有底座1、支腿2、支撑杆3和勘测仪4，底座1上铰接有可转动打开的三组支腿2，支撑杆3滑动安装在底座1上，支撑杆3和底座1紧密接触，二者之间的摩擦力足以使支撑杆3在仅有自身和仪器重力作用下保持静止，支撑杆3顶端通过带有螺旋的连接螺栓固定连接有勘测仪4，所述支腿2为共有三节伸缩段的多节气动伸缩杆，支撑杆3上连接有用于为气动伸缩杆充气的充气机构5，充气机构5和支腿2之间连接并连通有第一软管6，所述充气机构5包括有气囊51和挡板54，气囊51通过螺栓固定连接在支撑杆3侧面，气囊51由外部的保护壳、囊体和筒型的按压键三部分组成，气囊51受压向第一软管6内充气，气囊51上设有单向进气口52和出气口53，气囊51侧壁上通过螺纹配合转动安装有圆形挡板54，圆形挡板54将出气口53闭合，挡板54外侧同轴连接有旋钮，挡板54位于出气口53外侧，挡板54上开有与出气口53大小一致的圆孔55，挡板54旋转可使圆孔55与出气口53对齐形成出气通道。

在使用测绘仪器进行土地勘测时，先将三组支腿2从收起状态转动打开至恰当角度，勘测仪4通过连接螺旋固定在支撑杆3顶部，通过挤压与气囊51连接的筒键，使气体从单向进气口52内吸入气囊51内并压送至第一软管6内，气体经第一软管6流入支腿2的气动伸缩杆的缸体部分，施加压力推动支腿2的伸缩段伸长至一定长度，随后调整支腿2位置使勘测仪4大体水平，继续按压气囊51一定次数，使支腿2的伸缩段保持伸出并提供向下的压力，在不增加装置重量的前提下，有效地增强支腿2与地面之间的接触，随后可控制支撑杆3相对底座1上下滑动小段距离，进一步调整仪器高度至观测位置，再对勘测仪4进行粗平、细平等校准操作并进行勘测即可。

在勘测完成后，先将勘测仪4从支撑杆3顶部卸下，随后旋转挡板54表面的旋钮，带动挡板54转动至圆孔55与出气口53对齐，支腿2内的气体经第一软管6从出气口53处流出，完成泄压放气，旋转支腿2使其重新转动至向上的收起状态，支腿2的伸缩段在重力作用下收缩落回支腿2内部，减小装置整体的体积，在移动距离较近的情况下，也可不将勘测仪4取下，抱住底座1使仪器保持垂直放置即可。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图5所示，还包括有用于使支腿2张开的展开机构7，所述展开机构7包括有环形架71、连接杆72、U型杆73和导向架74，环形架71套接在支撑杆3上，且二者共同运动，环形架71上通过螺栓固定安装有有三组“几”字型连接杆72，连接杆72位置与支腿2相对应，连接杆72末端连接有U型杆73，所述U型杆73通过转轴转动安装在底座1上，支腿2侧面焊接有导向架74，导向架74上开有与支腿2平行的通槽，U型杆73穿过导向架74的通槽将支腿2环绕在内，U型杆73上开有腰型槽75，连接杆72伸入所述腰型槽75内，连接杆72下移可带动U型杆73向外侧转动将支腿2打开。

当需要将充气式支撑的支腿2转动打开时，向下按压环形架71，使环形架71上的连接杆72竖直向下移动，腰型槽75内的连接杆72推动U型杆73向外转动，并通过导向架74带动三组支腿2共同旋转至打开状态，且保持在同一角度，省去将支腿2依次转动打开的操作，且在平地环境中，一同打开的支腿2角度不需要额外调节统一，进一步提高勘测效率。

如图6所示，还包括有用于限制支撑杆3滑动的限位机构8，所述限位机构8包括有限位块81和第一弹性件82，底座1上焊接有圆柱管形的限位块81，限位块81顶部与环形架71之间存在一定距离，限位块81和环形架71之间连接有第一弹性件82，第一弹性件82采用不锈钢压缩弹簧。

如图7所示，所述限位机构8还包括有卡块83和第二弹性件84，底座1底侧设有向下伸出的导向板，导向板上滑动安装有可横向滑动的L型卡块83，支撑杆3侧面开有与所述卡块83配合的卡槽85，卡块83前端可伸入卡槽85内实现对支撑杆3的固定，卡块83和底座1之间连接有第二弹性件84，第二弹性件84采用不锈钢压缩弹簧，卡块83在第二弹性件84作用下向内侧压进与支撑杆3紧密接触。

在环形架71下压带动支腿2转动打开时，限位块81上的第一弹性件82受力压缩，环形架71下移一定距离后无法继续下落，进而达到阻止支撑杆3下滑过深的目的，当下压支撑杆3使支撑杆3下移至卡槽85与卡块83对齐时，卡块83在第二弹性件84复位作用下向内侧压进伸入卡槽85内，实现对支撑杆3的连接固定，而在需要将支腿2收起时，拉动卡块83使其从卡槽85内脱离，环形架71在第一弹性件82的复位作用下自行向上升起，带动连接杆72拉动U型杆73使支腿2转动收起，进而实现支腿2的自动收起。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图8所示，还包括有用于控制卡块83脱离的脱扣机构9，所述脱扣机构9包括有第一活塞缸91、推板92、气管93、第二活塞缸94和压块95，第一活塞缸91通过螺栓固定安装在底座1底侧，第一活塞缸91的活塞杆部通过固定胶连接有推板92，推板92与卡块83通过螺丝固定连接，推板92可带动卡块83共同移动，第二活塞缸94通过螺栓固定安装在支腿2的伸缩段上，第一活塞缸91和第二活塞缸94之间连接并连通有气管93，第一活塞缸91和第二活塞缸94连通形成的腔室内充有气体，二者的活塞杆部同步移动，支腿2末端的伸缩段上套接有梨形压块95，压块95向外侧延伸至与第二活塞缸94同轴位置，支腿2上的伸缩段收缩时压块95与第二活塞缸94的活塞杆部接触，进而推动第二活塞缸94的活塞杆部移动。

在勘测完成需要将支腿2收起时，旋转挡板54使气囊51的出气口53与圆孔55对齐进行放气，支腿2末端的伸缩段收起，带动压块95向支腿2根部移动，压块95向第二活塞缸94的活塞杆部施加压力，推动其活塞移动使缸体内的气体沿气管93流动至第一活塞缸91，进而推动第一活塞缸91的活塞杆部外移，推动推板92将卡块83向外侧带离，使卡块83随放气操作同步自行脱离卡槽85，解除对支撑杆3的限位锁定，方便环形架71自动升起将支腿2收回。

如图9和图10所示，还包括有用于停止充气的终止机构10，所述终止机构10包括有第一腔体101、第二腔体102和活动套筒103，支腿2中部设有第一腔体101，支腿2根部设有第二腔体102，第一软管6与第二腔体102连通，支腿2上滑动连接有活动套筒103，活动套筒103两端分别位于第一腔体101和第二腔体102内，活动套筒103一端有环状凸起与第一腔体101贴合，环状凸起位于第一腔体101的中部，另一端与第二腔体102内壁贴合，活动套筒103向支腿2根部移动时将第二腔体102闭合，阻止第一软管6内的气体流入第二腔体102内，所述终止机构10还包括有第二软管104、触发杆105和第三弹性件106，支腿2末端的伸缩段和第一腔体101之间通过接头连接并连通有第二软管104，第一腔体101的连接口位于活动套筒103的上方，支腿2末端的伸缩段内活动安装有可相对滑动的触发杆105，触发杆105包括有直径较小的杆部和直径与支腿2末端的伸缩段内径一致的帽部，触发杆105和支腿2之间连接有第三弹性件106，第三弹性件106采用不锈钢压缩弹簧或弹性橡胶套筒，触发杆105根部与支腿2的伸缩段内壁紧密贴合，触发杆105受力压回至支腿2的伸缩段内时，推动支腿2的伸缩段内的气体沿第二软管104移动至第一腔体101内，进而施加压力推动活动套筒103移动。

在将支腿2转动打开后，由于工作环境不同，测绘点处可能存在高度差，此时需要将三组支腿2调整至不同长度以提供平稳支撑，将三组支腿2调整至合适角度，随后按压气囊51施加压力使支腿2的伸缩段向外伸出，当支腿2末端的触发杆105与实体进行接触后，实体将触发杆105压回支腿2的伸缩段内，第三弹性件106受力压缩，触发杆105推动伸缩段内的气体沿第二软管104流动至第一腔体101内，并施加压力推动活动套筒103沿支腿2向下滑动，活动套筒103下移将第二腔体102内的气体沿第一软管6排出，并使第二腔体102闭合，终止向该组支腿2的充气操作，而其它支腿2的充气伸长不受影响，进而实现支腿2长度的自适应调整，而在勘测完成后支腿2末端的伸缩段与实体脱离接触，触发杆105会在第三弹性就的复位作用下重新弹出，气体重新从第一腔体101内流回伸缩段中，带动活动套筒103复位，使第一软管6与第二腔体102重新连通。

如图11所示，还包括有用于增大接触面积的抓地机构11，所述抓地机构11包括有扣爪111、扭簧113和楔形块112，支腿2的伸缩段末端转动安装有扣爪111，扣爪111底面与支腿2的末端平齐，扣爪111和支腿2末端之间连接有扭簧113，扣爪111在扭簧113作用下与支腿2保持固定角度，扣爪111底部焊接有向下凸出的楔形块112，楔形块112凸出的一角为锐角以方便插入加强固定。

当充气式支撑的气动伸缩杆支腿2转动打开后，支腿2与地面呈一定夹角，此时扣爪111在扭簧113的作用下保持转动打开，底部的楔形块112插入泥土中进一步增强固定，扣爪111与地面充分接触，通过增大接触面积的方式来增加支腿2与地面之间的摩擦，加强支腿2的抓地能力。

以上结合具体实施例描述了本发明实施例的技术原理。这些描述只是为了解释本发明实施例的原理，而不能以任何方式解释为对本发明实施例保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明实施例的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明实施例的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种充气式支撑的土地勘测器，包括有底座（1）、支腿（2）、支撑杆（3）和勘测仪（4），底座（1）上安装有可转动打开的三组支腿（2），支撑杆（3）滑动安装在底座（1）上，支撑杆（3）和底座（1）紧密接触，支撑杆（3）顶端固定连接有勘测仪（4）；

其特征是，所述支腿（2）为气动伸缩杆，支撑杆（3）上连接有用于为气动伸缩杆充气的充气机构（5），充气机构（5）和支腿（2）之间连接并连通有第一软管（6），所述充气机构（5）包括有气囊（51）和挡板（54），气囊（51）受压向第一软管（6）内充气，气囊（51）上设有单向进气口（52）和出气口（53），气囊（51）侧壁上转动安装有挡板（54），挡板（54）位于出气口（53）外侧，挡板（54）上开有圆孔（55），挡板（54）旋转可使圆孔（55）与出气口（53）对齐形成通道；

还包括有用于使支腿（2）张开的展开机构（7），所述展开机构（7）包括有环形架（71）、连接杆（72）、U型杆（73）和导向架（74），环形架（71）套接在支撑杆（3）上，环形架（71）上固定连接有三组连接杆（72），连接杆（72）末端滑动连接有U型杆（73），所述U型杆（73）转动安装在底座（1）上，支腿（2）侧面安装有导向架（74），U型杆（73）穿过导向架（74）将支腿（2）环绕在内，U型杆（73）上开有腰型槽（75），连接杆（72）伸入所述腰型槽（75）内；

还包括有用于限制支撑杆（3）滑动的限位机构（8），所述限位机构（8）包括有限位块（81）和第一弹性件（82），底座（1）上安装有限位块（81），限位块（81）和环形架（71）之间连接有第一弹性件（82）；

所述限位机构（8）还包括有卡块（83）和第二弹性件（84），底座（1）底侧设有可横向滑动的卡块（83），支撑杆（3）侧面开有与所述卡块（83）配合的卡槽（85），卡块（83）和底座（1）之间连接有第二弹性件（84），卡块（83）在第二弹性件（84）作用下向内侧压进与支撑杆（3）紧密接触。

2.按照权利要求1所述的一种充气式支撑的土地勘测器，其特征是，还包括有用于控制卡块（83）脱离的脱扣机构（9），所述脱扣机构（9）包括有第一活塞缸（91）、推板（92）、气管（93）、第二活塞缸（94）和压块（95），第一活塞缸（91）固定安装在底座（1）底侧，第一活塞缸（91）的活塞杆部连接有推板（92），推板（92）与卡块（83）固定连接，第二活塞缸（94）固定安装在支腿（2）的伸缩端上，第一活塞缸（91）和第二活塞缸（94）之间连接并连通有气管（93），支腿（2）末端的伸缩端上固定连接有压块（95），压块（95）向外侧延伸至与第二活塞缸（94）同轴位置，支腿（2）上的伸缩端收缩时压块（95）与第二活塞缸（94）的活塞杆部接触。

3.按照权利要求1所述的一种充气式支撑的土地勘测器，其特征是，还包括有用于停止充气的终止机构（10），所述终止机构（10）包括有第一腔体（101）、第二腔体（102）和活动套筒（103），支腿（2）中部设有第一腔体（101），支腿（2）根部设有第二腔体（102），第一软管（6）与第二腔体（102）连通，支腿（2）上滑动连接有活动套筒（103），活动套筒（103）两端分别位于第一腔体（101）和第二腔体（102）内，活动套筒（103）一端有环状凸起与第一腔体（101）贴合，另一端与第二腔体（102）内壁贴合，活动套筒（103）向支腿（2）根部移动时将第二腔体（102）闭合。

4.按照权利要求3所述的一种充气式支撑的土地勘测器，其特征是，所述终止机构（10）还包括有第二软管（104）、触发杆（105）和第三弹性件（106），支腿（2）末端的伸缩端和第一腔体（101）之间连接并连通有第二软管（104），支腿（2）末端的伸缩端内设有可相对滑动的触发杆（105），触发杆（105）和支腿（2）之间连接有第三弹性件（106），触发杆（105）根部与支腿（2）的伸缩端内壁紧密贴合，触发杆（105）受力压回至支腿（2）的伸缩端内时，推动支腿（2）的伸缩端内的气体沿第二软管（104）移动至第一腔体（101）内。

5.按照权利要求1所述的一种充气式支撑的土地勘测器，其特征是，还包括有用于增大接触面积的抓地机构（11），所述抓地机构（11）包括有扣爪（111）、扭簧（113）和楔形块（112），支腿（2）的伸缩端末端转动安装有扣爪（111），扣爪（111）和支腿（2）末端之间连接有扭簧（113），扣爪（111）在扭簧（113）作用下与支腿（2）保持固定角度，扣爪（111）底部设有向下凸出的楔形块（112）。