CN116928536A - 地质海洋工程勘查测绘装置 - Google Patents

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CN116928536A CN202310947914.8A CN202310947914A CN116928536A CN 116928536 A CN116928536 A CN 116928536A CN 202310947914 A CN202310947914 A CN 202310947914A CN 116928536 A CN116928536 A CN 116928536A
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毛惠庚
姜全果
李晓明
高腾飞
丛文萍
曹发伟
许传新
刘扬胜
刘昊
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Abstract

本发明涉及地质勘查领域，具体涉及地质海洋工程勘查测绘装置；包括测绘仪、支撑板、调节板和中位杆；所述支撑板顶部与测绘仪转动连接，所述支撑板和调节板之间设有用于水平判断的水平测量机构以及两个用于调节测绘仪角度的水平调节机构，两个所述水平调节机构的角度垂直；所述调节板的底部设有控制箱体，所述控制箱体的内侧顶部设有伺服电机，所述伺服电机的输出端与伸缩杆的固定端连接，所述伸缩杆的自由伸缩端设有螺纹杆。该装置将支撑机构与中位杆的螺纹段连接，这样在将中位杆插入固定地面上的同时可以撑开支撑杆，通过支撑杆和中位杆稳定整个测绘装置，不仅稳定性强，同时在使用时一步即可完成固定，操作简单。

Description

地质海洋工程勘查测绘装置
技术领域
本发明专利涉及地质勘查的技术领域，具体而言，涉及地质海洋工程勘查测绘装置。
背景技术
地质勘查从广义上可理解为地质工作，是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，运用测绘、地球物理勘探、地球化学探矿、钻探、坑探、采样测试、地质遥感等地质勘查方法，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行的调查研究工作，地质勘查必须以地质观察研究为基础，根据任务要求，本着以较短的时间和较少的工作量，获得较多、较好地质成果的原则，选用必要的技术手段或方法，狭义地说，在中国实际地质工作中，还把地质勘查工作划分为5个阶段，即区域地质调查、普查、详查、勘探和开发勘探。而海洋测绘属于将地质勘查测绘运用在海洋领域，测绘的主要内容包括：海洋大地测量、海道测量以及航海图的编制。
无论是地质测绘还是海洋测绘，其中最重要的是测绘装置的稳定性；比如中国发明专利（CN114135756A）公开的一种稳定性高的地质勘查测绘装置，该测绘装置通过设置多个支撑板组成的支撑组件支撑在地面上，从而对中杆进行平稳支撑。该测绘装置在使用时，需要先将中杆插入到地面上，然后向内侧按压卡柱，直至卡柱与插孔的内腔脱离，以使圆形柱接触限制，将圆形柱向下移动至与地面接触，在挡圈的限制下将多个支撑板向外侧旋转90°，通过支撑板支撑在地面上来实现对中杆进行平稳支撑。该结构虽然在使用时不需要多个操作人员一直手扶，但是操作较为复杂。
针对上述问题，申请人发明了地质海洋工程勘查测绘装置。
发明内容
本发明的目的在于提供地质海洋工程勘察测绘装置，为了克服上述现有技术的不足，本发明将支撑机构与中位杆的螺纹段连接，这样在将中位杆插入固定地面上的同时可以撑开支撑杆，通过支撑杆和中位杆稳定整个测绘装置，不仅稳定性强，同时在使用时一步即可完成固定，操作简单。
本发明是这样实现的，地质海洋工程勘察测绘装置，包括测绘仪、支撑板、调节板和中位杆；所述支撑板顶部与测绘仪转动连接，所述支撑板和调节板之间设有用于水平判断的水平测量机构以及两个用于调节测绘仪角度的水平调节机构，两个所述水平调节机构的角度垂直；所述调节板的底部设有控制箱体，所述控制箱体的内侧顶部设有伺服电机，所述伺服电机的输出端与伸缩杆的固定端连接，所述伸缩杆的自由伸缩端设有螺纹杆，所述螺纹杆的底部穿过控制箱体与中位杆的顶部固定连接，所述控制箱体底部与螺纹杆螺纹连接，所述中位杆的底部设有钻头；所述控制箱体的底部以中位杆为圆心设有多个支撑机构；
所述支撑机构包括固定杆、支撑杆、齿轮一和转轴一；所述固定杆的顶部与控制箱体的底部固定连接，所述固定杆的底部设有底部开口的转动槽，所述支撑杆的顶部设有两个连接块；所述转轴一的两端分别与转动槽的两侧壁转动连接，两个所述连接块分别位于齿轮一的两侧，且两个所述连接块以及齿轮一均固定套接在转轴一上；所述中位杆的侧壁上设有与齿轮一啮合的螺纹。
进一步，所述水平测量机构包括水平调节箱体、两个磁铁、磁块、四个弹簧和四个压力传感器；所述水平调节箱体的顶部和底部分别与支撑板底部以及调节板的顶部固定连接，两个所述磁铁分别固定安装于水平调节箱体的顶部和底部位置；所述磁块、弹簧以及压力传感器均位于两个磁铁之间；所述磁块的侧壁同时与四个弹簧的端部固定连接，所述弹簧远离磁块的端部均与压力传感器的感应端固定连接，所述压力传感器嵌设于水平调节箱体的侧壁内；两个所述磁铁均为同一极。
进一步，相邻两个所述弹簧之间的夹角为90°。
进一步，所述水平调节机构包括旋钮、传动杆、两个锥形齿轮一和两个升降机构；所述调节板内设有调节腔室，所述传动杆的一端与调节腔室的内侧壁转动连接，所述传动杆的另一端穿过调节板与旋钮的转轴中心处固定连接，两个所述锥形齿轮一均固定套接在传动杆上，两个所述升降机构的底部与两个锥形齿轮一分别啮合；两个所述升降机构的顶部均与支撑板的底部转动连接。
进一步，所述升降机构包括升降套筒、升降杆和锥形齿轮二；所述升降套筒的顶部与支撑板的底部活动连接；所述升降杆由螺纹段和光滑段组成，所述升降套筒套接在升降杆的螺纹段上，所述升降杆的光滑段的底部位于调节腔室内且与锥形齿轮二的转轴中心处固定连接，所述锥形齿轮二与锥形齿轮一啮合；两个所述升降机构的升降杆的螺纹段为反向螺纹。
进一步，所述调节板的顶部设有固定块，所述升降杆的光滑段上固定套接有限位环二，所述限位环二位于固定块内且与固定块滑动连接。
进一步，所述传动杆的端部采用轴承连接的方式与调节腔室的侧壁固定连接。
进一步，所述支撑板内设有用于控制测绘仪转动的转动机构；所述转动机构包括步进电机、转轴二、轴承一、齿轮二、齿轮三和轴承二；所述步进电机固定安装于支撑板内侧，所述步进电机的输出端与转轴二固定连接，所述转轴二的顶部与轴承一的内环固定连接，所述轴承一嵌设于支撑板内侧的顶部，所述齿轮三的转轴二中心处固定套接在转轴二上，所述齿轮二与齿轮三啮合；所述齿轮二的转轴二中心的底部与轴承二的内环固定连接，所述齿轮二的顶面与测绘仪的底部固定连接。
进一步，所述控制箱体内设有控制器，所述控制箱体的外侧壁上设有显示控制面板。
进一步，所述转轴一的侧壁上固定套接两个限位环一，两个所述限位环一均位于固定杆内且与固定杆转动连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、将中位杆与螺纹杆连接，在中位杆的侧壁上设置螺纹面，同时螺纹面与支撑机构的齿轮一啮合，这样在中位杆通过钻头旋转进入地面时，在螺纹面的作用下带动齿轮一转动，同时将支撑杆撑开，不仅提高了测绘装置的稳定性，同时简化了使用时的固定流程，相比于发明专利CN114135756A的测绘装置，操作更加简便；
2、将伸缩杆的固定端与伺服电机的输出端固定连接，伸缩杆的自由伸缩端与螺纹杆的顶部固定连接，同时螺纹杆与控制箱体底部采用螺纹连接，这样在伺服电机转动时不仅可以带动中位杆转动，同时还能实现中位杆上下移动，达到对装置固定的效果；
3、将两个升降机构分别与两个锥形齿轮一啮合，同时两个升降机构上升降杆的螺纹段为反向螺纹，这样在旋转旋钮时，两个升降套筒朝着反方向上下移动，这样可以实现快速调节测绘仪的上下角度；不仅提高了调节速率，同时操作简便；
4、在水平调节箱体内侧的顶部和底部均安装同级磁铁板，同时在两个磁铁板之间设置磁块，磁块与压力传感器之间通过弹簧连接，这样通过压力传感器可以得出测绘仪是否处于水平状态，同时由于磁块悬浮于两个磁铁板之间，这样降低了摩擦，使得测量更加准确；
5、通过将齿轮二和齿轮三啮合，同时齿轮二的顶部通过底板与测绘仪连接，这样可以实现对测绘仪的水平角度进行调节，提高测绘范围。
附图说明
图1是本发明提供的地质海洋工程勘查测绘装置的结构示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是图1中B处的放大图；
图4是图1中C处的放大图；
图5是图1中A-A处的截面图；
图6是本发明提供的支撑机构的侧面剖视图。
上述附图中涉及的附图标记：
1、测绘仪；2、支撑板；3、控制箱体；4、控制器；5、齿轮一；6、钻头；7、支撑杆；8、转轴一；9、固定杆；10、中位杆；11、螺纹杆；12、显示控制面板；13、伸缩杆；14、调节板；15、伺服电机；16、调节腔室；17、旋钮；18、传动杆；19、锥形齿轮二；20、锥形齿轮一；21、限位环二；22、固定块；23、升降杆；24、升降套筒；25、底板；26、齿轮二；27、步进电机；28、转轴二；29、齿轮三；30、轴承一；31、连接块；32、轴承二；33、水平调节箱体；34、压力传感器；35、弹簧；36、磁铁；37、磁块；38、限位环一；39、转动槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
参照图1-6所示，为本发明提供的较佳实施例。
地质海洋工程勘查测绘装置，包括测绘仪1、支撑板2、调节板14和中位杆10；支撑板2顶部与测绘仪1转动连接，支撑板2和调节板14之间安装有一个用于水平判断的水平测量机构以及两个用于调节测绘仪1水平角度的水平调节机构，如图1和图4所示，两个水平调节机构的角度垂直，一个用于调节左右两端的高度，另一个调节前后两端的高度，这样就可以将测绘仪1调节到水平状态；调节板14的底部固定安装控制箱体3，控制箱体3的内侧顶部固定安装伺服电机15，伺服电机15的输出端在伺服电机15的底部，输出端与伸缩杆13的固定端连接，伸缩杆13的自由伸缩端连接有螺纹杆11，螺纹杆11的底部穿过控制箱体3与中位杆10的顶部固定连接，控制箱体3底部与螺纹杆11螺纹连接，本实施例的伸缩杆13的固定端与自由端之间通过竖直滑槽和限位块进行限位，这样使得两段只能上下伸缩而不能左右旋转，这样伺服电机15旋转时，中位杆10会向下或向上移动，同时中位杆10会随着螺纹杆11同步转动；中位杆10的底部安装有钻头6，本实施例的钻头6采用可拆卸连接的方式，这样在可以插入地面的位置安装钻头6，在船上对海洋进行勘查测绘时，可以将钻头6取下；如图5所示，控制箱体3的底部以中位杆10为圆心固定安装有4个支撑机构；
支撑机构包括固定杆9、支撑杆7、齿轮一5和转轴一8；如图6所示，固定杆9的顶部与控制箱体3的底部固定连接，固定杆9的底部设有底部开口的转动槽39，支撑杆7的顶部固定安装有两个连接块31；转轴一8的两端分别与转动槽39的两侧壁转动连接，两个连接块31分别位于齿轮一5的两侧，且两个连接块31以及齿轮一5均固定套接在转轴一8上；中位杆10的侧壁上设置有与齿轮一5啮合的螺纹，这样在中位杆10向下移动并旋转时，带动四个齿轮一5转动，从而将支撑杆7撑开，达到对测绘装置稳定的效果。
本实施例优选的，水平测量机构包括水平调节箱体33、两个磁铁36、磁块37、四个弹簧35和四个压力传感器34；水平调节箱体33的顶部和底部分别与支撑板2底部以及调节板14的顶部固定连接，两个磁铁36板分别固定安装于水平调节箱体33的顶部和底部位置；磁块37、弹簧35以及压力传感器34均位于两个磁铁36之间；磁块37的侧壁同时与四个弹簧35的端部固定连接，弹簧35远离磁块37的端部均与压力传感器34的感应端固定连接，压力传感器34嵌设于水平调节箱体33的侧壁内；两个磁铁36均为同一极。
本实施例优选的，相邻两个弹簧35之间的夹角为90°。
本实施例优选的，水平调节机构包括旋钮17、传动杆18、两个锥形齿轮一20和两个升降机构；调节板14内开设有调节腔室16，传动杆18的一端与调节腔室16的内侧壁轴承连接，传动杆18的另一端穿过调节板14与旋钮17的转轴中心处固定连接，两个锥形齿轮一20均固定套接在传动杆18上，两个升降机构的底部与两个锥形齿轮一20分别啮合；两个升降机构的顶部均与支撑板2的底部铰接。
本实施例优选的，升降机构包括升降套筒24、升降杆23和锥形齿轮二19；升降套筒24的顶部与支撑板2的底部铰接；升降杆23由螺纹段和光滑段组成，升降套筒24套接在升降杆23的螺纹段上，升降杆23的光滑段的底部位于调节腔室16内且与锥形齿轮二19的转轴中心处固定连接，锥形齿轮二19与锥形齿轮一20啮合；两个升降机构的升降杆23的螺纹段为反向螺纹。
本实施例优选的，调节板14的顶部安装有固定块22，升降杆23的光滑段上固定套接有限位环二21，限位环二21位于固定块22内且与固定块22滑动连接，这样增强了装置的稳定性。
本实施例优选的，传动杆18的端部采用轴承连接的方式与调节腔室16的侧壁固定连接。
本实施例优选的，支撑板2内安装有用于控制测绘仪1转动的转动机构；转动机构包括步进电机27、转轴二28、轴承一30、齿轮二26、齿轮三29和轴承二32；如图3和图4所示，步进电机27固定安装于支撑板2内侧，步进电机27的输出端与转轴二28固定连接，转轴二28的顶部与轴承一30的内环固定连接，轴承一30嵌设于支撑板2内侧的顶部，齿轮三29的转轴二28中心处固定套接在转轴二28上，齿轮二26与齿轮三29啮合；齿轮二26的转轴二28中心的底部与轴承二32的内环固定连接，齿轮二26的顶面与测绘仪1的底部固定连接。
本实施例优选的，控制箱体3内固定安装有控制器4和蓄电池，控制箱体3的外侧壁上安装有显示控制面板12，显示控制面板12、控制器4和蓄电池之间电性连接。
本实施例优选的，转轴一8的侧壁上固定套接两个限位环一38，两个限位环一38均位于固定杆9内且与固定杆9转动连接，限位环一38的作用是保证转轴一8转动过程的稳定性，防止转轴一8左右移动。
工作原理：在使用该测绘装置时，通过显示控制面板12点击固定按钮，此时控制器4控制伺服电机15旋转，伺服电机15带动伸缩杆13转动，伸缩杆13带动螺纹杆11和中位杆10转动，由于螺纹杆11与控制箱体3螺纹连接，这样在转动时还带动中位杆10向下移动，从而通过钻头6将其固定在地面上，由于中位杆10的转动，此时会带动齿轮一5转动，齿轮一5带动转轴三的支撑杆7转动，最终转动到与中位杆10之间呈锐角，达到稳定测绘装置的效果，这样安装时操作简单；在调节测绘仪1的水平角度时，由于磁块37挤压弹簧35，使得压力传感器34之间的测量的压力不同，压力传感器34将压力数值发送到控制处理器中，并通过显示控制面板12显示，操作人员通过看显示控制面板12显示的压力数值来旋转旋钮17，由于锥形齿轮一20与锥形齿轮二19啮合，这样带动升降杆23转动，由于升降套筒24套接在升降杆23上，这样可以调节升降套筒24的高度，从而实现对支撑板2调节，使得测绘仪1保持水平状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.地质海洋工程勘查测绘装置，包括测绘仪(1)、支撑板(2)、调节板(14)和中位杆(10)；其特征在于，所述支撑板(2)顶部与测绘仪(1)转动连接，所述支撑板(2)和调节板(14)之间设有用于水平判断的水平测量机构以及两个用于调节测绘仪(1)角度的水平调节机构，两个所述水平调节机构的角度垂直；所述调节板(14)的底部设有控制箱体(3)，所述控制箱体(3)的内侧顶部设有伺服电机(15)，所述伺服电机(15)的输出端与伸缩杆(13)的固定端连接，所述伸缩杆(13)的自由伸缩端设有螺纹杆(11)，所述螺纹杆(11)的底部穿过控制箱体(3)与中位杆(10)的顶部固定连接，所述控制箱体(3)底部与螺纹杆(11)螺纹连接，所述中位杆(10)的底部设有钻头(6)；所述控制箱体(3)的底部以中位杆(10)为圆心设有多个支撑机构；
所述支撑机构包括固定杆(9)、支撑杆(7)、齿轮一(5)和转轴一(8)；所述固定杆(9)的顶部与控制箱体(3)的底部固定连接，所述固定杆(9)的底部设有底部开口的转动槽(39)，所述支撑杆(7)的顶部设有两个连接块(31)；所述转轴一(8)的两端分别与转动槽(39)的两侧壁转动连接，两个所述连接块(31)分别位于齿轮一(5)的两侧，且两个所述连接块(31)以及齿轮一(5)均固定套接在转轴一(8)上；所述中位杆(10)的侧壁上设有与齿轮一(5)啮合的螺纹。
2.根据权利要求1所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述水平测量机构包括水平调节箱体(33)、两个磁铁(36)板、磁块(37)、四个弹簧(35)和四个压力传感器(34)；所述水平调节箱体(33)的顶部和底部分别与支撑板(2)底部以及调节板(14)的顶部固定连接，两个所述磁铁(36)板分别固定安装于水平调节箱体(33)的顶部和底部位置；所述磁铁(36)块、弹簧(35)以及压力传感器(34)均位于两个磁铁(36)板之间；所述磁铁(36)块的侧壁同时与四个弹簧(35)的端部固定连接，所述弹簧(35)远离磁铁(36)块的端部均与压力传感器(34)的感应端固定连接，所述压力传感器(34)嵌设于水平调节箱体(33)的侧壁内；两个所述磁铁(36)板均为同一极。
3.根据权利要求2所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，相邻两个所述弹簧(35)之间的夹角为90°。
4.根据权利要求1所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述水平调节机构包括旋钮(17)、传动杆(18)、两个锥形齿轮一(20)和两个升降机构；所述调节板(14)内设有调节腔室(16)，所述传动杆(18)的一端与调节腔室(16)的内侧壁转动连接，所述传动杆(18)的另一端穿过调节板(14)与旋钮(17)的转轴中心处固定连接，两个所述锥形齿轮一(20)均固定套接在传动杆(18)上，两个所述升降机构的底部与两个锥形齿轮一(20)分别啮合；两个所述升降机构的顶部均与支撑板(2)的底部转动连接。
5.根据权利要求4所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述升降机构包括升降套筒(24)、升降杆(23)和锥形齿轮二(19)；所述升降套筒(24)的顶部与支撑板(2)的底部活动连接；所述升降杆(23)由螺纹段和光滑段组成，所述升降套筒(24)套接在升降杆(23)的螺纹段上，所述升降杆(23)的光滑段的底部位于调节腔室(16)内且与锥形齿轮二(19)的转轴中心处固定连接，所述锥形齿轮二(19)与锥形齿轮一(20)啮合；两个所述升降机构的升降杆(23)的螺纹段为反向螺纹。
6.根据权利要求5所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述调节板(14)的顶部设有固定块(22)，所述升降杆(23)的光滑段上固定套接有限位环二(21)，所述限位环二(21)位于固定块(22)内且与固定块(22)滑动连接。
7.根据权利要求4所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述传动杆(18)的端部采用轴承连接的方式与调节腔室(16)的侧壁固定连接。
8.根据权利要求1所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述支撑板(2)内设有用于控制测绘仪(1)转动的转动机构；所述转动机构包括步进电机(27)、转轴二(28)、轴承一(30)、齿轮二(26)、齿轮三(29)和轴承二(32)；所述步进电机(27)固定安装于支撑板(2)内侧，所述步进电机(27)的输出端与转轴二(28)固定连接，所述转轴二(28)的顶部与轴承一(30)的内环固定连接，所述轴承一(30)嵌设于支撑板(2)内侧的顶部，所述齿轮三(29)的转轴二(28)中心处固定套接在转轴二(28)上，所述齿轮二(26)与齿轮三(29)啮合；所述齿轮二(26)的转轴二(28)中心的底部与轴承二(32)的内环固定连接，所述齿轮二(26)的顶面与测绘仪(1)的底部固定连接。
9.根据权利要求1所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述控制箱体(3)内设有控制器(4)，所述控制箱体(3)的外侧壁上设有显示控制面板(12)。
10.根据权利要求1所述的地质海洋工程勘查测绘装置，其特征在于，所述转轴一(8)的侧壁上固定套接两个限位环一(38)，两个所述限位环一(38)均位于固定杆(9)内且与固定杆(9)转动连接。
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