CN117308894B - 一种工程测绘装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于地形测绘技术领域，公开了一种工程测绘装置，车体前端下表面对称连接有第一车轮，后端下表面对称连接有第二车轮，车体上表面的中部滑动套接有推杆，推杆的底端活动套接有支撑轮，推杆上部的前后两侧均固定安装有与车体滑动套接的齿条，推杆上部内腔的前面和后面对称活动套接有滑轴，两个滑轴的中部滑动套接有测绘机构，车体上表面连接有与齿条啮合的地形记录机构，后端第二车轮与地形记录机构之间设有测距机构。本发明解决了现有测绘设备过渡依赖电能，导致在无电网覆盖区无法使用的问题；同时也解决了红外测绘装置测量距离短，在长距离测绘时，需要不断的装卸搬运测绘装置，导致采集速度慢，效率低的问题。

Description

一种工程测绘装置

技术领域

本发明属于地形测绘技术领域，具体为一种工程测绘装置。

背景技术

地形测绘是指对自然地理要素或者地表人工设施的形状、大小、空间位置及其属性等进行测定、采集并绘制成图。在道路的修建过程中，需要预先对规划的原始线路信息进行采集，如整条线路沿途的坡度情况，线路具体的长度，便于后期对路基进行填埋和推平，同时也便于对修建成本进行预计，传统道路地形测绘主要采用三维扫描仪或全站仪等，三维扫描仪或全站仪在使用过程中耗电量极大，因此使用时需要携带大量的蓄电设备，此外也需要在电网覆盖的区域内使用，以便对测绘设备进行充电，但是当线路经过无电网覆盖的荒漠、无人区等地区时，必须依靠电力测绘的装置则不再适用；另外，三维扫描仪或全站仪等红外测绘装置的测量距离一般在四百米范围内，因此在长距离测绘时，需要不断的装卸搬运测绘装置，导致采集速度慢，效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工程测绘装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种工程测绘装置，包括：

车体，其下表面前端通过第一支撑脚对称连接有第一车轮，后端通过第二支撑脚连接有第二车轮；

推杆，中部与车体上下滑动连接，上部中间开有贯穿通道，贯穿通道两侧外壁连接有齿条，推杆的下部连接滑板，底端连接支撑轮；

连接板，连接于车体下表面，与滑板轨道配合，所述车体下表面和滑板上表面之间连接具有向下运动趋势的第一弹性件；

支撑轮，连接于推杆底端；

测绘机构，包括连接于车体一端的转座和第一记录笔组件；

所述第一记录笔组件包括转套、笔身通过第二弹性件伸缩连接在转套内的第一记录笔，所述转套外壁远离第一记录笔笔尖的一端两侧与转座翻转连接，靠近第一记录笔笔尖的外壁两侧与贯穿通道通过滑动件滑动连接，第一记录笔组件用于绘线，通过绘线计算坡度的大小；以及

地形记录机构，包括两个第一转筒、环绕于两个第一转筒上的第一记录纸和与齿条啮合驱动两个第一转筒同向转动的齿轮传动组件，用以供纸，使在斜坡上行走时第一记录笔组件的持续绘线；

所述支撑轮根据地形起伏带动推杆上下运动，带动第一记录笔上下运动在第一记录纸上画线记录地形，同时支撑轮带动齿条上下运动，第一转筒通过齿轮传动组件被齿条驱动，向上或向下画线时，随着第一转筒的转动，使第一记录纸上的线条成弧线，避免测量不同坡度时，线条发生重叠。

优选地，上述的一种工程测绘装置，还包括测距机构，所述测距机构包括第二记录笔驱动组件、第二记录笔组件、第二记录纸驱动组件和第二记录纸组件；

后端第二车轮的转动轴通过蜗杆蜗轮传动和齿轮传动驱动第二记录纸驱动组件运动，从而驱动第二记录纸组件的第二记录纸始终朝一个方向运动，提供连续的纸源；

后端第二车轮的转动轴通过凸轮传动驱动第二记录笔驱动组件周期性运动，第二记录笔驱动组件带动第二记录笔组件周期性运动，使第二记录笔组件的第二记录笔随着第二车轮转动，周期性地在第二记录纸上留下短线，从而测量距离；

当遇到斜坡时，推杆通过螺纹传动推动第二记录笔组件的第二记录笔在第二记录纸上留下一段长线，从而标记斜坡位置。

优选地，上述的一种工程测绘装置，所述齿轮传动组件包括：

两个轴座，对称连接在车体上表面第一记录笔组件两侧，用以提供支撑；

两根第一连接轴，分别转动连接在两个轴座上；

两个第一驱动轮，分别与同侧齿条啮合，连接在第一连接轴靠近齿条的一端；

两个单向运转机构，分别与第一连接轴远离齿条的一端连接，另一侧连接第二连接轴，用以在第一连接轴和第二连接轴转向不同时产生相对滑动，保持装置的正常运转；

两个第一锥齿轮，连接在第二连接轴远离齿条的一端；

两根安装轴，转动连接在车体上表面第一记录笔笔尖前方两侧，中部连接有与相邻第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮；

一根螺纹杆，转动连接在车体上表面两根安装轴之间；

第一支撑板，中部开有螺纹孔与螺纹杆螺纹连接，两端滑动连接在两根安装轴上部，第一支撑板上方安装轴上连接第一转筒；

两个传动轮，分别连接于两根安装轴底部；

主齿轮组，为奇数个，转动连接在车体上表面两个传动轮之间且与两个传动轮啮合，以实现两个第一转筒的联动以及保持两个第一转筒的转向一致。

优选地，上述的一种工程测绘装置，

所述第二记录纸组件还包括用以环绕第二记录纸的第二转筒，第二转筒的转筒轴末端连接第四锥齿轮；

所述第二记录纸驱动组件包括：

蜗杆，连接在后端第二车轮的转动轴的外侧；

竖轴，底部连接有与蜗杆啮合的蜗轮，中部上下滑动连接在车体上，上部连接有第二驱动轮；

转换轴，转动连接于车体上表面，下部连接与第二驱动轮啮合的转换齿轮，上部连接与第四锥齿轮啮合的第三锥齿轮；

第二支撑板，连接于车体上表面，两端活动套接在第二转筒的转筒轴上；

副齿轮组，第二支撑板前面活动套接有与两个第二转筒连接的副齿轮组；

所述第二记录笔驱动组件包括：连接在后端第二车轮的转动轴内侧的凸轮、与凸轮的位置相对应滑动连接于车体上表面的竖向顶杆、与竖向顶杆侧面连接的横向伸缩杆；

所述第二记录笔组件包括：竖向滑套，其外壁一侧与伸缩杆伸缩端连接，其外壁另一侧与滑座一侧滑动连接，滑座另一侧连接有内螺纹套，所述内螺纹套与连接在第一驱动轮远离轴座一侧的螺纹推杆螺纹连接；

竖向滑套内从上到下依次连接：与竖向滑套内顶壁连接的顶块、与顶块底面连接的第四弹性件、与第四弹性件底面连接的第二限位滑块、与第二限位滑块底面连接的第二记录笔，所述竖向滑套下部内侧壁连接第二限位套，第二记录笔滑动连接在第二限位套内，并被宽度大于第二限位套宽度的第二限位滑块限位。

优选地，上述的一种工程测绘装置，所述单向运转机构包括内棘圈和圆板；

所述内棘圈靠近齿条的一侧与第一连接轴连接，内棘圈的内曲面开设有斜齿槽，所述内棘圈的中部活动套接有圆板；

所述圆板边缘圆周等距开设有多个棘齿槽，多个所述棘齿槽内底壁均与弹性垫底端连接，弹性垫顶端连接有与棘齿槽滑动套接的棘齿，所述内棘圈远离齿条的一侧连接有套环，所述圆板远离第一连接轴的一侧连接有与套环滑动套接的侧板；

同侧的第一连接轴和第二连接轴旋向相同时，内棘圈和圆板旋向相同，棘齿能插入在斜齿槽内，当第一连接轴和第二连接轴旋向相反时，棘齿被压缩在棘齿槽内，套环和侧板保持装置正常运转。

优选地，上述的一种工程测绘装置，所述齿轮传动组件还包括圆杆和贴板，所述圆杆转动连接在车体上表面第一记录笔笔尖前方两侧，所述贴板连接于车体上表面第一支撑板与圆杆之间，第一记录纸穿设在贴板和圆杆之间，并与贴板和圆杆滑动接触。

优选地，上述的一种工程测绘装置，所述第二记录笔驱动组件还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括：

固定块，连接于临近顶杆的第二支撑脚靠近顶杆的一侧；

套筒，连接于所述固定块的下表面；

第三弹性件，顶端与固定块下表面连接；

套杆，所述第三弹性件的底端固定安装有与套筒滑动套接的套杆；

所述套杆的底端与顶杆内腔的底部固定连接。

优选地，上述的一种工程测绘装置，所述第一记录笔组件还包括第一限位套和第一限位滑块，所述转套内腔连接有第一限位套，所述第一记录笔与第一限位套滑动套接，所述第一记录笔的远离第一记录笔笔尖的一端连接有第一限位滑块，所述第一限位滑块远离第一记录笔笔尖的一端连接有第二弹性件，第二弹性件远离第一记录笔笔尖的一端与转套内壁连接，第一限位滑块的宽度大于第一限位套内径的宽度。

优选地，上述的一种工程测绘装置，所述滑动件包括连接在贯穿通道两侧内壁的滑轴和开设在转套两侧的滑槽，滑轴能在滑槽内滑动。

上述任一项所述的一种工程测绘装置，用于无电情况下的地形测绘。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过支撑轮推动推杆上下移动，推杆通过滑轴带动测绘机构的一端绕着转座上的第一记录笔在第一记录纸上画下一条长度不同的曲线，最终通过曲线的最低点或最高点计算出坡度的大小，此外当坡度零时，第一车轮与第二车轮中心连接线与地面平行，测绘机构停止工作，实现了装置仅在有坡度时才会在第一记录纸留下记录，从而减少纸张的使用，减小测绘成本，进而也实现了在不依靠电力的情况下，通过纯机械的方式快速对线路的坡度进行测量。

2、本发明通过设置推杆，推杆带动齿条向上下移动，齿条带动第一驱动轮转动，第一驱动轮通过第一连接轴、单向运转机构、第二连接轴、第一锥齿轮和主齿轮组带动两个安装轴带动第一转筒始终向着一个方向转动，第一转筒带动第一记录纸始终向一个方向流动，从而实现了将测绘机构绘画的重叠的垂直直线转换为类波浪的曲线，从而可以通过弧线上不同的点，推算出单位时间内，坡度切线方向倾斜角度大小，从而准确判断坡度的实际走向，同时也实现了连续对整个线路坡度进行测量，解决了现有测量装置单次测量距离有限的问题。

3、本发明通过后端第二车轮转动轴带动蜗杆转动，蜗杆通过蜗轮、竖轴、第二驱动轮、第四锥齿轮和副齿轮组带动两个第二转筒转动，两个第二转筒上的第二记录纸从一侧流向另一侧，同时，后端第二车轮的转动轴带动凸轮转动，凸轮推动顶杆向上下移动，顶杆带动伸缩杆向上下移动，伸缩杆带动滑套向上下移动，滑套通过第二限位套、顶块、第四弹性件和第二限位滑块推动第二记录笔紧贴第二记录纸表面留下持续的、规则的短划线，当装置遇到斜坡时，推杆上下移动时，推杆带动齿条转动，齿条带动前侧的第一驱动轮转动，第一驱动轮带动螺纹推杆转动，螺纹推杆带动内螺纹套移动，内螺纹套带动滑座移动，滑座带动滑套左右移动，由于内螺纹套推动滑套移动时，第二记录纸也在持续运动，两者发生了相对运动，当滑套的运动方向和第二记录纸相同时，规则的短划线的线段会变短，当滑套的运动方向和第二记录纸相反时，线段会变长，从而打破规则，进而根据第二记录纸上线段长度是否发生变化可以知晓斜坡的位置，从而实现了对整条线路的长度进行测量，此外也详细的记录下了线路坡度的准确位置。

附图说明

图1为本发明一种工程测绘装置的整体外观示意图；

图2为本发明测绘机构的结构示意图；

图3为本发明地形记录机构的结构示意图；

图4为本发明地形记录机构另一视角的示意图；

图5为本发明地形记录机构另一视角的示意图；

图6为本发明测距机构的结构示意图；

图7为本发明测距机构另一视角的结构示意图；

图8为本发明第二记录笔组件的局部结构放大图；

图9为本发明单向运转机构的结构示意图；

图10为本发明的一种工程测绘装置测距机构视角的整体外观示意图；

图11为本发明副齿轮组处的局部结构放大图。

图中：1、车体；2、上盖；3、第二支撑脚；4、第二车轮；5、第一支撑脚；6、第一车轮；7、支撑轮；8、推杆；801、贯穿通道；9、连接板；10、滑板；11、第一弹性件；12、齿条；13、滑轴；

14、测绘机构；1401、转套；1402、第一限位套；1403、第一记录笔；1404、第一限位滑块；1405、第二弹性件；15、转座；

16、地形记录机构；1601、轴座；1602、第一驱动轮；1603、第一连接轴；1604、第二连接轴；1605、第一锥齿轮；1606、第二锥齿轮；1607、安装轴；1608、传动轮；1609、主齿轮组；1610、螺纹杆；1611、第一支撑板；1612、第一转筒；1613、圆杆；1614、贴板；

17、测距机构；1701、蜗杆；1702、蜗轮；1703、竖轴；1704、第二驱动轮；1705、第三锥齿轮；1706、第四锥齿轮；1707、副齿轮组；1708、第二转筒；1709、第二支撑板；1710、凸轮；1711、顶杆；1712、固定块；1713、套筒；1714、第三弹性件；1715、套杆；1716、伸缩杆；1717、滑套；1718、第二限位套；1719、第二记录笔；1720、第二限位滑块；1721、第四弹性件；1722、顶块；1723、滑座；1724、内螺纹套；1725、螺纹推杆；1726、转换齿轮；1727、保护壳；

18、单向运转机构；1801、内棘圈；1802、圆板；1803、弹性垫；1804、棘齿；1805、侧板；1806、套环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种工程测绘装置，包括：

车体1，车体1的上表面固定安装有上盖2，车体1下表面的前端对称固定安装有两个第一支撑脚5，两个第一支撑脚5的底部连接有第一车轮6，车体1下表面的后端对称固定安装有两个第二支撑脚3，两个第二支撑脚3的底部均连接有第二车轮4。

推杆8，车体1上表面的中部滑动套接有竖向推杆8，如图4，推杆8上部中间开有贯穿通道801，贯穿通道801两侧外壁连接有齿条12；竖向推杆8的底端连接有支撑轮7，车体1下表面连接有连接板9，推杆8的下部固定安装有与连接板9内侧面滑动套接的滑板10，车体1下表面、滑板10上表面固定安装的具有向下运动趋势的第一弹性件11。

测绘机构14，包括连接于车体1一端的转座15和第一记录笔组件；

所述第一记录笔组件包括转套1401、笔身通过第二弹性件1405伸缩连接在转套1401内的第一记录笔1403，所述转套1401外壁远离第一记录笔笔尖的一端两侧与转座15翻转连接，靠近第一记录笔笔尖的外壁两侧与贯穿通道801通过滑动件滑动连接，第一记录笔组件用于绘线，通过绘线计算坡度的大小；以及

地形记录机构16，包括两个第一转筒1612、环绕于两个第一转筒1612上的第一记录纸和与齿条12啮合驱动两个第一转筒同向转动的齿轮传动组件，用以供纸，使第一记录笔组件的绘线不重叠；

所述支撑轮根据地形起伏带动推杆8上下运动，带动第一记录笔上下运动在第一记录纸上画线记录地形，同时支撑轮带动齿条12上下运动，第一转筒通过齿轮传动组件被齿条驱动，向上或向下画线时，随着第一转筒1612的转动，使第一记录纸上的线条成曲线，避免测量不同坡度时，线条发生重叠。所述滑动件可包括连接在贯穿通道801两侧内壁的滑轴13和开设在转套1401两侧的滑槽，滑轴能在滑槽内滑动。

具体的：

如图3，推杆8上部开有贯穿通道801，贯穿通道801外壁两侧均固定安装有与车体1上下滑动套接的齿条12，贯穿通道801内壁两侧对称连接有滑轴13，两个滑轴13与转套1401中部两侧滑动套接，如图1，车体1上表面靠近第二车轮4的一端连接有转座15，转套1401尾部一端与转座15活动套接。

如图2和图3，滑轴13到转座15的距离远大于滑轴13到第一记录笔1403笔尖的距离，从而减小滑轴13带动第一记录笔1403沿着转座15的轴线转动时，第一记录笔1403上下移动的距离，减小标记竖直方向的长度，提高第一记录纸的使用率，降低成本，使用时，当装置从平地开始上坡时，第一车轮6位于坡上，第二车轮4位于平地上，第一车轮6与第二车轮4中心连接线与地面形成一个三角形夹角，此时第一弹性件11压迫滑板10向下移动，滑板10带动推杆8向下移动，推杆8带动支撑轮7向下移动，使支撑轮7贴合地面，同时向下移动的推杆8带动齿条12和滑轴13向下移动，滑轴13带动第一记录笔绕着转座15的轴线顺时针转动，第一记录笔1403在第一记录纸上画下一条向下的曲线，当支撑轮7越过坡脚走到坡上时，支撑轮7受到地面的反作用力向上移动，支撑轮7带动推杆8向上移动，推杆8带动滑板10向上移动，滑板10压迫第一弹性件11收缩，同时向上移动的推杆8带动齿条12和滑轴13向上移动，滑轴13带动第一记录笔1403绕着转座15的轴线逆时针转动，第一记录笔1403在第一记录纸上画上一条返回向上的曲线，从而实现在第一记录纸上留下一条标记，直到第一车轮6与第二车轮4中心连接线与地面平行，同理，当装置遇到倾斜向下的坡度时，第一记录笔1403在第一记录纸上画下一条向上的曲线，并在第一记录纸的上部留下一条标记，最终通过曲线的最低点或最高点计算出坡度的大小，此外坡度为零时，第一车轮6与第二车轮4中心连接线与地面平行，测绘机构14停止工作，实现了装置仅在有坡度时才会在第一记录纸上留下记录，从而减少纸张的使用，减小测绘成本，进而也实现了在不依靠电力的情况下，通过纯机械的方式快速对线路的坡度进行测量。

如图2，为了避免第一记录笔1403脱离转套1401的内腔，所述第一记录笔组件还包括第一限位套1402和第一限位滑块1404，转套1401的中部与滑轴13滑动套接，转套1401的后端两侧与转座15翻转连接，转套1401内腔固定安装有第一限位套1402，第一限位套1402的中部滑动套接有第一记录笔1403，第一记录笔1403的远离笔尖的一端固定安装有第一限位滑块1404，第一限位滑块1404远离笔尖的一端固定安装有一端与转套1401内腔远离笔尖一端固定安装的第二弹性件1405，其中，第一限位套1402和第一限位滑块1404用于限制第一记录笔1403向笔尖位移的距离，第一限位滑块1404的宽度大于第一限位套1402内腔的宽度，避免第一记录笔1403脱离转套1401的内腔，造成装置无法使用，当第一记录笔1403在初始位置顺时钟或逆时针转动时，第一记录笔1403受到贴板1614的反作用力向一侧滑动，第一记录笔1403带动第一限位滑块1404向一侧移动，第一限位滑块1404压迫第二弹性件1405收缩，当测绘机构14返回初始位置时，第二弹性件1405推动第一限位滑块1404向另一侧滑动，第一限位滑块1404推动第一记录笔1403向另一侧滑动，从而使第一记录笔1403的另一端始终贴合在贴板1614的侧面，进而使第一记录笔1403画的线条不会出现断裂。

如图3所示，所述齿轮传动组件包括：两个轴座1601、两根第一连接轴1603、两个第一驱动轮1602、两个单向运转机构18、两个第一锥齿轮1605、两个第二锥齿轮1606、两根安装轴1607、一根螺纹杆1610、第一支撑板1611、两个传动轮1608、主齿轮组1609，以实现两个第一转筒的联动以及保持两个第一转筒的转向一致；圆杆1613和贴板1614。两个单向运转机构18，分别与第一连接轴1603远离齿条的一端连接，另一侧连接第二连接轴1604，用以在第一连接轴1603和第二连接轴1604转向不同时产生相对滑动，保持装置的正常运转。具体的：

轴座1601对称固定安装在车体1上表面第一记录笔的两侧，两个轴座1601上均转动连接有第一连接轴1603，两个第一连接轴1603远离笔尖的一端均固定安装有与同侧齿条12啮合的第一驱动轮1602，如图6，两个第一连接轴1603靠近笔尖的一端均固定安装有不对称的单向运转机构18，两个单向运转机构18的另一侧连接两个第二连接轴1604，两个第二连接轴1604的另一端均固定安装有第一锥齿轮1605，车体1上表面的另一侧对称活动套接有安装轴1607，两个安装轴1607的中部均固定安装有与相邻第一锥齿轮1605啮合的第二锥齿轮1606，两个安装轴1607的底部均固定安装有传动轮1608，车体1上表面两个传动轮1608之间活动套接有与两个传动轮1608啮合的主齿轮组1609，车体1上表面两个传动轮1608之间活动套接有螺纹杆1610，螺纹杆1610的中部与第一支撑板1611中部螺纹连接，第一支撑板1611两端与两个安装轴1607滑动套接，两个安装轴1607的上部均安装有底端与第一支撑板1611上表面滑动套接的第一转筒1612，两个第一转筒1612的侧面环绕有第一记录纸，车体1上表面笔尖前方两侧对称活动套接有圆杆1613，车体1的上表面固定安装有位于第一支撑板1611与圆杆1613之间的贴板1614，第一记录纸被夹在圆杆1613和贴板1614之间，并与两者滑动接触，主齿轮组1609中齿轮的数量为奇数，从而使两个安装轴1607转动方向保持一致。

如图9，单向运转机构18包括内棘圈1801，内棘圈1801靠近第一驱动轮1602一侧的中部与第一连接轴1603固定连接，内棘圈1801的内曲面开设有斜齿槽，内棘圈1801的中部活动套接有圆板1802，圆板1802另一侧面圆周等距开设有多个棘齿槽，多个棘齿槽内均与弹性垫1803底端固定安装，多个弹性垫1803的顶端均固定安装有与棘齿槽滑动套接的棘齿1804，内棘圈1801远离第一驱动轮1602的一侧固定安装有套环1806，如图4和图5，圆板1802远离第一驱动轮1602的一侧固定安装有与套环1806滑动套接的侧板1805，两个侧板1805远离第一驱动轮1602的一侧的中部均固定安装有第二连接轴1604。

参考图4、图5和图9所示，使用时，推杆8向上移动，推杆8带动前侧齿条12向上移动，前侧齿条12带动前侧第一驱动轮1602逆时针转动，前侧第一驱动轮1602带前侧第一连接轴1603逆时针转动，前侧第一连接轴1603带动前侧内棘圈1801逆时针转动，前侧内棘圈1801通过棘齿1804带动前侧圆板1802逆时针转动，前侧圆板1802带动前侧侧板1805逆时针转动，前侧侧板1805带动前侧第二连接轴1604逆时针转动，前侧第二连接轴1604带动前侧第一锥齿轮1605逆时针转动，前侧第一锥齿轮1605带动前侧第二锥齿轮1606顺时针转动，前侧第二锥齿轮1606带动前侧安装轴1607顺时针转动，前侧安装轴1607带动传动轮1608和前侧的第一转筒1612顺时针转动，前侧传动轮1608带动主齿轮组1609顺时针转动，主齿轮组1609带动后侧传动轮1608顺时针转动，后侧传动轮1608带动后侧安装轴1607顺时针转动，后侧安装轴1607带动后侧第二锥齿轮1606和后侧第一转筒1612顺时针转动，后侧第二锥齿轮1606带动后侧第一锥齿轮1605逆时针转动，后侧第一锥齿轮1605带动后侧第二连接轴1604逆时针转动，后侧第二连接轴1604带动后侧侧板1805逆时针转动，后侧侧板1805带动后侧圆板1802逆时针转动，后侧圆板1802逆时针转动时，后侧内棘圈1801内曲面开设的斜齿槽的斜面推动后侧棘齿1804向内侧移动，后侧棘齿1804压迫后侧弹性垫1803收缩，此时后侧内棘圈1801与后侧圆板1802发生相对滑动，同时，后侧齿条12带动后侧的第一驱动轮1602顺时钟转动，后侧第一驱动轮1602带动后侧第一连接轴1603顺时钟转动，后侧第一连接轴1603带动后侧内棘圈1801顺时钟转动，后侧内棘圈1801与后侧圆板1802相互滑动的同时相反转动，同理，推杆8带动后侧齿条12向下移动，后侧齿条12通过后侧第一驱动轮1602和后侧第一连接轴1603带动后侧内棘圈1801逆时针转动，后侧内棘圈1801通过棘齿1804带动后侧圆板1802逆时针转动，后侧圆板1802通过后侧侧板1805、后侧第二连接轴1604和后侧第一锥齿轮1605带动后侧第二锥齿轮1606顺时针转动，后侧第二锥齿轮1606带动后侧安装轴1607转动，后侧安装轴1607带动后侧传动轮1608和后侧第一转筒1612顺时针转动，后侧传动轮1608通过主齿轮组1609带动前侧传动轮1608顺时针转动，前侧传动轮1608带动前侧第二锥齿轮1606和前侧第一转筒1612顺时针转动，前侧第二锥齿轮1606通过前侧第一锥齿轮1605、前侧第二连接轴1604和前侧侧板1805带动前侧圆板1802顺时针转动，前侧圆板1802与前侧内棘圈1801发生相对滑动，从而实现了当装置经过斜坡时，测绘机构14在第一记录纸上向上或向下画线时，第一转筒1612上的第一记录纸始终从前侧第一转筒1612流向后侧第一转筒1612，使第一记录纸上的线条成弧线，避免测量不同坡度时，线条发生重叠，同时可以通过弧线上不同的点，推算出单位时间内，坡度切线方向倾斜角度大小，从而准确判断坡度的实际走向。

如图7所示，还包括测距机构17，所述测距机构17包括第二记录笔驱动组件、第二记录笔组件、第二记录纸驱动组件和第二记录纸组件；

所述第二记录纸组件还包括用以环绕第二记录纸的第二转筒1708，第二转筒1708的转筒轴末端连接第四锥齿轮1706；

所述第二记录纸驱动组件包括：蜗杆1701、蜗轮1702、竖轴1703、第二驱动轮1704、转换轴、第三锥齿轮1705、第四锥齿轮1706、第二支撑板1709、副齿轮组1707、固定块1712、套筒1713、第三弹性件1714、套杆1715；

所述第二记录笔驱动组件包括：连接在后端第二车轮的转动轴内侧的凸轮1710、与凸轮1710的位置相对应滑动连接于车体1上表面的竖向顶杆1711、与竖向顶杆1711侧面连接的横向伸缩杆1716；

所述第二记录笔组件包括：竖向滑套1717、滑座1723、内螺纹套1724、螺纹推杆1725、顶块1722、第四弹性件1721、第二限位滑块1720、第二记录笔1719、第二限位套1718。具体的：

蜗杆1701固定安装在后侧第二车轮4转动轴的外端，车体1上活动套接有竖轴1703，竖轴1703的底端固定安装有与蜗杆1701啮合的蜗轮1702，竖轴1703的顶端固定安装有第二驱动轮1704，车体1上表面转动连接有转换轴，转换轴下部连接与第二驱动轮1704啮合的转换齿轮1726，上部连接第三锥齿轮1705；车体1上表面靠近第三锥齿轮1705处固定安装有第二支撑板1709，第二支撑板1709内侧面的两端对称活动套接有第二转筒1708，两个第二转筒1708的侧面环绕有第二记录纸，两个第二转筒1708前端连接的转筒轴上均固定安装有与第三锥齿轮1705啮合的第四锥齿轮1706，第二支撑板1709前面的中部活动套接有与两个第二转筒1708连接的副齿轮组1707，如图10，后端第二车轮4转动轴的内端固定安装有凸轮1710，车体1上凸轮上方滑动套接有顶杆1711，与该第二车轮4连接的第二支撑脚3后面的中部固定安装有固定块1712，需要注意的是，固定块1712不与顶杆1711连接，固定块1712的底面固定安装有套筒1713，套筒1713内固定块1712底面连接有第三弹性件1714，第三弹性件1714的底端与套杆1715顶端连接，套杆1715与套筒1713滑动套接，套杆1715的底端与顶杆1711内腔的底部固定连接，竖向顶杆1711上部固定安装有横向伸缩杆1716，横向伸缩杆1716的伸缩端固定安装有竖向滑套1717，滑套1717外壁另一侧与滑座1723一侧滑动连接，滑座1723另一侧连接有内螺纹套1724，所述内螺纹套1724与连接在第一驱动轮1602远离轴座1601一侧的螺纹推杆1725螺纹连接；竖向滑套1717内从上到下依次连接与竖向滑套1717内顶壁连接的顶块1722、与顶块1722底面连接的第四弹性件1721、与第四弹性件1721底面连接的第二限位滑块1720、与第二限位滑块1720底面连接的第二记录笔1719，所述竖向滑套1717下部内侧壁连接第二限位套1718，第二记录笔1719滑动连接在第二限位套1718内，并被宽度大于第二限位套1718宽度的第二限位滑块1720限位。

如图7和图5，其中，蜗杆1701与蜗轮1702采用蜗杆蜗轮传动，可以减小第二转筒1708上第二记录纸流动的速度，缩短第二记录纸上点与点的距离，减少纸张的使用，使用时，后端第二车轮4转动，第二车轮4的转动轴带动蜗杆1701转动，蜗杆1701带动蜗轮1702转动，蜗轮1702带动竖轴1703转动，竖轴1703带动第二驱动轮1704转动，第二驱动轮1704带动转换轴上的第三锥齿轮1705转动，第三锥齿轮1705带动一侧第四锥齿轮1706转动，一侧第四锥齿轮1706带动一侧第二转筒1708和副齿轮组1707转动，副齿轮组1707带动另一侧第二转筒1708转动，环绕在两个第二转筒1708上的第二记录纸从一侧流向另一侧。

同时，后端第二车轮4的转动轴带动凸轮1710转动，凸轮1710推动顶杆1711向上移动，顶杆1711带动套杆1715沿着套筒1713向上滑动，套杆1715推动第三弹性件1714向上方压缩，顶杆1711带动伸缩杆1716向上移动，伸缩杆1716带动滑套1717向上移动，滑套1717带动第二限位套1718和顶块1722向上移动，第二限位滑块1720推动第二记录笔1719紧贴第二记录纸表面留下一个记录颜色较浅的短线，当凸轮1710推动顶杆1711到达最顶端时，第四弹性件1721推动第二限位滑块1720的底端与第二限位套1718顶端接触，第二限位套1718通过第二限位滑块1720带动第二记录笔1719的底端短暂离开第二记录纸表面，从而在第二记录纸上形成持续的、规则的短划线。当装置遇到斜坡时，推杆8上下移动时，推杆8带动齿条12转动，齿条12带动前侧的第一驱动轮1602转动，第一驱动轮1602带动螺纹推杆1725转动，螺纹推杆1725带动内螺纹套1724移动，内螺纹套1724带动滑座1723移动，滑座1723带动滑套1717移动，由于内螺纹套推动滑套1717移动时，第二记录纸也在持续运动，两者发生了相对运动，当滑套1717的运动方向和第二记录纸相同时，规则的短划线的线段会变短，当滑套1717的运动方向和第二记录纸相反时，线段会变长，从而打破规则，进而根据第二记录纸上线段长度的变化可以知晓斜坡的位置。

如图6，所述蜗轮1702和竖轴1703外连接有连接于第二支撑脚上的保护壳1727，如图1、图2、图5、图6、图7所示，第二车轮4、第一车轮6和支撑轮7均采用柔性充气轮胎，采用柔性充气轮胎可以在减缓装置振动，同时避免支撑轮7遇到小石子和小凸起时，支撑轮7带动推杆8上下移动，造成第一记录纸上的图形杂乱无章。

工作原理及使用流程：

使用时，当装置遇到倾斜向上的坡度时，前端的第一车轮6越过坡角爬到坡上，后端的第二车轮4留在水平地面上，第一车轮6与第二车轮4中心连接线与地面形成一个三角形夹角，此时第一弹性件11压迫滑板10向下移动，滑板10带动推杆8向下移动，推杆8带动支撑轮7向下移动，使支撑轮7贴合地面，同时向下移动的推杆8带动齿条12和滑轴13向下移动，滑轴13带动测绘机构14绕着转座15的轴线顺时针转动，第一记录笔1403在第一记录纸上画下一条向下的曲线，当支撑轮7越过坡角爬到坡上时，支撑轮7受到地面的反作用力向上移动，支撑轮7带动推杆8向上移动，推杆8带动滑板10向上移动，滑板10压迫第一弹性件11收缩，同时向上移动的推杆8带动齿条12和滑轴13向上移动，滑轴13带动测绘机构14绕着转座15的轴线逆时针转动，第一记录笔1403在第一记录纸上画上一条返回向上的曲线，从而实现在第一记录纸上留下一条标记，直到第一车轮6与第二车轮4中心连接线与地面平行，同理，当装置遇到倾斜向下的坡度时，第一记录笔1403在第一记录纸上画下一条向上的曲线，并在第一记录纸的上部留下一条标记，最终通过曲线的最低点或最高点计算出坡度的大小。

测绘机构14上下画线的同时齿条12带动地形记录机构16运转，地形记录机构16上的第一记录纸始终从前侧流向后侧，使测绘机构14绘画的重叠垂直直线转换为似波浪的曲线，此外可以通过曲线上不同的点，推算出单位时间内，坡度切线方向倾斜角度大小，从而准确判断坡度的实际走向，另外也实现了装置仅在有坡度时才会在第一记录纸留下记录，从而减少纸张的使用，减小测绘成本，进而也实现了在不依靠电力的情况下，通过纯机械的方式快速对线路的坡度进行测量，此外通过第二车轮4带动测距机构17运转，最终可以通过计算第二记录纸上线条的数量，计算出路线的长度，另外通过第二记录纸上的长线条推断坡度的位置。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种工程测绘装置，其特征在于，包括：

车体(1)，其下表面前端通过第一支撑脚(5)对称连接有第一车轮(6)，后端通过第二支撑脚(3)连接有第二车轮(4)；

推杆(8)，中部与车体(1)上下滑动连接，上部中间开有贯穿通道(801)，贯穿通道(801)两侧外壁连接有齿条(12)，推杆(8)的下部连接滑板(10)，底端连接支撑轮(7)；

连接板(9)，连接于车体(1)下表面，与滑板(10)轨道配合，所述车体(1)下表面和滑板(10)上表面之间连接具有向下运动趋势的第一弹性件(11)；

测绘机构(14)，包括连接于车体(1)一端的转座(15)和第一记录笔组件；

所述第一记录笔组件包括转套(1401)、笔身通过第二弹性件(1405)伸缩连接在转套(1401)内的第一记录笔(1403)，所述转套(1401)外壁远离第一记录笔笔尖的一端两侧与转座(15)翻转连接，靠近第一记录笔笔尖的外壁两侧与贯穿通道(801)通过滑动件滑动连接，第一记录笔组件用于绘线，通过绘线计算坡度的大小；以及

地形记录机构(16)，包括两个第一转筒(1612)、环绕于两个第一转筒(1612)上的第一记录纸和与齿条(12)啮合驱动两个第一转筒始终向着一个方向转动的齿轮传动组件，用以供纸，使在斜坡上行走时第一记录笔组件的持续绘线；

所述支撑轮根据地形起伏带动推杆(8)上下运动，带动第一记录笔上下运动在第一记录纸上画线记录地形，同时支撑轮带动齿条(12)上下运动，第一转筒通过齿轮传动组件被齿条驱动，向上或向下画线时，随着第一转筒(1612)的转动，使第一记录纸上的线条成弧线，避免测量不同坡度时，线条发生重叠。

2.根据权利要求1所述的一种工程测绘装置，其特征在于，还包括测距机构(17)，所述测距机构(17)包括第二记录笔驱动组件、第二记录笔组件、第二记录纸驱动组件和第二记录纸组件；

后端第二车轮(4)的转动轴通过蜗杆蜗轮传动和齿轮传动驱动第二记录纸驱动组件运动，从而驱动第二记录纸组件的第二记录纸始终朝一个方向运动，提供连续的纸源；

后端第二车轮(4)的转动轴通过凸轮传动驱动第二记录笔驱动组件周期性运动，第二记录笔驱动组件带动第二记录笔组件周期性运动，使第二记录笔组件的第二记录笔随着第二车轮转动，周期性地在第二记录纸上留下短线，从而测量距离；

当遇到斜坡时，推杆(8)通过螺纹传动推动第二记录笔组件的第二记录笔在第二记录纸上留下一段长线，从而标记斜坡位置。

3.根据权利要求2所述的一种工程测绘装置，其特征在于，所述齿轮传动组件包括：

两个轴座(1601)，对称连接在车体(1)上表面第一记录笔组件两侧，用以提供支撑；

两根第一连接轴(1603)，分别转动连接在两个轴座(1601)上；

两个第一驱动轮(1602)，分别与同侧齿条啮合，连接在第一连接轴(1603)靠近齿条的一端；

两个单向运转机构(18)，分别与第一连接轴(1603)远离齿条的一端连接，另一侧连接第二连接轴(1604)，用以在第一连接轴(1603)和第二连接轴(1604)转向不同时产生相对滑动，保持装置的正常运转；

两个第一锥齿轮(1605)，连接在第二连接轴(1604)远离齿条的一端；

两根安装轴(1607)，转动连接在车体(1)上表面第一记录笔笔尖前方两侧，中部连接有与相邻第一锥齿轮(1605)啮合的第二锥齿轮(1606)；

一根螺纹杆(1610)，转动连接在车体(1)上表面两根安装轴(1607)之间；

第一支撑板(1611)，中部开有螺纹孔与螺纹杆螺纹连接，两端滑动连接在两根安装轴(1607)上部，第一支撑板(1611)上方安装轴上连接第一转筒；

两个传动轮(1608)，分别连接于两根安装轴底部；

主齿轮组(1609)，为奇数个，转动连接在车体(1)上表面两个传动轮(1608)之间且与两个传动轮(1608)啮合，以实现两个第一转筒的联动以及保持两个第一转筒的转向一致。

4.根据权利要求3所述的一种工程测绘装置，其特征在于，

所述第二记录纸组件还包括用以环绕第二记录纸的第二转筒，第二转筒的转筒轴末端连接第四锥齿轮(1706)；

所述第二记录纸驱动组件包括：

蜗杆(1701)，连接在后端第二车轮的转动轴的外侧；

竖轴(1703)，底部连接有与蜗杆(1701)啮合的蜗轮(1702)，中部上下滑动连接在车体(1)上，上部连接有第二驱动轮(1704)；

转换轴，转动连接于车体上表面，下部连接与第二驱动轮(1704)啮合的转换齿轮(1726)，上部连接与第四锥齿轮(1706)啮合的第三锥齿轮(1705)；

第二支撑板(1709)，连接于车体上表面，两端活动套接在第二转筒的转筒轴上；

副齿轮组(1707)，第二支撑板(1709)前面活动套接有与两个第二转筒(1708)连接的副齿轮组(1707)；

所述第二记录笔驱动组件包括：连接在后端第二车轮的转动轴内侧的凸轮(1710)、与凸轮(1710)的位置相对应滑动连接于车体(1)上表面的竖向顶杆(1711)、与竖向顶杆(1711)侧面连接的横向伸缩杆(1716)；

所述第二记录笔组件包括：竖向滑套(1717)，其外壁一侧与伸缩杆伸缩端连接，其外壁另一侧与滑座(1723)一侧滑动连接，滑座(1723)另一侧连接有内螺纹套(1724)，所述内螺纹套(1724)与连接在第一驱动轮(1602)远离轴座(1601)一侧的螺纹推杆(1725)螺纹连接；

竖向滑套(1717)内从上到下依次连接：与竖向滑套(1717)内顶壁连接的顶块(1722)、与顶块(1722)底面连接的第四弹性件(1721)、与第四弹性件(1721)底面连接的第二限位滑块(1720)、与第二限位滑块(1720)底面连接的第二记录笔(1719)，所述竖向滑套(1717)下部内侧壁连接第二限位套(1718)，第二记录笔(1719)滑动连接在第二限位套(1718)内，并被宽度大于第二限位套(1718)宽度的第二限位滑块(1720)限位。

5.根据权利要求3所述的一种工程测绘装置，其特征在于，所述单向运转机构(18)包括内棘圈(1801)和圆板(1802)；

所述内棘圈(1801)靠近齿条的一侧与第一连接轴(1603)连接，内棘圈(1801)的内曲面开设有斜齿槽，所述内棘圈(1801)的中部活动套接有圆板(1802)；

所述圆板(1802)边缘圆周等距开设有多个棘齿槽，多个所述棘齿槽内底壁均与弹性垫(1803)底端连接，弹性垫(1803)顶端连接有与棘齿槽滑动套接的棘齿(1804)，所述内棘圈(1801)远离齿条的一侧连接有套环(1806)，所述圆板(1802)远离第一连接轴的一侧连接有与套环(1806)滑动套接的侧板(1805)；

同侧的第一连接轴和第二连接轴旋向相同时，内棘圈(1801)和圆板(1802)旋向相同，棘齿(1804)能插入在斜齿槽内，当第一连接轴和第二连接轴旋向相反时，棘齿(1804)被压缩在棘齿槽内，套环(1806)和侧板(1805)保持装置正常运转。

6.根据权利要求3所述的一种工程测绘装置，其特征在于，所述齿轮传动组件还包括圆杆(1613)和贴板(1614)，所述圆杆(1613)转动连接在车体(1)上表面第一记录笔笔尖前方两侧，所述贴板(1614)连接于车体(1)上表面第一支撑板(1611)与圆杆(1613)之间，第一记录纸穿设在贴板(1614)和圆杆(1613)之间，并与贴板(1614)和圆杆(1613)滑动接触。

7.根据权利要求4所述的一种工程测绘装置，其特征在于，所述第二记录笔驱动组件还包括缓冲组件，所述缓冲组件包括：

固定块(1712)，连接于临近顶杆的第二支撑脚(3)靠近竖向顶杆(1711)的一侧；

套筒(1713)，连接于所述固定块(1712)的下表面；

第三弹性件(1714)，顶端与固定块下表面连接；

套杆(1715)，所述第三弹性件(1714)的底端固定安装有与套筒(1713)滑动套接的套杆(1715)；

所述套杆(1715)的底端与竖向顶杆(1711)内腔的底部固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种工程测绘装置，其特征在于，所述第一记录笔组件还包括第一限位套(1402)和第一限位滑块(1404)，所述转套(1401)内腔连接有第一限位套(1402)，所述第一记录笔(1403)与第一限位套(1402)滑动套接，所述第一记录笔(1403)的远离第一记录笔笔尖的一端连接有第一限位滑块(1404)，所述第一限位滑块(1404)远离第一记录笔笔尖的一端连接有第二弹性件(1405)，第二弹性件(1405)远离第一记录笔笔尖的一端与转套(1401)内壁连接，第一限位滑块(1404)的宽度大于第一限位套(1402)内径的宽度。

9.根据权利要求1所述的一种工程测绘装置，其特征在于，所述滑动件包括连接在贯穿通道(801)两侧内壁的滑轴(13)和开设在转套(1401)两侧的滑槽，滑轴能在滑槽内滑动。

10.根据权利要求1～9任一项所述的一种工程测绘装置，其特征在于，用于无电情况下的地形测绘。