CN208075863U - 一种自动保持垂直的工程测量标杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型用于工程测量领域，公开了一种自动保持垂直的工程测量标杆，其技术方案要点是包括支撑组件和标杆，支撑架包括支撑台以及铰接在支撑台上的伸缩支腿，还包括自动垂直组件、锁定标杆状态的锁定组件和防风组件；自动垂直组件包括固接在支撑台上的转座以及固接在标杆一端的球形的转块，标杆的长度方向穿过转块的球心，转座上开有与转块相适配的转槽，转块在转槽中旋转，转座的下方开有连通转槽的通过口；锁定组件包括滑移固定连接在支撑台上的压块，锁定标杆状态时，压块与转块抵接；防风组件包括固接在支撑台上的笼罩标杆的伸缩套，解决了现有标杆在有风环境下很难保证标杆找准位置的问题，达到在有风环境下保证标杆垂直的效果。

Description

一种自动保持垂直的工程测量标杆

技术领域

本实用新型涉及工程测量领域，特别涉及一种自动保持垂直的工程测量标杆。

背景技术

众多工程建设都离不开工程测量工作，如道路工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、隧道工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量等等。常用测量方法会使用水准仪和标杆配合使用，测量时要求标杆和水平面垂直。由于凭借人工感觉把持标杆男很保证标杆垂直，因此通常会使用一些附加有辅助保持垂直结构的标杆。

现有的工程测量标杆，如授权公告号为CN204881636U的中国专利，公开了一种自动保持垂直的工程测量标杆，包括固定块，所述固定块的下端设有两个对称的连接件，每个所述连接件的下端均设有支撑杆，所述支撑杆远离连接件的一端均设有连接杆，且支撑杆和连接杆均通过锁紧装置连接，所述固定块的下端开设有环形凹槽，所述环形凹槽的内部设有凸块，所述凸块的两端均设有钢珠，凸块通过钢珠卡接在环形凹槽的内部，所述凸块远离固定块的一端设有第一连接板和第二连接板，所述第一连接板和第二连接板之间设有连接轴，所述第二连接板上开设有安装口。这种测量标杆可以在标杆找准位置后可以锁定标杆位置，使用起来方便快捷。

但是这种工程测量标杆在户外有风的环境中使用时，很难保证标杆找准位置，难以保证测量精度。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动保持垂直的工程测量标杆，能够在户外有风的环境中保证标杆垂直。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种自动保持垂直的工程测量标杆，包括支撑组件和标杆，支撑架包括支撑台以及铰接在支撑台上的伸缩支腿，还包括自动垂直组件、锁定标杆状态的锁定组件和防风组件；自动垂直组件包括固接在支撑台上的转座以及固接在标杆一端的球形的转块，标杆的长度方向穿过转块的球心，转座上开有与转块相适配的转槽，转块在转槽中旋转，转座的下方开有连通转槽的通过口，标杆从通过口伸出；锁定组件包括滑移固定连接在支撑台上的压块，锁定标杆状态时，压块与转块抵接；防风组件包括固接在支撑台上的伸缩套，伸缩套伸长时笼罩标杆。

通过采用上述技术方案，利用防风组件将标尺的活动空间笼罩起来；在伸缩套下造成一个无风区域，避免标杆找准位置的过程收到外界环境的影响；同时伸缩套在非工作状态下节省空间，展开状态下也便于收起。转块与标尺作为一个整体，其重心落在标杆上；自动垂直组件利用球形的转块与转槽配合，在重力的作用下会使转块与标尺的重心始终落在转块球心的正下方，从而使标尺自动保持垂直水平面。锁定组件利用压块与转块之间的摩擦，保持转块相对与压块固定，从而使标杆保持固定不动。

较佳的，支撑台上开有连通转槽的滑槽，压块在滑槽内滑动；转块部分伸出转槽进入滑槽，压块上开有与转块伸入滑槽部分相适配的压槽。

通过采用上述技术方案，利用滑槽作为导向确定压块的滑动方向；同时将压块和转块的接触位置隐藏在滑槽内；从而避免户外的灰尘杂物附着在转块上，影响转块的转动能力。使转块部分伸入滑槽，并设置压槽，可以一定程度上增大转块与压块的接触面，从而增大二者之间的静摩擦力，降低压块压住转块后转块转动的可能性。

较佳的，压槽内固接有弹性防滑垫。

通过采用上述技术方案，在压块压住转块后，利用弹性防滑垫增大压块与转块之间的相对作用力和摩擦系数，从而增大压块与转块之间的静摩擦力，进一步降低压块压住转块后转块转动的可能性。

较佳的，锁定组件还包括滑动连接在支撑台上的锁定块和弹性件，锁定块的滑动方向与压块的滑动方向垂直，弹性件向锁定块施加朝向压块的力；压块的周向侧壁上开有锁定槽，当锁定块滑入锁定槽时，压块与转块抵接。

通过采用上述技术方案，锁定块插入锁定槽中，使压块无法在滑槽中滑动，从而使压块在压住转块的位置固定，实现标杆在垂直于水平面的位置固定。利用弹性件使锁定块能够在插入锁定槽的状态下保持稳定。

较佳的，锁定块设置多个且均匀分布在压块周围。

通过采用上述技术方案，使限制压块滑动的力，相对均匀的施加在压块上，从而使转块上收到的压力保持均衡，避免只在较小局部范围具有较大的作用力而减小转块整体所受的摩擦力，进一步降低压块压住转块后转块转动的可能性。

较佳的，各锁定块的滑动方向相交于一点，相邻锁定块之间设有T形的连动杆，连动杆共线的两端分别与相邻两个锁定块滑动连接，连动杆剩余的一端与支撑台滑动连接且伸出支撑台。

通过采用上述技术方案，在移动位置重新找准标杆位置的操作中，需要解除对转块的锁定，此时利用连动杆保持各锁定块连动。可以通过控制其中一个连动杆滑动远离压块，使相邻的两个定位块一同远离压块，定位块带动其上的另一个连动杆移动，如此形成连锁，使所有的定位块同时移动，便于使用者操作。各锁定块的滑动方向相交于一点，可以保证通过连动杆可以使各定位块首尾相连形成闭环。将连动杆伸出支撑台的部作为操作的施力点，便于使用者操作。

较佳的，锁定组件还包括第一磁力结构，第一磁力结构包括分别固接在支撑台和压块上的第一磁性吸块和第一磁性吸片；当第一磁性吸块与第一磁性吸片吸合时，压块远离转块，第一磁性吸片与第一磁性吸块之间的吸力大于压块的重力。

通过采用上述技术方案，利用磁力结构，可以使压块可以在远离转块的位置固定，避免在转块转动的过程中与压块接触使转块转动收到阻力，保证标杆的定位精度。

较佳的，标杆远离转块的一端固接有重锤。

通过采用上述技术方案，利用重锤增大驱动转块转动的力矩，降低转块与转槽之间摩擦力对转块转动的影响，有助于保证标杆的定位精度。同时增大标杆、转块与重锤整体的惯性，使标杆可以在垂直于水平面的位置上更为稳定。

较佳的，伸缩套包括多个粗细依次变化的伸缩管，最细的伸缩管固接在支撑台的下方；除最细伸缩管外，各伸缩管依次套设在相邻较细的另一伸缩管上；各伸缩管的底面固设有伸出伸缩管内外壁的底卡沿，内表面的顶部固设有顶卡沿；当伸缩套伸长时，顶卡沿与另一伸缩管的底卡沿抵接；当伸缩套缩短时，底卡沿与另一伸缩管的底卡沿抵接。

通过采用上述技术方案，利用粗细伸缩管的套设，可以实现伸缩套的多级伸缩，缩短后的伸缩套的整体长度小，节省空间，在无需使用伸缩套时可以减小对标尺的遮挡。设置顶卡沿和底卡沿，相邻伸缩管滑脱，有助于保证伸缩套结构的稳定性。

较佳的，防风组件还包括第二磁力结构，第二磁力结构包括分别固接在直径最大的伸缩管和支撑台上的第二磁性吸片与第二磁性吸块；当第二磁性吸块与第二磁性吸片吸合时，伸缩套缩短；第二磁性吸片与第二磁性吸块之间的吸力大于伸缩套的重力。

通过采用上述技术方案，利用磁力结构，可以使伸缩套可以收起的状态下保持稳定，避免伸缩套干扰正常的测量工作。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、利用防风组件的伸缩套，保证标杆可以在有风的户外环境正常工作；

2、利用自动垂直组件和锁定组件保证标杆能够自动调整到垂直于水平面的位置，并保持稳定；

3、设置压槽、其中的弹性防滑垫以及多个锁定杆，保证转块在锁定状态下的稳定性；

4、连动杆和两组磁力结构均是为了便于使用者进行操作而设置。

附图说明

图1是自动保持垂直的工程测量标杆的结构示意图；

图2是自动保持垂直的工程测量标杆的俯视图；

图3是图2中A-A处的剖视图；

图4是支撑台、自动垂直组件以及锁定组件的爆炸示意图；

图5是锁定块的结构示意图；

图6是图2中B-B处的剖视图；

图7是伸缩套展开时的示意图；

图8是图6中C处的放大图。

图中，1、标杆；2、支撑组件；21、支撑台；211、台座；2111、容置槽；2112、滑轨；2113、滑出口；2114、底沿；212、台盖；2121、顶沿；2122、定向槽；213、滑槽；22、伸缩支腿；3、自动垂直组件；31、转块；32、转座；321、转槽；322、通过口；4、锁定组件；41、压块；411、锁定槽；412、压槽；413、弹性防滑垫；414、把手；42、锁定块；421、滑动部；4211、轨槽；4212、连动槽；422、锁定部；43、弹性件；44、连动杆；441、连动部；442、定向部；45、第一磁力结构；451、第一磁性吸块；452、第一磁性吸片；5、防风组件；51、伸缩套；511、伸缩管；512、顶卡沿；513、底卡沿；52、第二磁力结构；521、第二磁性吸块；522、第二磁性吸片；6、重锤。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种自动保持垂直的工程测量标杆，如图1所示，包括标杆1、用于支撑整个装置的支撑组件2、自动垂直组件3(结合图2和图3)、锁定标杆1位置的锁定组件4(如图4所示)以及可以笼罩标尺的防风组件5。

支撑组件2包括支撑台21和三根均匀分布在支撑台21周围的伸缩支腿22。伸缩支腿22铰接在支撑台21的边缘。伸缩支腿22包括两段彼此滑动连接的杆，其中一杆上螺纹连接有与另一杆抵接的螺栓。这里伸缩支腿22也可以采用其他形式的可伸缩的支撑结构，由于其结构不作为本实用新型的发明点，此处不再过多描述。

支撑台21包括台座211以及法兰连接在台座211上表面的台盖212。

如图3所示，自动垂直组件3固定在台座211中，结合图4，锁定组件4设置台座211与台盖212之中，防风组件5固接在支撑台21的底部。此处将支撑台21分成可拆卸固定连接的两部分，便于自动垂直组件3和锁定组件4的安装。

结合图3和图4所示，支撑台21的中心开有一圆柱形的滑槽213，滑槽213贯穿台座211和台盖212。

如图3所示，自动垂直组件3包括与滑槽213相适配的转座32以及一球形的转块31。滑槽213远离台盖212一端的边缘设有一圈环形的底沿2114，转座32落在底沿2114上且与底沿2114固接。转座32靠近台盖212的一端上开有与转块31相适配的转槽321，转块31可在转槽321中绕其自身球心旋转。转槽321贯穿转座32靠近台盖212的端面，转座32远离台盖212的一端开有连通转槽321的通过口322。

转块31的顶部有一部分伸出转槽321，用于配合锁定组件4工作；转块31的底部有一部分伸入通过口322，用于连接标杆1。

标杆1的一端固接在转块31的圆周面上，标杆1穿过通过口322和滑槽213伸出支撑台21。标杆1的长度方向与转块31的一条直径重合，利用重力作用使转块31和标尺整体的重心落在转块31球心的正下方，以实现标尺自动垂直于水平面。

回看图1所示，为增大转块31转动的力矩，在标杆1远离转块31的一端固接一重锤6。

如图4所示，锁定组件4包括用于压住转块31使其固定的压块41、四个(可以根据需要设置为其他数量)锁定压块41压住转块31位置的锁定块42、使锁定块42保持锁定状态的弹性件43、分别设置在相邻两锁定块42之间用于实现锁定块42连动的连动杆44以及用于锁定压块41远离转块31位置的第一磁力结构45(见图3)。

结合图3所示，压块41与滑槽213相适配，并在滑槽213内滑动。压块41靠近转块31的端面上开有与转块31伸出转槽321部分形状相适配的压槽412，压槽412内固接有由橡胶制成的弹性防滑垫413。锁定标杆1状态时，压槽412内的弹性防滑垫413与转块31抵接变形，利用摩擦力使转块31难以转动，从而使标杆1保持固定不动。

压块41远离压槽412的一端固接有用于使用者把持操作的把手414，把手414由滑槽213伸出支撑台21。

如图4所示，台座211上表面开有一环形的容置槽2111，所述容置槽2111与滑槽213同轴。锁定块42、弹性件43以及连动杆44均设置在容置槽2111内。

如图5所示，每个锁定块42均包括扇形块状的滑动部421以及杆状的锁定部422。结合图4所示，将滑动部421设置为扇形，可以使相邻的锁定块42的间距较小，从而将连动杆44的尺寸控制在相对较小的范围内。

如图4所示，容置槽2111的底面上固接有用于限制锁定块42滑动方向的滑轨2112。滑轨2112为长条形设有四条。四条滑轨2112以容置槽2111的轴线为中心均匀的圆周分布，且滑轨2112的长度方向与容置槽2111的轴线垂直相交。如图5所示，滑动部421一扇形端面中心处开有沿所述扇形端面半径方向设置的轨槽4211，轨槽4211与滑轨2112相适配。

锁定部422固接在滑动部421直径较小的弧形端面的中心处，锁定部422的长度方向与滑动部421的轴线垂直相交。锁定块42滑动可以使锁定部422以最短路径接近或者远离压块41，同时保证连动杆44可以使各定位块首尾相连形成闭环式的连动。

回看图4，容置槽2111半径较小的周向侧壁上开有与锁定部422相适配的滑出口2113，以便锁定部422压出支撑台21与压块41接触。压块41的轴向侧壁上开有与锁定部422相适配的锁定槽411。结合图3所示，当压块41挤压转块31时，锁定槽411正好与滑出口2113对齐。

结合图3和图4所示，弹性件43为弹簧，弹簧的两端分别滑动部421和台座211之间，且设置在滑动部421与容置槽2111直径较大的周向侧壁之间。弹性件43的伸缩方向与滑槽213的轴线垂直相交，且弹性件43始终保持压缩状态，使弹性件43始终施加个锁定块42一个朝向压块41的力，当锁定部422插入锁定槽411时能在弹性件43的作用下保持相对稳定。

如图4所示，连动杆44为T形杆，包括连动部441和定向部442，其中连动部441对应T形中彼此共线的两端，定向部442对应与连动部441垂直的一端。

如图5所示，滑动部421的两个矩形端面上分别开有与连动部441相适配的连动槽4212，连动部441在连动槽4212中滑动，使相邻两个锁定块42可以随连动杆44移动。

定向部442的长度方向与滑槽213的轴线方向平行。结合图2和图6所示，台盖212靠近台座211的端面上开有与定向部442相适配的定向槽2122，定向部442在定向槽2122中滑动。结合图4，定向部442的滑动方向与滑槽213的轴向垂直相交，且定向部442的滑动方向与相邻两个锁定块42的滑动方向夹角相同。为便于人工操作拨动连动杆44操作锁定块42滑动，其中一个定向槽2122贯穿定台盖212，其中的定向部442较长并伸出台盖212。

如图6所示，第一磁力结构45包括第一磁性吸块451和第一磁性吸片452，其二者间的吸力要大于压块41的重力，保证压块41能在远离转块31的悬空状态下保持稳定。台盖212上滑槽213的顶部边缘上固接有用于放置压块41滑脱的环形的顶沿2121。第一磁性吸块451固接在顶沿2121上，第一磁性吸片452固接在压块41远离压槽412的端面上。

如图7所示，防风组件5包括伸缩套51以及第二磁力结构52。伸缩套51包括多个管状的伸缩管511，各伸缩管511的管径依次变化。结合图6和图8所示，其中最细的伸缩管511固接在台座211的下表面并与滑槽213同轴。剩余的伸缩管511依次套设在仅比其细一级的伸缩管511上。伸缩管511的内径与仅比其细一级的伸缩管511的外径相同，使相邻的两个伸缩管511之间形成滑动连接。

如图8所示，每个伸缩管511的远离支撑台21的一端固接有环形的底卡沿513，且所述底卡沿513伸出伸缩管511的内壁和外壁。伸缩管511靠近支撑台21的一端固接有环形的顶卡沿512，顶卡沿512位于伸缩管511的内壁上。

当各伸缩管511在重力作用下向下落时，所有伸缩管511均向远离支撑台21的方向移动，如图7所示，各伸缩管511的顶卡沿512与比其细一级的伸缩管511底卡沿513伸出外壁的部分抵接，保证各伸缩管511不会脱开。使伸缩套51伸长并笼罩标杆1，给标杆1制造无风区域。此时，越粗的伸缩管511距离转块31的球心越远，可以一定程度的适应标杆1偏移滑槽213轴线时距离转块31越远偏移量越大。

如图8所示，当需要收起伸缩套51时，推动最大的伸缩管511靠近支撑台21，各伸缩管511的底卡沿513伸出内壁的部分与比其细一级的伸缩管511底卡沿513伸出外壁的部分抵接，保证各伸缩管511不会脱开。

第二磁力结构52用于保持伸缩套51的收起状态，包括固接在直径最大的伸缩管511上的第二磁性吸片522和台座211底部固接有第二磁性吸块521。第二磁性吸片522与第二磁性吸块521之间的吸力大于伸缩套51整体的重力。保证伸缩套51在悬空状态下，第二磁性吸片522与第二磁性吸块521能够吸合。

工作前，第一磁力结构45处于吸合状态，压块41远离转块31，锁定块42抵接在压块41的周向侧壁上，伸缩套51处于收起状态。

进行测量前，先确定测量位置，调节各伸缩支腿22长度，使支好伸缩支腿22后支撑台21的底面接近水平状态(避免转块31所需的转动量过大，使标尺与支撑台21发生干涉)。

在无风环境下，如图1所示，静待标杆1稳定，后向下推动压块41压紧转块31，此时锁定槽411与滑出口2113对齐，弹性件43推动各锁定块42，锁定部422插入定位口中，使压块41无法滑动，标杆1完成固定，开始进行测量。

在有风环境下，如图7所示，向下拉动最大的伸缩管511使其落在地面上，将标杆1罩住，再进行前述无风环境下的操作。标杆1完成固定后，收起伸缩套51并使第二磁力结构52吸合，开始进行测量。

需要改变位置重新测量前，先拨动伸出支撑台21的定向部442远离压块41，连动杆44带动相邻锁定块42远离压块41，领带动另一与其连接的连动杆44向远离压块41的方向移动，使各锁定部422同时滑出锁定槽411，解除锁定后向上拉动压块41与转块31分离，并使第一磁力结构45吸合，再重复前述工作。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种自动保持垂直的工程测量标杆，包括支撑组件(2)和标杆(1)，支撑架包括支撑台(21)以及铰接在支撑台(21)上的伸缩支腿(22)，其特征在于：还包括自动垂直组件(3)、锁定标杆(1)状态的锁定组件(4)和防风组件(5)；自动垂直组件(3)包括固接在支撑台(21)上的转座(32)以及固接在标杆(1)一端的球形的转块(31)，标杆(1)的长度方向穿过转块(31)的球心，转座(32)上开有与转块(31)相适配的转槽(321)，转块(31)在转槽(321)中旋转，转座(32)的下方开有连通转槽(321)的通过口(322)，标杆(1)从通过口(322)伸出；锁定组件(4)包括滑移固定连接在支撑台(21)上的压块(41)，锁定标杆(1)状态时，压块(41)与转块(31)抵接；防风组件(5)包括固接在支撑台(21)上的伸缩套(51)，伸缩套(51)伸长时笼罩标杆(1)。

2.根据权利要求1所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：支撑台(21)上开有连通转槽(321)的滑槽(213)，压块(41)在滑槽(213)内滑动；转块(31)部分伸出转槽(321)进入滑槽(213)，压块(41)上开有与转块(31)伸入滑槽(213)部分相适配的压槽(412)。

3.根据权利要求2所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：压槽(412)内固接有弹性防滑垫(413)。

4.根据权利要求1所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：锁定组件(4)还包括滑动连接在支撑台(21)上的锁定块(42)和弹性件(43)，锁定块(42)的滑动方向与压块(41)的滑动方向垂直，弹性件(43)向锁定块(42)施加朝向压块(41)的力；压块(41)的周向侧壁上开有锁定槽(411)，当锁定块(42)滑入锁定槽(411)时，压块(41)与转块(31)抵接。

5.根据权利要求4所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：锁定块(42)设置多个且均匀分布在压块(41)周围。

6.根据权利要求5所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：各锁定块(42)的滑动方向相交于一点，相邻锁定块(42)之间设有T形的连动杆(44)，连动杆(44)共线的两端分别与相邻两个锁定块(42)滑动连接，连动杆(44)剩余的一端与支撑台(21)滑动连接且伸出支撑台(21)。

7.根据权利要求1所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：锁定组件(4)还包括第一磁力结构(45)，第一磁力结构(45)包括分别固接在支撑台(21)和压块(41)上的第一磁性吸块(451)和第一磁性吸片(452)；当第一磁性吸块(451)与第一磁性吸片(452)吸合时，压块(41)远离转块(31)；第一磁性吸片(452)与第一磁性吸块(451)之间的吸力大于压块(41)的重力。

8.根据权利要求1所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：标杆(1)远离转块(31)的一端固接有重锤(6)。

9.根据权利要求1所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：伸缩套(51)包括多个粗细依次变化的伸缩管(511)，最细的伸缩管(511)固接在支撑台(21)的下方；除最细伸缩管(511)外，各伸缩管(511)依次套设在相邻较细的另一伸缩管(511)上；各伸缩管(511)的底面固设有伸出伸缩管(511)内外壁的底卡沿(513)，内表面的顶部固设有顶卡沿(512)；当伸缩套(51)伸长时，顶卡沿(512)与另一伸缩管(511)的底卡沿(513)抵接；当伸缩套(51)缩短时，底卡沿(513)与另一伸缩管(511)的底卡沿(513)抵接。

10.根据权利要求1所述的自动保持垂直的工程测量标杆，其特征在于：防风组件(5)还包括第二磁力结构(52)，第二磁力结构(52)包括分别固接在直径最大的伸缩管(511)和支撑台(21)上的第二磁性吸片(522)与第二磁性吸块(521)；当第二磁性吸块(521)与第二磁性吸片(522)吸合时，伸缩套(51)缩短；第二磁性吸片(522)与第二磁性吸块(521)之间的吸力大于伸缩套(51)的重力。