[發明專利]一種托架落體裝置和托架落體控制裝置及系統

在審

• 申請號: 201510043850.4
• 申請日: 2015-01-28
• 公開（公告）號: CN104731111A
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 吳瓊;滕云田;張兵;張濤
• 申請（專利權）人: 中國地震局地球物理研究所
• 主分類號: G05D3/00
• 分類號: G05D3/00;G01V7/02;G01V7/14
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 楊立

1.一種托架落體裝置，其特征在于，包括托架、落體、彈性元件和配重質量塊；

所述落體設置在托架內；

所述托架下端通過彈性元件與配重質量塊相連接；

所述配重質量塊控制托架被釋放后，實現按照設定的規律向下運動。

2.根據權利要求1所述的一種托架落體裝置，其特征在于，所述托架內部設有具有定位槽的定位環，所述落體上安裝三個定位柱；

所述三個定位柱分別放置在定位環上的定位槽內，保證落體在每次自由下落運動的初始狀態完全相同；

所述彈性元件包括至少2個均勻設置的彈簧。

3.一種托架落體控制裝置，其特征在于，包括位置固定的伺服電機、真空側齒輪、齒條和如權利要求1或2所述的一種托架落體裝置；

所述伺服電機控制真空側齒輪轉動；

所述真空側齒輪與齒條相互嚙合，在伺服電機的控制下，真空側齒輪控制齒條在垂直方向上下運動；

所述齒條與托架落體裝置的托架上蓋相連接；所述齒條用于帶動托架落體裝置沿垂直方向上下運動。

4.根據權利要求3所述的一種托架落體控制裝置，其特征在于，所述托架落體控制裝置還包括電機控制齒輪和大氣側齒輪，所述伺服電機的兩側分別為真空側和大氣側，所述伺服電機真空側設有真空側齒輪；所述電機控制齒輪和大氣側齒輪設置在伺服電機大氣側；

所述伺服電機直接控制電機控制齒輪轉動；

所述電機控制齒輪與大氣側齒輪相互嚙合，所述電機控制齒輪帶動大氣側齒輪轉動；

所述大氣側齒輪驅動真空側齒輪轉動；所述真空側齒輪與伺服電機不直接連接。

5.根據權利要求4所述的一種托架落體控制裝置，其特征在于，所述大氣側齒輪與真空側齒輪之間設有過真空傳動機構，所述大氣側齒輪通過過真空傳動機構驅動真空側齒輪轉動；

所述托架落體控制裝置還包括齒條運動導座，所述齒條運動導座設置在真空側齒輪與齒條相連接的位置，用于限制齒條在垂直方向上的運動。

6.根據權利要求3-5任一項所述的一種托架落體控制裝置，其特征在于，所述托架落體控制裝置還包括連接托架與齒條的抓桿、機械抓取裝置和萬向連軸節；

所述抓桿固定在托架上端；

所述機械抓取裝置與抓桿活動連接，所述抓桿可伸入機械抓取裝置中以固定機械抓取裝置與抓桿之間的位置；

所述萬向連軸節一端與機械抓取裝置活動連接，所述萬向連軸節另一端與齒條固定連接，所述萬向連軸節在運動過程中會根據水平方向受力產生相應的小尺度偏移。

7.一種托架落體控制系統，其特征在于，包括內部中空的真空上蓋、上二通底座和真空筒，還包括下二通底座和如權利要求6所述的一種托架落體控制裝置；

所述真空上蓋、上二通底座、真空筒和下二通底座依次固定連接；所述真空上蓋、上二通底座和真空筒的中空內部相互連通構成一個真空內腔；

所述下二通底座與真空筒固定連接，用于封閉上述真空內腔；

所述托架落體控制裝置設置在真空上蓋、上二通底座和真空筒構成的真空內腔中。

8.根據權利要求7所述的一種托架落體控制系統，其特征在于，所述伺服電機、真空側齒輪和過真空傳動機構固定設置在上二通底座內；所述電機控制齒輪和大氣側齒輪延伸到上二通底座外側，用于封閉上二通底座；

所述齒條貫穿真空上蓋、上二通底座和真空筒構成的真空內腔；

所述托架落體裝置、抓桿、機械抓取裝置和萬向連軸節設于真空筒內。

9.根據權利要求7或8所述的一種托架落體控制系統，其特征在于，所述真空筒內還設有導軌支柱、導軌和導軌滑塊；

所述導軌支柱豎直固定下二通底座與真空筒相連接的一側，所述導軌支柱貼近真空筒內側壁設置；

所述導軌安裝在導軌支柱上，保證托架在豎直方向運動；

所述導軌滑塊沿導軌做豎直運動，所述托架落體裝置放置在導軌滑塊上。

10.根據權利要求9所述的一種托架落體控制系統，其特征在于，所述真空筒內還設有停止機構、兩個限位軸、兩個上限位裝置和兩個下限位裝置；

所述停止機構固定設置在下二通底座上；所述停止結構限制托架落體裝置在真空筒內的最低位置；

所述兩個限位軸分別設置在導軌支柱兩側，所述一個上限位裝置和一個下限位裝置設置在一個限位軸上，通過調整上限位裝置和下限位裝置在限位軸上的位置，可實現對托架落體裝置的位置限制調整；

所述上限位裝置用于限制托架落體裝置在真空筒內的上限位置；

所述下限位裝置設置在距離真空筒底部的停止機構一定距離處，用于限制托架落體裝置在真空筒內的活動范圍。