[發明專利]一種浮動式螺旋行走計程裝置

有效

• 申請號: 201910515672.9
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110260881B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 路桂英;唐輝明;張永權;王院生;楊丁丁;楊磊;張博
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01C22/00
• 分類號: G01C22/00
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

本發明公開一種浮動式螺旋行走計程裝置，包括裝置本體、通過端蓋分別安裝在裝置本體前后兩端的兩行走機構，所述裝置本體分為儀器倉和計程倉，所述行走機構包括中心軸、旋轉支架座、滑動支架座、第一彈簧、第二彈簧、壓緊件和3組浮動定心機構，旋轉支架座、第一彈簧、滑動支架座和第二彈簧依次嵌套在中心軸上，旋轉支架座與中心軸通過軸承連接，第一彈簧、滑動支架座和第二彈簧通過壓緊件逐個壓緊在旋轉支架座的端面上，每組浮動定心機構與旋轉支架座和滑動支架座均連接，其優點在于，利用螺旋運動原理，使整個裝置啟動、加速、減速更穩定且始終保持自定心，獨立的計程輪進行位移測量，不會被行走輪的行走軌跡干擾，測量準確度高。

技術領域

本發明涉及水平向滑坡位移測量設備技術領域，尤其涉及一種浮動式螺旋行走計程裝置。

背景技術

水平向管道位移測量一般借助帶有霍爾傳感器的計程輪進行，通過對霍爾傳感器間接應用的方式將計程輪的位移數據轉變成電量來進行檢測，從而實現管道長度測量。

申請公布號為CN107894239A的發明公開了一種內隱式軌跡儀彈性支撐扶正計程裝置，包括與慣性測量系統連接的軸座和扶正計程機構，所述扶正計程機構包括彈性件、滑動軸和與所述滑動軸嚙合的若干支撐機構，所述軸座內部開設有腔體，所述彈性件和所述滑動軸均沿所述腔體的軸向設置于所述腔體內，且所述彈性件位于所述慣性測量系統和所述滑動軸之間，所述支撐機構穿過所述腔體的側壁而伸出所述軸座，每一所述支撐機構伸出所述腔體的一端均設有與所述管道內壁接觸的滾輪，至少其中一所述支撐機構為計程支撐結構，所述計程支撐結構與所述慣性測量系統電連接，且所述計程支撐結構上的所述滾輪為計程滾輪。

上述計程裝置為固定直進式行走機構，計程滾輪同時具有計程和行走的功能，但在行走過程中，其裝置本體啟動和加速不穩定，也不具有自定心能力，極易發生轉動，計程滾輪的行走路徑也將隨之改變，從而使計程的準確度降低。

發明內容

本發明的目的在于針對已有的技術現狀，提供一種浮動式螺旋行走計程裝置，利用螺旋運動原理，使整個裝置啟動、加速、減速更穩定且始終保持自定心，獨立的計程輪進行位移測量，不會被行走輪的行走軌跡干擾，測量準確度高。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種浮動式螺旋行走計程裝置，包括裝置本體、通過端蓋分別安裝在裝置本體前后兩端的兩行走機構，所述裝置本體分為儀器倉和計程倉，儀器倉用于裝載測量儀器，計程倉用于計量行走的路程，所述行走機構包括中心軸、旋轉支架座、滑動支架座、第一彈簧、第二彈簧、壓緊件和3組浮動定心機構，中心軸一端固定在端蓋上，中心軸另一端設有牽拉孔，旋轉支架座、第一彈簧、滑動支架座和第二彈簧依次嵌套在中心軸上，旋轉支架座與中心軸通過軸承連接，在旋轉支架座處形成轉動副，第一彈簧、滑動支架座和第二彈簧通過壓緊件逐個壓緊在旋轉支架座的端面上，在滑動支架座處形成圓柱副，使滑動支架座具有沿中心軸滑動和繞中心軸旋轉的自由度，每組浮動定心機構與旋轉支架座和滑動支架座均連接，使浮動機構具有繞中心軸旋轉的自由度，浮動定心機構沿中心軸周向均勻分布，浮動定心機構用于在管道內支撐裝置本體并帶動裝置本體移動。

上述技術方案，所述浮動定心機構包括3根等長連桿、連桿平臺、行走輪支撐架和行走輪，行走輪通過行走輪支撐架與連桿平臺連接，每組浮動定心機構的3根連桿位于同一平面內，其中2根連桿一端與滑動支架座外壁鉸接且另一端分別與連桿平臺兩端鉸接，另1根連桿一端與旋轉支架座外壁鉸接且另一端與連桿平臺一端鉸接，使行走輪具有沿垂直和平行于中心軸方向移動的自由度。

在其中一個實施例中，每組浮動定心機構中，行走輪所在平面相對于連桿所在平面的偏轉角度均為a，0°＜a＜180°且a≠90°。

在其中一個實施例中，所述裝置本體前端的每組浮動定心機構中，行走輪所在平面與連桿所在平面的偏轉角度為b，0°＜b＜180°且b≠90°，所述裝置本體后端的每組浮動定心機構中，行走輪所在平面與連桿所在平面的偏轉角度為c，0°＜c＜180°c≠90°，b+c＝180°。