[發明專利]一種支持單軸測斜儀全圓測回的純機械自動轉向裝置

在審

• 申請號: 202210173265.6
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114636408A
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 何磊;徐浩若;衛海;肖懷廣;鄭彥龍
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01C9/00;G01B21/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馬嚴龍

本發明公開一種支持單軸測斜儀全圓測回的純機械自動轉向裝置，包括：外筒、內筒、旋轉結構及若干連接零件。該轉頭分為2個拼接結構，能滿足不同的測斜環境。其功能實現主要是通過測斜儀和旋轉結構核心體的彈簧提供動力，帶動管旋導軸運動。由于管旋導軸受導向槽筒的限制，使核心體下部結構產生旋轉，進而帶動內筒和測斜儀旋轉或復位。本發明能配合自動測斜裝置，實現測斜全測回的自動化監測。

技術領域

本發明涉及工程測量領域，屬于深部位移智能監測技術的配套裝置，尤其涉及一種支持單軸測斜儀全圓測回的純機械自動轉向裝置。

背景技術

位移是評價邊坡和基坑穩定性最為直接的參量，可以有效地確認土層的變形、滑移等動態變化的情況，為基坑、邊坡等工程的設計提供更全面、更可靠的依據。

常用的深部位移監測方法主要基于便攜式測斜儀定期獲取測斜管的變形數據。便攜式測斜儀是將電纜與探頭相連，并通過絞線盤和測量儀表相接的測量儀器，其中探頭通過傾角傳感器等反應土層深部水平位移；電纜負責通信、連接并估讀探頭深度。其具體測斜過程需要兩個人配合操作，一個人負責把測斜儀下放至管底，每隔500mm測量一次數據直到孔口，再將測斜儀轉動180度下放至管底，重復測量一次，另一個人負責采集數據，將二次結果取平均即為較為精準的測量結果，但傳統測斜方法存在周期長、人為誤差大、且受天氣變化影響大等問題。為解決以上問題，許多學者和廠家研發了不同的自動測斜裝置。

自動測斜裝置，主要通過驅動電機代替人工下放和提拉電纜，改善了一定的問題，但其在工程現場的應用中仍存在以下問題：

1.自動測斜裝置只能測量半個測回的數據，無法實現測斜儀自動轉向，不滿足監測規范；

2.為滿足監測要求，仍需人工/第二電機輔助監測，所消耗人力物力極大，并存在安全隱患；

3.監測過程僅為半自動，過程繁瑣性大。

因此，實現測斜儀的自動轉向，完善自動測斜裝置的現有缺陷是一個值得關注的方向。

發明內容

本發明旨在提供一種轉頭機構，其通過精妙的純機械結構設計，在探頭自動提升下放過程中，實現測斜儀的自動轉向與復位，實現全測回自動測斜。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種支持單軸測斜儀全圓測回的純機械自動轉向裝置，包括外筒、內筒、旋轉結構，內筒位于外筒內，旋轉結構安裝于外筒上端，所述外筒安裝于測斜管內，外筒與測斜管相互固定，測斜儀位于內筒內，測斜儀于內筒內軸向移動，測斜儀和內筒同步轉動，內筒上端定位于外筒上端，可相對外筒旋轉；

旋轉結構包括導向槽筒、管旋導軸、核心體、換向結構；

導向槽筒包括外層槽筒和內層槽筒，內層槽筒與外筒連接，外層槽筒為環形結構，外層槽筒和內層槽筒上均設有徑向的鋸齒線通道，外層槽筒和內層槽筒的鋸齒線通道部分重疊；外層槽筒和內層槽筒通過換向結構連接；換向結構由換向撥片、換向撥環和換向連桿組成，換向撥環套于內層槽筒，位于外層槽筒上部，換向撥片為框形結構，安裝于換向撥環上，換向撥片上具有限位口一，限位口一位于換向撥片內，外層槽筒上開設有供限位口一嵌入的V形缺口，V形缺口底部為限位口二，外層槽筒下方的內層槽筒上安裝有定位銷，定位銷位于換向撥片內，V形缺口處的內層槽筒具有換向連桿，換向連桿位于換向撥片內，換向連桿的兩端分別限位于限位口一和限位口二中，中間部分具有連接于內層槽筒的轉動銷，轉動銷上方的換向連桿處通過彈簧連接定位銷，換向連桿通過轉動銷進行旋轉，帶動換向撥環和外層槽筒相反方向轉動，外層槽筒轉動后，外層槽筒的鋸齒線通道與內層槽筒的鋸齒線通道交錯，內層槽筒鋸齒線通道露出另一側的反向引導邊緣，對側的正向引導邊緣被外層槽筒的鋸齒線通道覆蓋，管旋導軸穿過兩個鋸齒線通道進行正反向移動；