一种调平装置及其组成的GNSS设备的制作方法

    专利2022-07-12  83


    本实用新型属于gnss接收机调平领域,尤其涉及一种调平装置及其组成的gnss设备。



    背景技术:

    调平装置是gnss观测设备必不可缺的重要组成部分,常用在gps接收机、全站仪、经纬仪、激光平整机等仪器设备中进行水平倾斜调整。传统的gnss观测设备调平装置常利用水准管、圆水准器、光学对点器等装置作为设备调平的整平指示器,例如全站仪可先通过旋转设备的3个脚螺旋使圆水准器中的气泡居中(粗整平),然后再通过旋转脚螺旋使水准管的气泡居中(精整平);但是上述调平装置存在以下问题:①指示器中液体在高温下易挥发,使透明罩起雾影响观测;②脚螺旋适于对倾斜角度较小的设备进行角度微调,不适用于设备倾斜角度较大的情形;③整平方式不便,操作耗时长等;④拆卸、安装不便。



    技术实现要素:

    为了解决上述技术问题,本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单,调平简单的调平装置。

    为了实现上述目的,本实用新型的技术方案如下:一种调平装置,包括底座、支撑座和多个锁紧件,所述底座上端中部凸设有转动头,所述转动头的表面为球面或球弧面,且其高度大于其半径而小于或等于其直径,所述支撑座的下端中部凹设有与所述转动头相配合的球面槽,且所述球面槽的槽深小于或等于其半径,所述支撑座放置在所述转动头上,且所述转动头伸入到所述球面槽内,所述转动头与所述球面槽的槽壁滑动接触,所述支撑座上设有用以测量所述支撑座上端面是否水平的垂线仪,多个所述锁紧件围设在所述支撑座的下端边缘处,多个所述锁紧件用以共同将所述转动头夹紧以将所述支撑座固定在所述底座上,且所述支撑座的上凸设有垂直于所述支撑座上端面的第一螺柱,所述第一螺柱用以连接gnss接收机,所述底座用以安装在gnss支架上。

    上述技术方案的有益效果在于:其结构简单,其中所述转动头伸入到所述球面槽内,使得所述支撑座可相对于所述转动头转动以调整所述支撑座至水平状态,而在所述支撑座调平后,通过调节多个所述锁紧件使得所述转动头夹紧在所述支撑座的下端,如此使得支撑座与转动头保持固定。

    上述技术方案中所述底座和支撑座均为圆盘形,且所述转动头的球心位于所述底座的轴线上,所述球面槽槽口的圆心位于所述支撑座的轴线上。

    上述技术方案的有益效果在于:如此使得整个调平装置的结构更加美观,同时无论支撑座相对于转动头如何转动,二者最大倾角基本一致。

    上述技术方案中所述支撑座的上端中部凸设有一个柱体,所述柱体为圆柱体或正棱柱,所述第一螺柱凸设在所述柱体的上端,且所述柱体的中心线、第一螺柱的轴线以及所述支撑座的轴线三线重合,所述垂线仪设置在所述柱体的侧壁上。

    上述技术方案的有益效果在于:如此可将垂线仪直接安装在所述柱体的侧壁上,通过测量柱体的中心线的垂直度来实现对支撑座上端面调平。

    上述技术方案中所述垂线仪至少设有三个,当所述柱体为圆柱体时,多个所述垂线仪周向间隔均匀的设置在所述柱体的侧壁上,当所述柱体为正棱柱时,多个所述垂线仪设置在所述柱体的侧壁上,且所述柱体每个侧壁上至多设有一个所述垂线仪。

    上述技术方案的有益效果在于:如此通过多个不在同一竖直面内的垂线仪来精准的测量所述柱体轴线的垂直度。

    上述技术方案中所述垂线仪设有三个。

    上述技术方案的有益效果在于:三个垂线仪在平面呈三角形分布即可准确的反映支撑座是否调平。

    上述技术方案中所述垂线仪包括壳体、吊块和吊线,所述壳体为直条形的槽体,其竖向安装所述柱体的侧壁上,且其槽口背离所述柱体,所述吊线和吊块均置于所述壳体内,所述垂线的一端与所述壳体内顶端中部连接固定,其下端与所述吊块连接固定,并将所述吊块悬吊在所述壳体内。

    上述技术方案的有益效果在于:即三个吊线由上到下均处于壳体内中部即可视为该垂线仪处于垂直状态,而三个垂线仪的吊线均处于对应壳体内中部即可视为支撑座调平。

    上述技术方案中还包括多根柔性弹性件,多根所述柔性弹性件设置在所述底座与支撑座之间,并间隔围设在所述转动头的外围,每根所述柔性弹性件的两端分别与所述支撑座和底座相互靠近的一端连接。

    上述技术方案的有益效果在于:如此可利用柔性弹性件将底座和支撑座进行周向限位。

    上述技术方案中所述柔性弹性件为弹簧。

    上述技术方案的有益效果在于:其结构简单。

    上述技术方案中所述锁紧件包括连接块和锁紧螺栓,所述连接块安装在所述支撑座下端边缘处,其上设有与所述锁紧螺栓螺纹配合的第一螺孔,且所述第一螺孔贯穿对应所述连接块并朝向所述转动头,每根所述锁紧螺栓穿过对应所述第一螺孔并与对应所述连接块螺纹连接,且所述锁紧螺栓的螺纹端朝向所述转动头,拧紧多个所述锁紧螺栓至其螺纹端与所述转动头接触,并将所述转动头夹紧在所述支撑座的下端,拧松多个所述锁紧螺栓至其螺纹端远离所述转动头,并将所述转动头松开。

    上述技术方案的有益效果在于:其结构简单。

    本实用新型的目的之二在于提供一种结构简单,且调平方便的gnss设备。

    为了实现上述目的,本实用新型的另一技术方案如下:一种gnss设备,包括gnss支架、gnss接收机和如上所述调平装置,所述底座下端凹设有第二螺孔,所述gnss支架上端凸设有与所述第二螺孔相配合的第二螺柱,且二者螺纹连接,所述gnss接收机的下端具有与所述第一螺柱相配合的第三螺孔,且二者螺纹连接。

    上述技术方案的有益效果在于:其结构简单,且能将gnss接收机与gnss支架进行固定,在gnss接收机受到震动而处于非水平状态时,可通过再次对调平装置进行调平以恢复所述gnss接收机处于水平状态。

    附图说明

    图1为本实用新型实施例1所述的调平装置的结构简图;

    图2为本实用新型实施例1所述的垂线仪的立视图;

    图3为本实用新型实施例1所述的垂线仪的另一立视图;

    图4为本实用新型实施例1所述调平装置的另一结构简图。

    图5为本实用新型实施例1中所述底座的俯视图;

    图6为本实用新型实施例2所述gnss设备的爆炸图。

    图中:1调平装置、11底座、111转动头、112第二螺孔、113缺口、12支撑座、121球面槽、122第一螺柱、123柱体、13锁紧件、131连接块、132锁紧螺栓、14垂线仪、141壳体、142吊块、143吊线、144标记线、145观察缝、15柔性弹性件、2gnss支架、21第二螺柱、3gnss接收机、31第三螺孔。

    具体实施方式

    以下结合附图和实施例对本实用新型的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本实用新型,并非用于限定本实用新型的范围。

    实施例1

    如图1所示,本实施例提供了一种调平装置,包括底座11、支撑座12和多个锁紧件13,所述底座11上端中部凸设有转动头111,所述转动头的表面为球面或球弧面,且其高度大于其半径而小于或等于其直径,所述支撑座12的下端中部凹设有与所述转动头111相配合的球面槽121,且所述球面槽121的槽深小于或等于其半径,所述支撑座12放置在所述转动头111上,且所述转动头111伸入到所述球面槽121内,所述转动头111与所述球面槽121的槽壁滑动接触,所述支撑座12上设有用以测量所述支撑座12上端面是否水平的垂线仪14,多个所述锁紧件13围设在所述支撑座12的下端边缘处,多个所述锁紧件13用以共同将所述转动头111夹紧以将所述支撑座12固定在所述底座11上,且所述支撑座12的上凸设有垂直于所述支撑座12上端面的第一螺柱122,所述第一螺柱122用以连接gnss接收机,所述底座11用以安装在gnss支架上,其结构简单,其中所述转动头伸入到所述球面槽内,使得所述支撑座可相对于所述转动头转动以调整所述支撑座至水平状态,而在所述支撑座调平后,通过调节多个所述锁紧件使得所述转动头夹紧在所述支撑座的下端,如此使得支撑座与转动头保持固定。优选的,所述球面槽的槽深等于其半径,即球面槽为半球形,优选的,所述转接头的高度为其半径的1.5倍。

    上述技术方案中所述底座11和支撑座12均为圆盘形,且所述转动头111的球心位于所述底座11的轴线上,所述球面槽121槽口的圆心位于所述支撑座12的轴线上,如此使得整个调平装置的结构更加美观,同时无论支撑座相对于转动头如何转动,二者最大倾角基本一致。优选的,所述底座与所述支撑座的直径相同。

    上述技术方案中所述支撑座12的上端中部凸设有一个柱体123,所述柱体123为圆柱体或正棱柱,所述第一螺柱122凸设在所述柱体123的上端,且所述柱体123的中心线、第一螺柱122的轴线以及所述支撑座12的轴线三线重合,所述垂线仪14设置在所述柱体123的侧壁上,如此可将垂线仪直接安装在所述柱体的侧壁上,通过测量柱体的中心线的垂直度来实现对支撑座上端面调平。

    上述技术方案中所述垂线仪14至少设有三个,当所述柱体123为圆柱体时,多个所述垂线仪14周向间隔均匀的设置在所述柱体123的侧壁上,当所述柱体123为正棱柱时,多个所述垂线仪14设置在所述柱体123的侧壁上,且所述柱体123每个侧壁上至多设有一个所述垂线仪14,如此通过多个不在同一竖直面内的垂线仪来精准的测量所述柱体轴线的垂直度。

    上述技术方案中所述垂线仪14设有三个,如此三个垂线仪在平面呈三角形分布即可准确的反映支撑座是否调平。其中优选的,所述柱体为圆柱体或三棱柱,当所述柱体为三棱柱时,其各侧侧壁上均设置一个所述垂线仪。

    如图2所示,上述技术方案中所述垂线仪14包括壳体141、吊块142和吊线143,所述壳体141为直条形的槽体,其竖向安装所述柱体123的侧壁上,且其槽口背离所述柱体123,所述吊线143和吊块142均置于所述壳体141内,所述垂线的一端与所述壳体141内顶端中部连接固定,其下端与所述吊块142连接固定,并将所述吊块142悬吊在所述壳体141内。

    其中,所述垂线仪的壳体安装或嵌装在所述柱体的侧壁上,进一步优选的,所述壳体与所述柱体一体成型,更进一步优选的,所述壳体槽底壁上的中部竖向设有标记线144,当多个所述垂线仪均从侧方正视对应垂线仪的吊线与其对应的标记线144重合时,则表示支撑座完成调平(只要有一个垂线仪的吊线未与对应的标记线144重合则支撑座均不能视为完成调平),即三个吊线由上到下均处于壳体内中部即可视为该垂线仪处于垂直状态,而三个垂线仪的吊线均处于对应壳体内中部即可视为支撑座调平。

    进一步优选的,如图3和图4所示,所述壳体的两侧的侧壁上竖向设有贯穿其的观察缝145,所述吊线绝对竖直时,从壳体外壳经观察缝145观察到吊线,且吊线与观察缝145对齐,若垂线仪嵌装在所述柱体内时,所述观察缝145贯穿所述柱体,如此可通过单个垂线仪即可判断支撑座是否完成调平(即从壳体内的吊线从三个侧面观看分别与壳体底壁的标记线以及其两侧观察缝145均对齐,即可认定支撑座完成调平)。

    上述技术方案中还包括多根柔性弹性件15,多根所述柔性弹性件15设置在所述底座11与支撑座12之间,并间隔围设在所述转动头111的外围,每根所述柔性弹性件15的两端分别与所述支撑座12和底座11相互靠近的一端连接,如此可利用柔性弹性件将底座和支撑座进行周向限位,同时在对支撑座调水平时,由柔性弹性件施加阻力,使得支撑座在人为作用下相对于转动头轻微转动以调平(避免调平时支撑座动作过大,而导致调平操作难度大)。

    上述技术方案中所述柔性弹性件15为弹簧,优选的,所述柔性弹性件设有三个,三个柔性弹性件在底座与支撑座之间周向间隔均匀的分布。

    上述技术方案中所述锁紧件13包括连接块131和锁紧螺栓132,所述连接块131安装在所述支撑座12下端边缘处,其上设有与所述锁紧螺栓132螺纹配合的第一螺孔,且所述第一螺孔贯穿对应所述连接块131并与朝向所述转动头111,每根所述锁紧螺栓132与穿过对应所述第一螺孔并与对应所述连接块131螺纹连接,且所述锁紧螺栓132的螺纹端朝向所述转动头111,拧紧多个所述锁紧螺栓132至其螺纹端与所述转动头111接触,并将所述转动头111夹紧在所述支撑座12的下端,拧松多个所述锁紧螺栓132至其螺纹端远离所述转动头111,并将所述转动头111松开。其中,优选的,每个所述锁紧螺栓均与所述支撑底座的下端面平行,且锁紧件优选的设有三个,且三个所述锁紧件在所述支撑座的下端轴向间隔均匀的分布,进一步优选的,当所述垂线仪和锁紧件均为三个时,三个所述垂线仪与三个所述锁紧件一一对应,且每个所述垂线仪位于对应所述锁紧件的正上方,如此可边调节锁紧件边观察其正上方的垂线仪,以更加便于对支撑座调平。

    进一步优选的,所述转动头表面和球面槽的槽壁均为光滑面,如此二者相对转动时阻力小。

    更进一步优选的,每个所述锁紧螺栓的头部均固设有旋钮(便于直接用手转动锁紧螺栓)。

    更进一步优选的,如图5所示,所述底座11边缘处位于每个连接块131的下方分别设有一个缺口113,如此使得支撑座在调平时可使连接块伸入到所述缺口内,以使得支撑座相对于所述底座的倾斜角度范围更大。

    实施例2

    如图6所示,本实施例提供了一种gnss设备,包括gnss支架2、gnss接收机3和如实施例1所述调平装置1,所述底座11下端凹设有第二螺孔112,所述gnss支架2上端凸设有与所述第二螺孔112相配合的第二螺柱21,且二者螺纹连接,所述gnss接收机3的下端具有与所述第一螺柱122相配合的第三螺孔31,且二者螺纹连接,其结构简单,且能将gnss接收机与gnss支架进行固定,在gnss接收机受到震动而处于非水平状态时,可通过再次对调平装置进行调平以恢复所述gnss接收机处于水平状态。

    以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种调平装置,其特征在于,包括底座(11)、支撑座(12)和多个锁紧件(13),所述底座(11)上端中部凸设有转动头(111),所述转动头的表面为球面或球弧面,且其高度大于其半径而小于或等于其直径,所述支撑座(12)的下端中部凹设有与所述转动头(111)相配合的球面槽(121),且所述球面槽(121)的槽深小于或等于其半径,所述支撑座(12)放置在所述转动头(111)上,且所述转动头(111)伸入到所述球面槽(121)内,所述转动头(111)与所述球面槽(121)的槽壁滑动接触,所述支撑座(12)上设有用以测量所述支撑座(12)上端面是否水平的垂线仪(14),多个所述锁紧件(13)围设在所述支撑座(12)的下端边缘处,多个所述锁紧件(13)用以共同将所述转动头(111)夹紧以将所述支撑座(12)固定在所述底座(11)上,且所述支撑座(12)的上凸设有垂直于所述支撑座(12)上端面的第一螺柱(122),所述第一螺柱(122)用以连接gnss接收机,所述底座(11)用以安装在gnss支架上。

    2.根据权利要求1所述的调平装置,其特征在于,所述底座(11)和支撑座(12)均为圆盘形,且所述转动头(111)的球心位于所述底座(11)的轴线上,所述球面槽(121)槽口的圆心位于所述支撑座(12)的轴线上。

    3.根据权利要求2所述的调平装置,其特征在于,所述支撑座(12)的上端中部凸设有一个柱体(123),所述柱体(123)为圆柱体或正棱柱,所述第一螺柱(122)凸设在所述柱体(123)的上端,且所述柱体(123)的中心线、第一螺柱(122)的轴线以及所述支撑座(12)的轴线三线重合,所述垂线仪(14)设置在所述柱体(123)的侧壁上。

    4.根据权利要求3所述的调平装置,其特征在于,所述垂线仪(14)至少设有三个,当所述柱体(123)为圆柱体时,多个所述垂线仪(14)周向间隔均匀的设置在所述柱体(123)的侧壁上,当所述柱体(123)为正棱柱时,多个所述垂线仪(14)设置在所述柱体(123)的多个侧壁上,且所述柱体(123)每个侧壁上至多设有一个所述垂线仪(14)。

    5.根据权利要求4所述的调平装置,其特征在于,所述垂线仪(14)设有三个。

    6.根据权利要求4或5所述的调平装置,其特征在于,所述垂线仪(14)包括壳体(141)、吊块(142)和吊线(143),所述壳体(141)为直条形的槽体,其竖向安装所述柱体(123)的侧壁上,且其槽口背离所述柱体(123),所述吊线(143)和吊块(142)均置于所述壳体(141)内,所述垂线的一端与所述壳体(141)内顶端中部连接固定,其下端与所述吊块(142)连接固定,并将所述吊块(142)悬吊在所述壳体(141)内。

    7.根据权利要求1所述的调平装置,其特征在于,还包括多根柔性弹性件(15),多根所述柔性弹性件(15)设置在所述底座(11)与支撑座(12)之间,并间隔围设在所述转动头(111)的外围,每根所述柔性弹性件(15)的两端分别与所述支撑座(12)和底座(11)相互靠近的一端连接。

    8.根据权利要求7所述的调平装置,其特征在于,所述柔性弹性件(15)为弹簧。

    9.根据权利要求1-5、7和8任一项所述的调平装置,其特征在于,所述锁紧件(13)包括连接块(131)和锁紧螺栓(132),所述连接块(131)安装在所述支撑座(12)下端边缘处,其上设有与所述锁紧螺栓(132)螺纹配合的第一螺孔,且所述第一螺孔贯穿对应所述连接块(131)并朝向所述转动头(111),每根所述锁紧螺栓(132)穿过对应所述第一螺孔并与对应所述连接块(131)螺纹连接,且所述锁紧螺栓(132)的螺纹端朝向所述转动头(111),拧紧多个所述锁紧螺栓(132)至其螺纹端与所述转动头(111)接触,并将所述转动头(111)夹紧在所述支撑座(12)的下端,拧松多个所述锁紧螺栓(132)至其螺纹端远离所述转动头(111),并将所述转动头(111)松开。

    10.一种gnss设备,其特征在于,包括gnss支架(2)、gnss接收机(3)和如权利要求1-9任一项所述调平装置(1),所述底座(11)下端凹设有第二螺孔(112),所述gnss支架(2)上端凸设有与所述第二螺孔(112)相配合的第二螺柱(21),且二者螺纹连接,所述gnss接收机(3)的下端具有与所述第一螺柱(122)相配合的第三螺孔(31),且二者螺纹连接。

    技术总结
    本实用新型公开了一种调平装置及其组成的GNSS设备,所述调平装置包括底座、支撑座和多个锁紧件,所述底座上端中部凸设有转动头,所述转动头的表面为球面或球弧面,且其高度大于其半径而小于或等于其直径,所述支撑座的下端中部凹设有与所述转动头相配合的球面槽,且所述球面槽的槽深小于或等于其半径,所述支撑座放置在所述转动头上,且所述转动头伸入到所述球面槽内,所述转动头与所述球面槽的槽壁滑动接触,所述支撑座上设有用以测量所述支撑座上端面是否水平的垂线仪,多个所述锁紧件围设在所述支撑座的下端边缘处,多个所述锁紧件用以共同将所述转动头夹紧在所述支撑座上,且支撑座的上凸设有垂直于所述支撑座上端面的第一螺柱,其结构简单。

    技术研发人员:庞聪;江勇;吴涛;廖成旺;丁炜;李新星
    受保护的技术使用者:湖北省地震局(中国地震局地震研究所)
    技术研发日:2020.07.29
    技术公布日:2021.03.12

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