專利名稱：可旋機(jī)身收斂計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量?jī)x，確切說涉及在地下工程中用以精確測(cè)量巖體形變的一種可以旋轉(zhuǎn)機(jī)身的收斂計(jì)。
現(xiàn)有的收斂計(jì)機(jī)身都是固定的，只能從上往下讀數(shù)，量測(cè)人員的視線位置必須高于儀器表面才行，因此測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)高度在不使用梯子時(shí)大多限制在1.5m左右。測(cè)點(diǎn)埋設(shè)位置高時(shí)，量測(cè)人員就必須爬到較高的位置上去測(cè)讀數(shù)據(jù)，十分不便。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺點(diǎn)，為用戶提供一種可旋機(jī)身收斂計(jì)，在測(cè)點(diǎn)埋設(shè)高度較高時(shí)，可以旋轉(zhuǎn)機(jī)身，從側(cè)向或從下方讀數(shù)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的可旋機(jī)身收斂計(jì)，由機(jī)身，裝于機(jī)身頭部的機(jī)頭，裝在機(jī)身尾部的握柄，裝在機(jī)身上面的讀數(shù)裝置、張力指針、照明系統(tǒng)及裝于機(jī)身側(cè)面上部的照明、開關(guān)、置零等鍵鈕，裝置于機(jī)身內(nèi)部的張力傳動(dòng)系統(tǒng)，裝于機(jī)身側(cè)面后部位的張力搖柄，以及通過尺架一握柄連接件而裝置在握柄下面的專用尺具等組件構(gòu)成，其特征在于還具有可旋轉(zhuǎn)機(jī)身的機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)包括有兩部分，其一是在機(jī)頭部分在機(jī)頭體尾部的園柱形腔體內(nèi)，裝有連接桿及套在其上并與機(jī)頭體腔體相匹配的卡套，卡套內(nèi)壁上有上、下、左、右四個(gè)球穴，連接桿上開有一個(gè)直通的孔腔，腔內(nèi)裝一根小壓簧，兩端各置一鋼球，分別占據(jù)著對(duì)應(yīng)的兩個(gè)球穴。而機(jī)頭體的連接桿，則插在機(jī)身中張力傳動(dòng)系統(tǒng)的伸縮桿腔體內(nèi)，并通過脹管銷釘固定。手握機(jī)頭，另一手握住握柄，如果握柄與機(jī)身之間能實(shí)現(xiàn)活動(dòng)連接，則轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)頭時(shí)，機(jī)頭體中的連接桿并不轉(zhuǎn)動(dòng)，而且機(jī)頭體同其內(nèi)的卡套一起轉(zhuǎn)動(dòng)，在卡套的旋轉(zhuǎn)壓力下，擠壓孔控內(nèi)對(duì)應(yīng)端球穴內(nèi)的兩個(gè)鋼球，鋼球則壓縮小壓簧而轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)兩鋼球又分別進(jìn)入另兩個(gè)球穴內(nèi)時(shí)，小壓簧重新伸張，張力使鋼球又壓緊了卡套，機(jī)頭停止轉(zhuǎn)動(dòng)。如此動(dòng)作，可使機(jī)頭轉(zhuǎn)動(dòng)±90度和±180度。如果要使機(jī)身在尺帶不扭動(dòng)的前提下，可以繞尺帶軸線轉(zhuǎn)動(dòng)±90度和±180度，這就需要實(shí)現(xiàn)機(jī)身與握柄之間是活動(dòng)連接。本實(shí)用新型給出可旋轉(zhuǎn)機(jī)身機(jī)構(gòu)的第二部分即是在機(jī)身的尾部固定一根帶有螺紋的球鉸桿，球鉸桿的端頭固定球鉸，球鉸桿上套裝一個(gè)定位手輪，球鉸被裝在握柄前端的球鉸座內(nèi)。把定位手輪撥轉(zhuǎn)到壓住球鉸座前端，則機(jī)身與握柄固定，當(dāng)把定位手輪撥轉(zhuǎn)到脫離球鉸座時(shí)，則機(jī)身與握柄呈現(xiàn)活動(dòng)連接，此時(shí)機(jī)身與握柄在垂直面內(nèi)，具有+85度～-18度的活動(dòng)自由度，在水平面內(nèi)能有±20度的活動(dòng)范圍。
因此當(dāng)將定位手輪撥轉(zhuǎn)脫離球鉸座后，一手轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)頭，一手握轉(zhuǎn)握柄，即實(shí)現(xiàn)了機(jī)身轉(zhuǎn)動(dòng)，在尺帶不扭動(dòng)情況下，量測(cè)人員不必再爬到高處去，從收斂計(jì)側(cè)向或下方即可方便地讀數(shù)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于與固定機(jī)身的收斂計(jì)相比較，前者測(cè)點(diǎn)埋設(shè)高度在不使用梯子時(shí)只限制在1.5m左右，而使用本機(jī)，測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)高度可以達(dá)到兩米，能更接近隧道側(cè)壁上的變形敏感部位，機(jī)身旋轉(zhuǎn)引起的量測(cè)誤差僅為±0.02mm，如果每次量測(cè)均采用相同的機(jī)身位，則誤差可抵消，大大方便了測(cè)量。本實(shí)用新型的另一優(yōu)點(diǎn)在于，由于采用了球鉸定向系統(tǒng)設(shè)計(jì)，比其它收斂計(jì)具有更大的傾斜量測(cè)范圍，并且在該范圍內(nèi)，機(jī)身在尺帶張力的牽引下總能自動(dòng)保持與尺帶的同軸性。本機(jī)的傾斜量測(cè)范圍為垂直面內(nèi)+85度～-18度，水平面內(nèi)±20度，這一范圍可以滿足收斂計(jì)所有可能用到的量測(cè)角度。
本實(shí)用新型有如下附圖

圖1為收斂計(jì)整機(jī)正視圖2為收斂計(jì)整機(jī)俯視圖；圖3為收斂計(jì)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)縱剖面示意圖；圖4為收斂計(jì)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)水平剖面示意圖；圖5為收斂計(jì)機(jī)頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)組件圖，上為機(jī)頭體圖，中為連接桿圖，下為卡套圖；圖6為收斂計(jì)機(jī)身與握柄間旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)示意圖。
圖中標(biāo)記1為機(jī)身、2為機(jī)頭、3為握柄、4為專用尺(包括尺帶與尺架)、5為張力搖柄、6為照明鍵、7為開關(guān)及公英制轉(zhuǎn)換鍵、8為置零鍵、9為定位手輪、10為球鉸座、11為尺架一握柄連接件、12為收尺搖柄、13為尺端連接頭、14為讀數(shù)窗、15為張力指針窗、16為機(jī)頭體、17為連接桿、18為卡套、19為小壓簧、20為鋼球、20′為球穴、21為卡套銷釘、22為脹管銷釘、23為帶有螺紋的球鉸桿、24為球鉸。
實(shí)施例本可旋機(jī)身收斂計(jì)總長(zhǎng)度289.5mm，機(jī)身1寬46mm，包括機(jī)身及張力搖柄總寬74mm，機(jī)身1高37mm，整機(jī)高189mm，機(jī)殼由硬質(zhì)合金鋁制成，張力搖柄5長(zhǎng)60mm，握柄3長(zhǎng)80mm，專用尺架4直徑長(zhǎng)135mm，機(jī)頭2最大行程30mm，收斂計(jì)總重量1.5kg，而加在尺帶上的機(jī)體重量?jī)H540g，使機(jī)體重量對(duì)尺帶拉伸張力影響降到最小程度。本收斂計(jì)專用尺的尺架4采用長(zhǎng)搖柄12開放式結(jié)構(gòu)，尺帶由65Mn鋼制成，厚度0.3mm，寬度12.5mm，表面為鉻鍍層，孔距25mm，孔徑φ3.5mm，并配有抓卡式測(cè)點(diǎn)連接頭13，可使收斂計(jì)快速方便地上下測(cè)點(diǎn)，比插銷式測(cè)點(diǎn)連接頭使用更方便。
收斂計(jì)機(jī)身上面設(shè)有讀數(shù)窗14與張力指針窗15，讀數(shù)窗14帶有小燈照明，并采用LCD電子數(shù)字顯示，最小示值為0.01mm，示值誤差≤±0.02mm，張力指針窗15用光致發(fā)光涂料照明無放射性，機(jī)身1側(cè)面上部設(shè)有照明鍵6，開關(guān)及公英制轉(zhuǎn)換鍵7，置零鍵8，可旋轉(zhuǎn)機(jī)身機(jī)構(gòu)中機(jī)頭體16長(zhǎng)55mm，高15mm，尾寬15mm，頭寬9mm，機(jī)頭體16尾部園柱形空腔水平長(zhǎng)11.5mm，空腔直徑12mm，空腔內(nèi)裝置連接桿17，其長(zhǎng)為26mm，端部為水平長(zhǎng)2mm直徑為12mm的園柱形，與其連接成一體的是長(zhǎng)為24mm，直徑為9mm的園柱，在距連接桿17頭部水平距離6mm處，垂直于連接桿體開有φ3mm的園柱空腔，內(nèi)裝小壓簧19及兩個(gè)鋼球20。在連接桿17上套裝有外直徑為φ12mm，內(nèi)直徑為φ9mm，水平長(zhǎng)為8.4mm的卡套18，前端與接連接桿17的頭部接觸，在距卡套18前端水平距離6mm處的卡套橫截面上開有上下左右四個(gè)對(duì)稱的球穴20′。
而可旋轉(zhuǎn)機(jī)身機(jī)構(gòu)的另一部分定位手輪9用鋁合金制造，球鉸桿23、球鉸24及球鉸座10均用45鋼制造，握柄3長(zhǎng)61.5mm，直徑φ29mm，其前端的球鉸座10水平長(zhǎng)18.5mm，球鉸24直徑為φ20mm。
權(quán)利要求1.一種可旋機(jī)身收斂計(jì)，包括由機(jī)身(1)，裝于機(jī)身(1)頭部的機(jī)頭(2)，裝于機(jī)身(1)尾部的握柄(3)，裝在機(jī)身(1)上面的讀數(shù)裝置，張力指針，照明系統(tǒng)及裝于機(jī)身(1)側(cè)面上部的照明(6)、開關(guān)(7)、置零(8)等鍵鈕，裝于機(jī)身(1)內(nèi)部的張力傳動(dòng)系統(tǒng)，裝于機(jī)身(1)側(cè)面后部位的張力搖柄(5)，以及通過尺架一握柄連接件(11)而裝置在握柄(3)下面的專用尺具等組件構(gòu)成，其特征在于還具有可旋轉(zhuǎn)機(jī)身(1)的機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括有在機(jī)頭體(16)尾部的柱形空腔內(nèi)，裝置連接桿(17)及套裝于其上的卡套(18)，卡套內(nèi)壁上開有上、下、左、右四個(gè)球穴，連接桿上開有一直通的孔腔，內(nèi)裝有一根小壓簧(19)，其兩端各一個(gè)鋼球(20)分別占有兩個(gè)對(duì)應(yīng)球穴，卡套(18)則通過卡套銷釘(21)與機(jī)頭體(16)固定；而在機(jī)身(1)的尾部固定有一根帶螺紋的球鉸桿(23)，其上套裝有一個(gè)定位手輪(9)，球鉸桿(23)的端部固定有一個(gè)球鉸(24)，它被裝置在握柄(3)前部的球鉸座(10)內(nèi)，構(gòu)成了機(jī)身(1)可旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的另一個(gè)必要組成部分。
2.按照權(quán)利要求1所述的可旋機(jī)身收斂計(jì)，其特征在于由球鉸桿(23)、定位手輪(9)、球鉸(24)及球鉸座(10)所構(gòu)成的機(jī)身(1)與握柄(3)間的可活動(dòng)連接，可以實(shí)現(xiàn)在垂直面內(nèi)+85度～-18度，水平面內(nèi)±20度范圍內(nèi)的傾斜量測(cè)。
專利摘要可旋機(jī)身收斂計(jì),由機(jī)頭、機(jī)身、握柄、專用尺具等幾大部分構(gòu)成,特征是:在機(jī)頭體尾部的柱形腔內(nèi),裝置有由連接桿及套裝在其上的卡套,卡套內(nèi)壁開有上下左右四個(gè)球穴,連接桿上開有一直通孔腔,內(nèi)裝一小壓簧,兩端各一鋼球分別占據(jù)對(duì)應(yīng)的球穴,用銷釘將卡套與機(jī)頭體固定,機(jī)身尾固定一帶螺紋的球鉸桿,套裝有定位手輪,桿端固定一球鉸,它被裝在握柄前端的球鉸座內(nèi),此種機(jī)構(gòu)解決了因測(cè)點(diǎn)埋設(shè)過高,必須登高讀數(shù)的實(shí)際困難,旋轉(zhuǎn)機(jī)身可以方便地讀數(shù)。
文檔編號(hào)G01B5/30GK2393074SQ99232088
公開日2000年8月23日 申請(qǐng)日期1999年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月13日
發(fā)明者宋冶 申請(qǐng)人:鐵道部科學(xué)研究院西南分院