步進電機式鋼絲水平位移計的四導杆支撐升降裝置的製作方法

2023-05-07 05:43:26

專利名稱：步進電機式鋼絲水平位移計的四導杆支撐升降裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種採用步進電機式自動測量方法的具有四導杆支撐升降裝置的鋼絲水平位移計，適用於土石壩、土堤、邊坡、路基等結構物內部土體水平位移的長期自動測量，屬於土石壩體的變形監測類裝置，可在大壩安全監測領域中廣泛應用。
背景技術：
鋼絲水平位移計的步進電機式全自動測量方法，是一種新型的鋼絲水平位移計自動測量方法，它是將鋼絲的水平位移轉換成掛重砝碼與起始基準位置之間的距離變化，並通過計算步進電機通過該距離的脈衝數測得該距離。該測量方法以一套步進電機驅動的升降裝置為核心，通過步進電機帶動砝碼託盤先下後上的一次往復運動，完成加載、測量(多點測量)、卸載的整個過程，實現鋼絲水平位移計的全自動測量(圖I)。 測量過程中，由於各測點的載荷在20-50公斤不等，且測點數也根據客戶需求各不相同，造成砝碼託盤各位置承受的載荷並不均衡，因此如何保證步進電機帶動砝碼託盤平穩、均勻地升降，實現穩定測量，並平穩加載、卸載掛重砝碼是實現鋼絲水平位移計步進電機式自動測量方法的關鍵，同時也是測量精準的重要保證。
發明內容為了實現步進電機式鋼絲水平位移計有效、精準地自動測量，本實用新型設計一種四導杆支撐的升降裝置，保證步進電機驅動的升降裝置能沿導杆帶動砝碼託盤平穩、可靠地上下往復運動，實現鋼絲水平位移計的步進電機式自動測量。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案包含三方面內容(I)設計一種由步進電機驅動的升降裝置，傳動部分採用滾珠絲杆和與之配合的螺旋副，配合間隙小，可帶動砝碼託盤升降自如，實現平穩加載、卸載掛重砝碼(2)此升降裝置採用四導杆支撐結構，即以固定在上、下支撐板之間的滾珠絲杆為中心，穿過砝碼託盤，同時在上、下支撐板之間固定4根導杆，導杆沿矩形四角對稱分布在砝碼託盤的中間位置，對砝碼託盤上下運動有效支撐並導向，保證砝碼託盤在承受任意一點或幾點載荷時，都能保持平穩地上下運動，不會卡死。(3)導杆穿過砝碼託盤時採用直線軸承支撐、導向，減小摩擦，保證砝碼託盤沿導杆自如上下運動。本實用新型的有益效果是作為鋼絲水平位移計的步進式測量方法的核心裝置，由步進電機通過滾珠絲杆帶動砝碼託盤平穩、均勻地升降，實現平穩加載、卸載掛重砝碼，完成鋼絲水平位移的自動測量，充分發揮鋼絲水平位移計的步進電機式自動測量方法的優勢。

圖I是鋼絲水平位移計的步進電機式測量原理示意圖。圖2是四導杆支撐升降裝置的立面示意圖。[0009]圖3是四導杆支撐升降裝置的側面示意圖。圖4是四導杆支撐升降裝置的局部俯視圖。圖5是導杆的聯接示意圖。圖中1.測點，2.銦鋼絲，3.鋼保護管，4.固定標點，5.標尺，6.導向滑輪，7.掛重砝碼，8.步進電機，9.上支撐板，10.滾珠絲杆，11.砝碼託盤，12.螺旋副，13.下支撐板，14.起始基準位置，15.導杆，16.直線軸承套，17.直線軸承，18.緊固螺母。
具體實施方式
(圖2)、(圖3)、(圖4)是以8測點為例的四導杆支撐升降裝置示意圖。滾珠絲杆(10)固定在上支撐板(9)和下支撐板(13)之間，步進電機⑶通過滾珠絲杆(10)帶動螺旋副(12)和與之固定的砝碼託盤(11)上下往復運動，組成一套步進電機驅動的升降裝置，實現平穩加載、卸載掛重砝碼，完成鋼絲水平位移計自動測量。·測量過程中，由於各測點的掛重砝碼(7)在20-50公斤不等，且測點數(1-8測點)也根據客戶需求各不相同，造成砝碼託盤(11)各位置承受的載荷並不均衡。本實用新型設計一種四導杆支撐結構，以固定在上、下支撐板(9) (13)之間的滾珠絲杆(10)為中心，穿過砝碼託盤(11)，同時在在上、下支撐板(9) (13)之間固定4根導杆(15)，導杆沿矩形四角對稱分布在砝碼託盤(11)的中間位置(圖4)，對砝碼託盤(11)上下運動有效支撐並導向，可合理分散掛重砝碼(7)載荷，保證砝碼託盤(11)在承受任意一點或幾點載荷時，都能保持平穩地上下運動，不會卡死。(圖5)是導杆的聯接示意圖，導杆(15)穿過砝碼託盤(11)，上下兩端用緊固螺母
(18)分別固定在上支撐板(9)和下支撐板(13)，導杆與砝碼託盤(11)之間通過直線軸承(17)聯接，直線軸承(17)外套直線軸承套(16);直線軸承具有良好的支撐、導向作用，且阻力很小，保證砝碼託盤沿導杆自如上下運動。升降裝置的傳動部分採用滾珠絲杆(10)和與之配合的螺旋副(12)，配合間隙小、摩擦力小，增大步進電機驅動效力；即使帶動砝碼託盤(11)和掛重砝碼(7)上行時，也可以做到隨遇隨停，保證測量精準。四導杆支撐的升降裝置結構穩定，導杆對砝碼託盤形成有效支撐及導向，保證了砝碼託盤在步進電機帶動下，沿絲杆上下運動，平穩、精準。
權利要求1.一種步進式鋼絲水平位移計的四導杆支撐升降裝置，由步進電機驅動滾珠絲杆帶動螺旋副和與之固定的砝碼託盤上下往復運動，適用於採用步進電機式自動測量方法的鋼絲水平位移計，其特徵是一種由步進電機驅動的升降裝置，採用四導杆支撐結構，以滾珠絲杆為中心，穿過砝碼託盤，同時在上、下支撐板之間固定4根導杆，導杆沿矩形四角對稱分布在砝碼託盤的中間位置，合理分散掛重砝碼載荷，對砝碼託盤上下運動有效支撐並導向。
2.根據權利要求I所述的步進式鋼絲水平位移計的四導杆支撐升降裝置，其特徵是導杆穿過砝碼託盤時採用直線軸承支撐、導向，保證砝碼託盤沿導杆自如上下運動。
專利摘要一種四導杆支撐的升降裝置，適用於採用步進電機式自動測量方法的鋼絲水平位移計。該裝置以步進電機驅動的滾珠絲杆為中心，在上、下支撐板之間固定4根導杆，沿矩形四角對稱分布在砝碼託盤的中間位置，與砝碼託盤之間用直線軸承聯接，對砝碼託盤上下運動有效支撐並導向，合理分散掛重砝碼載荷，保證砝碼託盤平穩、可靠地上下往復運動，實現鋼絲水平位移計的步進電機式自動測量。
文檔編號B66F7/28GK202671121SQ201120365680
公開日2013年1月16日 申請日期2011年9月28日 優先權日2011年9月28日
發明者施海瑩, 徐曉樂, 張建濤, 倪維東, 劉峰, 劉穎, 龐敏, 孫建東, 高振東 申請人:南京河海南自水電自動化有限公司