一种原位球铰锁定的边坡雷达监测设备的制作方法

本发明涉及雷达监测，具体涉及一种原位球铰锁定的边坡雷达监测设备。

背景技术：

1、边坡雷达监测站常用于监测边坡的稳定性，为边坡安全评估和灾害预警提供重要数据。然而，在实际应用中，边坡雷达监测站的地基可能会因地质条件变化、长期沉降等因素发生偏移，会导致边坡雷达的监测精度下降，影响其对边坡变形情况的准确检测。

2、目前，在边坡雷达领域，大多通过便携式应急救援边坡雷达系统在工作台底部设置多个调平支腿来实现调平；也有自适应角度调节的地表沉降地基sar监测装置，因此通过调平工作解决地基沉降导致雷达监测精度下降的问题已经为本领域常用的技术手段，现有技术中，大多通过液压系统实现对边坡雷达的调平工作，而液压系统存在缓慢泄漏导致水平度再次偏移的问题，因此需要调平完成后通过球铰锁紧机构完成锁紧球铰。

3、但是现有技术中的球铰锁紧机构，锁紧机构本身是固定不动的，当球头（转动球）倾斜转动了一定角度，但锁紧卡爪的位置并未随之改变，这种“固定式锁紧”在平台处于水平状态时，锁紧力均匀分布在球体表面，效果良好，但当平台发生较大倾斜后，锁紧卡爪在球体外周的作用点不再对称，相当于从几个不对称的方向抱箍一个已经歪了的球，抱紧效果自然下降，局部应力集中、磨损加剧、锁紧可靠性降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种原位球铰锁定的边坡雷达监测设备，以解决现有技术中存在的球铰锁紧机构的位置固定，在对雷达校准后，平台发生较大倾斜后，锁紧卡爪在球体外周的作用点不再对称，相当于从几个不对称的方向抱箍一个已经歪了的球，抱紧效果自然下降，局部应力集中、磨损加剧、锁紧可靠性降低的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：

3、一种原位球铰锁定的边坡雷达监测设备，包括：

4、雷达监测组件，用于对待监测坡面进行监测；

5、安装基座，设置在所述雷达监测组件的下方，所述安装基座作为所述雷达监测组件的安装载体，所述安装基座的下表面设有转动球体；

6、调整平台，设置在所述安装基座的下方，且所述调整平台安装在地面上，所述调整平台的上表面设有下沉凹槽，所述下沉凹槽的中心位置设有用于容纳所述转动球体的半球形容纳腔体，所述转动球体能够在所述半球形容纳腔体内转动；

7、调平驱动组件，安装在所述下沉凹槽内，且所述调平驱动组件处于所述半球形容纳腔体的外周侧，所述调平驱动组件用于带动所述安装基座转动，以使得发生倾斜的所述雷达监测组件重新找平；

8、球铰锁定组件，安装在所述转动球体的外周，所述球铰锁定组件包括与所述转动球体固定连接的随动锁紧腔体以及安装在所述随动锁紧腔体外侧的挤压套环，所述随动锁紧腔体与转动球体同步转动，所述挤压套环连接有伺服电机，所述伺服电机用于带动所述挤压套环正反向转动；

9、其中，所述随动锁紧腔体的周向曲面上设有多个均匀分布的穿孔槽，所述穿孔槽内通过自复位组件安装有压球杆；

10、所述挤压套环上设有与所述压球杆一一对应的斜向开槽，所述斜向开槽的延伸方向与所述随动锁紧腔体的周向切线方向之间具有夹角，所述斜向开槽具备远离所述转动球体的长侧壁，以及靠近所述转动球体的短侧壁，在所述挤压套环转动过程中，所述压球杆的外端始终抵接于所述斜向开槽的长侧壁并沿其滑动；

11、所述伺服电机带动所述挤压套环正反向旋转时，所述压球杆在所述斜向开槽的长侧壁挤压作用下沿着朝向或者远离所述转动球体运动，以在调平前释放所述转动球体，并在调平后使所述压球杆始终在所述转动球体的同一组对称锁紧点位上将其锁紧固定。

12、进一步的，所述半球形容纳腔体用于支撑所述转动球体，且所述随动锁紧腔体与转动球体固定连接，以使得所述转动球体与所述随动锁紧腔体同步转动；

13、所述随动锁紧腔体的上端固定安装在所述转动球体的下端，且所述随动锁紧腔体套设在所述转动球体的外周，所述随动锁紧腔体的内壁与所述转动球体的外壁之间存在活动间隙。

14、进一步的，所述挤压套环安装在所述转动球体的外侧，所述挤压套环的外侧通过连杆与所述伺服电机连接，所述伺服电机正反转时带动所述挤压套环正反向转动；

15、所述斜向开槽纵向贯穿所述挤压套环，所述斜向开槽的槽口始终紧贴在所述随动锁紧腔体的外侧壁。

16、进一步的，所述穿孔槽始终垂直于所述随动锁紧腔体的周向曲面，所述压球杆的侧曲面上设有两个对称且沿着所述穿孔槽的长度分布的凹槽，所述自复位组件的一端安装在所述凹槽的端部，所述自复位组件的另一端安装在所述穿孔槽的支点上；

17、所述挤压套环转动至所述压球杆接触到所述斜向开槽的槽口时，所述自复位组件被挤压收缩，且所述压球杆被向内挤压至固定所述转动球体；

18、所述挤压套环转动至所述压球杆接触到所述斜向开槽的槽底时，所述自复位组件自适应复位，且所述压球杆被向外复位至释放所述转动球体，所述自复位组件为复位弹簧。

19、进一步的，所述压球杆接触所述长侧壁的一端呈弧形曲面状，所述压球杆远离所述长侧壁的一端连接有收缩漏斗段，所述收缩漏斗段的表面的摩擦力大。

20、进一步的，所述安装基座和所述调整平台之间在竖直方向上存在第一间隙，所述调平驱动组件设置在第一间隙之间，所述调平驱动组件的两端分别与所述安装基座和所述调整平台球铰连接；

21、所述调平驱动组件包括若个均匀分布的液压缸，所述液压缸的两个油口和液压站之间的油路上设有流量调节组件，使得在单位时间内经所述流量调节组件进入至所述液压缸的液压油能够驱动液压缸伸缩的行程最少为1mm。

22、进一步的，所述安装基座和所述调整平台为圆柱体结构，所述调整平台的边部竖直向上设有挡板，所述挡板对所述安装基座形成包裹，且所述挡板与所述安装基座的侧壁之间存在第二间隙，以向所述安装基座的转动提供空间；

23、所述第二间隙处设有环状橡胶片，所述环状橡胶片的内圈和外圈分别与所述安装基座和所述挡板相连接，且所述环状橡胶片沿自身环向具有褶皱结构。

24、进一步的，所述挡板为筒状结构，所述挡板的外侧壁以筒状结构的轴线位置向外发散等间距设有多个预埋件；

25、所述挡板的顶部沿水平方向向外延伸形成支撑板，所述安装基座竖直向上设有支撑柱，所述雷达监测组件设置在所述支撑柱的顶部，所述支撑柱上套结有限位件，所述限位件和所述支撑板之间通过连杆相连接，且所述限位件本身具有供所述支撑柱移动的余量空间；

26、所述限位件包括第一环体和设置在所述第一环体内部的第二环体，所述第一环体和所述第二环体之间设置多个弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆的两端分别与所述第一环体和所述第二环体球铰连接；

27、所述第一环体与所述连杆相连接，所述第二环体与所述支撑柱滑动连接。

28、进一步的，所述安装基座上设有多个角度转感器，以所述角度转感器用于采集所述安装基座的倾斜量；

29、所述雷达监测组件内设有控制模块，所述控制模块能够接收所述角度转感器反馈的数据，并根据数据控制对应的所述调平驱动组件伸缩，以调节所述调整平台的水平度。

30、另外，本发明还提供了一种原位球铰锁定的边坡雷达监测设备的控制方法，包括以下步骤：

31、通过角度传感器检测安装基座的倾斜量；

32、根据所述倾斜量控制调平驱动组件伸缩，带动安装基座以转动球体为中心转动，直至安装基座恢复水平；

33、控制伺服电机正向转动，带动转动套环转动，使压球杆在斜向开槽的长侧壁挤压下向转动球体方向运动，将转动球体锁紧固定；

34、当需要再次调平时，控制伺服电机反向转动，使压球杆在自复位组件作用下远离转动球体，释放转动球体。

35、本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：

36、本发明所提供的基座可调节的边坡雷达监测站设置有安装基座和调整平台，其中调整平台整个装置的安装载体，当调整平台和安装基座整体发生偏移后，通过调节安装基座的水平度，使得雷达监测组件的监测角度依然为初始角度，以保证对边坡监测的准确性；

37、且在本发明中，由于随动锁紧腔体与转动球体同步转动，压球杆始终在转动球体的同一组对称锁紧点位上施加锁紧力，锁紧力关于球心对称分布，避免了传统固定式锁紧机构在大倾角状态下因接触几何畸变而产生的附加弯矩和应力集中，显著提高了大倾角状态下的锁紧可靠性和使用寿命。