一种大倾角自调平装置的制作方法

1.本发明涉及一种调平装置，尤其涉及一种大倾角自调平装置。


背景技术：

2.青藏高原平均海拔4000米以上，高原腹地年平均温度在0℃以下，自然地理和气候条件恶劣、工程地质条件复杂。青海至拉萨的交通枢纽建设是连接内地和西藏的生命线工程。路基沉降变形量是评价青藏公路、铁路工程稳定性的重要指标。一直以来，人工水准仪监测作为野外变形监测最基本的监测手段，也是现阶段最可靠的，同时，也是成本最高的监测手段。随着科技进步，变形监测也在向自动化监测方向迈开步伐。
3.为保证设备监测数据的精度，沉降变形自动监测设备工作过程中需保持设备水平状态。然而，设备安装立柱在自然环境下由于各种因素会发生倾斜，为此，设计了一种大倾角自动调平装置。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、适应范围广、调平可靠性高的大倾角自调平装置。
5.为解决上述问题，本发明所述的一种大倾角自调平装置，其特征在于：该装置包括设在安装立柱上的安装基座平台和与所述安装基座平台相连的支撑筒；所述安装基座平台的顶部设有调平板，该调平板上设有安装仪器设备的调平平台；所述调平平台上分别设有水平泡指示器、控制电路板；所述支撑筒内设有平衡锤连接杆，该平衡锤连接杆的一端与所述调平平台相连，另一端连有平衡锤；所述平衡锤连接杆与所述平衡锤的内部穿有四芯电缆；所述支撑筒的下部对称设有观察窗口；所述支撑筒内的底部设有熔融池，该熔融池内盛有专用热熔胶；所述专用热熔胶内插有加热管，该加热管通过环氧树脂隔热套与所述平衡锤相连；所述四芯电缆的一端与所述控制电路板相连，另一端与所述加热管相连。
6.所述安装基座平台的底部通过支撑筒连接法兰与所述支撑筒相连。
7.所述安装基座平台与所述调平板之间、所述调平板与所述调平平台之间分别通过四组调平顶丝对称分布相连。
8.所述调平顶丝包括设在所述调平平台上的尖头顶丝和设在所述调平板上的凹头顶丝；所述尖头顶丝与所述凹头顶丝相接。
9.所述尖头顶丝与所述调平平台之间、所述凹头顶丝与所述调平板之间分别通过固定螺母相连。
10.所述平衡锤连接杆与所述调平平台之间通过螺纹拧紧。
11.所述平衡锤连接杆的下端设有两个凹槽，与凹槽相对应的所述平衡锤上设有螺纹孔；所述平衡锤经所述螺纹孔通过六颗平衡调整顶丝分两层对称分布与所述平衡锤连接杆相顶紧。
12.与所述平衡调整顶丝相对应的所述支撑筒上设有六个开孔。
13.所述平衡锤连接杆与所述平衡锤均呈中空，其内穿有所述四芯电缆。
14.所述加热管与所述平衡锤分别通过隔热套固定螺丝与所述环氧树脂隔热套相连。
15.所述熔融池通过熔融池固定螺丝与所述支撑筒相连。
16.所述加热管的正极和负极通过所述四芯电缆经加热管外壁上的穿线孔与所述控制电路板相连。
17.所述熔融池上设有调平限位环，该调平限位环上设有与所述四芯电缆相连的限位连接片。
18.所述专用热熔胶由石蜡、松香、热熔胶棒按照1:1:1的质量比混合，加热融化后搅拌均匀即得。
19.所述加热管的加热端插入所述熔融池内的所述专用热熔胶中。
20.本发明与现有技术相比具有以下优点：1、本发明中设有平衡锤，无需外力，只需通过配重的重力作用实现仪器安装平台的自动调平。
21.2、本发明中设有调平顶丝，顶丝连接方式实现了无锁止状态（热熔胶融化）调平平台在配重重力作用下自动调平。
22.3、本发明中设有平衡调整顶丝，安装调试时，通过调整平衡调整顶丝实现无锁止状态调平平台保持水平。
23.4、本发明中设有控制电路板，因此，具备调平超限报警功能。当安装立柱发生较大倾斜，加热管外壁与限位环接触通过电缆形成闭合回路，控制电路板检测到回路信号即以电信号形式向仪器设备控制电路发出警报。
24.5、本发明中根据需求选择支撑筒、熔融池及配套设施的直径大小，实现不同最大倾角的自调平。实际应用中，支撑筒高度1m、熔融池直径为35cm时，测试最大倾角为8
°
。
25.6、本发明中平衡锤连接杆与平衡锤均呈中空，便于电缆穿过。
26.7、本发明中仪器设备安装于调平平台上，调平平台上设有控制电路板，因此，控制电路板可与仪器设备共用供电且能互相通信。
27.8、本发明成本低、调平可靠性高，可适应于测量仪器工作过程中需要保持水平状态的仪器设备安装等。
附图说明
28.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
29.图1为本发明的安装视图。
30.图2为本发明的主体侧视图。
31.图3为本发明的俯视图。
32.图4为本发明的细节图。
33.图5为本发明中a
‑
a剖视图。
34.图6为本发明中b放大图。
35.图7为本发明中c放大图。
36.图8为本发明中调平板示意图。
37.图9为本发明中熔融池示意图。
38.图10为本发明等轴测视图。
39.图中：1—水平泡指示器；2—调平平台；3—调平顶丝；31—尖头顶丝； 32—固定螺母；33—凹头顶丝；4—调平板；5—安装基座平台；6—支撑筒连接法兰；7—支撑筒；71—开孔；72—观察窗口；8—平衡锤连接杆；9—平衡调整顶丝；10—平衡锤；11—隔热套固定螺丝；12—环氧树脂隔热套；13—加热管；14—熔融池；15—熔融池固定螺丝；16—调平限位环；17—限位连接片；18—控制电路板；19—四芯电缆；20—安装立柱。
具体实施方式
40.如图1~10所示，一种大倾角自调平装置，该装置包括设在安装立柱20上的安装基座平台5和与安装基座平台5相连的支撑筒7。
41.安装基座平台5的顶部设有调平板4，该调平板4上设有安装仪器设备的调平平台2；调平平台2上分别设有水平泡指示器1、控制电路板18，安装位置根据实际使用情况调整。调平平台2上设置孔位便于安装仪器设备，控制电路板18与仪器设备共用供电且能互相通信。
42.支撑筒7内设有平衡锤连接杆8，该平衡锤连接杆8的一端与调平平台2相连，另一端连有平衡锤10；平衡锤连接杆8与平衡锤10的内部穿有四芯电缆19；支撑筒7的下部对称设有观察窗口72；支撑筒7内的底部设有熔融池14，该熔融池14内盛有专用热熔胶；专用热熔胶内插有加热管13，该加热管13通过环氧树脂隔热套12与平衡锤10相连；四芯电缆19的一端与控制电路板18相连，另一端与加热管13相连。
43.其中：安装基座平台5的底部通过支撑筒连接法兰6与支撑筒7相连。
44.安装基座平台5与调平板4之间、调平板4与调平平台2之间分别通过四组调平顶丝3对称分布相连，使调平平台2形成自由摇摆结构。
45.调平顶丝3包括设在调平平台2上的尖头顶丝31和设在调平板4上的凹头顶丝33；尖头顶丝31与凹头顶丝33相接。尖头顶丝31与调平平台2之间、凹头顶丝33与调平板4之间分别通过固定螺母32相连。
46.平衡锤连接杆8与调平平台2之间通过螺纹拧紧。
47.平衡锤连接杆8的下端设有两个凹槽，与凹槽相对应的平衡锤10上设有螺纹孔；平衡锤10经螺纹孔通过六颗平衡调整顶丝9分两层对称分布与平衡锤连接杆8相顶紧。通过调整各个平衡调整顶丝9的松紧，实现调平平台2达到自由状态水平。
48.与平衡调整顶丝9相对应的支撑筒7上设有六个开孔71，方便平衡锤10的调整。
49.平衡锤连接杆8与平衡锤10均呈中空，其内穿有四芯电缆19。
50.加热管13与所述平衡锤10分别通过隔热套固定螺丝11与环氧树脂隔热套12相连。
51.熔融池14通过熔融池固定螺丝15与支撑筒7相连。
52.加热管13的正极和负极通过四芯电缆19经加热管外壁上的穿线孔与控制电路板18相连。
53.熔融池14上设有调平限位环16，该调平限位环16上设有与四芯电缆19相连的限位连接片17。
54.专用热熔胶由石蜡、松香、热熔胶棒按照1:1:1的质量比混合，加热融化后搅拌均匀，倒入熔融池14，待其冷却凝固即得。热熔胶棒调节阻尼粘度，石蜡、松香调节熔点约为50
±
5℃。
55.加热管13的加热端插入熔融池14内的专用热熔胶中。
56.工作原理：一般状态下，热熔胶处于凝固状态，加热管13、平衡锤10处于锁止状态，调平平台2不能自由晃动。仪器设备需要正式开始测量前会与调平的控制电路板18通信，通过控制加热管13的加热，使热熔胶融化，进而使调平结构形成自由摇摆状态，调平平台2在平衡锤10的重力作用下进入水平状态，加热结束后等待热熔胶冷却锁紧调平结构，调平平台2处于水平状态并上报设备调平结束完成整个调平过程，仪器设备收到调平完整信息即可开始正式测量工作。
57.当安装立柱20倾斜角度较大时，调平系统工作将发生加热管13触碰到调平限位环16的极限状态，由于加热管13的外壁及调平限位环16接有电缆，当两者触碰时，形成回路，则控制电路板18报警，提示调平超限，需维护。在实际应用中，根据测试条件调整设计熔融池14及其配套安装立柱20、支撑筒7的直径大小，从而可以实现大倾角自动调平。