[实用新型]新型磁悬浮陀螺全站仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种可广泛应用于城市地铁工程、穿山隧道、江河海底隧道等许多大型地下贯通工程的磁悬浮陀螺全站仪。

背景技术

在城市地铁工程、矿山开采以及江河隧道等许多地下工程建设中，确保隧道安全准确的贯通是一项十分重要的测量工作。然而由于地下工程特殊环境的种种限制，一些地面高精度的测量技术手段往往不能够在地下工程中实施。随着地下采掘工作面的不断延伸，隧洞的方向误差就会不断的累积，最终导致贯通不能顺利进行，甚至引发重大的工程事故。因此，在地下工程测量中，通常使用陀螺定向的方法对隧洞掘进方向的误差进行校正，以保证贯通工作的顺利进行。

传统的陀螺定向是利用悬挂带式陀螺经纬仪来进行的，即当隧道的采掘工作面达到一定的深度时，对控制采掘方向的地下导线边进行一次陀螺定向测量，以校正因误差累积而造成的采掘方向偏差。其工作原理是通过高速旋转的陀螺敏感地球角动量，进而测定地球上任意点处的真北方向，据此可以测量地下导线边的方位角。由于地球的旋转角动量是一定的，因此利用陀螺经纬仪测得的任意导线边的方位角也是等精度的，不存在误差累积。而这种陀螺经纬仪采用悬挂带将陀螺灵敏部壳体悬挂起来，并通过逆转点法和中天法等方法进行寻北观测，测定真北方向，再利用经纬仪照准目标测定测线的方位角。在实际应用中，这种陀螺经纬仪存在故障率高、悬挂带易损坏、操作难度大和定向时间长等缺点。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种定向精度高、定向速度快、操作简便、自动化程度高的新型磁悬浮陀螺全站仪，本实用新型在实际应用中可大幅缩短定向时间、提高工作效率，降低停工成本。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

新型磁悬浮陀螺全站仪，包括定向照准系统、计算机处理系统、测角系统、陀螺回转系统、光路自准直系统以及磁悬浮系统，其中，陀螺回转系统、光路自准直系统及磁悬浮系统均设于金属壳体内，金属壳体底部中心位置设有下对中标识孔，金属壳体上设有北向指示标；

定向照准系统设于金属壳体上，其包括照准部支架，照准部支架上设有望远镜，望远镜通过一水平的旋转轴安装于照准部支架上，所述望远镜(5)的内部中心点为VV轴、HH轴及LL轴三轴的交点，且望远镜可在竖直面内旋转，照准部支架外侧与旋转轴交会处标有仪器高量取标识，照准部支架上设有竖直制动微动螺旋、水平制动微动螺旋及水准管，照准部支架通过一水平旋转部安装于金属壳体上；

计算机处理系统包括微型计算机、显示装置、输入装置、开关以及数据传输口；

测角系统包括安装在照准部支架上的第一测角装置和安装在水平旋转部下方的第二测角装置，第二测角装置与金属壳体固连；

光路自准直系统为反射棱镜组；

螺旋回转系统包括安装于第二测角装置下方的回转马达及通过齿轮组与回转马达连接的回转轴承，回转马达和回转轴承均设于金属壳体内；

回转轴承内设有一回转壳体，磁悬浮系统包括安装于回转壳体内顶壁中心位置的第一电感线圈，以第一电感线圈为中心均匀分布设置多个第二电感线圈；第二电感线圈的自由端均设有一弹簧，弹簧自由端设置一压片；第一电感线圈下方设有一可沿VV轴上下浮动的连动杆，连动杆包括主杆体和垂直于主杆体的平面，主杆体顶部设置一磁浮球，平面上设有多个与第二电感线圈位置相对应的触头；连动杆底部固连一陀螺马达房，陀螺马达房内设陀螺马达，陀螺马达房下部固连力矩器转子，力矩器转子底部设置一下落椎；

回转壳体的内底面中心位置处设有一与下落椎位置相对应的落体槽，回转壳体内安装有与力矩器转子之间可形成水平电磁场的力矩器定子；陀螺马达房、力矩器转子以及下落锥均居中于VV轴上；

反射棱镜组设于回转壳体内侧壁上，在连动杆平面的下方位置安装有与反射棱镜组位置相对应的光电传感器，光电传感器的发射/接收面与反射棱镜组的反射面的有效面积大小相等；

当连动杆处于悬浮状态时，弹簧处于压缩状态；当连动杆由悬浮状态回落时，下落锥落入落体槽中，压片与触头相接触，系统处于锁定状态。

由以上可见，本实用新型采用磁悬浮技术，取代了传统的悬挂带支承技术，解决了传统悬挂带式陀螺吊丝易损坏、定向时间长，操作繁琐等问题。具有自动化程度高、定向快速、整体性能稳定的特点。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例处于待机状态时的示意图；

图3为本实用新型的计算机系统的模块示意图；

图4为本实用新型第二实施例的结构示意图；