[发明专利]用于经纬仪的结构变形式调平机构及可调平经纬仪系统

说明书

本发明提供一种用于经纬仪的结构变形式调平机构及可调平经纬仪系统，解决现有调平机构存在结构体积较大、调节范围较小、调整连续性差、刚度低的问题。该调平机构基于柔性结构件变形原理，通过柔性支撑件和调平组件实现经纬仪垂直轴调整；柔性支撑件和调平组件使得该调平机构具有调整连续性好、具备自锁性、稳定可靠等优点，此外该调平机构还可用于光学载荷光轴的调整。

技术领域

本发明属于经纬仪调平领域，具体涉及一种用于经纬仪的结构变形式调平机构及可调平经纬仪系统。

背景技术

经纬仪是一种根据测角原理设计的测量方位角和俯仰角的测量仪器，经纬仪底座下端往往采用三个调平机构支撑。为使经纬仪瞄准目标得到的方位角、俯仰角测量准确，在经纬仪设备工作前需利用调平机构对经纬仪的垂直轴进行调整，使其与地面铅垂线重合。

现有的经纬仪调平机构常采用楔块式或者螺旋千斤顶式。公开号为“CN106895830A”的中国专利公开了一种楔块式调平机构。该调平机构调节灵敏度高，满足重载荷承载要求，适用于大型经纬仪垂直轴调整。但是，该结构形式的调平机构体积大、刚度好、调节范围小，不适合小型经纬仪垂直轴调整。

公开号为“CN104656221A”和“CN112503351A”的中国专利公开了螺旋千斤顶式调平机构。该结构形式的调平机构采用螺杆支撑，具有调节范围大、结构紧凑等特点，适用于小型的经纬仪垂直轴调整。但是，该类调平机构的刚度相比于楔块式调平机构较差，且存在调整连续性差、操作不便、调整精度低等问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有调平机构存在结构体积较大、调节范围较小、调整连续性差、刚度低的问题，提供一种用于经纬仪的结构变形式调平机构及可调平经纬仪系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明用于经纬仪的结构变形式调平机构包括柔性支撑件和调平组件；所述柔性支撑件包括依次设置的支撑连接板、柔性球铰和柔性支撑环，所述柔性球铰为截面尺寸由中部向上下两端逐渐增大的柱状结构，其上端与支撑连接板的下底面连接，下端与柔性支撑环的顶端连接；所述柔性支撑环的对称四角处设置有豁口，其左侧壁和右侧壁上均设置有轴承孔；所述调平组件包括调平驱动螺杆、压力螺母、止推球轴承、深沟球轴承和角接触球轴承；所述调平驱动螺杆穿过柔性支撑环的左侧壁和右侧壁，其左端通过一对背靠背安装的角接触球轴承设置在左侧壁的轴承孔内，另一端通过止推球轴承和深沟球轴承设置在右侧壁的轴承孔内；所述压力螺母设置在柔性支撑环的轴承孔内，且通过T型螺纹套装在调平驱动螺杆上，并轴向压紧止推球轴承，所述调平驱动螺杆的旋转力矩转化为压力螺母的轴向正压力，并通过止推球轴承作用在柔性支撑件的右侧，而调平驱动螺杆上的反向正压力作用在柔性支撑件的左侧，轴向正压力和反向正压力使柔性支撑件上的豁口弹性变形，该豁口弹性变形与柔性球铰产生的变形配合实现位置调整。

进一步地，可将上述柔性支撑环的豁口设置为半圆形豁口，柔性球铰设置为圆弧形柔性球铰，半圆形豁口和圆弧形柔性球铰使得柔性支撑件调整连续性更加优异，且该种设置无应力集中点。

进一步地，所述半圆形豁口为四个，四个豁口与调平驱动螺杆的轴线均呈45度设置。所述柔性支撑环的截面为八边形，其上侧壁与柔性球铰连接，下侧壁与支撑平台连接，四个半圆形豁口设置在在八边形相对倾斜的四个侧壁上。

进一步地，所述调平驱动螺杆的左端设置有驱动手轮，所述驱动手轮上设置的四边形凹槽与调平驱动螺杆上设置的四边形凸头配合，使得调平驱动螺杆和驱动手轮同步转动。所述角接触球轴承的外圈通过角接触球轴承压盖和设置轴承孔内的台阶限位，内圈通过驱动手轮和设置在调平驱动螺杆的台阶限位。

进一步地，所述驱动手轮的外周面上设置有防滑凹槽。

进一步地，所述压力螺母的外轮廓设置为腰形，所述柔性支撑环与压力螺母配合的轴承孔设置为腰形孔，使得二者实现周向固定。