一种电动经纬仪离合锁紧机构
阅读说明：本技术 一种电动经纬仪离合锁紧机构 (Clutch locking mechanism of electric theodolite ) 是由 孙玉峰 张进 朱雪峰 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种电动经纬仪离合锁紧机构,包括镜筒座以及与镜筒座固定连接的仰俯角旋转轴,镜筒座固定设置在仰俯角旋转轴的一端,仰俯角旋转轴的另一端连接有离合手轮,仰俯角旋转轴的外圆周上由镜筒座向离合手轮的方向依次套设有深沟球轴承、齿轮、抱紧环、抱紧环压紧圈以及平面滚针轴承,仰俯角旋转轴的外部具有将深沟球轴、齿轮、抱紧环、抱紧环压紧圈以及平面滚针轴承包覆在内的外壳,外壳内具有马达以及蜗杆,蜗杆与齿轮在马达的作用下啮合传动。本发明具有如下优点：通过抱紧环压紧圈对抱紧环施加的轴向夹紧力以及径向夹紧力,大大提高了齿轮与仰俯角旋转轴的抱紧效果,避免大镜筒加装后的转动打滑。(The invention relates to an electric theodolite clutch locking mechanism which comprises a lens barrel base and a pitch angle rotating shaft fixedly connected with the lens barrel base, wherein the lens barrel base is fixedly arranged at one end of the pitch angle rotating shaft, the other end of the pitch angle rotating shaft is connected with a clutch hand wheel, a deep groove ball bearing, a gear, a clasping ring pressing ring and a planar needle roller bearing are sequentially sleeved on the outer circumference of the pitch angle rotating shaft from the lens barrel base to the direction of the clutch hand wheel, a shell for coating the deep groove ball bearing, the gear, the clasping ring pressing ring and the planar needle roller bearing is arranged outside the pitch angle rotating shaft, a motor and a worm are arranged in the shell, and the worm and the gear are in meshing transmission under the action of the motor. The invention has the following advantages: through the axial clamp force and the radial clamp force that the ring clamp ring applyed, improved the gear greatly and looked up the effect of hugging closely of pitch angle rotation axis, avoid the rotation after big lens cone installs additional and skid.)
技术领域
：本发明属于电动经纬仪领域，具体涉及一种电动经纬仪离合锁紧机构。
背景技术
：电动经纬仪离合锁紧装置用于将齿轮与仰俯角旋转轴相互锁紧，使齿轮与仰俯角旋转轴固定不动后，马达驱动蜗杆与齿轮做啮合传动，从而带动镜筒座的轴向旋转运动。
现有的电动经经纬仪离合锁紧机构包括仰俯角旋转轴A1、镜筒座A2、摩擦板A3、无石棉摩擦片A4、齿轮A5、压板A6、平面滚针轴承A7以及离合手轮A8，参阅图3，通过离合手轮A8压紧平面滚针轴承A7以及压板A6，使压板A6向着齿轮A5施加轴向的压紧力，并在摩擦板A3以及无石棉摩擦片A4的轴向摩擦作用下，齿轮A5与仰俯角旋转轴A1紧固连接，当齿轮A5在马达、蜗杆（图3中未显示）的作用下转动时，从而实现仰俯角旋转轴A1与镜筒座A2的转动，然而摩擦板A3需要承受一定的轴向力，避免发生变形磨损，为保证其结构强度，一般生产成本较高，且无石棉摩擦片A4与摩擦板A3对齿轮A5产生的摩擦力较小，一旦长期使用后或者镜筒座A2装大镜筒时容易出现打滑的现象。
专利号201610084427.3一种小型经纬仪托架之离合锁紧装置，参阅图4，拧紧螺杆使锁紧压环182（卡箍状结构）两端受压迫相互逼近，此时锁紧压环182的内径变小，由于锁紧压环182的锥形面进一步迫使锁紧圈183向上运动，由于轴的顶部由锁母22锁紧且螺母22与上垫块21是刚性部件，因此只能够在下面留出空间给锁紧圈138，此时摩擦垫圈17端面受到螺母22以及上垫块21的反向作用力而受压，从而提高了蜗轮14与摩擦垫圈17的之间的摩擦力，进而实现蜗轮14与轴181的紧密固定，该专利中通过改变锁紧压环182的内径来移动锁紧圈183，通过锁紧圈183的移动从而迫使螺母22以及上垫片21向蜗轮14以及摩擦垫圈17施加反向作用力，锁紧压环182与锁紧圈183之间的锥形面仅用于对蜗轮14施加轴向作用力，而且也会如上面结构中会对摩擦垫圈17产生一定的变形磨损，一旦长期使用后或者镜筒座装大镜筒时还是会容易出现打滑的现象。
因此，现有的电动经纬仪离合锁紧机构都仅实现了蜗轮（齿轮）与仰俯角旋转轴之间的轴向夹紧，而无法实现蜗轮与仰俯角旋转轴轴向与径向的完全式夹紧，而径向夹紧力对加装大镜筒是极其重要的一个因素，否则由于大镜筒的自重以及摩擦片的摩擦力的逐步丧失而出现转动打滑现象，因此现有的电动经纬仪离合锁紧机构无法适应大镜筒的加装。
发明内容
：本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种电动经纬仪离合锁紧机构，通过抱紧环压紧圈对抱紧环施加的轴向夹紧力以及径向夹紧力，大大提高了齿轮与仰俯角旋转轴的抱紧效果，避免大镜筒加装后的转动打滑。
发明的目的通过以下技术方案来实现：一种电动经纬仪离合锁紧机构，包括镜筒座以及与镜筒座固定连接的仰俯角旋转轴，镜筒座固定设置在仰俯角旋转轴的一端，仰俯角旋转轴的另一端连接有离合手轮，仰俯角旋转轴的外圆周上由镜筒座向离合手轮的方向依次套设有深沟球轴承、齿轮、抱紧环、抱紧环压紧圈以及平面滚针轴承，仰俯角旋转轴的外部具有将深沟球轴、齿轮、抱紧环、抱紧环压紧圈以及平面滚针轴承包覆在内的外壳，外壳内具有马达以及蜗杆，蜗杆与齿轮在马达的作用下啮合传动；
抱紧环包括与齿轮的侧端面紧贴并固定连接的纵向部以及与套设在仰俯角旋转轴外圆周上的横向部，纵向部与横向部形成L型状结构，横向贯穿齿轮与纵向部具有多个齿轮锁紧螺钉，横向部远离纵向部的外侧端面具有凹陷倾斜面，抱紧环压紧圈靠近抱紧环的一端面具有与凹陷倾斜面相配合的倾斜导向面，抱紧环压紧圈远离抱紧环的一侧端面具有与平面滚针轴承侧端面接触的平面；仰俯角旋转轴上具有容齿轮嵌套的第一台阶，第一台阶上固定套设有齿轮并圈，仰俯角旋转轴置于齿轮的两侧均套设有四氟垫片，一四氟垫片与第一台阶的侧端限位接触，另一四氟垫片置于齿轮与齿轮并圈之间且抱紧环的侧端下边缘处具有容该四氟垫片、齿轮并圈嵌设的槽口；
当离合手轮锁紧平面滚针轴承以及抱紧环压紧圈时，抱紧环压紧圈向抱紧环产生轴向力以及径向力，从而实现与轴向方向齿轮的锁紧以及与径向方向仰俯角旋转轴的锁紧，此时马达转动带动蜗杆与齿轮发生传动，进而带动仰俯角旋转轴与镜筒座的转动，当离合手轮取消对齿轮的锁紧时，此时齿轮与仰俯角旋转轴处于脱开状态，通过转动离合手轮从而带动仰俯角旋转轴与镜筒座的转动。
本发明的进一步改进在于：仰俯角旋转轴上具有容深沟球轴承嵌套的第二台阶，深沟球轴承的一侧端面与第二台阶的侧端限位接触，仰俯角旋转轴置于深沟球轴承的另一侧端面的位置固定有防止齿轮发生窜动的轴承并圈。
本发明的进一步改进在于：抱紧环压紧圈的高度大于抱紧环的横向部的高度，且抱紧环压紧圈的倾斜导向面凸出于凹陷倾斜面。
本发明的进一步改进在于：仰俯角旋转轴的一端与离合手轮之间为螺纹连接，正向转动离合手轮实现对齿轮的夹紧，反向转动离合手轮实现对齿轮的放松。
本发明的进一步改进在于：多个齿轮锁紧螺钉呈等圆周分布。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明对抱紧环采用特殊的结构形式，包括通过齿轮锁紧螺钉实现侧向固定的纵向部以及与抱紧环压紧圈限位配合的横向部，横向部与抱紧环压紧圈之间通过斜面配合，当LAT离合手轮对抱紧环压紧圈施加轴向力时，抱紧环压紧圈对与齿轮固定的抱紧施加轴向夹紧力以及纵向夹紧力，大大提高了齿轮与仰俯角旋转轴的抱紧效果，即使镜筒座上加装自重较大的大镜筒，也不会出现仰俯角旋转轴与齿轮之间的打滑现象，本申请的结构设计巧妙，并未采用复杂的机械结构，却有效解决了目前加装大镜筒后打滑的技术缺陷。
2、本发明中齿轮的两侧分别具有四氟垫片，四氟垫片具有耐高温、耐腐蚀、耐摩擦以及高密封性作用，一四氟垫片与第一台阶的侧壁接触，另一四氟垫片与齿轮并圈接触，对齿轮具有初步的定位预紧作用，当抱紧环压紧圈对抱紧环施加轴向力和径向力时，齿轮在夹紧过程中避免发生晃动，进而保证齿轮与蜗杆之间的传动精度，当没有抱紧环压紧圈对抱紧环施加力时，由于抱紧环的纵向部与齿轮的侧端面固定，且抱紧环的横向部套设在仰俯角旋转轴上，并结合第一台阶、两四氟垫片以及齿轮并圈的预紧力，因此即使齿轮处于放松状态，齿轮与仰俯角旋转轴也保持垂直度，避免后续夹紧仰俯角旋转轴时发生侧向卡止现象。
3、抱紧环压紧圈的高度大于抱紧环的横向部的高度，且抱紧环压紧圈的倾斜导向面凸出于凹陷倾斜面，抱紧环的凹陷倾斜面在抱紧环压紧圈的夹紧状态以及放松状态都始终置于抱紧环压紧圈内，从而保证良好的轴向力以及径向力。
附图说明
：图1为本发明中一种电动经纬仪离合锁紧机构的结构示意图。
图2为图1中结构A的放大示意图。
图3为背景技术中现有电动经纬仪离合锁紧机构的结构示意图。
图4为背景技术中现有电动经纬仪离合锁紧机构的结构示意图。
图中标号：
1-镜筒座、2-仰俯角旋转轴、3-离合手轮、4-深沟球轴承、5-齿轮、6-抱紧环、7-抱紧环压紧圈、8-平面滚针轴承、9-外壳、10-马达、11-蜗杆、12-齿轮锁紧螺钉、13-凹陷倾斜面、14-平面、15-倾斜导向面、16-第一台阶、17-齿轮并圈、18-四氟垫片、19-槽口、20-第二台阶、21-轴承并圈；
61-纵向部、62-横向部。
具体实施方式
：
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语指示方位或位置关系，如为基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构或单元必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有 “连接”“设有”“具有”等术语应作广义去理解，例如可以是固定连接，可以是拆卸式连接，或一体式连接，可以说机械连接，也可以是直接相连，可以通过中间媒介相连，对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的基本含义。
如图1、图2示出了本发明一种电动经纬仪离合锁紧机构的一种实施方式，包括镜筒座1以及与镜筒座1固定连接的仰俯角旋转轴2，镜筒座1固定设置在仰俯角旋转轴2的一端，仰俯角旋转轴2的另一端连接有离合手轮3，仰俯角旋转轴2的外圆周上由镜筒座1向离合手轮3的方向依次套设有深沟球轴承4、齿轮5、抱紧环6、抱紧环压紧圈7以及平面滚针轴承8，仰俯角旋转轴2的外部具有将深沟球轴4、齿轮5、抱紧环6、抱紧环压紧圈7以及平面滚针轴承8包覆在内的外壳9，外壳9内具有马达10以及蜗杆11，蜗杆11与齿轮5在马达10的作用下啮合传动；
抱紧环6包括与齿轮5的侧端面紧贴并固定连接的纵向部61以及与套设在仰俯角旋转轴2外圆周上的横向部62，纵向部61与横向部形62成L型状结构，横向贯穿齿轮5与纵向部61具有多个齿轮锁紧螺钉12，横向部62远离纵向部61的外侧端面具有凹陷倾斜面13，抱紧环压紧圈7靠近抱紧环6的一端面具有与凹陷倾斜面13相配合的倾斜导向面15，抱紧环压紧圈7远离抱紧环6的一侧端面具有与平面滚针轴承8侧端面接触的平面14；仰俯角旋转轴2上具有容齿轮5嵌套的第一台阶16，第一台阶16上固定套设有齿轮并圈17，仰俯角旋转轴2置于齿轮5的两侧均套设有四氟垫片18，一四氟垫片18与第一台阶16的侧端限位接触，另一四氟垫片18置于齿轮5与齿轮并圈17之间且抱紧环6的侧端下边缘处具有容该四氟垫片18、齿轮并圈17嵌设的槽口19；
当离合手轮3锁紧平面滚针轴承8以及抱紧环压紧圈7时，抱紧环压紧圈7向抱紧环6产生轴向力以及径向力，从而实现与轴向方向齿轮5的锁紧以及与径向方向仰俯角旋转轴2的锁紧，此时马达10转动带动蜗杆11与齿轮5发生传动，进而带动仰俯角旋转轴2与镜筒座1的转动，当离合手轮3取消对齿轮5的锁紧时，此时齿轮5与仰俯角旋转轴2处于脱开状态，通过转动离合手轮3从而带动仰俯角旋转轴2与镜筒座1的转动。
本发明对抱紧环6采用特殊的结构形式，包括通过齿轮锁紧螺钉12实现侧向固定的纵向部61以及与抱紧环压紧圈7限位配合的横向部62，横向部62与抱紧环压紧圈7之间通过斜面配合，当LAT离合手轮3对抱紧环压紧圈7施加轴向力时，抱紧环压紧圈7对与齿轮5固定的抱紧施加轴向夹紧力以及纵向夹紧力，大大提高了齿轮5与仰俯角旋转轴2的抱紧效果，即使镜筒座1上加装自重较大的大镜筒，也不会出现仰俯角旋转轴2与齿轮5之间的打滑现象，本申请的结构设计巧妙，并未采用复杂的机械结构，却有效解决了目前加装大镜筒后打滑的技术缺陷。
其次，本发明中齿轮5的两侧分别具有四氟垫片18，四氟垫片18具有耐高温、耐腐蚀、耐摩擦以及高密封性作用，一四氟垫片18与第一台阶16的侧壁接触，另一四氟垫片18与齿轮5并圈接触，对齿轮5具有初步的定位预紧作用，当抱紧环压紧圈7对抱紧环施加轴向力和径向力时，齿轮5在夹紧过程中避免发生晃动，进而保证齿轮5与蜗杆11之间的传动精度，当没有抱紧环压紧圈7对抱紧环6施加力时，由于抱紧环6的纵向部61与齿轮5的侧端面固定，且抱紧环6的横向部62套设在仰俯角旋转轴2上，并结合第一台阶16、两四氟垫片18以及齿轮并圈17的预紧力，因此即使齿轮5处于放松状态，齿轮5与仰俯角旋转轴2也保持垂直度，避免后续夹紧仰俯角旋转轴2时发生侧向卡止现象。
而且，本发明中齿轮5的侧端面与抱紧环6的侧端面固定，齿轮5两侧的四氟垫片18齿轮5之间的接触面积小，不是依靠传统摩擦片等的摩擦力来提高与仰俯角旋转轴2之间的夹紧力，主要是依靠抱紧环6对齿轮5的平衡固定力以及抱紧环压紧圈7的轴向力以及径向力，避免传统摩擦片摩擦力降低而出现打滑现象。一四氟垫片18与第一台阶16紧密接触，因此四氟垫片18虽然与齿轮5的接触面小，但是该四氟垫片18与仰俯角旋转轴2之间具有一定的侧向表面摩擦力以及轴向表面摩擦力，因此在抱紧环6的固定力作用下以及在抱紧环压紧圈7的轴向力和径向力双重夹紧力下，有效保证了与仰俯角旋转轴2之间的抱紧效果。
进一步的，仰俯角旋转轴2上具有容深沟球轴承4嵌套的第二台阶20，深沟球轴承4的一侧端面与第二台阶20的侧端限位接触，仰俯角旋转轴2置于深沟球轴承4的另一侧端面的位置固定有防止齿轮5发生窜动的轴承并圈21。
进一步的，抱紧环压紧圈7的高度大于抱紧环6的横向部62的高度，且抱紧环压紧圈7的倾斜导向面15凸出于凹陷倾斜面13。抱紧环6的凹陷倾斜面13在抱紧环压紧圈7的夹紧状态以及放松状态都始终置于抱紧环压紧圈7内，从而保证良好的轴向力以及径向力。
进一步的，仰俯角旋转轴2的一端与离合手轮3之间为螺纹连接，正向转动离合手轮3实现对齿轮5的夹紧，反向转动离合手轮3实现对齿轮5的放松。
进一步的，多个齿轮锁紧螺钉12呈等圆周分布，保证齿轮锁紧螺钉12与齿轮5连接时的稳定性，同时当受到轴向力以及径向力时 ，保证齿轮5的端面受力平衡性，避免齿轮5发生侧向偏位。
本申请电动经纬仪离合锁紧机构在安装时，先在第二台阶20的位置安装深沟球轴承4以及轴承并圈21，然后将一四氟垫片18套设在第一台阶16上，再依次套设齿轮5、另一四氟垫片18以及齿轮并圈17，通过齿轮并圈17将齿轮5与两四氟垫片18径向初步限位，此时在仰俯角旋转轴2上套设有抱紧环6，通过齿轮锁紧螺钉12将抱紧环6与齿轮5进行固定，再依次在抱紧环6的侧端套设有抱紧环压紧圈7、平面滚针轴承8以及离合手轮3，最后将镜筒座1以及外壳9安装在仰俯角旋转轴2的侧端以及外部，装配简单快速。
本发明中未全部公开的内容为本领域技术人员公知的现有常识，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
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