基于北斗定位技术的野外测绘防护伞 |
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| 申请号 | CN201710064835.7 | 申请日 | 2017-02-05 | 公开(公告)号 | CN106723776A | 公开(公告)日 | 2017-05-31 |
| 申请人 | 厦门精图信息技术有限公司; | 发明人 | 田瑜基; 姚术林; 乔志勇; 黄萍萍; 朱永强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种基于北斗 定位 技术的野外测绘防护伞，主要分为伞头、中 心轴 、 定子 、 轴承 、 转子 、轮胎、 铆钉 、BDS接收器、BDS天线、 蓄 电池 、防护伞；伞头与防护伞的伞柄顶部通过 螺纹 装配；中心轴径向穿过伞头，两端分别装有两个定子、一个轴承、一个转子；伞头两侧每组的两个圆盖形定子开口朝内，对向分布，形成中间留有一定间隙的腔体，定子均通过铆钉装配在中心轴上；轴承套在中心轴上，位于定子腔体中间，转子套在轴承上，转子 支撑 体位于定子腔体的间隙中，转子内径大于定子外径；BDS接收器、BDS天线、 蓄电池 焊接 在定子腔体内壁上。轮胎带动转子旋转，转子内的 永磁体 磁极旋转，定子绕组内产生 电流 ，储存在蓄电池中，供电给定位元件。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞，其特征在于：包括伞头(1)、中心轴(2)、定子(3)、轴承(4)、转子(5)、轮胎(6)、铆钉(7)、BDS接收器(8)、BDS天线(9)、蓄电池(10)、防护伞(11)； |
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| 说明书全文 | 基于北斗定位技术的野外测绘防护伞技术领域[0001] 本发明涉及一种野外测绘作业配件，特别是涉及一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞。 背景技术[0002] 测绘是准确掌握国情国力、提高管理决策水平的重要手段，任何工程都离不开前期的测绘。野外测绘是一项条件艰苦的工作，其测绘成果是国家宝贵的信息资源。很多地区地形复杂多样，平原、丘陵、高原、山地、盆地，测绘作业人员经常要在偏远的山区、缺氧的高原、荒芜的沙漠中等恶劣的环境中工作。随着科学技术的迅速发展，越来越多先进的测绘仪器出现，给测绘作业人员减少了工作强度。但是日晒雨淋始终难以避免，防护伞一直是测绘工作者的必需品之一。 [0003] 测绘人员使用的防护伞，为了保护设备体积会做的较大，除了材料要求遮阳防水兼具，材质强度高外，其它与一般的伞并无大的区别。其缺点是工作人员为了遮挡暴晒或雨淋，在测绘的工作中也要随身携带，无形中增加了很多负重。假如有一种野外测绘防护伞，在任何地形可以像拉杆箱可以拖行，那么将会减少很多测绘人员的负重。如果防护伞利用滚动发电并且配备定位功能，那么能够为测绘工作者提供很大的便捷。这对于测绘信息采集工作具有很大的辅助作用，对于社会地理信息系统的发展和国家信息化建设具有重要意义。 发明内容[0004] 因此，本发明为了克服传统野外测绘防护伞的缺点，提供一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞，它实用可靠，携带时直接拖行前进，内置北斗定位元件，并且利用转轮的旋转发电，为所有供电元件提供电能。 [0007] 所述伞头的形状为锥形圆柱，底部开设有螺纹孔，与防护伞的伞柄顶端以螺纹方式装配在一起；在所述伞头靠近顶端处，径向开设有中心轴安装孔。 [0008] 进一步讲，伞头靠近顶端的中心轴安装孔为通孔。 [0009] 所述中心轴的形状为圆柱，在中心轴的轴向中部位置，环绕圆柱面加工成滚花面；所述中心轴的圆柱面上，径向开设有四个铆钉孔，其中两个分布在靠近滚花面的两侧，另外两个分布在靠近中心轴两端位置处；中心轴穿过伞头的中心轴安装孔，装配在伞头上。 [0010] 进一步讲，所述滚花面的外径大于中心轴安装孔的内径，中心轴和中心轴安装孔为过盈配合，所以中心轴不能旋转。 [0011] 所述定子共有四件，整体为圆盖状，中心处为圆环状的定子中心圈，套在定子中心圈的圆盖状结构为定子铁芯，圆盖状的定子铁芯划分为圆形结构和外围的环形结构，定子铁芯的环形结构内侧，环绕均匀分布有定子绕组。 [0012] 进一步讲，所述定子中心圈的外端沿径向开设有铆钉沉孔，铆钉沉孔的下沉端面为平面，便于铆钉的装配。 [0013] 进一步讲，铆钉穿过定子沉孔和中心轴的铆钉孔，将定子装配在中心轴上。 [0014] 进一步讲，靠近伞头的两个定子的开口朝外，靠近中心轴两端的两个定子的开口朝内，伞头两侧形成左右两组定子结构，每组的两个定子对向分布，定子铁芯的环形结构之间留有间隙，每组定子均形成一个有缝隙的腔形结构，缝隙用于放置转子支撑体结构。 [0015] 所述轴承的内圈套在中心轴上，内圈两端面紧贴在每组定子中心圈的内端面上。 [0016] 所述转子为圆环状结构，中心处为圆环状的转子中心圈，套在轴承上；中间部分为细柄状的转子支撑体，其内端连接转子中心套外侧面，向四周辐射状均匀分布，其外端连接在转子磁轭的内侧面；转子的最外部分为环形的转子磁轭，转子磁轭两侧各内嵌一个定子；在转子支撑体的两侧面上，靠近转子磁轭内侧面，环形均匀安装有永磁体磁极。 [0017] 进一步讲，所述转子的永磁体磁极与转子磁轭之间留有一定间隙，间隙宽度可以容纳所述定子绕组和定子铁芯的外侧环形结构。 [0018] 进一步讲，所述圆环状转子磁轭的宽度，恰好等于一组的两个定子加上定子间隙的宽度，所以装配完整后，转子磁轭的两侧端面与定子铁芯的圆形结构的外侧面共面。 [0019] 所述轮胎为环形结构，外侧面径向设有胎纹，套在转子磁轭外侧。 [0021] 所述蓄电池通过壳体点焊的焊接方式，安装在另外一组定子腔体内的其中一个定子铁芯的圆形结构的内侧面上。 [0022] 本发明的原理为：在搬运物体时，一般情况下，采用滚动摩擦消耗的功是最小的。测绘作业人员在携带防护伞时，提着伞柄的把手部位，伞头部分贴住地面，拖行前进。轮胎带动转子转动，转子内的永磁体磁极开始旋转，定子绕组内的磁通发生改变，产生电流，储存在蓄电池中。 [0024] 本发明基于北斗定位技术的野外测绘防护伞具有如下优点：（1）将负载转变为滚动携带，节省测绘人员大量体力； （2）将滚动动作转化为发电结构，为野外工作者提供电能； （3）添加北斗定位元件，实现野外工作者的实时位置跟踪。 [0025] 所以，这种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞，能极大降低野外测绘工作者的体力消耗，对于测绘信息采集工作具有很大的辅助作用，对于社会地理信息系统的发展和国家信息化建设具有重要意义。 [0027] 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。 [0028] 图1是本发明的整体结构装配示意图。 [0029] 图2是本发明的防护伞和伞头部分的结构装配示意图。 [0030] 图3是本发明的防护伞和伞头部分的结构拆解示意图。 [0031] 图4是本发明的伞头部分的结构的装配示意图。 [0032] 图5是本发明的伞头部分的结构拆解示意图。 [0033] 图6是本发明的中心轴和伞头的拆解示意图。 [0034] 图7是本发明的定子和中心轴的拆解示意图。 [0035] 图8是本发明的定子中心圈的外侧结构局部放大图。 [0036] 图9是本发明的定子结构示意图。 [0037] 图10是本发明的铆钉、定子、中心轴的装配示意图。 [0038] 图11是本发明的轴承与中心轴的拆解示意图。 [0039] 图12是本发明的转子与轴承的拆解示意图。 [0040] 图13是本发明的转子的结构示意图。 [0041] 图14是本发明的转子与轴承的装配示意图。 [0042] 图15是本发明的轮胎与转子的拆解示意图。 [0043] 图16是本发明的蓄电池装配在定子上的结构示意图。 [0044] 图17是本发明的剖切线A-A的位置示意图。 [0045] 图18是本发明沿剖切线A-A的剖面图。 [0046] 图19是本发明的剖切线B-B的位置示意图。 [0047] 图20是本发明沿剖切线B-B的剖面图。 [0048] 图中标号：1-伞头、101-螺纹孔、102-中心轴安装孔、2-中心轴、201-滚花面、202-铆钉孔、3-定子、301-定子中心圈、302-铆钉沉孔、303-定子铁芯、3031-定子铁芯圆形结构、3032-定子铁芯环形结构、304-定子绕组、4-轴承、5-转子、501-转子中心圈、502-转子支撑体、503-转子磁轭、504-永磁体磁极、6-轮胎、7-铆钉、8-BDS接收器、9-BDS天线、10-蓄电池、 11-防护伞、111-伞柄。 具体实施方式[0049] 以下将结合附图和实施例对本发明一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞作进一步的详细描述。 [0050] 一种基于北斗定位技术的野外测绘防护伞，其特征在于：包括伞头1、中心轴2、定子3、轴承4、转子5、轮胎6、铆钉7、BDS接收器8、BDS天线9、蓄电池10、防护伞11。 [0051] 所述防护伞11的伞柄111顶端，加工有外螺纹。 [0052] 所述伞头1的形状为锥形圆柱，底部开设有螺纹孔101，与防护伞11的伞柄111顶端以螺纹方式装配在一起；在所述伞头1靠近顶端处，径向开设有中心轴安装孔102。 [0053] 进一步讲，伞头1靠近顶端的中心轴安装孔102为通孔。 [0054] 所述中心轴2的形状为圆柱，在中心轴2的轴向中部位置，环绕圆柱面加工成滚花面201；所述中心轴2的圆柱面上，径向开设有四个铆钉孔202，其中两个分布在靠近滚花面201的两侧，另外两个分布在靠近中心轴2两端位置处；中心轴2穿过伞头1的中心轴安装孔 102，装配在伞头1上。 [0055] 进一步讲，所述滚花面201的外径大于中心轴安装孔102的内径，中心轴2和中心轴安装孔102为过盈配合，所以中心轴2不能旋转。 [0056] 所述定子3共有四件，整体为圆盖状，中心处为圆环状的定子中心圈301，套在定子中心圈301的圆盖状结构为定子铁芯303，圆盖状的定子铁芯303划分为圆形结构3031和外围的环形结构3032，定子铁芯303的环形结构3032内侧，环绕均匀分布有定子绕组304。 [0057] 进一步讲，所述定子中心圈301的外端沿径向开设有铆钉沉孔302，铆钉沉孔302的下沉端面为平面，便于铆钉7的装配。 [0058] 进一步讲，铆钉7穿过定子沉孔302和中心轴2的铆钉孔202，将定子3装配在中心轴2上。 [0059] 进一步讲，靠近伞头1的两个定子3的开口朝外，靠近中心轴2两端的两个定子3的开口朝内，伞头1两侧形成左右两组定子结构，每组的两个定子3对向分布，定子铁芯303的环形结构3032的端面之间留有间隙，每组定子3均形成一个有缝隙的腔形结构，缝隙用于放置转子支撑体502结构。 [0060] 所述轴承4的内圈套在中心轴2上，内圈两端面紧贴在每组定子中心圈301的内端面上。 [0061] 所述转子5为圆环状结构，中心处为圆环状的转子中心圈501，套在轴承4上；中间部分为细柄状的转子支撑体502，其内端连接转子中心圈501外侧面，向四周辐射状均匀分布，其外端连接在转子磁轭503的内侧面；转子的最外部分为环形的转子磁轭503，转子磁轭503两侧各内嵌一个定子3；在转子支撑体502的两侧面上，靠近转子磁轭503内侧面，环形均匀安装有永磁体磁极504。 [0062] 进一步讲，所述转子5的永磁体磁极504与转子磁轭503之间留有一定间隙，间隙宽度可以容纳所述定子绕组304和定子铁芯303的外侧环形结构3032。 [0063] 进一步讲，所述圆环状转子磁轭503的宽度，恰好等于一组的两个定子3加上定子间隙的宽度，所以装配完整后，转子磁轭503的两侧端面与定子铁芯303的圆形结构3031的外侧面共面。 [0064] 进一步讲，所述转子支撑体502的宽度小，转子磁轭503的宽度大，所以转子5的两侧各形成对称的腔体；所述转子磁轭503的内径大于定子铁芯的环形结构3032的外径，所述转子5内的永磁体磁极504的外径，小于定子绕组304的内径，装配后一个转子5的两侧分别嵌有一个定子3。 [0065] 所述轮胎6为环形结构，外侧面径向设有胎纹，套在转子磁轭503外侧。 [0066] 进一步讲，所述轮胎6在未装配时，内径小于转子磁轭503外径，所以轮胎6和转子磁轭503是过盈配合。 [0067] 进一步讲，所述轮胎6的材质为天然橡胶，安全环保无污染。 [0068] 所述BDS接收器8的壳体通过点焊方式焊接在一组定子腔体内的其中一个定子铁芯303的圆形结构3031的内侧面上，所述BDS天线9安装在BDS接收器8的顶面。 [0069] 进一步讲，所述BDS接收器8和BDS天线9的高度之和，小于转子支撑体502到定子铁芯圆形结构3031的距离，避免妨碍转子支撑体502的转动。 [0070] 所述蓄电池10通过壳体点焊的焊接方式，安装在另外一组定子腔体内的其中一个定子铁芯的圆形结构3031的内侧面上。 [0071] 进一步讲，所述蓄电池10为可循环充放电多次的锂电池。 [0072] 在搬运物体时，一般情况下，采用滚动摩擦消耗的功是最小的。测绘作业人员在携带防护伞时，提着伞柄111的把手部位，伞头部分贴住地面，拖行前进。轮胎6带动转子5转动，转子5内的永磁体磁极504开始旋转，定子绕组304内的磁通发生改变，产生电流，储存在蓄电池10中。 [0073] 所述BDS接收器8通过BDS天线9接收北斗一代卫星信号，计算出位置数据后，再通过BDS天线9将位置数据发送到测绘团队后台；北斗一代卫星兼具定位和通信功能。 [0074] 所述定位元件和蓄电池10分别安装在伞头1的两侧，目的是保持伞头1两侧的重力均衡。 [0075] 本发明的中心轴和定子中装有电线，用于连接定子绕组304和蓄电池10、蓄电池10和定位元件。 [0076] 本实施例中各个零件的装配步骤为：(1)将中心轴2装配进伞头1的中心轴安装孔102内； (2)将两个定子3分别从中心轴2的两端装入，定子3的开口向外，利用铆钉7装配在中心轴2的内侧铆钉孔202上； (3)在伞头一侧定子铁芯303的圆形结构3031的内侧面上焊接定位元件，在另一侧定子铁芯303的圆形结构3031的内侧面上焊接蓄电池10； (4)将两个轴承4分别从中心轴2的两端装入； (5)将两个转子5分别从中心轴2的两端装入，套在轴承4上； (6)将两个定子3分别从中心轴2的两端装入，这两个定子3的开口朝内，利用铆钉7装配在中心轴2的外侧铆钉孔202上； (7)将两个轮胎6分别套在两个转子5上； (8)最后用电线连接定子绕组304和蓄电池10、蓄电池10和定位元件。 |
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