一种型面夹紧装置及夹紧方法

本发明属于大气环境测试领域用的夹紧装置，具体涉及野外测试探头或者型架的多方向快速连接、夹紧与固定装置与方法。

背景技术：

在野外试验探究沙漠化成因，风雪灾害，粉尘扩散时，需要安装一些高空测试探头和型材支架。高空探头和型材的高度安装与固定存在高危险性、而且安装效率低下。目前对高空探头和型材的安装采用双型面各自夹紧的方式或者螺栓塔装式夹紧连接，但前者需要安装型材支架作为安装基底而且装夹方式装夹步骤繁多，直接影响野外试验操作效率。后者需要建立观测塔并焊接高空探头安装基座，这种装夹方式成本非常高，而且操作困难，费时费力。

技术实现要素：

本发明提供一种型面夹紧装置及夹紧方法，以解决目前近地表大气野外试验型架装夹和传感器安装效率低的问题。

本发明采用的技术方案是：平面六杆机构分别与固定型面连接架、滑动型面连接架固定连接，下壳体、固定型面连接架和上壳体通过两个螺栓一固定连接，下壳体和上壳体通过两个螺栓二固定连接，旋转锁紧手柄与轴承转动连接，轴承与固定型面连接架固定连接，旋转锁紧手柄后部与平面六杆机构中的固定连杆的光孔间隙配合、前部与平面六杆机构中的平移连杆螺纹连接，旋转锁紧手柄前端与定位型面三的光孔间隙配合，限位螺母与旋转锁紧手柄螺纹连接、且位于定位型面三的后面，锁定螺母与旋转锁紧手柄前端螺纹连接、且位于定位型面三的沉孔内，两个定位型面一分别与固定型面连接架两侧插接，两个定位型面二分别与滑动型面连接架两侧插接。

所述平面六杆机构的包括固定连杆、左直连杆、右直连杆、左弯连杆、右弯连杆和平移连杆，其中，固定连杆与固定型面连接架固定连接，左直连杆和右直连杆的一端分别与固定连杆两端铰接、另一端分别与左弯连杆和右弯连杆的一端铰接，左弯连杆和右弯连杆的弯曲处分别与平移连杆的两端铰接，左弯连杆和右弯连杆前端分别为弧形面。

所述固定型面连接架包括固定本体、两个十字定位块一和定位柱一，其中两个十字定位块一分别与固定本体两端内侧螺纹连接，两个定位柱一分别与十字定位块一的十字中心固定连接。

所述固定型面连接架的十字定位块一的一条十字边与水平线的夹角α为0～90度。

所述滑动型面连接架包括滑动本体、两个十字定位块二和定位柱二，其中两个十字定位块二分别与滑动本体两端内侧螺纹连接，两个定位柱二分别与十字定位块二的十字中心固定连接。

所述滑动型面连接架的十字定位块二的一条十字边与水平线的夹角β为0～90度。

所述定位型面一的结构是定位本体一的正面有定位型面一，背面有十字定位凹槽一，十字定位凹槽一的中心有定位孔一。

所述定位型面一的十字定位凹槽一的一条十字凹槽与水平线的夹角γ为0～90度。

所述定位型面一的定位型面一包括矩形定位型面和椭圆形定位型面。

所述定位型面二的结构是定位本体二的正面有定位型面二，背面有十字定位凹槽二，十字定位凹槽二的中心有定位孔二。

所述定位型面二的十字定位凹槽二的一条十字凹槽与水平线的夹角δ为0～90度。

所述定位型面二的定位型面二包括矩形定位型面和椭圆形定位型面。

采用一种型面夹紧装置的夹紧方法，包括下列步骤：

(1)确认需要被连接的杆件的型面，选择合适的定位型面一、定位型面二、定位型面三的定位型面类型，采用矩形定位型面或椭圆形定位型面；

(2)定位型面一与固定型面连接架通过定位柱一定位，通过两个件之间的定位块一和十字定位凹槽一限位；定位型面二与滑动型面连接架通过定位柱二定位，通过两个件之间的定位块二和十字定位凹槽二限位；

(3)根据需要被连接的杆件的空间连接位置，如平行杆件，垂直杆件，或任意角度交错杆件，调整定位型面一、定位型面二、定位型面三的角度；

(4)将要被连接的杆件置于到各定位型面处，摇动旋转锁紧手柄，快速锁紧各被装夹杆件，其中平面六杆机构为一个对称系统，整个装置动作在一个平面内完成，这个平面称为虚拟运动平面，并且同时完成三个连接件的同时夹紧；

(5)如需拆卸，反向摇动旋转锁紧手柄，卸下被装夹杆件。

本发明的优点是结构新颖，根据野外大气测试的实际经验，提供一种型面夹紧装置及夹紧方法，本发明工作可靠，连接方式灵活，操作方便，且便携能力强，实用性较高，使用范围较广，装夹定位迅速，可以给各种大气近地层结物理参数传感器的高空固定和型架固定提供了便利，在很大程度上节省了人力与物力，在实际生产与应用中可大大提高工作效率。易于推广。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明去掉上壳体、定位型面一和定位型面二的结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是本发明定位型面一采用矩形定位型面的结构示意图；

图5是本发明定位型面二采用椭圆形定位型面的结构示意图；

图6是本发明固定型面连接架的局部结构示意图；

图7是本发明滑动型面连接架的局部结构示意图；

图8是本发明采用矩形定位型面，进行垂直装夹时的示意图；

图9是本发明采用矩形定位型面，进行水平装夹时的示意图；

图10是本发明采用矩形定位型面，进行任意角度装夹时的示意图；

图11是本发明采用椭圆形定位型面，进行垂直装夹时的示意图；

图12是本发明采用椭圆形定位型面，进行水平装夹时的示意图；

图13是本发明采用椭圆形定位型面，进行任意角度装夹时的示意图；

图14是本发明使用状态参考图。

具体实施方式

平面六杆机构1分别与固定型面连接架6、滑动型面连接架7固定连接，下壳体2、固定型面连接架6和上壳体3通过两个螺栓一4固定连接，下壳体2和上壳体3通过两个螺栓二5固定连接，旋转锁紧手柄13与轴承14转动连接，轴承14与固定型面连接架6固定连接，旋转锁紧手柄13后部与平面六杆机构1中的固定连杆101的光孔间隙配合、前部与平面六杆机构1中的平移连杆106螺纹连接，旋转锁紧手柄13前端与定位型面三10的光孔间隙配合，限位螺母11与旋转锁紧手柄13螺纹连接、且位于定位型面三10的后面，锁定螺母12与旋转锁紧手柄13前端螺纹连接、且位于定位型面三10的沉孔内，两个定位型面一8分别与固定型面连接架6两侧插接，两个定位型面二9分别与滑动型面连接架7两侧插接。

所述平面六杆机构1的包括固定连杆101、左直连杆102、右直连杆103、左弯连杆104、右弯连杆105和平移连杆106，其中，固定连杆101与固定型面连接架6固定连接，左直连杆102和右直连杆103的一端分别与固定连杆101两端铰接、另一端分别与左弯连杆104和右弯连杆105的一端铰接，左弯连杆104和右弯连杆105的弯曲处分别与平移连杆106的两端铰接，左弯连杆104和右弯连杆105前端分别为弧形面。

所述固定型面连接架6包括固定本体601、两个十字定位块一602和定位柱一603，其中两个十字定位块一602分别与固定本体601两端内侧螺纹连接，两个定位柱一603分别与十字定位块一602的十字中心固定连接。

所述固定型面连接架6的十字定位块一602的一条十字边与水平线的夹角α为0～90度。

所述滑动型面连接架7包括滑动本体701、两个十字定位块二702和定位柱二703，其中两个十字定位块二702分别与滑动本体701两端内侧螺纹连接，两个定位柱二703分别与十字定位块二702的十字中心固定连接。

所述滑动型面连接架7的十字定位块二702的一条十字边与水平线的夹角β为0～90度。

所述定位型面一8的结构是定位本体一801的正面有定位型面一802，背面有十字定位凹槽一803，十字定位凹槽一的中心有定位孔一804。

所述定位型面一8的十字定位凹槽一803的一条十字凹槽与水平线的夹角γ为0～90度。

所述定位型面一8的定位型面一802包括矩形定位型面和椭圆形定位型面。

所述定位型面二9的结构是定位本体二901的正面有定位型面二902，背面有十字定位凹槽二903，十字定位凹槽二的中心有定位孔二904。

所述定位型面二9的十字定位凹槽二903的一条十字凹槽与水平线的夹角δ为0～90度。

所述定位型面二9的定位型面二902包括矩形定位型面和椭圆形定位型面。

采用一种型面夹紧装置的夹紧方法，参考图8～14：

(1)确认需要被连接的杆件的型面，选择合适的定位型面一8、定位型面二9、定位型面三10的定位型面类型，采用矩形定位型面或椭圆形定位型面；

(2)定位型面一8与固定型面连接架6通过定位柱一603定位，通过两个件之间的定位块一和十字定位凹槽一限位；定位型面二9与滑动型面连接架7通过定位柱二703定位，通过两个件之间的定位块二和十字定位凹槽二限位；

(3)根据需要被连接的杆件的空间连接位置，如平行杆件，垂直杆件，或任意角度交错杆件，调整定位型面一8、定位型面二9、定位型面三10的角度；

(4)将要被连接的杆件置于到各定位型面处，摇动旋转锁紧手柄，快速锁紧各被装夹杆件，其中平面六杆机构1为一个对称系统，整个装置动作在一个平面内完成，这个平面称为虚拟运动平面，并且同时完成三个连接件的同时夹紧；

(5)如需拆卸，反向摇动旋转锁紧手柄，卸下被装夹杆件。