专利名称：用于摄像监控上的稳定器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种针对门式起重机监控专用摄像装置技术领域，尤其指一种用于摄像监控上的稳定器。
背景技术：
摄像监控领域中有时需要对移动场面的跟踪监视，例如，门式起重机集装箱装卸岸桥等，在做业时，吊钩在工作场面上是不挺移动着的，为了更好的监视做业场面摄像机需要安装在吊臂上，由于吊臂有较大的震动及移动冲击力，因此普通的摄像装置不是很快的损坏就是画面很不稳定，尤其是需要垂直观察地面的时候摄像机要不停的对准地面，又要不受吊臂的摇动而摆动，为了解决这种监控领域中的难题，目前利用阻尼原理稳定摄像机，再有一种利用机械惯性原理稳定摄像机。现有的纯阻尼设计原理其在使用中有很多缺点，即“自由度”与“阻尼力”相互矛盾，当自由度提高时则阻尼力要下降，反之，阻尼力提高了则自由度下降；所谓“自由度”就是指摄像机自由垂直于地面的能力，在使用中要求摄像机垂直于地面的角度为零最好，如果不能垂直对准地面，则摄像机镜头摄取的图像画面可能偏出作业范围。而自由度的好坏取决与阻尼力的大小，阻尼力越小则自由度越好，但是阻尼力的作用又是克服摄像机摆动的主要因素，即阻尼力越大减摆作用越好，因此普通的“纯阻尼”自动稳定器在使用上效果不是很理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种设计合理、能自动调节摄像机的摄射面垂直于地面且能有效地解决自由度与阻尼力之间矛盾的用于摄像监控上的稳定器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为该用于摄像监控上的稳定器，包括有可固定于固定体上的壳体及与摄像机相连接的主轴，该主轴可转动地与壳体相连接，其特征在于所述壳体内设有圆筒形内腔，在圆筒形内腔中充满有液压油，所述主轴以轴向位于圆筒形内腔的中心，在圆筒形内腔的内壁上，以轴向固定有与主轴相对且在相对处与主轴之间留有逢隙的固定挡板，该固定挡板的轴向前后端与圆筒形内腔轴向前后端之间留有逢隙，所述主轴其位于圆筒形内腔中的主轴上固定有随主轴一起旋转的动挡板，且该动挡板径向与圆筒形内腔的内壁之间留有逢隙，而动挡板轴向前后端与圆筒形内腔轴向前后端之间留有逢隙，并在动挡板上开有通孔，在通孔的左右面上分别设置有可开启和关闭的左开关板和右开关板。
作为改进，所述可开启和关闭的左开关板和右开关板的具体结构选择为在动挡板左右两面上的通孔两边上分别设置有滑柱，所述左开关板与右开关板分别套串在对应的滑柱上，且在左开关板与动挡板之间及右开关板与动挡板之间的每个滑柱上分别套置有滑板压簧。
再改进，所述主轴可转动地与壳体相连接的具体结构优选为主轴通过轴承与壳体相连接。
再改进，所述壳体其内还可设置有泄油腔，在泄油腔内设置有可滑动的滑动板，该滑动板将泄油腔分隔为内外二腔，所述内腔为密封腔且与轴承的间隙相连通，而所述外腔与外界大气压相通；所述泄油腔位于壳体的右边，呈圆筒形，其外腔上盖置有盖板，所述滑动板为左右滑动地设置于泄油腔中。
再改进，所述定挡板其左右两端与圆筒形内腔壁之间可分别设置有可以使定挡板能更加牢固地固定于圆筒形内腔中的榫柱；所述壳体可优选设计呈圆筒形，且由左壳盖和右壳筒相互套合固定而成，所述壳盖通过螺丝与固定体相固定；而所述滑柱可选择为整体杆，左右两端可分别螺纹连接有螺帽。
与现有技术相比，本发明的优点在于采用动挡板上开有一个较大的过油通孔，其作用是增大左右两腔室之间的油路通道，这样液压油(采用硅油)流动很快，阻尼力就很小，此时自由度很高，当摄像机随吊臂移动时，即能迅速地调节摄像机镜头垂直对准地面，使摄像机镜头摄取的图像画面保证在可作业范围中；而在过油通孔两边上安装了对应的左右开关板，其作用是可以关闭过油通孔，又因自由缝隙通道很小，过油通孔处于关闭状态时，硅油只能从很小的自由缝隙通道中通过，因而产生很大的阻尼力，该阻尼力通过自由主轴迫使摄像机迅速停止摆动，从而有效地保证了图像的清晰度。
图1为本发明实施例的剖视图；图2是图1沿A-A线的剖视图；图3是图1中开关板与动挡板之间的结构图；图4是图3的左视图；图5是图1中I部的放大图；图6是图1中II部的放大图。
具体实施例方式
以下结合附图实施例对本发明作详细描述。
如图1至图6所示，本实施例的用于摄像监控上的稳定器，包括有可固定于固定体2上的壳体3及与摄像机1相连接的主轴11，该主轴11通过轴承12可转动地与壳体3相连接。在壳体3内设有圆筒形内腔7，见图2所示，在圆筒形内腔7中充满有液压油，液压油本实使例采用硅油。主轴11以轴向位于圆筒形内腔7的中心，在圆筒形内腔7的内壁上，以轴向固定有与主轴11相对且在相对处与主轴11之间留有逢隙73的固定挡板6，该固定挡板6的轴向前后端与圆筒形内腔7轴向前后端之间留有逢隙75，见图6所示。所述主轴11其位于圆筒形内腔7中的主轴11上固定有随主轴11一起旋转的动挡板4，且该动挡板4径向与圆筒形内腔7的内壁之间留有逢隙70，而动挡板4轴向前后端与圆筒形内腔7轴向前后端之间留有逢隙74，见图5所示，并在动挡板4上开有通孔41，在通孔41的左右面上分别设置有可开启和关闭的左开关板42和右开关板40，在动挡板4左右两面上的通孔41两边上分别设置有滑柱8，滑柱8为整体杆，左右两端分别螺纹连接有螺帽80。所述左开关板42与右开关板40分别为套串在对应的滑柱8上，且在左开关板42与动挡板4之间及右开关板40与动挡板4之间的每个滑柱8上分别套置有滑板压簧81。在壳体3其内设置有泄油腔5，见图1所示，在泄油腔5内设置有可滑动的滑动板52，该滑动板52将泄油腔5分隔为内外二腔53、51，该内腔53为密封腔且与轴承12的间隙相连通，而所述外腔51与外界大气压相通，泄油腔5位于壳体3的右边，呈圆筒形，其外腔51上盖置有盖板33，所述滑动板52为左右滑动地设置于泄油腔5中。在定挡板6的左右两端与圆筒形内腔7壁之间分别设置有榫柱61，使定挡板6能更加牢固地固定于圆筒形内腔7中。且本实施例的壳体3呈圆筒形，且由左壳盖31和右壳筒32相互套合固定而成，壳盖31通过螺丝21与固定体2相固定。
以对本发明作进一步详细说明；本发明的“非纯阻尼”设计原理解决的矛盾的工作原理如下如图2所示，在动挡板上开有一个较大的过油通孔”，其作用是增大左右两腔室之间的油路通道，又如图2所示，在过油通孔两边又安装了左右开关板，其作用是可以关闭过油通孔，从而使左右两油腔73、71之间的通道又变的很小(因自由缝隙通道很小)，油路通道的可变量使阻尼力也成为可变量，这就是“非纯阻尼”的设计原理。
工作原理分析如下首先分析摄像机的自由度状态，假如摄像机正处在逐渐垂直于地面的自由垂落阶段，由于摄像机与自由主轴连接在一起，见图1所示，因而带动主轴跟着旋转，而自由主轴又与动挡板相连接，见图2所示，因此动挡板也跟着旋转，此时动挡板的旋转运动使左右两油腔73、71体积发生改变，见图2所示，动挡板旋向箭头所指，左油腔73容积向减少方向变化，充满左油腔73的硅油，被挤压形成高压区，而右油腔71的容积是向大的方向变化则形成低压区，此时在高低压的作用下，硅油开始从高压区(左油腔)通过“自由缝隙”及过油通孔流向低压区(右油腔71)，由于硅油在通道中流动时会产生“阻力”，而该阻力恰好就是我们需要的减摆力，也称阻尼力，此时由于摄像机正处于自由落阶段，因此动挡板的旋转运动也为缓慢阶段，此时左右开关板是开启的。过油通道等于过油通孔与自由缝隙的总和，由于过油通孔是较大的通道，因此阻尼力很小，所以摄像机可以很快的回到垂直与地面的位置上。而当摄像机受冲击减摆状态下，如吊车工作在大运动状态时，此刻摄像机立即受到很大的冲击力，该冲击力使摄像机开始摆动，由于摄像机与自由轴连在一起，自由主轴又与动挡板连在一起，最终动挡板也要随摄像机的摆动而开始旋转，此刻，由于摄像机正处于受冲击后的快速摆动阶段，因此，动挡板也处于快速旋转阶段，快速旋转的动挡板是左油腔压力突增，压迫硅油急速流向过油孔时开关门被压迫关闭，硅油只能通过很小的自由缝隙通道，因而产生很大的阻尼力，该阻尼力通过自由主轴迫使摄像机迅速停止摆动，因而大大减小了图像画面的变动。调整左右开关门的关闭特性，可以使油压型自动稳定器的稳定特性接近与陀螺稳定器的稳定特性。
见图2所示，左右油腔实际可看成是一个整体油室，该油室充满硅油才能使稳定器正常工作，由于稳定器使用环境的温度是不断变化的，例如夏天高温，冬天低温，而硅油的膨胀系数较大，例如温差达60度时，硅油的体积变化可达7％左右，如果硅油体积增大，油室体积不变，则油室的压力增大，可导致硅油外泄，甚至破坏主轴盖，所以本发明在壳体内还设置有泄油箱，有效地解决了因硅油热胀冷缩给油室密封带来的损害，其工作原理如下见图1所示，油室(即圆筒内腔)里的硅油如果膨胀时，可通过轴承的缝隙进入泄油腔，泄油腔的体积可以自动调节，当进入泄油腔的硅油增多时，硅油压力增高，即大于大气压，硅油推动滑动板向外移动，见图1所示右移，使泄油腔体积增大到与外界大气压一致时为止，当温度降低时，油室里的硅油体积缩小，并形成低压，即低于大气压，此时滑动板受外界大气压向里移动。见图1左移，使泄油腔体积变小，直到与外界压力平衡为止，有了泄油腔的设计是使油压型稳定器工作可靠性大为提高。
如图2、图3和图4所示，左右开关板与动挡板结构联接关系的工作原理为，左开关板与右开关板分别通过开关板滑柱及滑柱套母固定在定挡板上，由于滑板压簧的作用，左右开关板分别离开动挡板，并保留一定的间隙，使得左右腔室的硅油可以通过该间隙及动挡板过油通孔相互流通。当左右腔室突然出现高低压差时，假设右油腔室形成高压，此时右油腔室的硅油在快速的向左油腔室流动，右开关板同时受到硅油的流动压力，使其沿滑拄套母向定挡板靠近，直至封堵住过油孔为止。
权利要求
1.一种用于摄像监控上的稳定器，包括有可固定于固定体(2)上的壳体(3)及与摄像机(1)相连接的主轴(11)，该主轴(11)可转动地与壳体(3)相连接，其特征在于所述壳体(3)内设有圆筒形内腔(7)，在圆筒形内腔(7)中充满有液压油，所述主轴(11)以轴向位于圆筒形内腔(7)的中心，在圆筒形内腔(7)的内壁上，以轴向固定有与主轴(11)相对且在相对处与主轴(11)之间留有逢隙(73)的固定挡板(6)，该固定挡板(6)的轴向前后端与圆筒形内腔(7)轴向前后端之间留有逢隙(75)，所述主轴(11)其位于圆筒形内腔(7)中的主轴(11)上固定有随主轴(11)一起旋转的动挡板(4)，且该动挡板(4)径向与圆筒形内腔(7)的内壁之间留有逢隙(70)，而动挡板(4)轴向前后端与圆筒形内腔(7)轴向前后端之间留有逢隙(74)，并在动挡板(4)上开有通孔(41)，在通孔(41)的左右面上分别设置有可开启和关闭的左开关板(42)和右开关板(40)。
2.根据权利要求1所述用于摄像监控上的稳定器，其特征在于所述可开启和关闭的左开关板(42)和右开关板(40)的具体结构为在动挡板(4)左右两面上的通孔(41)两边上分别设置有滑柱(8)，所述左开关板(42)与右开关板(40)分别套串在对应的滑柱(8)上，且在左开关板(42)与动挡板(4)之间及右开关板(40)与动挡板(4)之间的每个滑柱(8)上分别套置有滑板压簧(81)。
3.根据权利要求2所述用于摄像监控上的稳定器，其特征在于所述主轴(11)可转动地与壳体(3)相连接的具体结构为主轴(11)通过轴承(12)与壳体(3)相连接。
4.根据权利要求3所述用于摄像监控上的稳定器，其特征在于所述壳体(3)其内设置有泄油腔(5)，在泄油腔(5)内设置有可滑动的滑动板(52)，该滑动板(52)将泄油腔(5)分隔为内外二腔(53、51)，所述内腔(53)为密封腔且与轴承(12)的间隙相连通，而所述外腔(51)与外界大气压相通。
5.根据权利要求4所述用于摄像监控上的稳定器，其特征在于所述泄油腔(5)位于壳体(3)的右边，呈圆筒形，其外腔(51)上盖置有盖板(33)，所述滑动板(52)为左右滑动地设置于泄油腔(5)中。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述用于摄像监控上的稳定器，其特征在于所述定挡板(6)其左右两端与圆筒形内腔(7)壁之间分别设置有可以使定挡板(6)能更加牢固地固定于圆筒形内腔(7)中的榫柱(61)。
7.根据权利要求1至4中任一权利要求所述用于摄像监控上的稳定器，其特征在于所述壳体(3)呈圆筒形，且由左壳盖(31)和右壳筒(32)相互套合固定而成，所述壳盖(31)通过螺丝(21)与固定体(2)相固定。
8.根据权利要求2所述用于摄像监控上的稳定器，其特征在于所述滑柱(8)为整体杆，左右两端分别螺纹连接有螺帽(80)。
全文摘要
一种用于摄像监控上的稳定器，包括有壳体及主轴，其特征在于所述壳体内设有圆筒形内腔，在圆筒形内腔的内壁上固定挡板，该固定挡板的轴向前后端与圆筒形内腔轴向前后端之间留有缝隙，所述主轴上固定有动挡板，且该动挡板径向与圆筒形内腔的内壁之间留有缝隙，而动挡板轴向前后端与圆筒形内腔轴向前后端之间留有缝隙，并在动挡板上开有通孔，在通孔的左右面上分别设置有可开启和关闭的左开关板和右开关板。本发明的优点在于在动挡板上开有通孔，使液压油流动很快，阻尼力很小，这样当摄像机能迅速地调节摄像机镜头位置；而在通孔两边上安装有左右开关板，可以关闭过油通孔，当过油通孔处于关闭状态时，硅油只能从很小的自由缝隙通道中通过，因而产生很大的阻尼力，从而有效地保证了图像的清晰度。
文档编号F16F9/10GK101056396SQ200710067980
公开日2007年10月17日 申请日期2007年4月12日 优先权日2007年4月12日
发明者王新志, 林建仁, 王颖 申请人:宁波正鼎电子科技有限公司