一種可移動式隧道檢測臂的製作方法
2023-12-10 03:03:26
專利名稱：一種可移動式隧道檢測臂的製作方法
技術領域：
本發明涉及隧道工程機械，特別涉及可移動式隧道檢測臂。
背景技術：
對於公路、鐵路隧道及地鐵在施工中或是在日常的養護中，均需對其隧道的襯砌 面進行安全性和穩定性的檢測，由於隧道地面和隧道襯砌面的複雜性，其檢測用雷達天線 裝置，怎樣才能按照隧道襯砌面設計要求，進行電磁掃描，使雷達天線所在的檢測臂適應隧 道襯砌面檢測，因此要求雷達天線能進行各種姿態和角度的調整。目前還使用人抬著雷達 天線檢測隧道襯砌面未發現有該自動調節的檢測臂。
發明內容
本發明的目的在於設計一種能固定於移動裝置上的隧道檢測臂，並使該檢測臂 能按隧道被掃描的工作面自行進行調整，同時檢測臂可按要求進行多方向轉動。本發明的技術方案是隧道檢測臂它由滾輪、雷達託架、二位阻尼方向節、可控伸 縮剛性杆、絲杆、絲杆驅動裝置、阻尼方向節、橫向旋轉驅動裝置、縱向旋轉驅動裝置、雷達 天線組成，其特徵在於所述的可控伸縮剛性杆由可固定在可移動平臺上的固定裝置和伸 縮剛性杆構成，可控伸縮剛性杆的下端裝有可橫向和縱向旋轉驅動裝置並在縱向旋轉方向 裝有阻尼方向節連接；雷達託架與可控伸縮剛性杆頂端通過二位阻尼方向節連接；其雷達 託架的四角頂端裝有四個滾輪，雷達託架底面裝有雷達天線，其四個滾輪上切面高於雷達 天線。所述的可控伸縮剛性杆是由驅動裝置帶動絲杆、絲杆帶動檢測臂伸長或收縮。所述的橫向旋轉驅動裝置是由油缸帶動雙排鏈條，雙排鏈條帶動雙排鏈輪旋轉而 帶動機械臂進行橫向旋轉。所述的縱向旋轉驅動裝置是由油缸帶動雙排鏈條，雙排鏈條帶動雙排鏈輪旋轉而 帶動機械臂進行縱向旋轉。所述的二位阻尼方向節連接是在雷達託架底面的橫向及縱的旋轉軸上各裝有兩 盤扭轉彈簧，保持雷達託架上的四個滾輪與工作面接觸。所述的可控伸縮剛性杆的下端裝有縱向旋轉阻尼方向節是在縱向旋轉軸上裝有 兩盤扭轉彈簧，用於自動調節路面與隧道襯砌面的高度。在機械臂的配合下，把雷達天線固定在檢測臂上對隧道襯砌面進行檢測，由於隧 道頂部橫向表面是弧形面，我們在雷達託架上安裝了 4個滾輪、根據雷達天線的規格，4個 滾輪可調節高矮，保護雷達天線不受損壞，4個滾輪緊貼在隧道襯砌面上，在扭轉彈簧1的 作用下沿著隧道襯砌弧形面自動調節，始終保持雷達天線與隧道襯砌面在同一面上，以達 到雷達天線檢測隧道襯砌面的質量。在隧道襯砌面的縱向面與路面高度不一樣及凸凹不平 的面，在扭轉彈簧2及扭轉彈簧3作用下、使4個滾輪緊貼在隧道襯砌面上。這樣在扭轉彈 簧1、2、3的作用下，4個滾輪緊貼在隧道襯砌面上，使得雷達天線在橫向及縱向面始終與隧道襯砌面保持在同一面上，這樣保證了雷達天線對隧道襯砌面的檢測質量的穩定及提高檢 測質量。
機械臂根據不同的工作面可橫向轉動、縱向轉動操作及自動調節高度，滿足不同 的工作環境。通過油缸1帶動雙排鏈條1，雙排鏈條1帶動雙排鏈輪1旋轉而帶動機械臂架進行 橫向左右90°轉動並可以停留在任意位置；通過油缸2帶動雙排鏈條2，雙排鏈條2帶動雙 排鏈輪2旋轉而帶動機械臂架進行縱向左右90°轉動並可以停留在任意位置；通過測量臂 驅動裝置帶動絲杆，絲杆帶動檢測臂伸長或收縮。由於隧道頂部表面是弧形、隧道襯砌面檢測點在不同的弧面上，機械臂架通過橫 向的轉動，使雷達天線對隧道襯砌面不同的點進行檢測。路面與隧道頂部表面高度不一樣，機械臂架通過扭轉彈簧3繞著軸3的作用，自動 調節高度。可控伸縮剛性杆通過縱向轉動，調節雷達天線與隧道襯砌面最佳檢測位置，檢測 維護工作完畢後便於收回如圖17所示。本發明的優點在於，結構簡單，全自動或遙控操作，使得雷達天線在橫向及縱向面 始終與隧道襯砌面保持在同一面上，這樣保證了雷達天線對隧道襯砌面的檢測質量的穩定 及提高檢測質量。隧道襯砌面的檢測，由於由於隧道頂部表面是弧形、路面與隧道襯砌面的 高度不一樣及凸凹不平的面，以往是採用人工舉著雷達天線站在簡易的腳手架上進行隧道 襯砌面的檢測及維護，這造成人的勞動強度大、效率低、不安全、檢測質量不穩定、長時間的 工作電磁輻射對人產生一定的傷害，為此，針對以上的問題我們設計製作了隧道檢測臂，隧 道檢測臂解決了以上問題，克服了人為的因素影響，可以保證檢測質量的穩定，提高檢測質 量，解除人的勞動強度，提高效率。
圖1為本發明隧道檢測臂結構示意正面圖。圖2為本發明隧道檢測臂結構示意側面圖。圖3雷達託架結構示意正面圖。圖4 二位阻尼方向節結構示意正面圖。圖5 二位阻尼方向節結構示意側面圖。圖6可控伸縮剛性杆結構示意正面圖。圖7阻尼方向節結構示意正面圖。圖8橫向旋轉驅動裝置結構示意正面圖。圖9橫向旋轉驅動裝置結構示意側面圖。圖10縱向旋轉驅動裝置結構示意正面圖。圖中1為滾輪，2為雷達天線，3為雷達託架，4為二位阻尼方向節，5為可控伸縮剛 性杆，6為絲杆，7為絲杆驅動裝置，8為阻尼方向節，9為橫向旋轉驅動裝置，10為縱向旋轉 驅動裝置。3. 1為滾輪架，3. 2為滾輪架夾板，3. 3為連接方管，3. 4為可控伸縮剛性杆。4. 1為橫向軸，4. 2為扭矩彈簧1 ；4. 3阻尼臂，4. 4為雷達託架連接板，4. 5為縱向軸，4. 6為扭矩彈簧2。5. 1為二為阻尼方向節連接板，5. 2為伸縮剛性杆，5. 3為伸縮剛性杆連接管，5. 4 為固定剛性杆，5. 5固定剛性杆連接管，5. 6為絲杆螺紋套，5. 7為絲杆驅動裝置連接板。8. 1為固定剛性杆連接架，8. 2為調整軸，8. 3扭矩彈簧3，8. 4為連接架。9. 1為雙排鏈條，9. 2橫向旋轉架，9. 3油缸1，9. 4為鏈輪軸1 ；9. 5為雙排鏈條。10. 1為支架，10. 2軸承支座，10. 3鏈輪軸2，10. 4為雙排鏈輪2，10. 5雙排鏈條， 10. 6油缸2。
具體實施例1、發明隧道檢測臂幾何尺寸(單位mm)最大外形尺寸寬X厚X高750 X 700 X 3500如圖所示。最大測量半徑2300。最大承載力30kg。收縮後最小尺寸寬X厚X高1500X600X1500如圖所示。2、雷達託架根據雷達天線的規格不同，雷達託架的尺寸也不同，雷達託架的幾何尺寸根據雷 達天線製作如圖3及圖4所示。3、二位阻尼方向節在縱向方向上，是由橫向軸(020)在中間裝入阻滯臂(阻滯臂由60X40X4X75及 50 X 50 X 4 X 80的方管焊接而成的)，在50 X 50方管鑽有(020 )的孔，橫向軸裝入此孔，阻 滯臂的兩端各裝有一盤扭矩彈簧1 (08)，扭矩彈簧1的一端固定在阻滯臂，另一端固定在 4. 1上如5所示；在40X60方管鑽有(020)的孔，縱向軸傳入此孔，阻滯臂的兩端各裝有一 盤扭矩彈簧2，扭矩彈簧2 ( 08 )的一端固定在4. 4，另一端固定在4. 4上如6所示，達到縱 向及橫向繞軸自動調節角度，外形尺寸是長X寬X高246X190X192如圖5及圖6所示。4、可控伸縮剛性杆是由5. 4鋁合金架(長度1500mm寬度250)固定在8. 1上，5. 2鋁合金架(長 度1400mm)鑲入5. 4鋁合金架在電機帶動絲杆的作用下可伸出及收縮，最大伸出尺寸是 1300mm。最大長度是2800mm，收縮後是1650mm如圖7及圖8所示。5、絲杆採用T16X4長度是1500mm的絲杆。6、絲杆驅動裝置行星齒輪減速器上裝有IOOOw的直流電機固定在5. 7上。7、阻尼方向節在橫向方向上，是由調整軸(020)在中間裝入8. 1(固定剛性連接 架，槽寬250)，在8. 1板上鑽有028的孔，調整軸裝入此孔，8. 1的兩端各裝有一盤扭矩彈簧 3，扭矩彈簧3 ((012))的一端固定在8. 4，另一端固定在8. 4上如圖9所示達到縱向繞軸 自動調節角度，外形尺寸是長X寬X高269X105X376如圖9及圖10所示。8、橫向旋轉驅動裝置在9. 2(橫向旋轉架)上裝有9. 1 (雙排鏈條是12A-2)、
9.3 (油缸是16MPa)、9· 4 (鏈輪軸)、9· 5 (雙排鏈輪1是12齒，節距19. 05mm)等零件，外形 尺寸是長X寬X高510X265X286如圖13及圖14所示。9、縱向旋轉驅動裝置在10. 1 (支架)上裝有10. 2 (軸承座)、10. 3 (鏈輪軸2)、
10.4 (雙排鏈輪2是12齒，節距19. 05mm) ,10. 5 (雙排鏈條是12A-2)及10. 6 (油缸是16MPa)等零件，10. 1根據使用設備定。
將上述各部份組裝構成本裝置。
權利要求
一種隧道檢測臂，它由滾輪、雷達託架、二位阻尼方向節、可控伸縮剛性杆、絲杆、絲杆驅動裝置、阻尼方向節、橫向旋轉驅動裝置、縱向旋轉驅動裝置、雷達天線組成，其特徵在於所述的可控伸縮剛性杆由可固定在可移動平臺上的固定裝置和伸縮剛性杆構成，可控伸縮剛性杆的下端裝有可橫向和縱向旋轉驅動裝置並在縱向旋轉方向裝有阻尼方向節連接；雷達託架與可控伸縮剛性杆頂端通過二位阻尼方向節連接；其雷達託架的四角頂端裝有四個滾輪，雷達託架底面裝有雷達天線，其四個滾輪上切面高於雷達天線。
2.根據權利要求1的一種隧道檢測臂，其特徵在於所述的可控伸縮剛性杆是由驅動 裝置帶動絲杆、絲杆帶動檢測臂伸長或收縮。
3.根據權利要求1的一種隧道檢測臂，其特徵在於所述的橫向旋轉驅動裝置是由油 缸帶動雙排鏈條，雙排鏈條帶動雙排鏈輪旋轉而帶動機械臂進行橫向旋轉。
4.根據權利要求1的一種隧道檢測臂，其特徵在於所述的縱向旋轉驅動裝置是由油 缸帶動雙排鏈條，雙排鏈條帶動雙排鏈輪旋轉而帶動機械臂進行縱向旋轉。
5.根據權利要求1的一種隧道檢測臂，其特徵在於所述的二位阻尼方向節連接是在 雷達託架底面的橫向及縱的旋轉軸上各裝有兩盤扭轉彈簧，保持雷達託架上的四個滾輪與 工作面接觸。
6.根據權利要求1的一種隧道檢測臂，其特徵在於所述的可控伸縮剛性杆的下端裝 有縱向旋轉阻尼方向節是在縱向旋轉軸上裝有兩盤扭轉彈簧，用於自動調節路面與隧道襯 砌面的高度。該檢測臂能按隧道被掃描的工作面自行進行調整，同時檢測臂可按要求進行 多方向轉動。
全文摘要
本發明涉及隧道工程機械，特別涉及可移動式隧道檢測臂。它由滾輪、雷達託架、二位阻尼方向節、可控伸縮剛性杆、絲杆、絲杆驅動裝置、阻尼方向節、橫向旋轉驅動裝置、縱向旋轉驅動裝置、雷達天線組成，優點在於，結構簡單，全自動或遙控操作，使得雷達天線在橫向及縱向面始終與隧道襯砌面保持在同一面上，這樣保證了雷達天線對隧道襯砌面的檢測質量的穩定及提高檢測質量。
文檔編號G01N22/00GK101846639SQ20101017671
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月19日 優先權日2010年5月19日
發明者周世平, 李永彪, 王文秀, 程丁生 申請人:雲南三星機械設備儀器製造有限公司