專利名稱：一種可移動式隧道檢測臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及隧道工程機(jī)械，特別涉及可移動式隧道檢測臂。
背景技術(shù)：
對于公路、鐵路隧道及地鐵在施工中或是在日常的養(yǎng)護(hù)中，均需對其隧道的襯砌 面進(jìn)行安全性和穩(wěn)定性的檢測，由于隧道地面和隧道襯砌面的復(fù)雜性，其檢測用雷達(dá)天線 裝置，怎樣才能按照隧道襯砌面設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行電磁掃描，使雷達(dá)天線所在的檢測臂適應(yīng)隧 道襯砌面檢測，因此要求雷達(dá)天線能進(jìn)行各種姿態(tài)和角度的調(diào)整。目前還使用人抬著雷達(dá) 天線檢測隧道襯砌面未發(fā)現(xiàn)有該自動調(diào)節(jié)的檢測臂。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種能固定于移動裝置上的隧道檢測臂，并使該檢測臂 能按隧道被掃描的工作面自行進(jìn)行調(diào)整，同時檢測臂可按要求進(jìn)行多方向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的技術(shù)方案是隧道檢測臂它由滾輪、雷達(dá)托架、二位阻尼方向節(jié)、可控伸 縮剛性桿、絲桿、絲桿驅(qū)動裝置、阻尼方向節(jié)、橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、雷達(dá) 天線組成，其特征在于所述的可控伸縮剛性桿由可固定在可移動平臺上的固定裝置和伸 縮剛性桿構(gòu)成，可控伸縮剛性桿的下端裝有可橫向和縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置并在縱向旋轉(zhuǎn)方向 裝有阻尼方向節(jié)連接；雷達(dá)托架與可控伸縮剛性桿頂端通過二位阻尼方向節(jié)連接；其雷達(dá) 托架的四角頂端裝有四個滾輪，雷達(dá)托架底面裝有雷達(dá)天線，其四個滾輪上切面高于雷達(dá) 天線。所述的可控伸縮剛性桿是由驅(qū)動裝置帶動絲桿、絲桿帶動檢測臂伸長或收縮。所述的橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)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(zhuǎn)而 帶動機(jī)械臂進(jìn)行橫向旋轉(zhuǎn)。所述的縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)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(zhuǎn)而 帶動機(jī)械臂進(jìn)行縱向旋轉(zhuǎn)。所述的二位阻尼方向節(jié)連接是在雷達(dá)托架底面的橫向及縱的旋轉(zhuǎn)軸上各裝有兩 盤扭轉(zhuǎn)彈簧，保持雷達(dá)托架上的四個滾輪與工作面接觸。所述的可控伸縮剛性桿的下端裝有縱向旋轉(zhuǎn)阻尼方向節(jié)是在縱向旋轉(zhuǎn)軸上裝有 兩盤扭轉(zhuǎn)彈簧，用于自動調(diào)節(jié)路面與隧道襯砌面的高度。在機(jī)械臂的配合下，把雷達(dá)天線固定在檢測臂上對隧道襯砌面進(jìn)行檢測，由于隧 道頂部橫向表面是弧形面，我們在雷達(dá)托架上安裝了 4個滾輪、根據(jù)雷達(dá)天線的規(guī)格，4個 滾輪可調(diào)節(jié)高矮，保護(hù)雷達(dá)天線不受損壞，4個滾輪緊貼在隧道襯砌面上，在扭轉(zhuǎn)彈簧1的 作用下沿著隧道襯砌弧形面自動調(diào)節(jié)，始終保持雷達(dá)天線與隧道襯砌面在同一面上，以達(dá) 到雷達(dá)天線檢測隧道襯砌面的質(zhì)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(zhuǎn)彈簧2及扭轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(dá)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(dá)天線對隧道襯砌面的檢測質(zhì)量的穩(wěn)定及提高檢 測質(zhì)量。
機(jī)械臂根據(jù)不同的工作面可橫向轉(zhuǎn)動、縱向轉(zhuǎn)動操作及自動調(diào)節(jié)高度，滿足不同 的工作環(huán)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(zhuǎn)而帶動機(jī)械臂架進(jìn)行 橫向左右90°轉(zhuǎn)動并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(zhuǎn)而帶動機(jī)械臂架進(jìn)行縱向左右90°轉(zhuǎn)動并可以停留在任意位置；通過測量臂 驅(qū)動裝置帶動絲桿，絲桿帶動檢測臂伸長或收縮。由于隧道頂部表面是弧形、隧道襯砌面檢測點(diǎn)在不同的弧面上，機(jī)械臂架通過橫 向的轉(zhuǎn)動，使雷達(dá)天線對隧道襯砌面不同的點(diǎn)進(jìn)行檢測。路面與隧道頂部表面高度不一樣，機(jī)械臂架通過扭轉(zhuǎn)彈簧3繞著軸3的作用，自動 調(diào)節(jié)高度?？煽厣炜s剛性桿通過縱向轉(zhuǎn)動，調(diào)節(jié)雷達(dá)天線與隧道襯砌面最佳檢測位置，檢測 維護(hù)工作完畢后便于收回如圖17所示。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡單，全自動或遙控操作，使得雷達(dá)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(dá)天線對隧道襯砌面的檢測質(zhì)量的穩(wěn)定 及提高檢測質(zhì)量。隧道襯砌面的檢測，由于由于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，以往是采用人工舉著雷達(dá)天線站在簡易的腳手架上進(jìn)行隧道 襯砌面的檢測及維護(hù)，這造成人的勞動強(qiáng)度大、效率低、不安全、檢測質(zhì)量不穩(wěn)定、長時間的 工作電磁輻射對人產(chǎn)生一定的傷害，為此，針對以上的問題我們設(shè)計(jì)制作了隧道檢測臂，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(zhì)量的穩(wěn)定，提高檢測質(zhì) 量，解除人的勞動強(qiáng)度，提高效率。


圖1為本發(fā)明隧道檢測臂結(jié)構(gòu)示意正面圖。圖2為本發(fā)明隧道檢測臂結(jié)構(gòu)示意側(cè)面圖。圖3雷達(dá)托架結(jié)構(gòu)示意正面圖。圖4 二位阻尼方向節(jié)結(jié)構(gòu)示意正面圖。圖5 二位阻尼方向節(jié)結(jié)構(gòu)示意側(cè)面圖。圖6可控伸縮剛性桿結(jié)構(gòu)示意正面圖。圖7阻尼方向節(jié)結(jié)構(gòu)示意正面圖。圖8橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意正面圖。圖9橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意側(cè)面圖。圖10縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置結(jié)構(gòu)示意正面圖。圖中1為滾輪，2為雷達(dá)天線，3為雷達(dá)托架，4為二位阻尼方向節(jié)，5為可控伸縮剛 性桿，6為絲桿，7為絲桿驅(qū)動裝置，8為阻尼方向節(jié)，9為橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，10為縱向旋轉(zhuǎn) 驅(qū)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為可控伸縮剛性桿。4. 1為橫向軸，4. 2為扭矩彈簧1 ；4. 3阻尼臂，4. 4為雷達(dá)托架連接板，4. 5為縱向軸，4. 6為扭矩彈簧2。5. 1為二為阻尼方向節(jié)連接板，5. 2為伸縮剛性桿，5. 3為伸縮剛性桿連接管，5. 4 為固定剛性桿，5. 5固定剛性桿連接管，5. 6為絲桿螺紋套，5. 7為絲桿驅(qū)動裝置連接板。8. 1為固定剛性桿連接架，8. 2為調(diào)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(zhuǎn)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(shí)施例1、發(fā)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。收縮后最小尺寸寬X厚X高1500X600X1500如圖所示。2、雷達(dá)托架根據(jù)雷達(dá)天線的規(guī)格不同，雷達(dá)托架的尺寸也不同，雷達(dá)托架的幾何尺寸根據(jù)雷 達(dá)天線制作如圖3及圖4所示。3、二位阻尼方向節(jié)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方管鉆有(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方管鉆有(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(dá)到縱 向及橫向繞軸自動調(diào)節(jié)角度，外形尺寸是長X寬X高246X190X192如圖5及圖6所示。4、可控伸縮剛性桿是由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?cè)?. 4鋁合金架在電機(jī)帶動絲桿的作用下可伸出及收縮，最大伸出尺寸是 1300mm。最大長度是2800mm，收縮后是1650mm如圖7及圖8所示。5、絲桿采用T16X4長度是1500mm的絲桿。6、絲桿驅(qū)動裝置行星齒輪減速器上裝有IOOOw的直流電機(jī)固定在5. 7上。7、阻尼方向節(jié)在橫向方向上，是由調(diào)整軸(020)在中間裝入8. 1(固定剛性連接 架，槽寬250)，在8. 1板上鉆有028的孔，調(diào)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(dá)到縱向繞軸 自動調(diào)節(jié)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(zhuǎn)驅(qū)動裝置在9. 2(橫向旋轉(zhuǎn)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(jié)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(zhuǎn)驅(qū)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(jié)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(jù)使用設(shè)備定。
將上述各部份組裝構(gòu)成本裝置。
權(quán)利要求
一種隧道檢測臂，它由滾輪、雷達(dá)托架、二位阻尼方向節(jié)、可控伸縮剛性桿、絲桿、絲桿驅(qū)動裝置、阻尼方向節(jié)、橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、雷達(dá)天線組成，其特征在于所述的可控伸縮剛性桿由可固定在可移動平臺上的固定裝置和伸縮剛性桿構(gòu)成，可控伸縮剛性桿的下端裝有可橫向和縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置并在縱向旋轉(zhuǎn)方向裝有阻尼方向節(jié)連接；雷達(dá)托架與可控伸縮剛性桿頂端通過二位阻尼方向節(jié)連接；其雷達(dá)托架的四角頂端裝有四個滾輪，雷達(dá)托架底面裝有雷達(dá)天線，其四個滾輪上切面高于雷達(dá)天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種隧道檢測臂，其特征在于所述的可控伸縮剛性桿是由驅(qū)動 裝置帶動絲桿、絲桿帶動檢測臂伸長或收縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種隧道檢測臂，其特征在于所述的橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)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(zhuǎn)而帶動機(jī)械臂進(jìn)行橫向旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種隧道檢測臂，其特征在于所述的縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)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(zhuǎn)而帶動機(jī)械臂進(jìn)行縱向旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種隧道檢測臂，其特征在于所述的二位阻尼方向節(jié)連接是在 雷達(dá)托架底面的橫向及縱的旋轉(zhuǎn)軸上各裝有兩盤扭轉(zhuǎn)彈簧，保持雷達(dá)托架上的四個滾輪與 工作面接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的一種隧道檢測臂，其特征在于所述的可控伸縮剛性桿的下端裝 有縱向旋轉(zhuǎn)阻尼方向節(jié)是在縱向旋轉(zhuǎn)軸上裝有兩盤扭轉(zhuǎn)彈簧，用于自動調(diào)節(jié)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(jìn)行調(diào)整，同時檢測臂可按要求進(jìn)行 多方向轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明涉及隧道工程機(jī)械，特別涉及可移動式隧道檢測臂。它由滾輪、雷達(dá)托架、二位阻尼方向節(jié)、可控伸縮剛性桿、絲桿、絲桿驅(qū)動裝置、阻尼方向節(jié)、橫向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、縱向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置、雷達(dá)天線組成，優(yōu)點(diǎn)在于，結(jié)構(gòu)簡單，全自動或遙控操作，使得雷達(dá)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(dá)天線對隧道襯砌面的檢測質(zhì)量的穩(wěn)定及提高檢測質(zhì)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(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者周世平, 李永彪, 王文秀, 程丁生 申請人:云南三星機(jī)械設(shè)備儀器制造有限公司