铁路隧道拱顶检测装置及其检测系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种铁路隧道拱顶检测装置及其检测系统，其涉及铁路检测装置领域，铁路隧道拱顶检测装置包括：基座；设置在基座上的滑轨；设置在滑轨上的机械臂底座，机械臂底座能沿滑轨的延伸方向进行滑动；设置在机械臂底座上的能够竖直方向进行伸缩的机械臂机构；安装在机械臂机构顶部的地质雷达检测器以及测距器；障碍物监测单元，其用于检测铁路隧道拱顶检测装置前行过程中遇到的障碍物；驱动机构，其用于驱动机械臂底座在滑轨上以可控的速度进行移动；与机械臂机构、测距器、障碍物监测单元和驱动机构相电性连接的控制单元。本申请能够高效的实现对铁路隧道拱顶的检测。请能够高效的实现对铁路隧道拱顶的检测。请能够高效的实现对铁路隧道拱顶的检测。

【技术实现步骤摘要】
铁路隧道拱顶检测装置及其检测系统


[0001]本技术涉及铁路检测装置领域，特别涉及一种铁路隧道拱顶检测装置及其检测系统。

技术介绍

[0002]铁路运营隧道衬砌检测是保证行车安全的重要措施之一，目前，国内隧道衬砌无损检测主流技术是利用地质雷达法进行检测。地质雷达检测主要有人工、车载等检测方式。
[0003]人工作业检测方式人力耗费巨大，操作方式简陋，测拱顶时效率很低且操作人员的人身安全性无法得到保障。而车载机械化检测方式测拱顶时，针对于电气化隧道，尤其是高铁隧道而言，进行避障非常频繁，这样导致有效的工作时间很短，整个检测效率进一步降低。
[0004]虽然我国已研制出相应的普速及高速铁路隧道状态检查车。这两种检查车与传统的检测手段相比，在自动化检测方面有了显著改观，它们大体利用五条机械臂承载地质雷达伸展到目标位置后，随车辆走行进行探测，如此实现对既有线路和新建线路的隧道衬砌状态检测。但这两种检查车针对于隧道正拱顶的侧线，因检测过程中遇到接触网等障碍物时仍需不断调节机械臂位置，尤其是高铁双线隧道，网架等障碍物的几何尺寸大，线缆布设较为复杂，连续行车则会导致一定程度的漏检，反复停车作业则会一定程度上降低工作效率。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本技术实施例所要解决的技术问题是提供了一种铁路隧道拱顶检测装置及其检测系统，其能够高效的实现对铁路隧道拱顶的检测。
[0006]本技术实施例的具体技术方案是：
[0007]一种铁路隧道拱顶检测装置，所述铁路隧道拱顶检测装置包括：
[0008]基座；
[0009]设置在所述基座上的滑轨；
[0010]设置在所述滑轨上的机械臂底座，所述机械臂底座能沿所述滑轨的延伸方向进行滑动；
[0011]设置在所述机械臂底座上的能够竖直方向进行伸缩的机械臂机构；
[0012]安装在机械臂机构顶部的地质雷达检测器以及用于测量所述地质雷达检测器与隧道衬砌表面距离的测距器；
[0013]障碍物监测单元，其用于检测所述铁路隧道拱顶检测装置前行过程中遇到的障碍物；
[0014]与所述机械臂底座相传动连接的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述机械臂底座在所述滑轨上以可控的速度进行移动；
[0015]与所述机械臂机构、所述测距器、所述障碍物监测单元和所述驱动机构相电性连
接的控制单元，所述控制单元用于根据所述测距器测量得到的所述地质雷达检测器与隧道衬砌表面距离对所述机械臂机构的伸缩进行控制，根据所述障碍物监测单元在前行过程中监测到障碍物从而对控制所述机械臂机构进行伸缩、控制所述驱动机构运行使得所述机械臂底座在所述滑轨上进行移动以使所述地质雷达检测器躲避障碍物。
[0016]优选地，所述滑轨至少为两条，其并列相平行设置；所述机械臂底座上安装有主动轮和从动轮，每一条所述滑轨至少与一个主动轮和一个从动轮相配合，所述主动轮的转轴处设置有轴端光电编码器，以能得到所述机械臂底座与所述滑轨之间的相对运动速度。
[0017]优选地，所述机械臂机构包括依次套设的机械臂活塞杆、用于给所述机械臂活塞杆的气缸充气的压缩气泵、第一电机和连接所述第一电机和所述机械臂活塞杆的传动绳，所述第一电机通过转动以控制所述机械臂活塞杆的下降。
[0018]优选地，所述机械臂机构包括依次套设的机械臂活塞杆；最下端的所述机械臂活塞杆与所述机械臂底座相铰链连接，最下端的所述机械臂活塞杆的侧壁与所述机械臂底座之间连接有能够进行伸缩的伸缩杆机构，以控制所述机械臂活塞杆的倾斜角度。
[0019]优选地，所述驱动机构包括：与所述滑轨保持相对固定的第一轴承座和第二轴承座；穿设过所述第一轴承座和所述第二轴承座的滚珠丝杠；套设在所述滚珠丝杠上的传动套，所述传动套固定安装在所述机械臂底座上；驱动所述滚珠丝杠转动的第二电机。
[0020]优选地，所述滚珠丝杠与所述滑轨相平行设置；所述传动套位于所述第一轴承座和所述第二轴承座之间；所述第二电机为伺服电机，所述第二电机与所述滚珠丝杠之间通过联轴器连接；所述第二电机与所述滑轨保持相对固定，当所述第二电机驱动所述滚珠丝杠转动时，通过所述传动套带动所述机械臂底座相对所述滑轨进行移动。
[0021]优选地，所述障碍物监测单元包括激光障碍物扫描仪和视觉传感器，所述障碍物监测单元安装在所述机械臂机构顶部，所述障碍物监测单元用于监前进方向上有无吊住、突变障碍物或网架。
[0022]一种铁路隧道拱顶检测系统，所述铁路隧道拱顶检测系统包括两台如上述所述的铁路隧道拱顶检测装置。
[0023]本技术的技术方案具有以下显著有益效果：
[0024]本申请中的铁路隧道拱顶检测装置通过障碍物监测单元检测装置前行过程中遇到的障碍物，当遇到障碍物，控制机械臂机构进行收缩以使自身、安装在机械臂机构顶部的地质雷达检测器和测距器等对障碍物进行躲避，与此同时，通过驱动机构驱动机械臂底座在所述滑轨上相对滑轨向后以可控的速度进行移动，通过这种方式可以增加机械臂机构移动到达障碍物的时间，从而变相增加了机械臂机构进行收缩的时间，进而可以不必降低铁路隧道拱顶检测装置自身整体在铁路轨道上被牵引移动的速度，有效的提高了对铁路隧道拱顶的检测速度。
[0025]参照后文的说明和附图，详细公开了本技术的特定实施方式，指明了本技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
附图说明
[0026]在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本技术的理解，并不是具体限定本技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本技术。
[0027]图1为本技术实施例中铁路隧道拱顶检测装置的正视图；
[0028]图2为本技术实施例中铁路隧道拱顶检测装置的俯视图；
[0029]图3为本技术实施例中机械臂底座的左视图；
[0030]图4为本技术实施例中机械臂底座的正视图；
[0031]图5为图4中A-A处的剖面图；
[0032]图6为本技术实施例中机械臂机构的左视图；
[0033]图7为本技术实施例中铁路隧道拱顶检测系统工作时的示意图。
[0034]以上附图的附图标记：
[0035]1、滑轨；2、基座；3、机械臂底座；31、主动轮；32、从动轮；33、转轴； 34、轴承；35、安装件；4、机械臂机构；41、机械臂活塞杆；42、第一电机； 43、伸缩杆机构；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述铁路隧道拱顶检测装置包括：基座；设置在所述基座上的滑轨；设置在所述滑轨上的机械臂底座，所述机械臂底座能沿所述滑轨的延伸方向进行滑动；设置在所述机械臂底座上的能够竖直方向进行伸缩的机械臂机构；安装在机械臂机构顶部的地质雷达检测器以及用于测量所述地质雷达检测器与隧道衬砌表面距离的测距器；障碍物监测单元，其用于检测所述铁路隧道拱顶检测装置前行过程中遇到的障碍物；与所述机械臂底座相传动连接的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述机械臂底座在所述滑轨上以可控的速度进行移动；与所述机械臂机构、所述测距器、所述障碍物监测单元和所述驱动机构相电性连接的控制单元，所述控制单元用于根据所述测距器测量得到的所述地质雷达检测器与隧道衬砌表面距离对所述机械臂机构的伸缩进行控制，根据所述障碍物监测单元在前行过程中监测到障碍物从而对控制所述机械臂机构进行伸缩、控制所述驱动机构运行使得所述机械臂底座在所述滑轨上进行移动以使所述地质雷达检测器躲避障碍物。2.根据权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述滑轨至少为两条，其并列相平行设置；所述机械臂底座上安装有主动轮和从动轮，每一条所述滑轨至少与一个主动轮和一个从动轮相配合，所述主动轮的转轴处设置有轴端光电编码器，以能得到所述机械臂底座与所述滑轨之间的相对运动速度。3.根据权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述机械臂机构包括依次套设的机械臂活塞杆、用于给所述机械臂活塞杆的气缸充气的压缩气泵、第一电机和连接所述第一电...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷洋，杜彬，彭湛，田甜，齐法琳，江波，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：