一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置，包括承载机构，所述承载机构上根据不同衬砌作业需求可拆卸式安装不同的作业装置，并带动所述作业装置沿隧道衬砌的环向移动；设置在所述承载机构上的伸缩系统，所述伸缩系统构造成能够伸长或缩短，从而调整所述作业装置的位置；以及电控系统，所述电控系统控制承载机构沿环向运动以及控制所述伸缩系统伸缩；其中，电控系统控制所述承载系统和伸缩系统以两种模式运行，第一模式为控制所述承载系统以始终与衬砌表面保持固定距离的环向运动；第二模式为控制所述承载系统以完全贴合衬砌表面的运动。本发明专利技术通过自动化控制单元驱动贴合装置完全贴合衬砌表面或始终保持固定距离进行环向运动。离进行环向运动。离进行环向运动。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置


[0001]本专利技术涉及一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置，属于隧道检测及维护


技术介绍

[0002]目前，为了提高隧道内作业的机械化、自动化程度，一些单位研制了开展衬砌养护、防水板铺挂等类型作业的台车，主体结构为拱架，并配备相应的作业装置及结构，其中拱架常设计为典型的衬砌断面形状，如圆拱形或马蹄形。通常衬砌养护、防水板铺挂以及衬砌检测等项目需要控制作业装置贴合衬砌表面沿环向工作，而不同隧道的断面形状及尺寸会有所差别，成为影响台车作业性能及效果的重要影响因素之一。
[0003]以衬砌养护为例，机械化养护台车通过喷淋或汽雾的方式对衬砌混凝土进行养护。为了保证养护效果，养护工作面建议与衬砌表面保持固定的较近距离。但是，养护台车一般具有固定的拱形形状和尺寸，存在到隧道拱顶、拱肩、拱腰不同部位的距离不同的情况，限制了其在不同断面形态及尺寸隧道中养护作业的效果。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置，通过自动化控制单元驱动贴合装置完全贴合衬砌表面或始终保持固定距离进行环向运动；并且，衬砌表面自动贴合控制装置可以根据不同台车作业需求，搭载特定设备或装置，实现高效自动化作业。
[0005]本专利技术提出了一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置，包括：
[0006]承载机构，所述承载机构上根据不同衬砌作业需求可拆卸式安装不同的作业装置，并带动所述作业装置沿隧道衬砌的环向移动；
>[0007]所述承载机构上设置有伸缩系统，所述伸缩系统构造成能够伸长或缩短，从而调整所述作业装置的位置；以及
[0008]电控系统，所述电控系统控制承载机构沿环向运动以及控制所述伸缩系统伸缩；
[0009]其中，电控系统控制所述承载系统和伸缩系统以两种模式运行，第一模式为控制所述承载系统以始终与衬砌表面保持固定距离的环向运动；第二模式为控制所述承载系统以完全贴合衬砌表面的运动。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述承载机构包括设置所述作业装置的纵向主梁，所述纵向主梁的两侧设置有径向摆杆；所述径向摆杆的下端设置有纵向转轴。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，所述承载机构还包括弧形的拱架，所述拱架上设置有拱形齿条，所述径向摆杆上设置有联合减速电机驱动的齿轮；所述齿轮在所述拱形齿条上移动而带动所述纵向主梁沿环向移动。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述伸缩系统设置在所述径向摆杆上，通过所述伸缩系伸缩使所述径向摆杆的长度发生变化，从而带动所述纵向主梁的高度发生变化。
[0013]本专利技术的进一步改进在于，所述伸缩系统包括外部方管和内部方管，所述内部方管的下部插接在所述外部方管的内部；所述外部方管上设置有动力系统，所述动力系统控制所述内部方管伸入到所述外部方管的长度而控制整体的伸缩。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述动力系统包括保压气缸，所述保压气缸设置在所述外部方管和所述纵向主梁之间；所述保压气缸驱动所述内部方管在所述外部方管内移动。
[0015]本专利技术的进一步改进在于，所述纵向主梁的两侧设置有支撑杆，所述支撑杆上设置有保护导轮。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，纵向主梁顶端两侧的支撑杆顶端分别沿径向方向安装一个激光测距仪，所述激光测距仪随着纵向主梁的环向摆动实时测量纵向主梁支撑杆顶端距离衬砌表面的距离，并传输到电控系统；
[0017]所述电控系统在第一模式时根据所述激光测距仪的数据控制所述伸缩系统伸缩。
[0018]本专利技术的进一步改进在于，所述保护导轮上连接有压力传感器，所述压力传感器将压力数据实时传输给电控系统，所述电控系统在第二模式时根据所述压力传感器控制所述伸缩系统伸缩。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，所述纵向转轴上设置有摆动系统，所述摆动系统带动所述径向摆杆沿环向摆动。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0021]本专利技术所述隧道衬砌表面自动贴合控制装置，通过自动化控制，台车搭载的隧道衬砌作业装置可根据所处隧道环向不同部位实现自动伸缩调整，适用于不同断面形态隧道内的衬砌贴合作业，不再受台车固定拱架形态及不同断面、尺寸隧道的限制。
[0022]本专利技术所述隧道衬砌表面自动贴合控制装置中，衬砌表面自动贴合控制装置提供了两种运动模式，完全贴合衬砌表面或始终保持固定距离进行环向运动，完全贴合衬砌表面运动的模式通过保护导轮所反馈的接触压力提供伸缩控制指导；保持距衬砌表面固定距离运动的模式通过激光测距仪测量的距衬砌表面距离提供伸缩控制指导。
[0023]本专利技术所述衬砌表面自动贴合控制装置可以根据不同衬砌作业需求(如检测、养护、防水板铺挂等)，搭载特定的作业设备或装置，实现高效、高质量的自动化作业。
附图说明
[0024]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0025]图1所示为本专利技术的一个实施例的隧道衬砌表面自动贴合控制装置的结构示意图；
[0026]图2所示为本专利技术的一个实施例的伸缩系统的结构示意图。
[0027]附图并未按照实际的比例绘制。
[0028]在附图中各附图标记的含义如下：
[0029]1、拱架，2、纵向主梁，3、径向摆杆，4、拱形齿条，5、齿轮，6、外部方管，7、内部方管，8、保压气缸。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
[0031]图1示意性地显示了根据本专利技术的一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置，包括承载机构，是隧道衬砌表面自动贴合控制装置的主要依托，用于承载其他组件，并带动作业装置或设备进行作业。承载机构上根据不同衬砌作业需求可拆卸式安装不同的作业装置，并带动所述作业装置沿隧道衬砌的环向移动。所述承载机构上设置有伸缩系统，所述伸缩系统构造成能够伸长或缩短，从而调整所述作业装置的位置。电控系统，所述电控系统控制承载机构沿环向运动以及控制所述伸缩系统伸缩。
[0032]其中，电控系统控制所述承载系统和伸缩系统以两种模式运行，第一模式为控制所述承载系统以始终与衬砌表面保持固定距离的环向运动；第二模式为控制所述承载系统以完全贴合衬砌表面的运动。
[0033]通过电控系统实现自动化控制，台车搭载的隧道衬砌作业装置可根据所处隧道环向不同部位实现自动伸缩调整，适用于不同断面形态隧道内的衬砌贴合作业，不再受台车固定拱架1形态及不同断面、尺寸隧道的限制。
[0034]在一个实施例中，所述承载机构包括设置所述作业装置的纵向主梁2，所述纵向主梁2的两侧设置有径向摆杆3；所述径向摆杆3的下端设置有纵向转轴。纵向主梁2、两个径向摆杆3和纵向转轴围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道衬砌表面自动贴合控制装置，其特征在于，包括：承载机构，所述承载机构上根据不同衬砌作业需求可拆卸式安装不同的作业装置，并带动所述作业装置沿隧道衬砌的环向移动；设置在所述承载机构上的伸缩系统，所述伸缩系统构造成能够伸长或缩短，从而调整所述作业装置的位置；以及电控系统，所述电控系统控制承载机构沿环向运动以及控制所述伸缩系统伸缩；其中，电控系统控制所述承载系统和伸缩系统以两种模式运行，第一模式为控制所述承载系统以始终与衬砌表面保持固定距离的环向运动；第二模式为控制所述承载系统以完全贴合衬砌表面的运动。2.根据权利要求1所述的隧道衬砌表面自动贴合控制装置，其特征在于，所述承载机构包括设置所述作业装置的纵向主梁(2)，所述纵向主梁(2)的两侧设置有径向摆杆(3)；所述径向摆杆(3)的下端设置有纵向转轴。3.根据权利要求2所述的隧道衬砌表面自动贴合控制装置，其特征在于，所述承载机构还包括弧形的拱架(1)，所述拱架(1)上设置有拱形齿条(4)，所述径向摆杆(3)上设置有联合减速电机驱动的齿轮(5)；所述齿轮(5)在所述拱形齿条(4)上移动而带动所述纵向主梁(2)沿环向移动。4.根据权利要求3所述的隧道衬砌表面自动贴合控制装置，其特征在于，所述伸缩系统设置在所述径向摆杆(3)上，通过所述伸缩系伸缩使所述径向摆杆(3)的长度发生变化，从而带动所述纵向主梁(2)的高度发生变化。5.根据权利要求4所述的隧道衬砌表面自动贴合控制装置，其特征在于，所述伸缩系统包...

【专利技术属性】
技术研发人员：安哲立，马伟斌，袁振宇，王勇，邹文浩，张金龙，徐湉源，郑泽福，高红杰，许学良，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：