可自主避障的隧道衬砌检测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107632603A(43)申请公布日2018.01.26(21)申请号201710793942.3(22)申请日2017.09.06(71)申请人中国铁道科学研究院地址100081北京市海淀区大柳树路2号申请人中国铁道科学研究院基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司(72)发明人齐法琳雷洋江波邓普(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人朱坤鹏王春光(51)Int.Cl.G05D1/02(2006.01)G01S13/88(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图12页(54)发明名称可自主避障的隧道衬砌检测装置(57)摘要本发明公开了一种可自主避障的隧道衬砌检测装置，包括：能够移动的作业平台(70)；拱顶机械臂(10)的下端通过第一销轴(11)与作业平台(70)铰接，第一销轴(11)的轴线与作业平台(70)的进行方向平行，拱顶机械臂(10)的上端连接有地质雷达(60)，拱顶机械臂(10)能够伸缩，拱顶机械臂(10)连接有能够驱动拱顶机械臂(10)以第一销轴(11)为轴摆动的顶臂摆转驱动机构。该可自主避障的隧道衬砌检测装置对于隧道衬砌大型机械化作业模式来说是一次本质的飞跃，其特点是全自动作业，检测速度大幅提升，相应速度快，检测盲区极少，性能稳定，可适用于普速和高速单、双线铁路隧道的检测。CN107632603ACN107632603A权利要求书1/2页1.一种可自主避障的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述可自主避障的隧道衬砌检测装置包括：作业平台(70)，能够移动；拱顶机械臂(10)，拱顶机械臂(10)的下端通过第一销轴(11)与作业平台(70)铰接，第一销轴(11)的轴线与作业平台(70)的进行方向平行，拱顶机械臂(10)的上端连接有地质雷达(60)，拱顶机械臂(10)能够伸缩，拱顶机械臂(10)连接有能够驱动拱顶机械臂(10)以第一销轴(11)为轴摆动的顶臂摆转驱动机构；控制系统，能够控制该可自主避障的隧道衬砌检测装置的运行。2.根据权利要求1所述的可自主避障的隧道衬砌检测装置，其特征在于，拱顶机械臂(10)含有从内向外依次套设的芯筒(13)、次级套筒(14)和外套筒(15)，次级套筒(14)的数量为至少一根，地质雷达(60)与芯筒(13)的上端连接，外套筒(15)的下端通过第一销轴(11)与作业平台(70)铰接，芯筒(13)和次级套筒(14)的筒壁外均设有齿条(114)，次级套筒(14)和外套筒(15)的上端均设有齿轮驱动机构(16)，齿轮驱动机构(16)的齿轮与所述齿条(114)一一对应啮合，齿轮驱动机构(16)能够驱动拱顶机械臂(10)伸缩。3.根据权利要求2所述的可自主避障的隧道衬砌检测装置，其特征在于，芯筒(13)和次级套筒(14)的筒壁外均通过第一转轴(17)固定有多个导向防磨滚珠(18)，导向防磨滚珠(18)能够以第一转轴(17)为轴转动，多个导向防磨滚珠(18)沿芯筒(13)的轴线方向依次排列，第一转轴(17)的轴线与芯筒(13)的轴线垂直，芯筒(13)和次级套筒(14)的筒壁外均通过第二转轴(19)固定有导向防磨滚轮(110)，导向防磨滚轮(110)能够以第二转轴(19)为轴转动，第二转轴(19)的轴线与芯筒(13)的轴线垂直，导向防磨滚轮(110)与齿条(114)上下一一对应设置。4.根据权利要求3所述的可自主避障的隧道衬砌检测装置，其特征在于，芯筒(13)和次级套筒(14)的断面均为矩形，芯筒(13)和次级套筒(14)均含有四个侧壁，齿条(114)位于芯筒(13)和次级套筒(14)的同一侧的一个侧壁外，芯筒(13)和次级套筒(14)的另外三个侧壁外均设有一列导向防磨滚珠(18)，次级套筒(14)和外套筒(15)的下端内还设有缓冲阻尼垫(111)，所述顶臂摆转驱动机构为位于外套筒(15)左右两侧的第一液压缸(12)，第一液压缸(12)的两端分别与外套筒(15)和作业平台(70)连接。5.根据权利要求1所述的可自主避障的隧道衬砌检测装置，其特征在于，所述可自主避障的隧道衬砌检测装置还包括第一拱腰机械臂(20)和第二拱腰机械臂(30)，第一拱腰机械臂(20)和第二拱腰机械臂(30)均固定于作业平台(70)上，拱顶机械臂(10)的下端位于作业平台(70)的中央，第一拱腰机械臂(20)位于拱顶机械臂(10)的左前方，第二拱腰机械臂(30)位于拱顶机械臂(10)的右前方，第一拱腰机械臂(20)与第二拱腰机械臂(30)左右对称设置且互为镜像。6.根据权利要求5所述的可自主避障的隧道衬砌检测装置，其特征在于，第一拱腰机械臂(20)含有剪叉式连杆(21)、连接座(22)、基座(23)和第二液压缸(27)，剪叉式