[發(fā)明專利]一種車載隧道空洞檢測(cè)裝置及工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111085269.0
• 申請(qǐng)日: 2021-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113669112B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃赳;李梅;王家斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué);徐州歐翔精密機(jī)械有限公司;北京華科力創(chuàng)科技有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18;G01N29/04;B25J18/02;B25J18/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 李悅聲

1.一種車載隧道空洞檢測(cè)裝置，其特征在于：它包括軌道車（1），軌道車（1）的前端設(shè)有智能控制系統(tǒng)（6），后端設(shè)有用以提供驅(qū)動(dòng)力的動(dòng)力系統(tǒng)（5），軌道車（1）的中部通過(guò)升降機(jī)（2）設(shè)有支撐平臺(tái)（3），支撐平臺(tái)（3）上設(shè)有三支用于檢測(cè)隧道不同位置處空洞的智能機(jī)械臂（4），所述的智能機(jī)械臂（4）端部上設(shè)有可繞智能機(jī)械臂（4）旋轉(zhuǎn)的電磁錘（7），電磁錘（7）側(cè)設(shè)有激光傾角測(cè)量?jī)x，以保證電磁錘（7）敲擊錘軸線與混凝土測(cè)試面始終垂直，智能機(jī)械臂（4）靠近電磁錘（7）處還設(shè)置有擴(kuò)音裝置（8）和聲波傳感器（9），所述智能控制系統(tǒng)（6）通過(guò)手動(dòng)或自動(dòng)模式操控軌道車（1）在隧道（04）的地面（01）上鋪設(shè)的軌道（02）中前進(jìn)，并控制三支智能機(jī)械臂（4）的電磁錘（7）按照預(yù)設(shè)程序分別敲擊隧道（04）內(nèi)側(cè)的混凝土面，并且通過(guò)設(shè)置在智能機(jī)械臂（4）上設(shè)置的聲波傳感器（9）收集電磁錘（7）敲擊隧道（04）混凝土的聲波，從而獲得隧道（04）襯砌的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及隧道健康信息，實(shí)現(xiàn)一次多點(diǎn)檢測(cè)；

所述智能機(jī)械臂（4）為多關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，各關(guān)節(jié)可旋轉(zhuǎn)可伸縮,滿足不同斷面大小的隧道檢測(cè),其包括關(guān)節(jié)a、機(jī)械臂b、機(jī)械臂c、關(guān)節(jié)d、機(jī)械臂e和關(guān)節(jié)f，其中關(guān)節(jié)a設(shè)置在支撐平臺(tái)（3）上并實(shí)現(xiàn)360度旋轉(zhuǎn)，關(guān)節(jié)a上設(shè)有機(jī)械臂b，機(jī)械臂b的端部與機(jī)械臂c之間采用鉸接形式，機(jī)械臂b與機(jī)械臂c之間活動(dòng)設(shè)有升降油缸，并通過(guò)升降油缸的伸縮調(diào)整機(jī)械臂b與機(jī)械臂c之間的關(guān)節(jié)夾角，機(jī)械臂c的端部通過(guò)關(guān)節(jié)d鏈接有機(jī)械臂e，機(jī)械臂c和關(guān)節(jié)d之間鉸接通過(guò)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)調(diào)整角度，關(guān)節(jié)d和機(jī)械臂e伸縮連接，機(jī)械臂e和關(guān)節(jié)f之間鉸接通過(guò)旋轉(zhuǎn)馬達(dá)調(diào)整角度，智能機(jī)械臂（4）端部帶動(dòng)電磁錘（7）對(duì)隧道壁進(jìn)行敲擊，通過(guò)各個(gè)關(guān)節(jié)的智能協(xié)調(diào)控制實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道壁的探測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載隧道空洞檢測(cè)裝置，其特征在于：三支智能機(jī)械臂（4）分別設(shè)置在支撐平臺(tái)（3）的兩側(cè)和上方，從而使智能機(jī)械臂（4）通過(guò)關(guān)節(jié)移動(dòng)從而接觸隧道（04）內(nèi)側(cè)的整個(gè)混凝土測(cè)試截面。

3.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述車載隧道空洞檢測(cè)裝置的工作方法，其特征在于：

將車載隧道空洞檢測(cè)裝置（03）安裝在隧道（04）內(nèi)的軌道（02）上，利用智能控制系統(tǒng)（6）控制升降機(jī)（2）調(diào)整支撐平臺(tái)（3）的高度，以使支撐平臺(tái)（3）的三支智能機(jī)械臂（4）接觸隧道（04）的內(nèi)壁；之后通過(guò)智能控制系統(tǒng)（6）控制動(dòng)力系統(tǒng)（5）從而驅(qū)動(dòng)軌道車（1）沿軌道（02）前進(jìn)，前進(jìn)速度根據(jù)需要設(shè)置，隨著軌道車（1）的前進(jìn)，三支智能機(jī)械臂（4）通過(guò)調(diào)整個(gè)關(guān)節(jié)使端部的電磁錘（7）按照預(yù)設(shè)的敲擊軌跡不斷的調(diào)整位置并敲擊隧道（04）的混凝土內(nèi)壁面，敲擊后產(chǎn)生的聲音通過(guò)擴(kuò)音裝置（8）放大后利用聲波傳感器（9）進(jìn)行采集，三支智能機(jī)械臂（4）敲擊獲得的聲波信息標(biāo)號(hào)并保存，同時(shí)每采集到一個(gè)敲擊聲音后即將參數(shù)與預(yù)設(shè)的閾值參數(shù)進(jìn)行比較，若在聲音參數(shù)不在預(yù)設(shè)閾值參數(shù)范圍內(nèi)則標(biāo)注為警報(bào)，需要通知人工進(jìn)行再確認(rèn)，從而排除隧道內(nèi)可能的隱患，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路隧道的無(wú)損檢測(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作方法，其特征在于：智能機(jī)械臂（4）的電磁錘（7）在敲擊隧道（04）內(nèi)壁時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)智能機(jī)械臂（4）的各個(gè)關(guān)節(jié)以保證敲擊錘軸線與混凝土測(cè)試面始終垂直。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工作方法，其特征在于：所述電磁錘（7）是用于敲擊巖壁的裝置，敲擊力度和頻率根據(jù)需要可調(diào)。