CN105584493A - 一种铁路隧道检测作业车 - Google Patents

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Abstract

一种铁路隧道检测作业车，其车体下有两台转向架；车体下悬挂有用于提供动力的液力传动装置；车体上设有司机室、用于隧道衬砌病害检测的隧道检测装置。隧道检测装置包括与设置于司机室内的计算机相连的：LED频闪照明灯及相机，用于隧道壁远距离图像采集；红外热像仪，用于隧道内壁热图像数据采集；激光扫描仪，用于隧道断面参数高精度测量、检查出隧道内壁表面细微段差、测量出隧道检查所需高精度3D形状；探地雷达，用于对隧道内壁衬砌内部无损检测；高精度车速传感器，用于计算机采集作业车速度信息；定位导航装置，用于计算机采集作业车位置信息。本发明用于铁路隧道检测，到达现场速度快，检测速度、效率高，准确性高。

Description

一种铁路隧道检测作业车
技术领域
本发明涉及一种铁路车辆，具体涉及一种用于检测铁路隧道衬砌裂纹、衬砌渗水、漏水、形变、脱空等病害的铁路隧道检测作业车。
背景技术
目前，国内铁路隧道的病害，主要包括衬砌裂纹、渗水、漏水、形变、脱空等，对铁路机车车辆、动车组的运行构成严重威胁，这些病害的检测主要采取人工目视探查的方式，对于衬砌脱空还要采取敲击、钻孔取样测量方式，不仅检测效率低，准确性差，而且存在大量的漏检，因此铁路隧道衬砌病害的检测急需采取自动化测量、计算机辅助病害分析等先进手段，国铁、各城市轨道交通运营单位对铁路隧道检测作业车有大量的需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有人工方式进行铁路隧道检测所存在的到达现场速度慢、检测速度低、效率低，准确性差、病害漏检率高等不足而提供一种自带动力的铁路隧道检测作业车。
本发明的技术方案在于：车体下有两台转向架；车体下悬挂有用于提供动力的液力传动装置；车体上设有司机室、用于隧道衬砌病害检测的隧道检测装置。
所述液力传动装置包括发动机、与发动机相连的液力变速箱；所述液力变速箱经传动轴与走行轴上的车轴齿轮箱连接。
所述转向架下部通过车轴轴承箱与走行轴相连，上部通过牵引杆、旁承与车体相连。
所述隧道检测装置包括与设置于司机室内的计算机相连的：LED频闪照明灯及相机，用于隧道壁远距离图像采集，并由计算机进行数据分析并自动判断裂缝；红外热像仪，用于隧道内壁热图像数据采集，通过计算机进行温度差异性的分析，实现隧道内壁渗水、漏水等病害的识别；激光扫描仪，用于隧道断面参数高精度测量、检查出隧道内壁表面细微段差、测量出隧道检查所需高精度3D形状，通过计算机与该隧道处标准数据库参数的对比，可获得隧道形变量；探地雷达，用于对隧道内壁衬砌内部无损检测，通过计算机可检查衬砌脱空等内部隐患；高精度车速传感器，用于计算机采集作业车速度信息；定位导航装置，用于计算机采集作业车位置信息。
所述定位导航装置为GPS或北斗导航定位装置。
所述隧道检测装置经回转机构装于车体。
所述回转机构包括装于车体的回转支承、装于回转支承上并能在回转支承上转动的回转平台；用于驱动回转平台转动的液压马达及减速器装于回转平台上；减速器输出端装有用于与回转支承的齿圈啮合传动的驱动齿轮。
所述回转支承包括内齿圈、外圈；所述内齿圈固定于车体；所述回转平台装于外圈；所述驱动齿轮与内齿圈啮合传动以带动回转平台转动。
还包括用于将隧道检测装置锁定于初始位或工作位的机械锁定装置。
所述司机室设置于车体后部，隧道检测装置设置于车体前部。
所述司机室包括设置于车体一端的前司机室、设置于车体另一端的后司机室；所述隧道检测装置设置于两司机室之间的车体上。
与现有人工检测技术相比，本发明能快速到达现场，采用相机拍照、红外检测、激光扫描、雷达无线探测等诸多无损检测方式，并通过计算机对大量数据的自动分析处理，得到高精度、高可靠性的隧道衬砌裂缝、渗水、形变、脱空等病害的自动识别，并能得到高精度的病害位置定位信息。
附图说明
下面将结合附图提供的实施例对本发明进一步详述。
图1为本发明实施例1的结构示意图。
图2为图1的俯视图。
图3为回转机构的结构示意图。
图4为图3的俯视图。
图5为回转机构（旋转90°）的结构示意图。
图6为图5的仰视图。
图7为本发明实施例2的结构示意图。
图8为图7的俯视图。
图中，1、车体，2、转向架，3、后司机室，4、车轴齿轮箱，5、传动轴，6、液力变速箱，7、发动机，8、发电机组，9、隧道检测装置，10、前司机室，11、减速器，12、回转平台，13、驱动齿轮，14、回转支承，15、感应开关，16、计算机，17、回转机构，18、机械锁定装置。
具体实施方式
图1、图2中，车体1下有两台转向架2；车体1下悬挂有用于提供动力的液力传动装置、发电机组8；车体上设有前司机室10、后司机室3，前、后司机室之间的车辆中部设有隧道检测装置9。后司机室3内设置计算机16。液力传动装置包括发动机7、与发动机7相连的液力变速箱6；液力变速箱6经传动轴5与走行轴上的车轴齿轮箱4连接。转向架2下部通过车轴轴承箱与走行轴相连，上部通过牵引杆、旁承与车体1相连。动力传递路线为发动机驱动液力变速箱，液力变速箱通过传动轴驱动车轴齿轮箱，车轴齿轮箱带动轮对旋转，以驱动整车走行。
隧道检测装置9包括LED频闪照明灯及相机（低速相机、高速相机），红外热像仪、激光扫描仪（低速激光扫描仪、高速激光扫描仪）、探地雷达、GPS或北斗导航定位装置、高精度车速传感器。采用LED频闪照明灯及相机可进行隧道壁远距离图像采集，并由计算机进行数据分析并自动判断裂缝；采用红外热像仪进行隧道内壁热图像数据的采集，通过温度差异性的分析，实现隧道内壁渗水、漏水等病害的识别；采用激光扫描仪对隧道断面参数进行高精度测量，可以检查出隧道表面细微的段差，测量出隧道检查所需要的高精度3D形状，通过与该隧道处标准数据库参数的对比，可获得隧道形变量；采用探地雷达可对隧道壁衬砌内部进行快速无损检测，可检查衬砌脱空等内部隐患；GPS或北斗导航定位装置、高精度车速传感器等可提供作业车高精度的速度、位置信息。
隧道检测装置9经回转机构17装于车体1。隧道检测装置9每从车体纵向中心向线路左侧或右侧回转90°，即可对隧道衬砌截面的一半进行检测，往复各检测一次，即可由计算机合成整个隧道衬砌全断面的病害检测。
还包括用于将隧道检测装置锁定于初始位或工作位的机械锁定装置18。在回转平台12回复中位（初始位）或向左侧、右侧旋转90°后（工作位）可自动停止平台的转动并可锁定隧道检测装置9。
图3、图4、图5、图6中，隧道检测装置9安装在一个可向线路两侧各转动90°回转平台12上，回转平台12安装在与车体1固定连接的回转支承14圆形限位轨道上，能够绕轨道回转。回转平台12的回转是由液压马达及减速器11驱动，带动该减速器端部的一个驱动齿轮13绕固定在车体1上的回转支承14内侧大齿圈作行星运动实现的。在液压马达及减速器11的驱动下，隧道检测装置9可向车体纵向中心线左侧或右侧旋转90°。驱动回转平台12的液压马达及减速器11也可以由涡轮蜗杆驱动装置或电动马达及减速器、液压油缸驱动的齿条机构等取代。
隧道检测装置9底部的回转平台12在车体纵向中心、平台纵向中心线向左侧或右侧旋转90°处设有机械锁定装置18及感应开关15。机械锁定装置18包括在回转平台12上设置的锁定板和锁定插销，以及在车体纵向中心、平台纵向中心线向左侧90°或右侧90°这三个方向设有置的锁定座和感应开关，当采用锁定插销锁定时，感应开关向计算机16发出锁定信号。
图7、图8中，司机室设置于车体1后部，隧道检测装置9设置于车体1前部。

Claims (10)

1.一种铁路隧道检测作业车，其特征在于：车体（1）下有两台转向架（2）；车体（1）下悬挂有用于提供动力的液力传动装置；车体（1）上设有司机室、用于隧道衬砌病害检测的隧道检测装置（9）。
2.根据权利要求1所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述液力传动装置包括发动机（7）、与发动机（7）相连的液力变速箱（6）；所述液力变速箱（6）经传动轴（5）与走行轴上的车轴齿轮箱（4）连接。
3.根据权利要求1所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述转向架（2）下部通过车轴轴承箱与走行轴相连，上部通过牵引杆、旁承与车体（1）相连。
4.根据权利要求1所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述隧道检测装置（9）包括与设置于司机室内的计算机相连的：
LED频闪照明灯及相机，用于隧道壁远距离图像采集；
红外热像仪，用于隧道内壁热图像数据采集；
激光扫描仪，用于隧道断面参数高精度测量、检查出隧道内壁表面细微段差、测量出隧道检查所需高精度3D形状；
探地雷达，用于对隧道内壁衬砌内部无损检测；
车速传感器，用于计算机采集作业车速度信息；
定位导航装置，用于计算机采集作业车位置信息。
5.根据权利要求1或4所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述隧道检测装置（9）经回转机构（17）装于车体（1）。
6.根据权利要求5所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述回转机构（17）包括装于车体（1）的回转支承（14）、装于回转支承（14）上并能在回转支承（14）上转动的回转平台（12）；
用于驱动回转平台（12）转动的液压马达及减速器（11）装于回转平台（12）上；减速器（11）输出端装有用于与回转支承（14）的齿圈啮合传动的驱动齿轮（13）。
7.根据权利要求6所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述回转支承（14）包括内齿圈、外圈；所述内齿圈固定于车体（1）；所述回转平台（12）装于外圈；所述驱动齿轮（13）与内齿圈啮合传动以带动回转平台（12）转动。
8.根据权利要求5所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：还包括用于将隧道检测装置锁定于初始位或工作位的机械锁定装置（18）。
9.根据权利要求1所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述司机室设置于车体（1）后部，隧道检测装置（9）设置于车体（1）前部。
10.根据权利要求1所述的铁路隧道检测作业车，其特征在于：所述司机室包括设置于车体（1）一端的前司机室（10）、设置于车体（1）另一端的后司机室（3）；所述隧道检测装置（9）设置于两司机室之间的车体（1）上。
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