CN110000749B - 一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架及安装方法,属于隧道巡检技术领域，该支撑吊架包括主架体，所述主架体包括U型架和固定部，所述固定部的数量为两个且对称设置于所述U型架的两竖直边的远离其底部的一端，所述固定部的一端朝向所述U型架的内侧，所述固定部的朝向所述U型架的内侧的一端设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的底部设有多个螺纹孔；其结构简单，制作成本低，使用方便，安装便捷，固定牢固，稳定性较好。该安装方法操作方便，安装效率高，安装精度和稳定性也较高。

Description

一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架及其安装方法

技术领域

本发明属于隧道巡检技术领域，具体涉及一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架及其安装方法。

背景技术

长期以来，电缆隧道的内部环境、电缆的运行情况一直影响着设备稳定运行。近些年，国内多次发生电缆隧道火灾、高压电缆积水、电力隧道设施失窃等事故。

目前隧道巡检仍旧是传统的人工巡检。然而电缆隧道内电缆、排水、通风、供电、照明、消防、通讯等输电设备及附属设备数量多、分布点多、总里程长，给人工巡检带来了繁重的巡检内容，从而耗费大量的人力和物力；同时地下隧道存在易积水、易产生有害气体、空气不易流通、散热较慢等问题，也增加了人工巡检的危险性。

在电缆隧道中安装电缆隧道巡检机器人，可以实现对电缆隧道恶劣环境的自动巡检，并对隧道状态、电缆及其他高压设备动态数据的采集、回传和存储。为电缆运行人员及电网上层管理部门提供了可靠地数字依据，更好的做出运行安排，减轻了劳动强度，为城市电力供应提供保障。

电缆隧道内地面凸凹不平，并且地面易积水，为保证隧道巡检机器人能够沿事先设计好的路线完成巡检任务，故不宜采用轮式巡检机器人，最好采用吊轨式巡检机器人，其轨道需安装于电缆隧道顶部，如何将轨道固定在隧道顶部，并且不影响机器人通行是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架，其结构简单，使用方便，能够将轨道牢固的固定在隧道的顶部。

本发明实施方式的另一个目的在于提供一种支撑吊架的安装方法，其操作方便，安装效率高，安装精度和稳定性也较高。

本发明的实施方式是这样实现的：

本发明的实施方式提供了一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架，包括主架体，所述主架体包括U型架和固定部，所述固定部的数量为两个且对称设置于所述U型架的两竖直边的远离其底部的一端，所述固定部的一端与所述U型架的开口相对应且该端部设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的底部设有多个螺纹孔。

可选地，所述弧形凹槽的轴线方向与所述固定部的长度方向相同。

可选地，所述U型架包括第一连接板和第二连接板，所述第二连接板的数量为两块且分别设置于所述第一连接板的两端，所述第二连接板与所述第一连接板连接处圆弧过渡，所述固定部设置于所述第二连接板的远离所述第一连接板的一端。

可选地，所述U型架包括第一连接板、第二连接板和第三连接板，所述第三连接板的数量为两块且分别设置于所述第一连接板的两端，所述第二连接板的数量为两块且分别与两块所述第三连接板连接，所述固定部设置于所述第二连接板的远离所述第三连接板的一端。

可选地，所述第三连接板与所述第一连接板之间的夹角为90°-180°，两块所述第二连接板相互平行。

可选地，所述隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架还包括安装架，所述安装架设置于所述第一连接板的远离所述固定部的一侧。

可选地，所述安装架为Z字型结构，所述安装架上设有连接孔，所述连接孔为条形孔。

本发明的实施方式还提供了一种支撑吊架的安装方法，该安装方法包括以下步骤：

S1：根据隧道内地面摆放的轨道确定安装孔的纵向位置，用记号笔在地面上划线做标记，然后用激光投线仪在隧道顶部投影出轨道走向线，并用记号笔做好标记，取多个标记点，利用施工线连接这些标记点，最后根据轨道走向线和地面上的标记位置确定安装孔的钻孔位置；

S2：先在确定好的钻孔位置处钻出一个安装孔，然后利用钻孔模板钻出另一个安装孔；

S3：先使用钢丝刷对钻好的安装孔进行清理，然后再使用气枪将安装孔内的尘土吹出，保证安装孔内清洁；

S4：向安装孔内置入药剂管；

S5：向安装孔内钻入悬吊螺栓，保持安装工具不动，凝胶和硬化一定的时间后，取下安装工具；

S6：将支撑吊架安装在悬吊螺栓上即可。

可选地，在S1步骤中，同一位置处的两个安装孔的连线垂直于隧道中心线，两个安装孔连线的中点与隧道中心线的位移偏差为0-100mm。

可选地，在S5步骤中，环境温度为0°-10°时，凝胶时间为28-32分钟，硬化时间为55-65分钟；环境温度为10°-20°时，凝胶时间为18-22分钟，硬化时间为28-33分钟；环境温度为20°以上时，凝胶时间为8-10分钟，硬化时间为18-22分钟。

本发明的有益效果为：

本发明实施方式提供的隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架，其结构简单，制作成本低，使用方便，U型架安装便捷，固定部上设有弧形凹槽，弧形凹槽的半径与轨道的半径进本相同，这样轨道卡设在弧形凹槽内能够与固定部紧密贴合，然后使用螺钉将轨道固定在固定部上，这样固定牢固，稳定性较好。

本发明实施方式提供的支撑吊架的安装方法，用激光投线仪在隧道顶部投影出轨道走向线，然后用记号笔做好标记，确定钻孔位置，同时还使用钻孔模板辅助钻孔，保证了钻孔位置准确，将安装孔清洁干净和向安装孔内置入药剂管都是为了提高安装悬吊螺栓的牢固性，凝胶和硬化是为了保证悬吊螺栓固定住，该安装方法操作方便，安装效率高，安装精度和稳定性也较高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施方式，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施方式一提供的隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架的结构示意图；

图2为图1中主架体的结构示意图；

图3为安装架的结构示意图；

图4为本发明实施方式二提供的隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架的结构示意图；

图5为图4中主架体的结构示意图。

图中：10-主架体；11-U型架；111-第一连接板；112-第二连接板；113-第三连接板；12-固定部；121-弧形凹槽；122-螺纹孔；20-安装架；21-连接孔。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参考图1所示，本发明实施例一提供了一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架，包括主架体10。

主架体10包括U型架11和固定部12。

U型架11包括第一连接板111、第二连接板112和第三连接板113，第一连接板111、第二连接板112和第三连接板113均为板状结构。第三连接板113的数量为两块，两块第三连接板113对称设置在第一连接板111的两端，第三连接板113与第一连接板111之间的夹角为90°-180°，本实施方式中，第三连接板113与第一连接板111之间的夹角优选135°左右。第二连接板112的数量为两块且分别与两块第三连接板113连接，第二连接板112的一端与第三连接板113的远离第一连接板111的一端连接，第二连接板112的另一端为自由端，本实施方式中，两块第二连接板112相互平行。

固定部12设置于第二连接板112的远离第三连接板113的一端，固定部12的一端与第二连接板112连接，另一端为自由端，固定部12的自由端位于U型架11的开口所对应的区域内，固定部12的自由端设有弧形凹槽121，弧形凹槽121的轴线方向与固定部12的长度方向相同，弧形凹槽121贯通固定部12长度方向上的两端。弧形凹槽121的底部设有多个螺纹孔122，这样便于固定轨道。

需要说明的是，本实施方式中，U型架11和固定部12一体成型，这样，其结构强度好，安装也方便。

隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架还包括安装架20。

安装架20为Z字型结构，安装架20可以采用矩形板将其两端反向弯折制成，也可以铸造成型，安装架20的相互平行的两边均设有连接孔21，连接孔21为条形孔，这样便于安装。

安装架20设置在第一连接板111上且位于第一连接板111的远离固定部12的一侧，安装架20与第一连接板111可以是焊接连接，也可以是通过螺栓连接，本实施方式中，安装架20与第一连接板111采用螺栓连接，这样便于拆装。安装架20的数量为两个，两个安装架20对称分布在第一连接板111的靠近其两端位置处。

实施例2

参考图2所示，本发明实施例二提供了一种隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架，包括主架体10。

主架体10包括U型架11和固定部12。

U型架11包括第一连接板111和第二连接板112，第一连接板111和第二连接板112均为板状结构。第二连接板112的数量为两块且对称设置在第一连接板111的两端，第二连接板112的一端与第一连接板111连接，第二连接板112的另一端为自由端，本实施方式中，两块第二连接板112相互平行，并且第二连接板112与第一连接板111连接处圆弧过渡，这样可以避免应力集中，提高U型架11的结构强度。

固定部12设置于第二连接板112的自由端，固定部12的一端与第二连接板112连接，另一端为自由端，固定部12的自由端位于U型架11的开口所对应的区域内，固定部12的自由端设有弧形凹槽121，弧形凹槽121的轴线方向与固定部12的长度方向相同，弧形凹槽121贯通固定部12长度方向上的两端。弧形凹槽121的底部设有多个螺纹孔122，这样便于固定轨道。

需要说明的是，本实施方式中，U型架11和固定部12一体成型，这样，其结构强度好，安装也方便。

隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架还包括安装架20。

安装架20为Z字型结构，安装架20可以采用矩形板将其两端反向弯折制成，也可以铸造成型，安装架20的相互平行的两边均设有连接孔21，连接孔21为条形孔，这样便于安装。

安装架20设置在第一连接板111上且位于第一连接板111的远离固定部12的一侧，安装架20与第一连接板111可以是焊接连接，也可以是通过螺栓连接，本实施方式中，安装架20与第一连接板111采用螺栓连接，这样便于拆装。安装架20的数量为两个，两个安装架20对称分布在第一连接板111的靠近其两端位置处。

实施例3

本发明实施例三提供了一种支撑吊架的安装方法，该支撑吊架采用的是实施方式一或实施方式二中的支撑吊架，其结构参见实施方式一或实施方式二中的相应内容，此处不做赘述。

该安装方法包括以下步骤：

S1：根据隧道内地面摆放的轨道确定安装孔的纵向位置，用记号笔在地面上划线做标记，然后用激光投线仪在隧道顶部投影出轨道走向线，并用记号笔做好标记，取多个标记点，利用施工线连接这些标记点，最后根据轨道走向线和地面上的标记位置确定安装孔的钻孔位置。

需要说明的是，在该步骤中，要保证同一位置处的两个安装孔的连线基本垂直于隧道中心线，两个安装孔连线的中点与隧道中心线的位移偏差在0-100mm之间。

S2：先在确定好的钻孔位置处钻出一个安装孔，然后利用钻孔模板钻出另一个安装孔，安装孔的钻孔深度为90mm左右。使用钻孔模板辅助钻孔，能够较好的保证钻孔位置的准确性。

S3：先使用钢丝刷对钻好的安装孔进行清理，然后再使用气枪将安装孔内的尘土吹出，保证安装孔内清洁，以提高后续安装悬吊螺栓的牢固性。

S4：向安装孔内置入药剂管；药剂管插入安装孔内后，用手堵住，避免坠落。

S5：向安装孔内钻入悬吊螺栓，保持安装工具不动，凝胶和硬化一定的时间后，取下安装工具。

凝胶和硬化时间与环境温度相关，当环境温度为0°-10°时，凝胶时间为28-32分钟，硬化时间为55-65分钟，优选凝胶时间为30分钟，硬化时间为60分钟；当环境温度为10°-20°时，凝胶时间为18-22分钟，硬化时间为28-33分钟，优选凝胶时间为20分钟，硬化时间为30分钟；当环境温度为20°以上时，凝胶时间为8-10分钟，硬化时间为18-22分钟，优选凝胶时间为8分钟，硬化时间为20分钟。这样才能较好的保证悬吊螺栓安装牢固，悬吊螺栓安装完成后，许用拉拔力不小于12KN，极限拉拔力不小于30KN。悬吊螺栓应保证尽量与隧道的顶部垂直，如果有倾斜，应该保证倾斜度小于3°。

S6：将支撑吊架安装在悬吊螺栓上即可，然后再将机器人行走轨道安装在支撑吊架上。

本发明实施方式提供的支撑吊架的安装方法，其操作方便，安装效率高，安装精度和稳定性也较高。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：所述支撑吊架包括主架体，所述主架体包括U型架和固定部，所述固定部的数量为两个且对称设置于所述U型架的两竖直边的远离其底部的一端，所述固定部的一端朝向所述U型架的内侧，所述固定部的朝向所述U型架的内侧的一端设有弧形凹槽，所述弧形凹槽的底部设有多个螺纹孔；

该安装方法包括以下步骤：

S1：根据隧道内地面摆放的轨道确定安装孔的纵向位置，用记号笔在地面上划线做标记，然后用激光投线仪在隧道顶部投影出轨道走向线，并用记号笔做好标记，取多个标记点，利用施工线连接这些标记点，最后根据轨道走向线和地面上的标记位置确定安装孔的钻孔位置；

S2：先在确定好的钻孔位置处钻出一个安装孔，然后利用钻孔模板钻出另一个安装孔；

S3：先使用钢丝刷对钻好的安装孔进行清理，然后再使用气枪将安装孔内的尘土吹出，保证安装孔内清洁；

S4：向安装孔内置入药剂管；

S5：向安装孔内钻入悬吊螺栓，保持安装工具不动，凝胶和硬化一定的时间后，取下安装工具；

S6：将支撑吊架安装在悬吊螺栓上即可。

2.根据权利要求1所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：所述弧形凹槽的轴线方向与所述固定部的长度方向相同。

3.根据权利要求1所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：所述 U 型架包括第一连接板和第二连接板，所述第二连接板的数量为两块且分别设置于所述第一连接板的两端，所述第二连接板与所述第一连接板连接处圆弧过渡，所述固定部设置于所述第二连接板的远离所述第一连接板的一端。

4.根据权利要求1所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：所述 U 型架包括第一连接板、第二连接板和第三连接板，所述第三连接板的数量为两块且分别设置于所述第一连接板的两端，所述第二连接板的数量为两块且分别与两块所述第三连接板连接，所述固定部设置于所述第二连接板的远离所述第三连接板的一端。

5.根据权利要求4所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：所述第三连接板与所述第一连接板之间的夹角为 90°-180°，两块所述第二连接板相互平行。

6.根据权利要求3或4所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：所述隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架还包括安装架，所述安装架设置于所述第一连接板的远离所述固定部的一侧。

7.据权利要求6所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：所述安装架为Z 字型结构，所述安装架上设有连接孔，所述连接孔为条形孔。

8.根据权利要求1所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：在 S1 步骤中，同一位置处的两个安装孔的连线垂直于隧道中心线，两个安装孔连线的中点与隧道中心线的位移偏差为 0-100mm。

9.根据权利要求1所述的一种对隧道巡检机器人行走轨道支撑吊架进行安装的安装方法，其特征在于：在S5步骤中，环境温度为0℃-10℃时，凝胶时间为28-32分钟，硬化时间为55-65分钟；环境温度为10°-20°时，凝胶时间为18-22 分钟，硬化时间为28-33分钟；环境温度为20℃以上时，凝胶时间为8-10分钟，硬化时间为18-22分钟。