CN110497857A - 一种能自由升降的支架机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能自由升降的支架机构，包括第一主支架和副支架，一端与所述第一主支架另一端铰接的第二主支架，设置在所述第二主支架的另一端的安装座，以及顶升组件；所述顶升组件的顶举端与所述第一主支架铰接、并用于顶升抬起所述第二主支架，所述副支架的另一端与所述第二主支架铰接、并在所述第二主支架被顶升抬起时带动所述第二主支架以与所述第一主支架铰接处为轴转动、进而抬升所述安装座。本发明能自由升降，同时，可自主调节角度，使得安装座上的检测机构自动适应不同的检测面，并在外力消失后使安装座恢复水平状态。

Description

一种能自由升降的支架机构

技术领域

本发明涉及隧道检测设备技术领域，具体涉及一种能自由升降的支架机构。

背景技术

隧道在施工完成后的整个生命周期内都需要对其进行养护检测。当前轨道路基及隧道缺陷还处于人工或半自动检测状态，检测效率低，需要时间长，检测效果不佳。因此，亟需设计一种能实现对隧道全方位自动检测的隧道检测装置，对应的就需要开发一种应用于该隧道检测装置的支架机构。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种隧道检测装置，能自由升降，同时，可自主调节角度，使得安装座上的检测机构自动适应不同的检测面，并在外力消失后使安装座恢复水平状态。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种能自由升降的支架机构，包括第一主支架和副支架，一端与所述第一主支架的一端铰接的第二主支架，设置在所述第二主支架的另一端的安装座，以及顶升组件；所述顶升组件的顶举端与所述第一主支架铰接、并用于顶升抬起所述第二主支架，所述副支架的一端与所述第二主支架铰接、并在所述第二主支架被顶升抬起时带动所述第二主支架以与所述第一主支架铰接处为轴转动、进而抬升所述安装座。

进一步的，所述安装座与所述第二主支架铰接，所述支架机构设置有用于使所述安装座在失去水平位置后能自动恢复水平的自适应平衡杆组件。

再进一步的，所述自适应平衡杆组件包括一端与所述第二主支架连接的固定杆，与所述固定杆的另一端连接的套筒，以及一端可滑动的插入所述套筒内的活动杆；所述活动杆的另一端与所述安装座铰接，所述活动杆在插入所述套筒内的一端设置有限位部，所述套筒内设置有第一弹簧，所述第一弹簧与所述限位部抵接、并在所述安装座失去水平位置后能推动所述活动杆运动进而使所述安装座恢复水平。

更进一步的，所述第一弹簧为两个、且分别位于所述限位部的两侧。

更进一步的，所述安装座在两侧设置有弧形导轨，所述安装座在背向所述检测机构的面设置有扇形齿轮。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明能实现装置的自由升降，实现对隧道拱顶的不同高度的覆盖；

(2)本发明设置自适应平衡杆组件，配合安装座与第二主支架的铰接关系，使得支架机构末端安装的安装座保持水平，同时在受到外力作用时，可自主调节角度，使得安装座上的检测机构自动适应不同的检测面，并在外力消失后使安装座恢复水平状态。

附图说明

图1为实施例隧道检测装置的使用状态示意图。

图2为实施例隧道检测装置的结构示意图。

图3为实施例隧道检测装置展开状态示意图。

图4为实施例隧道检测装置的支架机构结构示意图。

图5为实施例隧道检测装置的安装座结构示意图。

图6为实施例隧道检测装置的末端调整适应机构处局部示意图。

图7为实施例隧道检测装置的末端调整适应机构的结构示意图。

图8为实施例隧道检测装置的第二主支架与第一主支架铰接处局部示意图。

图9为实施例隧道检测装置的第一弹簧处局部示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-行走机构，2-检测机构，3-支架机构，4-摆动机构，20-检测组件，21-支撑座，22-行走轮，23-距离探测器组件，24-直线轴承，25-伸缩柱，26-第二弹簧，27-限位块，28-回转轮，29-第一驱动电机，31-第一主支架，32-副支架，33-第二主支架，34-安装座，35-顶升组件，36-自适应平衡杆组件，37-回转支座，341-弧形导轨，342-扇形齿轮，343-回转固定轴，344-活动杆连接轴，361-固定杆，362-套筒，363-活动杆，364-限位部，365-第一弹簧，41-基座，42-转动轴，43-安装支座，44-驱动机构，45-轴承座，46-联轴器。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更为清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1至图9所示，本实施例提供了一种隧道检测装置，需要说明的是，本实施例中的“第一”、“第二”、“第三”等序号用语仅用于区分同类部件，不能理解成对保护范围的特定限定。另外，本实施例中的“底部”、“顶部”、“侧边缘”等方位用语是基于附图来说明的。

该隧道检测装置包括能自适应贴合被检测面的检测机构2，与检测机构2连接、并用于使检测机构2自由升降的支架机构3，以及与支架机构3连接、并用于带动支架机构3左右倾斜的摆动机构4。

其中，支架机构3包括一端与摆动机构4铰接的第一主支架31和副支架32，一端与第一主支架31另一端铰接的第二主支架33，设置在第二主支架33的另一端的安装座34，以及与摆动机构4铰接的顶升组件35；顶升组件35的顶举端与第一主支架31铰接、并用于顶升抬起第二主支架33，副支架32的另一端与第二主支架33铰接、并在第二主支架33被顶升抬起时带动第二主支架33以与第一主支架31铰接处为轴转动、进而抬升安装座34，检测机构2安装在安装座34上。具体来说，第一主支架31的一端通过回转支座37与安装支座43铰接，第一主支架31的另一端通过回转支座37与第二主支架33的端部铰接，顶升组件35选用电动推杆。检测机构2包括与安装座34连接的支撑座21，安装在支撑座21上的弹性伸缩柱25组件，以及距离探测器组件23和检测组件20；弹性伸缩柱25组件用于安装检测组件20、并使得检测组件20贴合被检测面，距离探测器组件23安装在检测组件20上、并用于探测支撑座21与被检测面的距离。在本实施例中检测组件20为雷达组件，雷达组件设有行走轮2222。弹性伸缩柱25组件为四组、且呈矩形布置，在弹性伸缩柱25组件作用下检测组件20可以贴合被检测面。弹性伸缩柱25组件包括与支撑座21连接的直线轴承24，依次可滑动的穿过直线轴承24和支撑座21与检测组件20连接的伸缩柱25，套设在伸缩柱25上、且两端分别与支撑座21和检测组件20抵接的第二弹簧26，伸缩柱25在端部设置有防止滑出直线轴承24的限位块27，伸缩柱25与检测组件20螺纹连接，支撑座21与检测组件20通过伸缩柱25滑动连接，在第二弹簧26作用下检测组件20贴合被检测面，当遇见障碍时，检测组件20推动伸缩柱25沿直线轴承24滑动，压缩第二受压缩弹簧，检测组件20向支撑座21运动，跨越障碍，弹性伸缩柱25组件上下压缩量为20mm。摆动机构4包括基座41，可转动的安装在基座41上的转动轴42，设置在转动轴42上的安装支座43，以及安装在基座41上的驱动机构44；使用时基座41安装在行走机构1上，行走机构1根据隧道的不同而不同，可以是轨道车也可以是普通的移动小车。转动轴42与顶升组件35和副支架32铰接，安装支座43与第一主支架31铰接，驱动机构44的输出端与转动轴42连接、并用于驱动转动轴42转动。具体来说，转动轴42通过两个轴承座45安装在基座41上，安装支座43安装在两个轴承座45之间。驱动机构44包括第二驱动电机，与第二驱动电机的输出轴连接的减速机，减速机的输出端通过联轴器46与转动轴42连接。减速机为涡轮蜗杆减速机，涡轮蜗杆减速机带有手动控制摇柄，能实现手动控制。

作为进一步的改进，安装座34与第二主支架33铰接，具体为通过回转固定轴343与第二主支架33铰接，支架机构3设置有用于使安装座34在失去水平位置后能自动恢复水平的自适应平衡杆组件36。具体来说，自适应平衡杆组件36包括一端与第二主支架33连接的固定杆361，与固定杆361的另一端连接的套筒362，以及一端可滑动的插入套筒362内的活动杆363；活动杆363的另一端与安装座34铰接，具体为通过活动杆连接轴344与安装座34铰接，活动杆363在插入套筒362内的一端设置有限位部364，套筒362内设置有第一弹簧365，第一弹簧365与限位部364抵接、并在安装座34失去水平位置后能推动活动杆363运动进而使安装座34恢复水平，即自适应平衡杆组件36允许安装座34在±10°范围内偏离水平位置，并且在外力消失后能使安装座34恢复水平，保证安装座34与被检测面平行。第一弹簧365为两个、且分别位于限位部364的两侧。

为便于调整检测组件20，使得其更好的适应被检测的隧道壁面，安装座34在两侧设置有弧形导轨341，安装座34在背向检测机构2的面设置有扇形齿轮342。检测机构2还包括安装在支撑座21上的两组回转轮28，安装在支撑座21上的第一驱动电机29；两组回转轮28分别设置在安装座34两侧的弧形导轨341内，第一驱动电机29的输出轴通过齿轮与扇形齿轮342啮合连接、并用于带动支撑座21通过两组回转轮28沿弧形导轨341运动。弧形导轨341、扇形齿轮342配合回转轮28和第一驱动电机29可以调整检测机构2在±15°范围内倾斜，更好的适应隧道壁的检测面。

本发明在使用时还有配套的控制系统和电气系统，二者都是现有的常规技术，本发明不涉及对它们的改进，其具体结构就不再一一赘述。

本实施例使用时通过位移机构移动到检测位，顶升组件启动顶升抬起第一主支架，进而抬升第二主支架，同时在副支架的作用下，第二主支架以与第一主支架铰接处为轴转动，抬升起安装座；四组距离探测器组件检测到与被检测面的距离一致、且等于设定值时，顶升组件停止顶升，检测组件在弹性伸缩柱组件作用下贴合被检测面，位移机构移动带动检测装置沿隧道运行即可实现对隧道壁面的检测；当要对隧道壁的侧壁进行检测时，先收回支架机构，再启动第二驱动电机带动减速机驱动转动轴转动，进而带动支架机构转动，转到适合角度后，展开支架机构，使检测组件倾斜适应隧道侧壁面，对隧道壁侧壁进行检测。

本发明能实现对隧道拱顶的全方位覆盖，进而对隧道拱顶全方位的检测，自动化程度高，大大提高了检测效率，运行成本低，避免了人工或半自动检测状态的如下问题：

(1)载人检测，单一仪器无法做出准确判断，且效率低下只能抽样检测；

(2)检测效果受操纵水平限制，对人才依赖性强，成本高；

(3)人工检测，只能上报明显的表观病害；

(4)手动记录无原始数据，效率低下，受限于责任心和经验，准确率低。上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种能自由升降的支架机构，其特征在于：包括第一主支架和副支架，一端与所述第一主支架的一端铰接的第二主支架，设置在所述第二主支架的另一端的安装座，以及顶升组件；所述顶升组件的顶举端与所述第一主支架铰接、并用于顶升抬起所述第二主支架，所述副支架的一端与所述第二主支架铰接、并在所述第二主支架被顶升抬起时带动所述第二主支架以与所述第一主支架铰接处为轴转动、进而抬升所述安装座。

2.根据权利要求1所述的能自由升降的支架机构，其特征在于：所述安装座与所述第二主支架铰接，所述支架机构设置有用于使所述安装座在失去水平位置后能自动恢复水平的自适应平衡杆组件。

3.根据权利要求2所述的能自由升降的支架机构，其特征在于：所述自适应平衡杆组件包括一端与所述第二主支架连接的固定杆，与所述固定杆的另一端连接的套筒，以及一端可滑动的插入所述套筒内的活动杆；所述活动杆的另一端与所述安装座铰接，所述活动杆在插入所述套筒内的一端设置有限位部，所述套筒内设置有第一弹簧，所述第一弹簧与所述限位部抵接、并在所述安装座失去水平位置后能推动所述活动杆运动进而使所述安装座恢复水平。

4.根据权利要求3所述的能自由升降的支架机构，其特征在于：所述第一弹簧为两个、且分别位于所述限位部的两侧。

5.根据权利要求3或4所述的能自由升降的支架机构，其特征在于：所述安装座在两侧设置有弧形导轨，所述安装座在背向所述检测机构的面设置有扇形齿轮。