CN111516716B - 一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，涉及隧道仪器与设备检测技术领域，包括基座，基座上设有用于隧道检测的检测装置；基座两侧分别转动连接有折叠件，其转动轴线沿基座前进方向设置，基座上连接有用于在折叠件水平时对其进行固定的固定件；折叠件包括沿基座前进方向设置的臂端板，臂端板上连接有主架轴端和用于驱动装置前进的主动轮；主架轴端一端转动连接于臂端板上且其转轴沿小车宽度方向设置，另一端转动连接有伸出折叠件主框架外的引导轮主架，且其转轴沿小车高度方向设置，臂端板上连接有抵接于引导轮主架上侧的平衡件。达到了提高轨道检测设备的便携性，通过轨道小车用于隧道监测和运维，具有良好的检测效果。

Description

一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘

技术领域

本发明涉及隧道仪器与设备检测技术领域，特别涉及一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘。

背景技术

随着我国轨道交通的发展，道路建设与隧道接触越来越紧密，包括地铁、高铁、火车轻轨等都会不可避免的穿行在隧道中。这就需要对隧道进行常态化巡检，因此隧道检测是一个重大且艰巨的任务，由于检测的任务不同，所需的设备也不同，这些设备大部分都需要架设在轨道移动小车上，通过小车在轨道上行走，进而对隧道进行常态化检测和运维。

结合目前的轨道小车巡检方法，主要存在以下问题：传统小车目前以推为主，自身不携带动力系统，此作业方式效率不高，作业不稳定，人为干扰因素大；其次，传统轨道小车不够便携、灵活，不易拆卸，体积大，重量大，不方便外出作业和运输；另外，传统轨道小车功能单一、操作繁琐且存在运行不稳定情况。因此，设计出一款稳定、便捷、灵活、方便运输和作业的隧道检测轨道移动小车至关重要，同时，对我国轨道交通行业的促进和发展，对于提高轨道交通行业的检测与运维技术水平以及提高整个隧道检测行业的工作效率都有不可估量的作用和深远意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，其提高了轨道检测设备的便携性，通过轨道小车用于隧道监测和运维，具有良好的检测效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，包括基座，基座上设有用于隧道检测的检测装置；

基座两侧分别转动连接有折叠件，其转动轴线沿基座前进方向设置，基座上连接有用于在折叠件水平时对其进行固定的固定件；

折叠件包括沿基座前进方向设置的臂端板，所述臂端板上连接有主架轴端和用于驱动装置前进的主动轮；

所述主架轴端一端转动连接于臂端板上且其转轴沿小车宽度方向设置，另一端转动连接有伸出折叠件主框架外的引导轮主架，且其转轴沿小车高度方向设置，引导轮主架外端连接有若干从动轮；臂端板上连接有抵接于引导轮主架上侧的平衡件。

更进一步地，折叠件还包括与基座转动连接的若干加厚臂管，其转动轴线沿基座前进方向设置。

更进一步地，基座两侧的加厚臂管对称设置，固定件包括可拆卸连接于基座底部的固定块；所述加厚臂管转动至水平时，固定块抵接于对应一对加厚臂管相互靠近一端的外周面下侧。

更进一步地，加厚臂管内端到其转动轴线之间的距离皆一致，且该距离不小于小车基座最低点到加厚臂管转动轴线的距离。

更进一步地，折叠件包括驱动主动轮转动的主动轴，基座内设有由电机驱动转动的主轴，主轴两端对应的主动轴转动连接。

更进一步地，电机为步进电机，每输入一个脉冲信号，就驱动主轴转动一定角度，该角度能整除180度。

更进一步地，引导轮主架远离主架轴端一端设有竖直的导架游离轴，导架游离轴绕自身轴线转动连接在引导轮主架上，从动轮与导架游离轴相连接。

主架轴端上连接有引导架，所述引导架靠近臂端板一侧抵接于引导轮主架远离臂端板一侧。

更进一步地，平衡件包括L形的平衡摇臂；其水平端抵接于引导轮主架上侧，竖直端铰接于与加厚臂管平行的平衡侧杆，中部转动连接于臂端板上且其转轴沿基座前进方向设置；

更进一步地，小车基座上设有沿其宽度方向滑移的滑移杆，其两端分别与对应平衡侧杆铰接，且转动轴线与加厚臂管的转动轴线共线。

更进一步地，主动轮与从动轮的侧边设有外径向外递增的锥形面，用于适应轨距和轨面变化带来的小车扰动。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1. 由于轨道轨距在时刻发生微量形变，需要一种自适应轨道轨距的轮子来自动调节轨道小车的左右两端轮之间的间距，从而能够稳定的在轨道上运行。轨道小车的两个主动轮采用半锥形结构设计，主动轮在靠近轨道内测面设计为锥形面，能够时刻自由适应因轨道轨距变化带来的轨道间距的变化；从动轮在轨道内外两侧都设计为锥形面，其卡在轨道上，并可自适应主动轮传送过来的力，解决轨道小车因轨面不平整、拐弯、加减速等影响小车运行等问题；

2. 轨道小车底盘通过悬臂梁组件、万向轴组件等可以进行收缩和折叠，提高了装置的便携以及灵活程度，便于外出作业和运输，且运行稳定。

附图说明

图1是本发明一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘在工作时的整体结构示意图；

图2是图1的下视图；

图3是本发明一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘在折叠状态的整体结构示意图。

图中，1、基座；11、固定块；2、立柱；3、臂端板；31、加厚臂管；4、主动轮；41、主动轴；5、主架轴端；51、引导轮主架；52、导架游离轴；53、引导架；54、从动轮；6、平衡摇臂；61、平衡侧杆；62、滑移杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本发明的限制。

一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，如图1所示，包括水平的优质铝合金制基座1，基座1上设有用于隧道检测的检测装置；检测装置包括连接于基座1上的立柱2，立柱2上连接有电池、显示器、显示器主机、控制开关、激光扫描仪等；

显示器用于显示轨道小车搭载的检测设备的当前隧道监测信息、当前小车运行速度、里程等；显示器主机与显示器为一个整体结构，小车相关程序和执行算法通过安装在主机中并给小车稳定运行提供保障；

控制开关布设在显示器同一面板上，主要有轨道小车急停开关、速度档位开关、轨道小车启动开关、轨道小车停止开关等；轨道小车电池采用60A*h、48V大容量锂电池，为小车、显示器、主机等提供电力，有效满足轨道小车稳定运行8个小时；电池安放于基座1的中间部分卡槽内，方便安装和卸载；小车搭载激光扫描仪进行扫描检测，从而实现轨道小车的常规化巡检和日常作业。

如图1所示，基座1两侧分别转动连接有折叠件，其转动轴线沿基座1前进方向设置，基座1上连接有用于在折叠件水平时对其进行固定的固定件；折叠件包括沿基座1前进方向设置的臂端板3，臂端板3前端连接有主架轴端5、后端连接有用于驱动装置前进的主动轮4。

如图2所示，每一折叠件还包括与基座1转动连接的两加厚臂管31，其转动轴线沿基座1前进方向设置。基座1两侧的加厚臂管31对称设置，固定件包括通过螺钉可拆卸连接于基座1底部的固定块11；加厚臂管31转动至水平时，固定块11抵接于对应一对加厚臂管31相互靠近一端的外周面下侧。加厚臂管31主要起支撑整个小车和检测设备仪器的重量，用于固定和约束主、从动轮54与小车基座1，将固定块11拆卸后进行折叠收纳。

如图3所示，为了便于固定小车的车的状态，加厚臂管31内端到其转动轴线之间的距离皆一致，且该距离不小于小车基座1最低点到加厚臂管31转动轴线的距离。收纳时，将加厚臂管31内端转动至下方，通过内端面放置在平面上，来固定其收纳状态。

如图1所示，折叠件还包括驱动主动轮4转动的主动轴41，基座1内设有由电机驱动转动的主轴，主轴两端对应的主动轴41转动连接，且其转动中心与加厚臂管31的转动中心位于同一竖直面内。主轴通过皮带与电机相连，并将电机的动力传送到两个主动轮4上，本实施例中，主轴通过十字万向节与主动轴41相连接。

如图1所示，电机为步进电机，功率为900W，每输入一个脉冲信号，就驱动主轴转动一定角度，该角度能整除180度。本实施例中，每输入一个脉冲信号，电机驱动主轴转动90度，以控制十字万向节在小车停止时的角度，便于小车折叠，其亦可人工慢慢推动小车来寻找合适的折叠角度。

如图1所示，主架轴端5一端转动连接于臂端板3前端且其转轴沿小车宽度方向设置，另一端转动连接有伸出折叠件主框架外的引导轮主架51，且其转轴沿小车高度方向设置，引导轮主架51前段连接有两从动轮54；臂端板3上连接有抵接于引导轮主架51上侧的平衡件。

如图1所示，平衡件包括L形的平衡摇臂6；其水平端包括抵接于引导轮主架51上侧的竖直螺钉，螺钉螺纹连接于平衡摇臂6水平端；竖直端铰接于与加厚臂管31平行的平衡侧杆61，中部转动连接于臂端板3上且其转轴沿基座1前进方向设置。本实施例中，平衡摇臂6中部转动连接于转动杆上，转动杆固定于臂端板3内侧，平衡侧杆61端部球铰接与平衡杆的竖直端。

如图2所示，小车基座1上固定有两直线轴承，通过直线轴承连接有沿基座1宽度方向滑移的滑移杆62，滑移杆62两端分别与对应的平衡侧杆61铰接，且转动轴线与加厚臂管31的转动轴线共线。直线轴承的轴承座上还连接有与滑移杆62相平行的水平杆，滑移杆62上固定连接有分别位于水平杆两侧的止动杆，使水平杆夹设于止动杆之间。平衡件用来用来调节整个小车的平衡，实现小车的受力均衡，及时调整轨道小车的行驶姿态，使小车不因轨道轨面的不平整而发生卡死、停车等现象，进而保证小车在轨道上稳定的运行。

如图1所示，主架轴端5外侧固定有平行于臂端板3的引导架53，引导架53靠近臂端板3一侧抵接于引导轮主架51远离臂端板3一侧。引导架53用于固定引导轮主架51，限制小车前进时引导轮主架51向基座1两侧的转动，使轨道小车在轨道上运行时不发生松动。

如图1所示，引导轮主架51远离主架轴端5一端连接有竖直的导架游离轴52，导架游离轴52绕自身轴线转动连接在引导轮主架51上，从动轮54与导架游离轴52相连接，导架游离轴52用来将两个引导轮串联在一起，使两从动轮54串联后可绕导架游离轴52轴线转动。

如图1所示，主动轮4与从动轮54的侧边设有外径向外递增的锥形面，用于适应轨距和轨面变化带来的小车扰动。本实施例中，两个主动轮4采用半锥形结构设计，将主动轮4在靠近轨道内测部分设计成锥形结构，并自适应调整因轨距和轨面变化带来的小车扰动。主动轮4承担小车的动力传送组件，进而驱动从动轮54带动小车向前运动。两从动轮54两侧侧边皆设为锥面，其位于轨道小车底盘的前进方向上，引导小车底盘沿轨道的运行前进。

工作状态：

固定块11通过螺栓固定，将对应一对加厚臂管31相互靠近一端的外周面下侧抵接固定，维持其水平状态，配合摇臂上的竖直螺钉抵接于引导轮主架51上侧，来位置引导架53的水平状态，并提高装置的平衡性；

收纳状态：

固定块11拆卸后，将折叠部折叠；主架轴端5转动90度后，引导轮主架51转动90度，并与加厚臂管31相贴合，装置通过加厚臂管31下端端面竖立于平面上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，不用于限制本发明，本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，其特征在于：包括基座（1），基座（1）上设有用于隧道检测的检测装置；

基座（1）两侧分别转动连接有折叠件，其转动轴线沿基座（1）前进方向设置，基座（1）上连接有用于在折叠件水平时对其进行固定的固定件；

折叠件包括沿基座（1）前进方向设置的臂端板（3），所述臂端板（3）上连接有主架轴端（5）和用于驱动装置前进的主动轮（4）；

所述主架轴端（5）一端转动连接于臂端板（3）上且其转轴沿小车宽度方向设置，另一端转动连接有伸出折叠件主框架外的引导轮主架（51），且其转轴沿小车高度方向设置，引导轮主架（51）外端连接有若干从动轮（54）；臂端板（3）上连接有抵接于引导轮主架（51）上侧的平衡件；

折叠件还包括与基座（1）转动连接的若干加厚臂管（31），其转动轴线沿基座（1）前进方向设置；基座（1）两侧的加厚臂管（31）对称设置，固定件包括可拆卸连接于基座（1）底部的固定块（11）；所述加厚臂管（31）转动至水平时，固定块（11）抵接于对应一对加厚臂管（31）相互靠近一端的外周面下侧；加厚臂管（31）内端到其转动轴线之间的距离皆一致，且该距离不小于小车基座（1）最低点到加厚臂管（31）转动轴线的距离；

折叠件包括驱动主动轮（4）转动的主动轴（41），基座（1）内设有由电机驱动转动的主轴，主轴两端对应的主动轴（41）转动连接；电机为步进电机，每输入一个脉冲信号，就驱动主轴转动一定角度，该角度能整除180度。

2.根据权利要求1所述的一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，其特征在于：引导轮主架（51）远离主架轴端（5）一端设有竖直的导架游离轴（52），导架游离轴（52）绕自身轴线转动连接在引导轮主架（51）上，从动轮（54）与导架游离轴（52）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，其特征在于：主架轴端（5）上连接有引导架（53），所述引导架（53）靠近臂端板（3）一侧抵接于引导轮主架（51）远离臂端板（3）一侧。

4.根据权利要求1所述的一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，其特征在于：平衡件包括L形的平衡摇臂（6）；其水平端抵接于引导轮主架（51）上侧，竖直端铰接于与加厚臂管（31）平行的平衡侧杆（61），中部转动连接于臂端板（3）上且其转轴沿基座（1）前进方向设置；

小车基座（1）上设有沿其宽度方向滑移的滑移杆（62），其两端分别与对应平衡侧杆（61）铰接，且转动轴线与加厚臂管（31）的转动轴线共线。

5.根据权利要求1所述的一种折叠式隧道检测轨道移动小车的底盘，其特征在于：主动轮（4）与从动轮（54）的侧边设有外径向外递增的锥形面，用于适应轨距和轨面变化带来的小车扰动。

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