CN115520569A - 隧道监测设备的旋转升降存储装置及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道监测设备的旋转升降存储装置及工作方法，包括上表面倾斜布置，内部空间用于保存监测设备的存储仓；传动单元，包括位于存储仓内部且并列布置的两组传动杆，两组传动杆中长传动杆的圆周侧上部通过传动链条连接短传动杆的圆周侧下部，传动链条上可拆卸连接至少一组用于放置监测设备的仪器搭载平台；驱动单元，包括与驱动电机连接的驱动杆，驱动杆垂直布置且与长传动杆的圆周侧下部啮合，通过驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台切换所需的监测设备。监测设备跟随被链条带动的在仪器搭载平台，在存储仓内部运动切换，形成“流水式”的切换模式，间接的提高了隧道监测的效率。
Description
技术领域
本发明涉及隧道监测技术领域，具体为隧道监测设备的旋转升降存储装置及工作方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
隧道监测与检测作业是保证隧道安全施工与稳定运营的重要工序，可以及时发现隧道病害，为隧道安全性评析提供重要指标。目前，针对隧道病害的监测及检测逐步利用机器人实现，此类机器人根据不同的监测与检测需求，搭载不同类型的仪器进入隧道现场执行作业，虽然大幅减少了人工操作，但隧道内部的复杂环境难以确保相关仪器的性能、可靠性和安全性得以保证，并且在监测与检测任务切换时需要更换仪器设备，仪器设备更换的过程仍然需要人工作业，导致隧道监测阶段的作业效率不理想。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供隧道监测设备的旋转升降存储装置及工作方法，监测与检测设备跟随被链条带动的在仪器搭载平台，在存储仓内部运动切换，形成“流水式”的切换模式，切换到所需的监测与检测设备时提起仪器搭载平台即可，可以在较短时间内完成相关设备的切换，提高了监测与检测的效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供隧道监测设备的旋转升降存储装置，包括：
存储仓，上表面倾斜布置，内部空间用于保存监测设备；
传动单元，包括位于存储仓内部且并列布置的两组传动杆，两组传动杆中长传动杆的圆周侧上部通过传动链条连接短传动杆的圆周侧下部，传动链条上可拆卸连接至少一组用于放置监测设备的仪器搭载平台；
驱动单元，包括与驱动电机连接的驱动杆，驱动杆垂直布置且与长传动杆的圆周侧下部啮合，通过驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台切换所需的监测设备。
长传动杆圆周侧上部设有沿垂直方向运动的升降卡槽，升降卡槽的最低点位于传动链条所在高度之上；仪器搭载平台靠近传动链条一侧的上表面设有水平布置的凸起；升降卡槽与凸起结构尺寸相匹配，在凸起卡入升降卡槽内时，升降卡槽与仪器搭载平台固定使其能够带动仪器搭载平台沿垂直方向运动。
存储仓具有舱盖，舱盖位于长传动杆一侧，升降卡槽能够带动仪器搭载平台上升至舱盖所在平面。
仪器搭载平台靠近传动链条一侧的下表面设有竖直卡头，竖直卡头沿垂直方向穿入环状单元的中心。
传动链条包括多个首尾相接的环状单元，通过环状单元中心位置穿入的竖直卡头实现传动链条与仪器搭载平台的连接。
传动链条连接在长传动杆的圆周侧上部和短传动杆的圆周侧下部之间呈倾斜布置，倾斜角度与存储仓上表面的倾斜角度相匹配。
驱动杆具有至少两组，两组驱动杆之间不接触，分别通过驱动电机带动，且两组驱动杆均与长传动杆的圆周侧下部啮合，驱动电机经驱动杆带动长传动杆转动。
长传动杆内部中空，设有用于容纳驱动升降卡槽运动的驱动机构。
本发明的第二个方面提供基于上述机器人实现绝缘子串带电喷涂的方法，包括以下步骤：
预先将所需的监测设备置于仪器搭载平台之上，利用驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台将监测设备置入存储仓内部后，装置运输至作业地点；
存储仓的舱盖开启，驱动单元动作，利用驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台将所需的监测设备运输至舱盖下方；
长传动杆上的升降卡槽下降，卡入仪器搭载平台上表面凸起后，沿长传动杆轴线方向上升，提升仪器搭载平台至舱盖处；
利用处于仪器搭载平台上的监测设备执行隧道监测作业，完毕后升降卡槽下降带动仪器搭载平台回落至存储仓内部，升降卡槽与仪器搭载平台的凸起分离，驱动单元继续动作经传动链条带动仪器搭载平台切换到所需的监测设备后，继续通过升降卡槽的动作提起仪器搭载平台；
当前位置的监测作业结束，关闭舱盖，装置运出作业地点。
与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：
1、隧道监测与检测设备跟随被链条带动的在仪器搭载平台，在存储仓内部运动切换，形成“流水式”的切换模式，切换到所需的监测与检测设备时提起仪器搭载平台即可，可以在较短时间内完成相关设备的切换，一定程度上提高了监测与检测的效率。
2、存储仓采用“高低式”的倾斜设计，较好得利用了竖向空间，可以搭载更多的仪器与装备，在采取金属壳体制造的前提下，较好保护了内部仪器设备的安全性。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明一个或多个提供的隧道监测设备的旋转升降存储装置整体结构示意图；
图2是本发明一个或多个提供的隧道监测设备的旋转升降存储装置俯视视角下的内部结构示意图；
图3是本发明一个或多个提供的隧道监测设备的旋转升降存储装置中长传动杆局部结构示意图；
图中：1.传动单元，11.长传动杆，12.传动链条，13.短传动杆，14仪器搭载平台，2.驱动单元，21.驱动电机，22.驱动杆，3.存储仓，111.升降式卡槽，141.搭载平台竖直卡头，142.搭载平台上部凸起。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术中所描述的，针对隧道病害的监测及检测逐步利用机器人实现，此类机器人根据不同的监测与检测需求，搭载不同类型的仪器进入隧道现场执行作业，虽然大幅减少了人工操作，但隧道内部的复杂环境难以确保相关仪器的性能、可靠性和安全性得以保证，并且在监测与检测任务切换时需要更换仪器设备，仪器设备更换的过程仍然需要人工作业，导致隧道监测阶段的作业效率不理想。
因此以下实施例给出隧道监测设备的旋转升降存储装置及工作方法，可以存储多部监测与检测仪器，使相关智能化机器人可以完成多项监测与检测任务，采用高低式传动杆件及传动链条，实现了相关仪器设备的自动更换，以此为监测及检测任务的切换提供便利条件。
实施例一：
如图1-3所示，隧道监测设备的旋转升降存储装置，包括：
存储仓，上表面倾斜布置，内部空间用于保存监测设备；
传动单元，包括位于存储仓内部且并列布置的两组传动杆，两组传动杆中长传动杆的圆周侧上部通过传动链条连接短传动杆的圆周侧下部，传动链条上可拆卸连接至少一组用于放置监测设备的仪器搭载平台；
驱动单元，包括与驱动电机连接的驱动杆，驱动杆垂直布置且与长传动杆的圆周侧下部啮合，通过驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台切换所需的监测设备。
长传动杆圆周侧上部设有沿垂直方向运动的升降卡槽，升降卡槽的最低点位于传动链条所在高度之上；仪器搭载平台靠近传动链条一侧的上表面设有水平布置的凸起；升降卡槽与凸起结构尺寸相匹配，在凸起卡入升降卡槽内时，升降卡槽与仪器搭载平台固定使其能够带动仪器搭载平台沿垂直方向运动。
存储仓具有舱盖，舱盖位于长传动杆一侧，升降卡槽能够带动仪器搭载平台上升至舱盖所在平面。
仪器搭载平台靠近传动链条一侧的下表面设有竖直卡头，竖直卡头沿垂直方向穿入环状单元的中心。
传动链条包括多个首尾相接的环状单元，通过环状单元中心位置穿入的竖直卡头实现传动链条与仪器搭载平台的连接。
传动链条连接在长传动杆的圆周侧上部和短传动杆的圆周侧下部之间呈倾斜布置，倾斜角度与存储仓上表面的倾斜角度相匹配。
驱动杆具有至少两组，两组驱动杆之间不接触，分别通过驱动电机带动，且两组驱动杆均与长传动杆的圆周侧下部啮合，驱动电机经驱动杆带动长传动杆转动。
长传动杆内部中空，设有用于容纳驱动升降卡槽运动的驱动机构。
本实施例中，装置具有传动单元1、驱动单元2和存储仓3。
传动单元1，由一长一短两个传动杆件、一根传动链条12、数个仪器搭载平台14组成。长传动杆11安装于存储仓3较高一侧，其下部带有啮合纹路，与驱动单元2的两个外伸啮合杆(驱动杆22)相匹配，以此获得来自驱动单元2提供的转动动力。其上部具有小型升降卡槽111，当传动链条12带动仪器搭载平台14转动至此时，升降卡槽111卡住平台槽口，使平台升起至存储仓3的舱盖处。
升降卡槽111与长传动杆11活动连接，卡槽的开口方向能够在水平状态至垂直状态之间切换，由垂直切换至水平状态时实现卡槽与凸起的卡入，反之实现卡出。
传动链条12由若干环状单元相扣组合而成，环状单元中间的空心位置可以穿入搭载平台的竖直卡头141，以此保证搭载平台的稳定，当仪器搭载平台14转动至长传动杆11处时，长传动杆11上部的升降卡槽111下降，其卡槽卡住搭载平台上部凸起142，由于搭载平台的竖直卡头下部无束缚，搭载平台可通过凸起顺利提起，当仪器使用完毕后，仪器搭载平台14随升降卡槽降下，搭载平台的竖直卡头穿入传动链条环状单元中间的空心位置，搭载平台可随链条转走，待下一个仪器搭载平台转动至此时重复以上过程，以此完成仪器的切换。
驱动单元2，由驱动电机21和两个外部驱动杆22构成，驱动电机由蓄电池提供相关动力，工作时带动两个驱动杆22转动。
两个驱动杆22与传动单元的长传动杆11下部相啮合，采用两个驱动杆件可以提高传动效率且保证各个杆件的相对稳定，当电机工作时，两个驱动杆22转动，带动长传动杆11转动，长传动杆11带动驱动链条12和短传动杆24转动，以此实现仪器搭载平台14的转动。
存储仓3，其主体为不锈钢材质，其一端较高，一端较矮，采用该种设计可以更多利用竖向空间，以此搭载更多的监测及检测设备，采用不锈钢材质可以有效得为内部仪器提供较好的保护。
上述装置中，隧道监测与检测设备跟随被链条带动的在仪器搭载平台形成“流水式”的切换模式，可以在较短时间内完成相关设备的切换，一定程度上提高了监测与检测的效率。
存储仓采用“高低式”设计，较好得利用了竖向空间，可以搭载更多的仪器与装备，采用了不锈钢壳体，较好保护了内部仪器设备的安全性。
实施例二：
上述实施例中，隧道监测设备的旋转升降存储装置的工作方法，包括以下步骤：
预先将所需的监测设备置于仪器搭载平台之上，利用驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台将监测设备置入存储仓内部后，装置运输至作业地点；
存储仓的舱盖开启，驱动单元动作，利用驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台将所需的监测设备运输至舱盖下方；
长传动杆上的升降卡槽下降，卡入仪器搭载平台上表面凸起后，沿长传动杆轴线方向上升，提升仪器搭载平台至舱盖处；
利用处于仪器搭载平台上的监测设备执行隧道监测作业，完毕后升降卡槽下降带动仪器搭载平台回落至存储仓内部，升降卡槽与仪器搭载平台的凸起分离，驱动单元继续动作经传动链条带动仪器搭载平台切换到所需的监测设备后，继续通过升降卡槽的动作提起仪器搭载平台；
当前位置的监测作业结束，关闭舱盖，装置运出作业地点。
具体的：
A.在该装置内部安装监测及检测任务所需的设备及仪器，安装好后将该装置安装在相关运载平台上。
B.当运载平台行进至相关任务执行点位时，该装置开始运行，将相关设备从存储仓舱门处升起。
C.当该项监测或检测任务执行结束后，设备落下，挂在传动链条上存储在存储舱内，运载平台行进至下一个任务执行点。
D.行进至下一任务执行点位时，该装置运行，通过驱动系统带动传动链条转动来切换相关的仪器设备，将所需仪器设备转动至长传动转杆处后升起，升起至存储仓舱门处以执行相关的监测及检测任务。
E.执行其他任务时，重复步骤C、D。
F.待全部任务执行结束后，装置将所有仪器设备收起，关闭存储仓舱门，随运载平台驶出隧道现场，关闭电源，取出存储仓内所有的仪器设备。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：包括：
存储仓，上表面倾斜布置，内部空间用于保存监测设备；
传动单元，包括位于存储仓内部且并列布置的两组传动杆，两组传动杆中长传动杆的圆周侧上部通过传动链条连接短传动杆的圆周侧下部，传动链条上可拆卸连接至少一组用于放置监测设备的仪器搭载平台；
驱动单元，包括与驱动电机连接的驱动杆，驱动杆垂直布置且与长传动杆的圆周侧下部啮合，通过驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台切换所需的监测设备。
2.如权利要求1所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述长传动杆圆周侧上部设有沿垂直方向运动的升降卡槽，升降卡槽的最低点位于传动链条所在高度之上。
3.如权利要求2所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述仪器搭载平台靠近传动链条一侧的上表面设有水平布置的凸起，升降卡槽与凸起结构尺寸相匹配，在凸起卡入升降卡槽内时，升降卡槽与仪器搭载平台固定使其能够带动仪器搭载平台沿垂直方向运动。
4.如权利要求3所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述存储仓具有舱盖，舱盖位于长传动杆一侧，升降卡槽能够带动仪器搭载平台上升至舱盖所在平面。
5.如权利要求1所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述传动链条包括多个首尾相接的环状单元，通过环状单元中心位置穿入的竖直卡头实现传动链条与仪器搭载平台的连接。
6.如权利要求5所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述仪器搭载平台靠近传动链条一侧的下表面设有竖直卡头，竖直卡头沿垂直方向穿入环状单元的中心。
7.如权利要求1所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述传动链条连接在长传动杆的圆周侧上部和短传动杆的圆周侧下部之间呈倾斜布置，倾斜角度与存储仓上表面的倾斜角度相匹配。
8.如权利要求1所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述驱动杆具有至少两组，两组驱动杆之间不接触，分别通过驱动电机带动，且两组驱动杆均与长传动杆的圆周侧下部啮合，驱动电机经驱动杆带动长传动杆转动。
9.如权利要求1所述的隧道监测设备的旋转升降存储装置，其特征在于：所述长传动杆内部中空，设有用于容纳驱动升降卡槽运动的驱动机构。
10.基于权利要求1-9任一项所述隧道监测设备的旋转升降存储装置的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：
预先将所需的监测设备置于仪器搭载平台之上，利用驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台将监测设备置入存储仓内部后，装置运输至作业地点；
存储仓的舱盖开启，驱动单元动作，利用驱动单元经传动链条带动仪器搭载平台将所需的监测设备运输至舱盖下方；
长传动杆上的升降卡槽下降，卡入仪器搭载平台上表面凸起后，沿长传动杆轴线方向上升，提升仪器搭载平台至舱盖处；
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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