CN210572795U - 一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，涉及隧道衬砌质量检测设备领域，包括安装座和天线盒，安装座的一端向内设有开口，天线盒的一端可活动的设置于开口内，天线盒设置于开口内的一端与安装座之间设置有若干弹簧，安装座靠近开口的一端端面上设置有若干车轮。在对隧道衬砌质量进行检测时，搭载在该装置内的天线可以轻松迈过隧道内壁的障碍物以及凹凸不平处，同时可保持天线始终贴近隧道内壁，确保检测的连续性，避免出现漏检、误检的情况。

Description

一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置

技术领域

本实用新型涉及隧道衬砌质量检测设备领域，具体为一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置。

背景技术

随着我国铁路及高速公路的大力建设，在建隧道里程和已通车隧道里程数不断增加，而在隧道的建设期和运营维护过程中，都需要对隧道衬砌质量进行全面的检测，如检测隧道衬砌厚度、隧道衬砌背后未回填的空洞等，从而使隧道施工期缺陷及运营期病害能够得到有效治理，以保障隧道运营安全。

目前，在隧道衬砌质量检测方面，一般是采用人工的方式，借助装载机人工手持雷达天线进行检测，或由检测人员将地质雷达天线固定在长杆的端部，举着长杆让天线贴近检测线，并按检测要求沿着测线移动完成检测。在进行检测时，检测距离长，操作人员需要搭载在车辆上，随车移动。另外隧道内壁常会有凹凸不平处、施工缝或沉积产生的障碍物等，出现这种情况通常需要操作人员手动控制托举的位置，使天线迈过障碍物后重新投入检测，这将导致隧道检测的不连续；尤其是在随车移动过程中，因车速相对较快，在越过障碍物或凹凸不平处时，检测中断的距离较长，更容易造成漏检等情况发生。

另外，随着科技的进步，在隧道衬砌质量检测中，由机器取代人工完成检测已成为该领域的发展趋势，由此亦产生了多种用于进行隧道检测的车载机械臂等机械设备。而现有技术中，这类机械设备并未设计浮动性的天线盒装置，其在面对检测路径上的障碍物较小时，难以快速判断，会直接冲过障碍物，其刚性冲击极易导致设备的损坏；在面对检测路径上的障碍物较大时，会停车调整机械臂的检测位置，这增大了操作的复杂性，将影响检测效率，同时亦难以完全杜绝检测中断的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，在对隧道衬砌质量进行检测时，搭载在该装置内的天线可以轻松迈过隧道内壁的障碍物以及凹凸不平处，同时可保持天线始终贴近隧道内壁，确保检测的连续性，避免出现漏检的情况。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，包括安装座和天线盒，所述安装座的一端向内设有开口，所述天线盒的一端可活动的设置于所述开口内，所述天线盒设置于所述开口内的一端与所述安装座之间设置有若干弹簧，所述安装座靠近所述开口的一端端面上设置有若干车轮。

进一步的，还包括若干导向轴，所述安装座上加工有若干导向孔，所述导向轴的一端与所述天线盒固定连接，所述导向轴可滑动的设置于所述导向孔内，所述弹簧套设在所述导向轴上。

进一步的，所述导向轴的两端分别固定连接有限位板和螺杆，所述天线盒设置于所述开口内的一端上加工有若干安装孔，所述螺杆穿过所述安装孔，所述螺杆远离所述导向轴的一端设置有螺母；所述限位板设置于所述安装座远离所述车轮的一端。

进一步的，所述天线盒包括耐磨板和框形安装盒，所述框形安装盒的一端与所述耐磨板可拆卸的连接，所述框形安装盒的另一端设置于所述开口内。

进一步的，所述耐磨板上沿所述车轮行走方向的两端均设置有弧形导板。

进一步的，所述安装座远离所述车轮的一端上连接有万向节。

本实用新型的有益效果是：

该用于隧道衬砌质量检测的浮动天线盒装置由安装座、天线盒、若干车轮和若干弹簧组成，其整体结构简单，制作方便。该装置可安装在手持长杆或机械臂的端部，在天线盒内安装地质雷达天线，可完成隧道衬砌质量的检测，其在检测过程中天线盒的运动不受隧道内壁表面影响，可以轻松越过隧道内壁的障碍物或凹凸不平处，并在手持长杆或机械臂施加的压力作用下随时保持与隧道内壁的紧贴状态，确保检测的连续性，避免出现漏检、误检的情况。特别是该装置可直接应用于隧道衬砌质量检测的自动化设备中，克服了机器检测取代人工检测过程中难以识别和越过障碍物，并确保检测连续、检测结果准确的技术难题，具有较大的推广意义。

附图说明

图1为本实用新型一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置的结构示意图；

图2为安装座的结构示意图；

图3为天线盒的结构示意图；

图4为导向销的结构示意图；

图5为本实用新型一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置应用于质量检测机械臂上时的使用状态图；

图中，1-安装座，11-导向孔，2-天线盒，21-安装孔，22-耐磨板，23-框形安装盒，24-弧形导板，3-弹簧，4-车轮，5-万向节，6-导向轴。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，包括安装座1和天线盒2。安装座1的一端向内设有开口，天线盒2的一端可活动的设置于开口内，天线盒2设置于开口内的一端与安装座1之间设置有若干弹簧3，安装座1靠近开口的一端端面上设置有若干车轮4。当弹簧3处于自然状态时，车轮4行走线所在的平面与安装座1的距离小于天线盒2远离安装座1的一端端面所在的平面与安装座1的距离。在使用时，该浮动天线盒装置安装在手持长杆或机械臂等设备的端部，天线盒2内安装有地质雷达天线。在实施检测的过程中，车轮4压紧隧道内待检测区域的内壁，此时弹簧3处于压缩状态，天线盒2在弹簧3的作用下可保持紧贴隧道内壁，使得天线盒2内的地质雷达天线能顺利对隧道衬砌质量进行检测。当该装置通过隧道内壁的障碍物或凹凸不平处时，车轮4仍然可沿隧道内壁不平的曲线继续行走，随时保持整个装置整体紧贴隧道内壁。在通过隧道内凸起部或障碍物位置，天线盒2可在该凸起部和障碍物的作用下继续压缩弹簧3，从而在行走过程中越过凸起部或障碍物；在通过隧道内的凹陷位置时，弹簧3释放弹性势能，带动天线盒2动作，仍可使天线盒2与隧道内壁紧贴。上述设置中，天线盒2的行进不受隧道内壁障碍物或凹凸不平处影响，能时刻保持与隧道内壁的紧贴状态，保证检测过程的连续顺利进行。

在具体实施时，上述安装座1选用板材通过折弯工艺一体成型，其结构如图2所示，包括安装基板11，安装基板11的两端垂直于安装基板11设置有侧板13，侧板13远离安装基板11的一端垂直设置有若干车轮安装板14。该安装座1结构简单，制作容易，整体重量较轻。在上述各折弯处均设置有加强筋板，保证结构强度。上述安装基板11和侧板13之间围成的空间形成上述开口，天线盒2设置于该开口内，车轮4安装在车轮安装板14上。

上述天线盒2的结构如图3所示，其包括耐磨板22和框形安装盒23，框形安装盒23的一端与耐磨板22可拆卸的连接，框形安装盒23的另一端设置于开口内。地质雷达天线固定安装在框形安装盒23内靠近耐磨板22的一端，在使用时，耐磨板22紧贴隧道内壁，其与地质雷达天线的距离相对固定，保证了天线贴近隧道内壁可顺利对隧道进行检测。在检测过程中，耐磨板22保持与隧道内壁接触，且承受来自弹簧3的弹力，其难免会出现磨损，故设置呈可拆卸结构，能快速更换。进一步的，耐磨板22上沿车轮4行走方向的两端均设置有弧形导板24，当其通过障碍物或隧道内壁凸起部时，弧形导板24可起到良好的导向作用，避免其与障碍物或隧道内凸起部发生刚性碰撞。

天线盒2设置于开口内的一端上加工有若干安装孔21，螺杆62穿过安装孔21，螺杆62远离导向轴6的一端设置有螺母；限位板61设置于安装座1远离车轮4的一端。

在具体实施时，上述弹簧3的两端分别与安装座1的基板11和框形安装盒23远离耐磨板22的一端接触设置，在基板11上开设有若干导向孔11，在安装盒23远离耐磨板22的一端对应于导向孔11位置设置有安装孔21。

该装置还设置有若干导向销，其结构如图4所示，整体呈阶梯轴结构，中间段为导向轴6，导向轴的两端分别为限位板61和螺杆62，在安装时，该导向销先后从基板11上的导向孔11、弹簧3和安装孔21穿过，其后通过螺母与螺杆62连接，利用螺母和限位板61的夹紧作用完成安装。在使用时，该导向轴6可在导向孔11内滑动，对天线盒2的运动起到导向限位作用，使其运行更为稳定；导向轴6穿设于弹簧3内，可有效对弹簧3进行限位，仅允许其在轴向方向上伸缩，避免其在动作过程中受到非轴向力作用而容易损坏的情况发生，延长弹簧3的使用寿命。

具体实施时，上述框形安装盒23呈框形，其内部贯通且两侧开口，可以很方便的将地质雷达天线安装在其内；安装座1的两个侧板13上均设置有手孔，该手孔正对框形安装盒23的开口设置，可以很方便的对上述螺母进行拆装。其整体结构简单，拆装亦较为方便。

进一步的，安装座1远离车轮4的一端上连接有万向节5，万向节5的另一端连接手持长杆或机械臂。该浮动天线盒装置与机械臂连接时的结构如图5所示，在机械臂将其压紧隧道内壁实施检测的过程中，当经过障碍物或凹凸不平的位置时，车轮4会带动该装置的整体发生一定角度的偏转，因设置万向节5，可以在机械臂对整个装置施加压力的时候有效消除该角度偏转造成的影响，确保隧道衬砌质量检测的连续、顺利进行。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，其特征在于，包括安装座（1）和天线盒（2），所述安装座（1）的一端向内设有开口，所述天线盒（2）的一端可活动的设置于所述开口内，所述天线盒（2）设置于所述开口内的一端与所述安装座（1）之间设置有若干弹簧（3），所述安装座（1）靠近所述开口的一端端面上设置有若干车轮（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，其特征在于，还包括若干导向轴（6），所述安装座（1）上加工有若干导向孔（11），所述导向轴（6）的一端与所述天线盒（2）固定连接，所述导向轴（6）可滑动的设置于所述导向孔（11）内，所述弹簧（3）套设在所述导向轴（6）上。

3.根据权利要求2所述的一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，其特征在于，所述导向轴（6）的两端分别固定连接有限位板（61）和螺杆（62），所述天线盒（2）设置于所述开口内的一端上加工有若干安装孔（21），所述螺杆（62）穿过所述安装孔（21），所述螺杆（62）远离所述导向轴（6）的一端设置有螺母；所述限位板（61）设置于所述安装座（1）远离所述车轮（4）的一端。

4.根据权利要求1所述的一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，其特征在于，所述天线盒（2）包括耐磨板（22）和框形安装盒（23），所述框形安装盒（23）的一端与所述耐磨板（22）可拆卸的连接，所述框形安装盒（23）的另一端设置于所述安装座（1）的开口内。

5.根据权利要求4所述的一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，其特征在于，所述耐磨板（22）上沿所述车轮（4）行走方向的两端均设置有弧形导板（24）。

6.根据权利要求1所述的一种用于隧道衬砌质量检测机械臂的浮动天线盒装置，其特征在于，所述安装座（1）远离所述车轮（4）的一端上连接有万向节（5）。

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