CN219758506U - 用于探测隧道隐蔽病害的检测小车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，该用于探测隧道隐蔽病害的检测小车包括车体和隐蔽病害检测设备，车体包括相连的第一车体和第二车体，第一车体设有主控器，第二车体设于第一车体的一侧，第二车体上设有检测空间，隐蔽病害检测设备包括至少两个多关节机械臂和至少两个雷达天线，至少两个机械臂可拆卸地设于检测空间内，至少两个机械臂远离车体的端部沿隧道的断面方向间隔设置，一机械臂远离车体的端部对应设有一雷达天线。本申请的技术方案实现了模块化拼装设计，使小车拆装便捷，轻便且体积易于控制，启动成本低。多关节机械臂带动雷达天线灵活快捷地对隧道进行探测，提高设备的灵活性、自动化程度以及检测效率。

Description

用于探测隧道隐蔽病害的检测小车

技术领域

本实用新型涉及隧道检测技术领域，特别涉及一种用于探测隧道隐蔽病害的检测小车。

背景技术

近年来，我国城市轨道交通发展迅速，在运营线路规模、在建线路规模和客流规模上均位居全球第一。

目前，针对隧道的隐蔽病害检测，常采用隧道检测车进行隧道的扫查，然而，现有的隧道诊断车普遍集成较多模块，体积较大通常用于进行固定测线和全局的扫描，当需要对部分隧道进行探测时，大型的隧道诊断车使用较为不便，也将耗费更多的资源，成本较高，并且需要提前运送或驾驶到指定地点，目前缺乏模块化可拼装、易拆卸及打包运输的隧道隐蔽缺陷轻量化检测车。

此外，现有的隧道隐蔽病害检测设备不够灵活，难以实现特定区域内灵活全面的探测，不够方便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，旨在提高隧道隐蔽病害的检测小车便捷性和灵活性，降低成本。

为实现上述目的，本实用新型提出用于探测隧道隐蔽病害的检测小车包括：

车体，所述车体包括相连的第一车体和第二车体，所述第一车体设有主控器，所述第二车体设于所述第一车体的一侧，所述第二车体上设有检测空间；和

隐蔽病害检测设备，所述隐蔽病害检测设备包括至少两个机械臂和至少两个雷达天线，至少两个所述机械臂可拆卸地设于所述检测空间内，且至少两个所述机械臂远离所述车体的端部沿隧道的断面方向间隔设置，一所述机械臂远离所述车体的端部对应设有一所述雷达天线，所述机械臂为多关节机械臂。

在一实施例中，所述检测空间内设有安装架和配重块，所述安装架可拆卸地连接所述第二车体，至少两个所述机械臂可拆卸地连接所述安装架，所述配重块压设于所述安装架上，并设于所述安装架的一侧。

在一实施例中，所述安装架包括第一平台、第二平台及连接杆，所述第一平台连接所述第二车体，所述第二平台设于所述第一平台上方，并通过连接杆连接所述第一平台；

其中，所述第一平台在水平面上的投影面积大于所述第二平台在水平面上的投影面积，所述配重块设于所述第一平台上，所述机械臂可拆卸地连接所述第二平台。

在一实施例中，所述机械臂包括：

至少两个关节，每一所述关节设有至少一个转轴，其中一所述关节连接所述第一平台，其中另一所述关节连接所述雷达天线；和

至少一个伸臂，所述伸臂的两端分别连接两个不同的所述关节的所述转轴上。

在一实施例中，所述机械臂包括：

第一关节，所述第一关节包括第一转轴和设于所述第一转轴一侧的第二转轴，所述第一转轴连接所述安装架；

第二关节，所述第二关节设有第三转轴；

第三关节，所述第三关节设有第四转轴、设于所述第四转轴一端的第五转轴及设于所述第五转轴一端的第六转轴，所述第六转轴连接所述雷达天线；及

第一伸臂和第二伸臂，所述第一伸臂连接所述第二转轴和所述第三转轴，所述第二伸臂连接所述第三转轴和所述第四转轴。

在一实施例中，所述隐蔽病害检测设备还包括：

顶升机构，所述顶升机构设于安装架，并连接至少一所述机械臂的所述第一转轴，以驱使所述机械臂上下运动；和

平移机构，所述平移机构设于所述车体，并连接至少一所述机械臂的所述第一转轴，以驱使所述机械臂沿与行进方向垂直的方向平移运动；

所述顶升机构和所述平移机构均电连接所述主控器。

在一实施例中，所述雷达天线外侧底部边缘设有朝向隧道表面的测距仪。

在一实施例中，所述第一车体和所述第二车体可拆卸连接。

在一实施例中，所述第一车体还包括无线接收器，所述无线接收器电连接所述主控器，用于接收控制信号并发送至所述主控器；

且/或，所述第一车体还包括交互装置，所述交互装置电连接所述主控器，所述交互装置包括操纵杆和/或显示屏。

在一实施例中，所述车体还包括车轮，所述第一车体和所述第二车体分别至少连接一对所述车轮，所述第二车体还包括：

电机，所述电机用于驱使所述车轮转动；和

电池，所述电池电连接所述电机，所述电池和所述电机均电连接所述主控器。

本申请的技术方案通过采用在第一车体设主控器对整车进行集成控制，并在第二车体上设有检测空间，至少两个机械臂可拆卸地设于检测空间内，一机械臂远离车体的端部对应设有一雷达天线，以对隧道进行探测，实现了模块化拼装设计，使用于探测隧道隐蔽病害的检测小车拆装便捷，轻便且体积易于控制，可适应多种隧道类型和尺寸，启动成本低。多关节机械臂提高了设备的灵活性，使机械臂可带动雷达天线灵活快捷地对隧道进行探测，提高设备自动化程度和检测效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型用于探测隧道隐蔽病害的检测小车一实施例的示意图；

图2为图1中探测隧道隐蔽病害的检测小车的结构示意图；

图3为本实用新型车体一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型支撑装置一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

为实现提高隧道隐蔽病害的检测小车便捷性和灵活性，降低成本目的，本实用新型提出一种用于探测隧道隐蔽病害的检测小车100。

参照图1至图4，在本申请的一些实施例中，该用于探测隧道隐蔽病害的检测小车100包括车体10和隐蔽病害检测设备30，车体10包括相连的第一车体11和第二车体12，第一车体11设有主控器，第二车体12设于第一车体11的一侧，第二车体12上设有检测空间12a，隐蔽病害检测设备30包括至少两个机械臂32和至少两个雷达天线，至少两个机械臂32可拆卸地设于检测空间12a内，且至少两个机械臂32远离车体10的端部沿隧道200的断面方向间隔设置，一机械臂32远离车体10的端部对应设有一雷达天线，机械臂32为多关节机械臂32。

在一实施例中，用于探测隧道隐蔽病害的检测小车100与大型诊断车相配合，进行隧道200局部的探测，从而查漏补缺，与大型诊断车数据互补。

其中，第一车体11设有主控器，主控器用于收集信号并发出指令，实现对全车的控制，第二车体12上设有检测空间12a，设于检测空间12a内的隐蔽病害检测设备30可拆卸地与第二车体12连接。如此，本实施例的检测小车采用模块化设计，可方便快捷进行拆装。

本申请中的机械臂32为多关节机械臂32，有着较多自由度，一方面多关节321的机械臂32可以根据隧道200的尺寸进行调整长度，提高设备的适用性；另一方面，机械臂32可在工作状态下伸展，并在工作完成后回缩，以节省设备的占用空间。

机械臂32的端部间隔设置，以对应隧道200的不同位置，雷达天线连接机械臂32的端部，机械臂32带动雷达天线尽可能全面地采集隧道200的数据。此种情况下，采用雷达天线发射穿透力较强的高频率电磁脉冲，再接收反射而回的电磁脉冲，并进行分析的方法来进行隧道200隐蔽病害的检测。

在一实施例中，雷达天线采用600mhz的设定频率进行探测，保证数据图像较大程度上完整、清晰可辨。

本申请的技术方案通过采用在第一车体11设主控器对整车进行集成控制，并在第二车体12上设有检测空间12a，至少两个机械臂32可拆卸地设于检测空间12a内，一机械臂32远离车体10的端部对应设有一雷达天线，以对隧道200进行探测，实现了模块化拼装设计，使用于探测隧道隐蔽病害的检测小车100拆装便捷，轻便且体积易于控制，可适应多种隧道200类型和尺寸，启动成本低。多关节机械臂32提高了设备的灵活性，使机械臂32可带动雷达天线灵活快捷地对隧道200进行探测，提高设备自动化程度和检测效率。

参照图2，在一实施例中，检测空间12a内设有安装架16和配重块17，安装架16可拆卸地连接第二车体12，至少两个机械臂32可拆卸地连接安装架16，配重块17压设于安装架16上，并设于安装架16的一侧。

本实施例中，机械臂32通过安装架16与第二车体12可拆卸连接，安装架16具有一定高度，将机械臂32架设到适当的位置，一定程度上增大机械臂32的可调范围。由于车体10结构简单且轻量，当隐蔽病害检测设备30设于安装架16上时，整个检测小车的重心较高，且当至少两个机械臂32均朝向车体10的一侧作业时，小车容易发生倾覆，本实施例中，通过在安装架16的一侧设置配重块17，降低重心，平衡重力分布，使小车更稳定。

具体来说，在一实施例中，安装架16包括第一平台、第二平台及连接杆，第一平台连接第二车体12，第二平台设于第一平台上方，并通过连接杆连接第一平台；其中，第一平台在水平面上的投影面积大于第二平台在水平面上的投影面积，配重块17设于第一平台上，机械臂32可拆卸地连接第二平台。

参照图2，本实施例中，第一平台为框架结构，第一平台的侧边设有连接板，并通过连接板与第二车体12螺栓连接，第一平台则为板状结构，第一平台和第二平台之间通过多个连接杆连接，连接杆为钢管，进一步使结构轻量化。通过将配重块17设于第一平台，使安装架16更稳定，进而提高整体结构的稳定性。

机械臂32包括至少两个关节321和至少一个伸臂322，每一关节321设有至少一个转轴，其中一关节321连接第一平台，其中另一关节321连接雷达天线，伸臂322的两端分别连接两个不同的关节321的转轴上。可以理解地，转轴旋转以使伸臂322转动，从而改变伸臂322的位置，至少两个关节321的至少两个转轴与伸臂322相配合即可呈现多样化的运动状态。

参照图4，在一实施例中，机械臂32包括第一关节、第二关节、第三关节及第一伸臂322a和第二伸臂322b，第一关节包括第一转轴321a和设于第一转轴321a一侧的第二转轴321b，第一转轴321a连接安装架16，第二关节设有第三转轴321c；第三关节设有第四转轴321d、设于第四转轴321d一端的第五转轴321e及设于第五转轴321e一端的第六转轴321f，第六转轴321f连接雷达天线，第一伸臂322a连接第二转轴321b和第三转轴321c，第二伸臂322b连接第三转轴321c和第四转轴321d。

本实施例中的机械臂32为六轴机械臂32，有着较高的自由度。

本实施例可通过第二转轴321b控制第一伸臂322a转动，第三转轴321c控制第一伸臂322a和第二伸臂322b之间的夹角，当第一伸臂322a和第二伸臂322b之间的夹角增大时即表示机械臂32在伸展，反之，第一伸臂322a和第二伸臂322b之间的夹角减小时即表示机械臂32在收缩。第一转轴321a可使机械臂32整体进行转动，第三关节的各转轴则给予雷达天线等元器件更多的设置形式和工作角度。各关节321和伸臂322相互配合实现机械臂32的灵活运动，使得雷达天线得以对隧道200或隧道200的某区域进行全面、精细的扫描探测，且机械臂32的反应更为灵敏，实现较快的伸展与收缩，节省时间，最大程度保证有效数据。

参照图1、图2及图4，在一实施例中，隐蔽病害检测设备30还包括顶升机构33和平移机构34，顶升机构33设于安装架16，并连接至少一机械臂32的第一转轴321a，以驱使机械臂32上下运动，平移机构34设于车体10，并连接至少一机械臂32的第一转轴321a，以驱使机械臂32沿与行进方向垂直的方向平移运动；顶升机构33和平移机构34均电连接主控器。

本实施例中，隐蔽病害检测设备30包括间隔设置的两个机械臂32，其中一机械臂32的第一转轴321a与顶升机构33连接，并在顶升机构33的作用下沿竖直方向运动，该机械臂32主要用于带动雷达天线进行隧道200上半部分的探测；另一机械臂32与平移机构34连接，并在平移机构34的作用下沿水平方向运动，该机械臂32主要用于带动雷达天线进行隧道200下半部分的探测。本实施例通过设置顶升机构33和平移机构34，可进一步地改变机械臂32的相对位置，从而提高设备可调性、适用性的同时，也提高设备的自动化程度。

可选地，顶升机构33包括液压泵和多级升降柱331，多级升降柱331的一端连接第一平台，另一端连接机械臂32，在液压泵的驱动下，多级升降柱331逐级伸长或缩短，以使机械臂32上升或下降；平移机构34包括直线电机和连接座，连接座连接直线电机的动子，机械臂32与连接座相连，并随动子水平运动，可以理解地，该水平运动的方向是靠近或远离隧道200的侧表面。

本申请中顶升机构33和平移机构34与机械臂32配合形成用于支撑雷达天线的支撑装置31，顶升机构33和平移机构34均电连接主控器，并由主控器进行集中控制，以进一步提高设备的可调性和适用性。

在一实施例中，雷达天线外侧底部边缘设有朝向隧道200表面的测距仪。测距仪用于实时检测并记录雷达天线距离隧道200表面的距离，用作异常隧道200数据的判断依据。

进一步地，在一实施例中，第一车体11和第二车体12可拆卸连接。第一车体11和第二车体12可拆卸地连接，常见地，可拆卸连接可采用卡接、螺栓连接等方式，第一车体11和第二车体12可以是固定连接也可以是转动连接。当然，值得说明的是，第一车体11和第二车体12的可拆卸地连接不影响第一车体11和第二车体12的电性连接关系，以便于控制。

本实施例的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车进一步将车体10各部分模块化，可针对不同的隧道200状况进行拼接组装，方便快捷，具有良好的针对性和适用性。

在一些实施例中，用于探测隧道隐蔽病害的检测小车包括多个与第一车体11相适配的第二车体12，多个第二车体12的尺寸不同，可根据实际情形选择合适尺寸的第二车体12进行装配。

参照图3，车体10还包括驾驶座15和车架梁14，第一车体11和第二车体12之间设有驾驶空间，驾驶座15和车架梁14设于驾驶空间内，第一车体11和第二车体12通过车架梁14可拆卸连接，驾驶座15连接于车架梁14上。

具体地，第一车体11设有控制平台和设于控制平台之下的第一支架，第一支架用于支撑控制平台，主控器设于控制平台上；第二车体12设有检测平台和设于检测平台之下的第二支架，第二支架用于支撑检测平台，检测空间12a设于检测平台之上；其中，第一支架和第二支架可拆卸连接。其中，第一支架和第二支架均为钢架结构，保证结构强度并提高用于探测隧道隐蔽病害的检测小车的轻量化水平。

可选地，第一支架设有第一纵梁，第二支架设有第二纵梁，车架梁14设有连接通道；第一纵梁和第二纵梁分别自车架梁14的两端伸入连接通道，并进行对接。其中，第一纵梁的端部可设一连通第一车体11内部电路的电缆接口，同样地，第二纵梁的端部也设一连通第二车体12内部电路的电缆接口，当第一车体11和第二车体12对接时，两电缆结构对接而完成第一车体11和第二车体12内部电路的电性导通。

本实施例中，第一车体11和第二车体12间隔设置并通过车架梁14连接，二者之间即形成上述驾驶空间，驾驶座15设于车架梁14的上方，以载人进行实时操控，便于控制和检测。

而在另一实施例中，第一车体11还包括无线接收器，无线接收器电连接主控器，用于接收控制信号并发送至主控器；

本实施例中，操作员可对用于探测隧道隐蔽病害的检测小车发出指令，无线接收器接收到控制信号后，由主控器采集该控制信号，并根据该控制信号发出相应的指令，从而实现无线操控的效果。

可选地，可通过手持遥控器或远程控制设备向用于探测隧道隐蔽病害的检测小车发送控制信号。

本实施例进一步在第一车体11设置主控器和无线接收器，实现对用于探测隧道隐蔽病害的检测小车的无线遥控，进一步提高用于探测隧道隐蔽病害的检测小车的便捷性。

进一步地，在一实施例中，第一车体11还包括交互装置111，交互装置111电连接主控器，其中，交互装置111包括操纵杆和/或显示屏。用于探测隧道隐蔽病害的检测小车的运行状况、检测所得数据、结果数据等信息可通过显示屏显示，操作员可以通过操纵杆或直接触摸屏幕输入相应的参数和指令，使用于探测隧道隐蔽病害的检测小车更加智能易用。

参照图3，车体10还包括车轮13，第一车体11和第二车体12分别至少连接一对车轮13，在一实施例中，第二车体12还包括电机和电池，电机用于驱使车轮13转动，电池电连接电机，电池和电机均电连接主控器。

可选地，车轮13可拆卸地连接第一支架和第二支架，从而方便更换以适应不同的工况。例如，车轮13可以为轨道轮，以沿轨道运动；或车轮13也可以为胶轮，以在普通路面上行进。

本实施例中，电机的输出轴和车轮13的转轴间通过链条传动连接，传动效率较高，功率较大。第二车体12内对称地设有两个电池，保证电能充足且配重均匀。可选地，电池为磷酸铁锂电池，寿命高、容量大，可支持检测小车长时间运转。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，包括：

车体，所述车体包括相连的第一车体和第二车体，所述第一车体设有主控器，所述第二车体设于所述第一车体的一侧，所述第二车体上设有检测空间；和

隐蔽病害检测设备，所述隐蔽病害检测设备包括至少两个机械臂和至少两个雷达天线，至少两个所述机械臂可拆卸地设于所述检测空间内，且至少两个所述机械臂远离所述车体的端部沿隧道的断面方向间隔设置，一所述机械臂远离所述车体的端部对应设有一所述雷达天线，所述机械臂为多关节机械臂。

2.如权利要求1所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述检测空间内设有安装架和配重块，所述安装架可拆卸地连接所述第二车体，至少两个所述机械臂可拆卸地连接所述安装架，所述配重块压设于所述安装架上，并设于所述安装架的一侧。

3.如权利要求2所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述安装架包括第一平台、第二平台及连接杆，所述第一平台连接所述第二车体，所述第二平台设于所述第一平台上方，并通过连接杆连接所述第一平台；

其中，所述第一平台在水平面上的投影面积大于所述第二平台在水平面上的投影面积，所述配重块设于所述第一平台上，所述机械臂可拆卸地连接所述第二平台。

4.如权利要求3所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述机械臂包括：

至少两个关节，每一所述关节设有至少一个转轴，其中一所述关节连接所述第一平台，其中另一所述关节连接所述雷达天线；和

至少一个伸臂，所述伸臂的两端分别连接两个不同的所述关节的所述转轴上。

5.如权利要求4所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述机械臂包括：

第一关节，所述第一关节包括第一转轴和设于所述第一转轴一侧的第二转轴，所述第一转轴连接所述安装架；

第二关节，所述第二关节设有第三转轴；

第三关节，所述第三关节设有第四转轴、设于所述第四转轴一端的第五转轴及设于所述第五转轴一端的第六转轴，所述第六转轴连接所述雷达天线；及

第一伸臂和第二伸臂，所述第一伸臂连接所述第二转轴和所述第三转轴，所述第二伸臂连接所述第三转轴和所述第四转轴。

6.如权利要求5所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述隐蔽病害检测设备还包括：

顶升机构，所述顶升机构设于安装架，并连接至少一所述机械臂的所述第一转轴，以驱使所述机械臂上下运动；和

平移机构，所述平移机构设于所述车体，并连接至少一所述机械臂的所述第一转轴，以驱使所述机械臂沿与行进方向垂直的方向平移运动；

所述顶升机构和所述平移机构均电连接所述主控器。

7.如权利要求1所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述雷达天线外侧底部边缘设有朝向隧道表面的测距仪。

8.如权利要求1所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述第一车体和所述第二车体可拆卸连接。

9.如权利要求8所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述第一车体还包括无线接收器，所述无线接收器电连接所述主控器，用于接收控制信号并发送至所述主控器；

且/或，所述第一车体还包括交互装置，所述交互装置电连接所述主控器，所述交互装置包括操纵杆和/或显示屏。

10.如权利要求9所述的用于探测隧道隐蔽病害的检测小车，其特征在于，所述车体还包括车轮，所述第一车体和所述第二车体分别至少连接一对所述车轮，所述第二车体还包括：

电机，所述电机用于驱使所述车轮转动；和

电池，所述电池电连接所述电机，所述电池和所述电机均电连接所述主控器。