CN220469937U - 隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，包括隧道养护台架和位于隧道养护台架底部的自动行走装置，隧道养护台架包括主体框架、多层位于主体框架左右两侧的边侧工作台和位于主体框架顶部的顶层平台，主体框架对应隧道边墙的一侧设有侧墙测距组件，自动行走装置包括主动行走机构和被动转向机构，主动行走机构包括行走驱动减速机电机、行走轮安装架、主动行走轮，被动转向机构包括转向驱动减速机电机、转向轮安装架和被动转向轮，通过侧墙测距组件反馈的检测数据，隧道养护台架借助自动行走装置实现自动驾驶避障拐弯，具有自动驾驶避障拐弯、门架结构设计合理、操作灵活等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于隧道衬砌养护台架技术领域，具体涉及一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构。
背景技术
目前大型高速公路、高速铁路等施工项目中，隧道施工占比很大，而且周期长，工期紧。传统的隧道衬砌养护台架多采用型钢加工，台架重量大，台架行走需借助装载机带动前行，而装载机体积大，由于洞内主要设备占用空间，装载机使用存在不便，而且传统的隧道衬砌养护台架行走装置前行时四个轮的行驶方向一致，左右侧车轮同速度，导致台车行进方向受限，无法灵活避障，无法灵活自动拐弯避障。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，正反向主动驱动移动灵活方便，解决现有隧道衬砌养护台车重量大需借助装载机带动前行的问题。
为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，包括隧道养护台架和位于隧道养护台架底部的自动行走装置，所述隧道养护台架包括主体框架、多层位于主体框架左右两侧的边侧工作台和位于主体框架顶部的顶层平台，所述主体框架对应隧道边墙的一侧设有侧墙测距组件，所述边侧工作台除底层外均设有爬梯安装通道并配备有爬梯供工作人员上下层移动，所述自动行走装置包括左右对称固定安装在主体框架底部前侧两角的主动行走机构和左右对称可转动安装在主体框架底部后侧两角的被动转向机构，所述主动行走机构包括行走驱动减速机电机、行走轮安装架、安装在行走轮安装架上的主动行走轮，所述被动转向机构包括转向驱动减速机电机、转向轮安装架和安装在转向轮安装架上的被动转向轮，所述侧墙测距组件用于实时检测与隧道边墙内壁距离。
作为上述方案的优选，所述行走驱动减速机电机的输出端安装有小链轮，所述主动行走轮中心轴伸出行走轮安装架的端部设有大链轮，所述大链轮与小链轮同侧并配备有链条，从而实现链条传动，传动结构合理，省时省力。
进一步优选为，所述转向轮安装架的顶部与主体框架通过轴承组件连接，所述轴承组件包括中心轴、与主体框架对接的回转支承外圈和与转向轮安装架的顶部对接的回转支承内圈，所述转向驱动减速机电机安装在回转支承外圈上，且输出端穿过回转支承外圈与回转支承内圈对接，从而能通过推动回转支承内圈带动转向轮安装架旋转，设计巧妙，借助驱动减速机电机实现被动转向轮的转向功能，结构稳固。
进一步优选为，一侧的所述行走轮安装架上安装有用于记录行驶数据的编码器设备，且该侧的行走驱动减速机电机采用双出轴减速机电机，双出轴减速机电机远离小链轮的输出端与编码器设备连通，另一侧的行走轮安装架上安装有防撞行程开关，从而能实时记录自动驾驶行程以及遇障停止行驶，功能设计合理。
进一步优选为，所述防撞行程开关采用光电行程开关，实时探测前方是否有障碍物防止台架撞击障碍物。
进一步优选为，所述侧墙测距组件包括“L”型支撑托架、测距安装架和分别位于测距安装架远端上下边角的超声雷达装置、红外测距装置，通过超声雷达和红外测距保证与隧道边墙测距的灵敏度，“L”型支撑托架近端螺栓安装在主体框架上、远端与测距安装架近端连接，结构设计合理。
本实用新型的有益效果：
(1)相比于现有隧道衬砌养护台车重量大需借助装载机带动推行，本方案采用通过侧墙测距组件反馈的检测数据，隧道养护台架借助自动行走装置实现自动驱动避障拐弯，明显操作更智能化、更简单，为后续的隧道二衬养护工序提供有力支撑。
(2)多层位于主体框架左右两侧的边侧工作台保证工作人员能具有隧道边墙全方位无死角的操作空间，门架结构设计合理；侧墙测距组件安装在主体框架对应隧道边墙的一侧，能实时检测与隧道边墙距离，灵敏度高，从而为自动驱动避障提供数据支撑。
(3)主动行走机构左右对称固定安装在主体框架底部前侧两角，被动转向机构左右对称可转动安装在主体框架底部后侧两角，从而由前轮提供行走驱动，后轮提供转向驱动，分工明确，而且不分头尾，不需要调头，只需要控制行驶朝向，借助安装在行走轮安装架前侧、转向轮安装架后侧的避障警示组件从各个方向对工作人员进行提醒，设计合理。
综上所述，具有自动驾驶避障拐弯、门架结构设计合理、操作灵活等优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为安装有防撞行程开关的主动行走机构结构示意图。
图3为安装有编码器设备的主动行走机构结构示意图。
图4为被动转向机构的结构示意图。
图5为侧墙测距组件的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例并结合附图，对本实用新型作进一步说明：
结合图1—图5所示，一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，由隧道养护台架2和位于隧道养护台架2底部的自动行走装置1组成。
自动行走装置1由左右对称固定安装在主体框架21底部前侧两角的主动行走机构a和左右对称可转动安装在主体框架21底部后侧两角的被动转向机构b组成。
主动行走机构a由行走驱动减速机电机11、行走轮安装架12、安装在行走轮安装架12上的主动行走轮13组成。
行走驱动减速机电机11的输出端安装有小链轮111。
主动行走轮13中心轴伸出行走轮安装架12的端部设有大链轮131。
大链轮131与小链轮111同侧并配备有链条，从而实现链条传动。
一侧的行走轮安装架12上安装有用于记录行驶数据的编码器设备17，且该侧的行走驱动减速机电机11采用双出轴减速机电机，双出轴减速机电机远离小链轮111的输出端与编码器设备17连通。
另一侧的行走轮安装架12上安装有防撞行程开关18，防撞行程开关18优选采用光电行程开关。
被动转向机构b由转向驱动减速机电机14、转向轮安装架15和安装在转向轮安装架15上的被动转向轮16组成。
转向轮安装架15的顶部与主体框架21通过轴承组件连接。
轴承组件主要由与主体框架21对接的回转支承外圈151和与转向轮安装架15的顶部对接的回转支承内圈152组成。
转向驱动减速机电机14安装在回转支承外圈151上，且输出端穿过回转支承外圈151与回转支承内圈152对接，从而能通过推动回转支承内圈152带动转向轮安装架15旋转。
隧道养护台架2由主体框架21、多层位于主体框架21左右两侧的边侧工作台22和位于主体框架21顶部的顶层平台23组成。
主体框架21对应隧道边墙的一侧设有侧墙测距组件24。
边侧工作台22除底层外均设有爬梯安装通道221并配备有爬梯供工作人员上下层移动。
侧墙测距组件24由“L”型支撑托架241、测距安装架242和分别位于测距安装架242远端上下边角的超声雷达装置243、红外测距装置244。
“L”型支撑托架241近端螺栓安装在主体框架21上、远端与测距安装架242近端连接。
通过侧墙测距组件24反馈的检测数据，隧道养护台架2借助自动行走装置1实现自动驾驶避障拐弯。
当隧道养护台架2在隧道内正向前进或反向运动时，通过分析侧墙测距组件24传递的数据，自动控制隧道养护台架2开始转弯避障。
行走驱动减速机电机11为主动行走轮13提供前进驱动力，转向驱动减速机电机14为被动转向轮16提供侧偏力和力矩，被动转向轮16改变力的方向，引起台车运动方向变化，实现转向调整，避免台车碰撞隧道壁面，回到正确行进范围。
然后需要倒车时候，不需要整体调头，只需要改变行驶朝向即可，主动行走轮13作为台架前轮，被动转向轮16作为台架后轮，依旧不影响自动驾驶行驶效果。
Claims (6)
1.一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，其特征在于：包括隧道养护台架(2)和位于隧道养护台架(2)底部的自动行走装置(1)，所述隧道养护台架(2)包括主体框架(21)、多层位于主体框架(21)左右两侧的边侧工作台(22)和位于主体框架(21)顶部的顶层平台(23)，所述主体框架(21)对应隧道边墙的一侧设有侧墙测距组件(24)，所述边侧工作台(22)除底层外均设有爬梯安装通道(221)并配备有爬梯供工作人员上下层移动，所述自动行走装置(1)包括左右对称固定安装在主体框架(21)底部前侧两角的主动行走机构(a)和左右对称可转动安装在主体框架(21)底部后侧两角的被动转向机构(b)，所述主动行走机构(a)包括行走驱动减速机电机(11)、行走轮安装架(12)、安装在行走轮安装架(12)上的主动行走轮(13)，所述被动转向机构(b)包括转向驱动减速机电机(14)、转向轮安装架(15)和安装在转向轮安装架(15)上的被动转向轮(16)，所述侧墙测距组件(24)用于实时检测与隧道边墙内壁距离。
2.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，其特征在于：所述行走驱动减速机电机(11)的输出端安装有小链轮(111)，所述主动行走轮(13)中心轴伸出行走轮安装架(12)的端部设有大链轮(131)，所述大链轮(131)与小链轮(111)同侧并配备有链条，从而实现链条传动。
3.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，其特征在于：所述转向轮安装架(15)的顶部与主体框架(21)通过轴承组件连接，所述轴承组件包括与主体框架(21)对接的回转支承外圈(151)和与转向轮安装架(15)的顶部对接的回转支承内圈(152)，所述转向驱动减速机电机(14)安装在回转支承外圈(151)上，且输出端穿过回转支承外圈(151)与回转支承内圈(152)对接，从而能通过推动回转支承内圈(152)带动转向轮安装架(15)旋转。
4.根据权利要求2所述的一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，其特征在于：一侧的所述行走轮安装架(12)上安装有用于记录行驶数据的编码器设备(17)，且该侧的行走驱动减速机电机(11)采用双出轴减速机电机，双出轴减速机电机远离小链轮(111)的输出端与编码器设备(17)连通，另一侧的行走轮安装架(12)上安装有防撞行程开关(18)。
5.根据权利要求4所述的一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，其特征在于：所述防撞行程开关(18)采用光电行程开关。
6.根据权利要求1所述的一种隧道衬砌养护联合驱动移动台架主体结构，其特征在于：所述侧墙测距组件(24)包括“L”型支撑托架(241)、测距安装架(242)和分别位于测距安装架(242)远端上下边角的超声雷达装置(243)、红外测距装置(244)，“L”型支撑托架(241)近端螺栓安装在主体框架(21)上、远端与测距安装架(242)近端连接。
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