CN2863870Y - 双导柱式激光自动弯沉仪 - Google Patents

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呼六福
高立基
侯君辉
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Beijing texida Engineering Technology Co., Ltd.
Beijing Texida Technology Co., Ltd.
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呼六福
高立基
侯君辉
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Abstract

本实用新型公开了一种双导柱式激光自动弯沉仪，它包括车体和测量机构，测量机构通过提升、下放机构设置在车体底部，测量机构包括导向架、测量架和测量臂，测量臂位于测量架的两侧，其上安装有探测头，测量架的前端并排地设有两个直立的前导柱，导向架的结构与两个前导柱相适配。本实用新型的双导柱结构减少了测量机构横向移动的自由度，保证了测量机构的运行方向，有效减少了轧梁的可能性和测量准备时拆卸导柱的工作量，其激光位移传感器提高了测量精度和测量范围，延长了系统的寿命，无线信号传输则避免了有线传输中的线路磨损，降低了设备的使用和维护成本。

Description

双导柱式激光自动弯沉仪
技术领域
本实用新型涉及一种路面测量装置，更确切地说是一种用于测定路面弯沉值的激光自动弯沉仪。
背景技术
自动弯沉仪是测定路面弯沉值的高效自动化设备，可对路面进行高密集点的测量，绘出整条路面详细的强度分布图，自动弯沉仪为经过改装的重型车，汽车的底盘下面安装有测量机构，本实用新型就是对测量机构的进一步改进。
测量机构的组成见图1所示，导向架1的两端为前支架2和后支架3，测量架4可相对于导向架1前后运动，其上设有前导柱5、阻尼机构6和空气回弹阻尼器7，两侧设有测量臂8。自动弯沉仪在测定弯沉时，测量机构(测量架)置于路面上，汽车以一恒定速度前进，测量臂8上的测头在导向机构的作用下，刚好正对着汽车左右轮的轮隙，汽车继续往前走，测量机构的测头随着汽车荷载的逼近，随地面的弯曲沉降而向下移动，弯沉越来越大，数据采集处理系统不断地记录着测头的这个位移变化，直至测量臂的测头越过后轮中轴线约15cm采集到最大弯沉峰值时停止数据采集，测量机构在完成前一点的弯沉测量后，汽车底盘上的后缓冲弹簧牵引并推动测量架4迅速由测量时的静止达到车速，然后由移步卷扬机继续拉动测量机构以二倍车速到达下一个测量点，测量架停下来，这样周而复始，一步接着一步，测量连续不断地进行，在这个过程中，移动卷扬机拉动测量机构的钢丝绳是一个易损件，一旦钢丝绳断了，整个测量机构就依靠后缓冲弹簧和后梁防撞机构推动向前跟车运动，由于单导柱系统在后缓冲弹簧和后梁防撞机构在横向没有空间进行定位，因此单导柱系统的平移，会直接造成测量机构的水平移动，造成车轮对测量机构的损坏。另外，单导柱系统位于车辆正中位置，而这个位置是汽车本身的传动轴的位置，因此在非测量状态，需要将导柱卸下，以提升测量机构，保证正常的车辆行驶，每次测量前，再将导柱装上，才能开始测量，给测量准备工作带来很大的额外工作量。
除上述缺陷外，在旧有产品中，测量过程中的传感器系统采用电磁夹持式的机电传感器，绝对行程短(100毫米)，测量精度低(0.1毫米)，针对路面上的复杂路况，测量结果容易因为超出量程和读数误差造成大的错误结果，且在每一个测量点的测量过程中，所有的数据通过有线电缆上行传输到位于车厢内的数据采集和处理系统中，由于测量结构和汽车底盘之间是一个不停运动的过程，有线电缆与测量机构间的接触摩擦，非常容易造成传输电缆的磨损乃至断线。
实用新型内容
针对上述现有自动弯沉仪存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构合理、操作简便、运行平稳、测量精度高且测量数据无线传输的双导柱式激光自动弯沉仪。该自动弯沉仪的双导柱系统加宽了测量机构在测量周期末端的约束宽度，减少了测量机构横向移动的自由度，保证了测量机构的运行方向，有效减少了轧梁的可能性，双导柱系统比单导柱系统，减少了测量准备时拆卸导柱的工作量，有效提升了车辆正常行驶时的离地间隙。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种双导柱式激光自动弯沉仪，包括车体和测量机构，测量机构通过提升、下放机构设置在车体底部，测量机构包括导向架、测量架和测量臂，测量臂位于测量架的两侧，其上安装有探测头，测量架的前端并排地设有两个直立的前导柱，导向架的结构与两个前导柱相适配。
所述测量臂通过测量基准三角架安装在测量架的两侧，前导柱也固定在测量基准三角架上。
所述探测头为激光传感器，测量基准三角架上安装有与其配套的激光电控盒。
所述测量机构上设有一组无线电台，激光传感器获得的信号采样数据通过该无线电台传输到系统的数据采集和处理部分。
所述测量架末端安装有行走轮，在行走轮的转轴上装有激光电源发电机。
所述导向架两边与前导柱相配合的内侧间距从前向后先逐渐增大、然后平行、再逐渐缩小。
所述导向架前端固定有前导轨支架，并在前端内侧设有橡胶垫。
所述车体前端的底部设有用于拉动测量架的移步卷扬机，两者之间通过钢丝绳相互连接。
本实用新型采用了分立方式的双导柱系统，双导柱在测量机构前端导向架内侧，当移步卷扬机向前拖动测量架前行时，双导柱可以在导向架的约束下，引导测量架在限定的空间范围内运动，保证了测量架在进行测量时位置的精确性，双导柱系统被限制在左右间隙非常小的活动空间中，当移步卷扬机的牵引钢丝出现断裂情况时，测量机构仍然能够在后缓冲机构的推动下，保持随车前行的方向，不会出现左右方向的平移，从而避免了由于平移可能造成的车轮对测量机构的损坏。另外，双导柱系统对称地分布在汽车传动轴的两侧，在车辆正常行驶(非测量状态)时，测量架被提升，以便于测试车的正常行驶，采用双导柱系统，避开了导柱与传动轴的空间位置冲突，测量机构可以比旧有产品提得更高，将离地间隙提高到240毫米，减小了汽车正常行驶时，由于路面凹凸可能给测量系统造成的伤害。
此外，采用激光位移传感器进行测距，提高了测量精度和测量范围，延长了系统的寿命，无线信号传输则避免了有线传输中的线路磨损，降低了设备的使用和维护成本。
附图说明
图1为现有单导柱式测量机构的结构示意图；
图2为本实用新型双导柱式激光自动弯沉仪的整体结构示意图；
图3为图1的右视图；
图4为实用新型中测量机构的结构示意图；
图5为激光传感器探测地面弯沉的测量原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
附图标记说明如下
1——现有导向架            2——前支架
3——后支架                4——现有测量架
5——现有单个前导柱        6——阻尼机构
7——空气回弹阻尼器        8——现有测量臂
9——导流罩                10——车箱
11——配重                 12——发电机
13——后警灯               14——保险杠
15——后提起支架           16——导向架
17——转向架               18——前支架
19——测量架               20——牵引机
21——提升装置             22——橡胶垫
23——测量臂               24——测量基准三角架
25——激光位移传感器       26——激光电控盒
27——行走轮               28——前导柱
29——前导轨支架           30——载重车轮
如图2、图3所示，该自动弯沉测试仪在原车基础上加装如下部分：驾驶室顶加装导流罩9及爆闪警灯，在车底盘主梁上装车箱10，配重11、发电机12、后警灯13、工具箱等配加其上，主梁后端加装保险杠14，车后轮前的主梁上装后提起支架15，其中部装导向架16的后摆轴；转向架17通过前支架18与车主梁固定联接，导向架16的前导向轮在其导轨滑动，测量架19托放在导向架16下的地面上，前端的钢丝绳由牵引机20的绞盘卷扬牵引，行车时测量架靠提升装置21完成，车辆正常行驶状态时，由提升装置21和后提起支架15将测量机构提离地面，正常行驶，进入检测状态时，提升装置21和后提起支架15将测量机构放到地面上，由导向架16自动完成测量机构的定位，开始进行检测。
如图4所示，测量机构主要由导向架16、测量架19、测量臂23等部件组成，测量臂23位于测量架19的两侧，通过测量基准三角架24安装在测量架19的前端，测量臂23上安装有激光位移传感器25，测量基准三角架24上安装有与其配套的激光电控盒26，测量架19的末端安装有行走轮27，在行走轮27的转轴上装有激光电源发电机，采用激光位移传感器进行位移测量，使得位移测量的绝对行程(路面弯沉范围)超过400毫米，激光测距的测量精度达到0.6微米，其测量原理如图5所示，载重车轮30的上下偏移量为路面弯沉值H，激光位移传感器25的探测值为h，两个前导柱28直立地固定在测量基准三角架24的上表面，导向架16与前导柱28相配合的内侧间距从前向后先逐渐增大、然后平行、再逐渐缩小，导向架16前端固定有前导轨支架29，并在前端内侧设有橡胶垫22。测量机构上还设有一组无线电台(图中未示出)，激光测距获得的信号采样数据，通过该无线电台传输到系统的数据采集和处理部分，采用无线传输方式，将汽车底盘和测量机构之间的电缆连接直接分开，避免了旧系统由于电缆磨损可能造成的系统故障。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种双导柱式激光自动弯沉仪，包括车体和测量机构，测量机构通过提升、下放机构设置在车体底部，测量机构包括导向架、测量架和测量臂，测量臂位于测量架的两侧，其上安装有探测头，其特征在于，测量架的前端并排地设有两个直立的前导柱，导向架的结构与两个前导柱相适配。
2、根据权利要求1所述的双导柱式激光自动弯沉仪，其特征在于，所述测量臂通过测量基准三角架安装在测量架的两侧，前导柱也固定在测量基准三角架上。
3、根据权利要求2所述的双导柱式激光自动弯沉仪，其特征在于，所述探测头为激光传感器，测量基准三角架上安装有与其配套的激光电控盒。
4、根据权利要求3所述的双导柱式激光自动弯沉仪，其特征在于，所述测量机构上设有一组无线电台，激光传感器获得的信号采样数据通过该无线电台传输到系统的数据采集和处理部分。
5、根据权利要求4所述的双导柱式激光自动弯沉仪，其特征在于，所述测量架末端安装有行走轮，在行走轮的转轴上装有激光电源发电机。
6、根据权利要求5所述的双导柱式激光自动弯沉仪，其特征在于，所述导向架两边与前导柱相配合的内侧间距从前向后先逐渐增大、然后平行、再逐渐缩小。
7、根据权利要求6所述的双导柱式激光自动弯沉仪，其特征在于，所述导向架前端固定有前导轨支架，并在前端内侧设有橡胶垫。
8、根据权利要求7所述的双导柱式激光自动弯沉仪，其特征在于，所述车体前端的底部设有用于拉动测量架的移步卷扬机，两者之间通过钢丝绳相互连接。
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