CN209280943U - 一种基于雷达探测的隧道缺陷检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，包括基座、雷达探测机构和供雷达探测机构移动的轨道；轨道为拱形，拱形轨道的两端连接在基座上，轨道上铺设有沿轨道方向传动的传动链条，雷达探测机构连接在传动链条上，传动链条带动雷达探测机构沿着轨道移动。本实用新型的检测装置可以实现对隧道拱顶纵向和横向断面的检测，实现隧道隐性缺陷的有效监测；本实用新型的检测装置上的雷达探测器能够沿轨道径向延伸，能够紧贴隧道表面，确保雷达天线与隧道拱顶的耦合性，提高检测精度。本实用新型的检测装置在检测时无需封闭隧道，车辆行驶时是通过拱底的，不影响车辆的通行。
Description
技术领域
本实用新型属于土木工程中的隧道检测领域，涉及隧道脱空缺陷检测，具体是一种基于雷达探测的隧道脱空缺陷检测小车。
背景技术
随着我国经济的发展，交通建设越来越被重视，而我国山地众多，工程建设中经常需要修建大量的隧道，保障隧道的正常使用需要检测隧道是否出现裂缝、空洞等问题，否则将严重影响隧道的安全通行。目前检测工作主要依靠人工检测，效率低且可靠性不高，提别是在对隧道顶部进行检测时，一般需要利用升降台帮助技术人员进行检测，从而需要封闭道路，这对于一些交通要道，无疑会对人民造成巨大的损失。在隧道检测中，雷达探测技术较传统检测技术能更好的检测出隧道脱空等缺陷，而现有隧道缺陷检测主要是人工支撑雷达天线进行测量，费时费力。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于雷达探测的隧道脱空缺陷检测装置，效率高，结构简单，解决现有的雷达设置检测隧道时费时费力的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，包括基座、雷达探测机构和供雷达探测机构移动的轨道；所述的轨道包括主轨道和沿主轨道轴向对称设置在主轨道两侧的支撑轨道，所述的主轨道和支撑轨道均为拱形，所述的主轨道和支撑轨道的两端均连接在所述的基座上，所述的雷达探测机构的底部横跨主轨道搭接在两个支撑轨道上；所述的主轨道上铺设有沿其轨道方向传动的传动链条，所述的雷达探测机构连接在传动链条上，所述的传动链条带动雷达探测机构沿着轨道移动；所述的雷达探测机构包括雷达探测器，所述的雷达探测器能够沿着轨道的径向往复移动。
具体的，所述的支撑轨道的上表面中心和下表面中心对称设置有凸起，所述的凸起沿支撑轨道方向延伸，所述的雷达检测机构通过滚动机构连接在所述的支撑轨道上；所述的滚动机构包括两个滚轮***和连接两个滚轮***的连接件，每个滚轮***包括两个滚轮和连接滚轮的连接轴；两个滚轮***对称设置在支撑轨道的上表面和下表面上，每个滚轮***中的两个滚轮设置在凸起两侧的支撑轨道上，并且两个滚轮***中的连接轴的同一侧连接在同一连接件上，使得滚轮卡在连接件与支撑轨道的凸起的边缘之间；所述的连接件连接在雷达探测机构的底部。
具体的，所述的传动链条为首尾连接的封闭链条，该封闭链条套接在主轨道上；所述的主轨道的底部设置有一对传动齿轮***，所述的传动链条与传动齿轮***中的传动齿轮啮合，所述的传动齿轮***通过第一电机带动。
具体的，所述的雷达探测机构包括底板、伸缩机构、雷达探测器和接近开关，所述的雷达探测器通过伸缩机构连接在底板上，所述的接近开关设置在雷达探测器上，接近开关控制伸缩机构的启停；所述的底板的底部与传动链条固定连接。
具体的，所述的伸缩机构包括伸缩气缸和气泵，所述的气泵固定在底板上，气泵与伸缩气缸接通。
具体的，所述的传动齿轮***包括传动齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮和传动轴，所述的传动齿轮和第一锥齿轮分别连接在传动轴的两端，所述的第二锥齿轮连接在电机轴上，第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合。
具体的，所述的传动链条的两侧分别固定有两个相对设置的L型固定板，所述的L型固定板的一端固定在传动链条侧边，另一端与传动链条之间形成可供底板水平***的空隙。
进一步的，所述的雷达探测器顶部设置有第一转动轮。
进一步的，所述的装置还包括导轨和设置在基座底部的第二转动轮，所述的导轨铺设在第二转动轮的底部；所述的基座内部设置有第二电机，第二电机带动第二转动轮转动。
进一步的，所述的检测装置还包括感知障碍的超声波检测模块，所述的超声波检测模块设置在雷达探测机构的周围。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型的检测装置可以实现对隧道拱顶纵向和横向断面的检测，实现隧道隐性缺陷的有效监测；本实用新型的检测装置上的雷达探测器能够沿轨道径向延伸，能够紧贴隧道表面，确保雷达天线与隧道拱顶的耦合性，提高检测精度；本实用新型的行走轨道通过由两个支撑轨道和带动雷达探测机构行走的主轨道组成，雷达探测机构行走过程稳定，提高了探测的准确性。
(2)本实用新型的检测装置布置在隧道内，往来车辆可在拱形轨道下行走，在检测时无需封闭隧道，不影响正常交通。
(3)本实用新型的检测装置还具有避障功能，通过设置的超声波检测模块感知到障碍，并通过控制伸缩机构机构的运动来实现自动避障。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图。
图2是本实用新型的轨道的结构示意图。
图3是本实用新型的滚动机构与轨道的连接示意图。
图4是滚动机构的结构示意图。
图5是传动链条的连接示意图。
图6是雷达探测机构与传动链条的连接示意图。
图7是传动齿轮***的结构示意图。
图中各标号表示为：1-基座，2-雷达探测机构，3-轨道，4-传动链条，5-滚动机构，6-传动齿轮***，7-第一电机，8-导轨，9-第二电机；
11-第二转动轮；
21-底板，22-伸缩机构，23-雷达探测器，24-接近开关，25-第一转动轮，26-超声波检测模块；
221-伸缩气缸，222-气泵；
31-主轨道，32-支撑轨道；311-支撑齿轮；321-凸起；
41-L型固定板；
51-滚轮***，52-连接件；511-滚轮，512-连接轴；
61-传动齿轮，62-第一锥齿轮，63-第二锥齿轮，64-传动轴。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。
如图1所示，本实用新型公开了一种基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，包括基座1、雷达探测机构2和供雷达探测机构移动的轨道3；轨道3为拱形，拱形轨道的两端连接在基座1上，轨道3上铺设有沿轨道方向传动的传动链条4，雷达探测机构2连接在传动链条4上，传动链条4带动雷达探测机构2沿着轨道3移动。具体的，如图2所示，轨道3包括主轨道31和设置在主轨道31两侧的支撑轨道32，主轨道31和支撑轨道32均为拱形，雷达探测机构2的底部横跨主轨道31搭接在两个支撑轨道32上；传动链条4铺设在主轨道31上，且沿主轨道31方向传动。本实用新型的行走轨道通过由两个支撑轨道和带动雷达探测机构行走的主轨道组成，雷达探测机构行走过程稳定，提高了探测的准确性；可以实现对隧道拱顶纵向和横向断面的检测，实现隧道隐性缺陷的有效监测；且检测装置上的雷达探测器能够沿轨道径向延伸，能够紧贴隧道表面，确保雷达天线与隧道拱顶的耦合性，提高检测精度。
具体的，如图3所示，支撑轨道32的上表面中心和下表面中心对称设置有凸起321，使得支撑轨道的横截面为“十”字型，凸起321沿支撑轨道方向延伸，雷达检测机构2通过滚动机构5连接在支撑轨道32上。滚动机构5包括两个滚轮***51和连接两个滚轮***51的连接件52，连接件为L型板件，L型板件的其中一端固定在两个连接轴上，另一端加工有螺钉孔，并在底板的对应位置也加工螺钉孔，通过螺钉连接；每个滚轮***51包括两个滚轮511和连接滚轮511的连接轴512；两个滚轮***51对称设置在支撑轨道32的上表面和下表面上，每个滚轮***中的两个滚轮511设置在凸起两侧的支撑轨道32上，并且两个滚轮***中的连接轴512的同一侧连接在同一连接件52上，使得滚轮511卡在连接件52与支撑轨道的凸起321的边缘之间；连接件52连接在雷达探测机构2的底部。这种滚动机构保证了其上部的雷达探测机构2的稳定性，提高了探测的可靠性。优选的，为了进一步提高移动稳定性，每个支撑轨道32上设置有至少两个滚轮机构5。
具体的，基座1为两个独立的基座组成，两个基座分别连接在轨道3的两底端。
可选的，传动链条4为首尾连接的封闭链条，该封闭链条套接在主轨道31上；具体的，主轨道31由三层拱形支撑架组成，其中靠上部的两侧支撑架底部分别设置有一个与传动链条4啮合的齿轮，封闭链条支撑在靠上部的两侧支撑架上，且在每层支撑架沿其周向设置有多个支撑齿轮311与传动链条4啮合，以达到张紧和托住传动链条的作用。
主轨道31的底部设置有一对传动齿轮***6，具体的，如图2所示，将传动齿轮设置在基座1上，传动链条4与传动齿轮***6中的传动齿轮61啮合，传动齿轮***6通过第一电机7带动，具体的，第一电机7设置在基座的端部。
具体的，如图6所示，雷达探测机构2包括底板21、伸缩机构22、雷达探测器23和接近开关24，雷达探测器23通过伸缩机构22连接在底板21上，使得雷达探测器23的顶部能够挤顶在检测隧道上，其中，伸缩机构22包括伸缩气缸221和气泵222，气泵222固定在底板21上，气泵222与伸缩气缸221接通。接近开关24设置在雷达探测器23上，接近开关24控制伸缩机构的启停。底板21与传动链条4固定连接，具体的，如图6所示，在传动链条4的两侧分别固定有两个相对设置的L型固定板41，L型固定板41的一端与传动链条4侧边固接，另一端与传动链条4的表面之间形成可供底板21水平***的空隙，这种连接方式相对于直接焊接或栓接固定，方便拆卸且对部件的损伤小。
具体的，如图7所示，传动齿轮***6包括传动齿轮61、第一锥齿轮62、第二锥齿轮63和传动轴64，传动齿轮61和第一锥齿轮62分别连接在传动轴64的两端，第二锥齿轮63连接在电机轴上，第一锥齿轮62和第二锥齿轮63啮合。第一电机7带动传动齿轮***6中的各个齿轮传动，进而带动传动链条传动。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，如图6所示，在检测时将雷达探测器顶部紧贴隧道表面以确保雷达天线与隧道拱顶的耦合性，为了减小雷达探测器顶部与隧道的摩擦力，在雷达探测器23顶部设置第一转动轮25。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，如图1所示，装置还包括导轨8和设置在基座1底部的第二转动轮11，导轨8铺设在第二转动轮11的底部；基座1内部设置有第二电机9，第二电机9带动第二转动轮11转动，具体的，第二电机9设置在基座的端部，与第一电机对应设置。
进一步的，在本实用新型的一个实施例中，该检测装置还包括感知障碍的超声波检测模块26，如图6所示，超声波检测模块26设置在雷达探测器23的四周，感知到障碍时，控制***中电磁阀换向，控制伸缩气缸221缩回，远离障碍时气泵222再供气，使伸缩气缸221伸出。在本实施例中，初定检测距离为50公分时气缸缩回，当障碍物远离时，伸缩气缸在伸出，并用接近开关24控制伸出距离。
本实用新型的工作过程：
步骤1)、气泵222工作，使得伸缩气缸221伸长，带动其顶部的雷达探测器23沿轨道3径向移动，接近开关24靠近隧道壁时，气泵222停止供气，伸缩气缸221不在伸缩，使雷达探测器26的位置相对固定；
步骤2)、启动第一电机7工作，通过第一锥齿轮62、第二锥齿轮63和传动齿轮61的转动，带动传动链条4传动，传动链条4拖动雷达检测机构2沿隧道周向移动，雷达探测器23紧贴隧道壁沿隧道周向运动，探测隧道一周的情况；
步骤3)、雷达探测器23运动一周到轨道另一端底部的齿轮处后，第一电机7停止，第二电机9启动带动整个装置沿着隧道轴向运动，运动的距离大约为雷达探测器的探测半径
步骤4)、当整个装置运动到位后，启动第一电机7并反转电机工作，重复步骤2至步骤3)，实现隧道的全方位探测。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (10)
1.一种基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，包括基座(1)、雷达探测机构(2)和供雷达探测机构移动的轨道(3)；
所述的轨道(3)包括主轨道(31)和沿主轨道轴向对称设置在主轨道(31)两侧的支撑轨道(32)，所述的主轨道(31)和支撑轨道(32)均为拱形，所述的主轨道(31)和支撑轨道(32)的两端均连接在所述的基座(1)上，所述的雷达探测机构(2)的底部横跨主轨道(31)搭接在两个支撑轨道(32)上；
所述的主轨道(31)上铺设有沿其轨道方向传动的传动链条(4)，所述的雷达探测机构(2)连接在传动链条(4)上，所述的传动链条(4)带动雷达探测机构(2)沿着轨道(3)移动；
所述的雷达探测机构包括雷达探测器(23)，所述的雷达探测器(23)能够沿着主轨道(31)的径向往复移动。
2.如权利要求1所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的支撑轨道(32)的上表面中心和下表面中心对称设置有凸起(321)，所述的凸起(321)沿支撑轨道方向延伸，所述的雷达检测机构(2)通过滚动机构(5)连接在所述的支撑轨道(32)上；
所述的滚动机构(5)包括两个滚轮***(51)和连接两个滚轮***(51)的连接件(52)，每个滚轮***(51)包括两个滚轮(511)和连接滚轮(511)的连接轴(512)；两个滚轮***(51)对称设置在支撑轨道(32)的上表面和下表面上，每个滚轮***中的两个滚轮(511)设置在凸起两侧的支撑轨道(32)上，并且两个滚轮***中的连接轴(512)的同一侧连接在同一连接件(52)上，使得滚轮(511)卡在连接件(52)与支撑轨道的凸起(321)的边缘之间；所述的连接件(52)连接在雷达探测机构(2)的底部。
3.如权利要求1所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的传动链条(4)为首尾连接的封闭链条，该封闭链条套接在主轨道(31)上；所述的主轨道(31)的底部设置有一对传动齿轮***(6)，所述的传动链条(4)与传动齿轮***(6)中的传动齿轮(61)啮合，所述的传动齿轮***(6)通过第一电机(7)带动。
4.如权利要求1所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的雷达探测机构(2)包括底板(21)、伸缩机构(22)、雷达探测器(23)和接近开关(24)，所述的雷达探测器(23)通过伸缩机构(22)连接在底板(21)上，所述的接近开关(24)设置在雷达探测器(23)上，接近开关(24)控制伸缩机构的启停；所述的底板(21)的底部与传动链条(4)固定连接。
5.如权利要求4所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的伸缩机构(22)包括伸缩气缸(221)和气泵(222)，所述的气泵(222)固定在底板(21)上，气泵(222)与伸缩气缸(221)接通。
6.如权利要求3所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的传动齿轮***(6)包括传动齿轮(61)、第一锥齿轮(62)、第二锥齿轮(63)和传动轴(64)，所述的传动齿轮(61)和第一锥齿轮(62)分别连接在传动轴(64)的两端，所述的第二锥齿轮(63)连接在电机轴上，第一锥齿轮(62)和第二锥齿轮(63)啮合。
7.如权利要求4所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的传动链条(4)的两侧分别固定有两个相对设置的L型固定板(41)，所述的L型固定板(41)的一端固定在传动链条(4)侧边，另一端与传动链条(4)之间形成可供底板(21)水平***的空隙。
8.如权利要求4所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的雷达探测器(23)顶部设置有第一转动轮(25)。
9.如权利要求1所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的装置还包括导轨(8)和设置在基座(1)底部的第二转动轮(11)，所述的导轨(8)铺设在第二转动轮(11)的底部；所述的基座(1)内部设置有第二电机(9)，第二电机(9)带动第二转动轮(11)转动。
10.如权利要求1所述的基于雷达探测的隧道缺陷检测装置，其特征在于，所述的检测装置还包括感知障碍的超声波检测模块(26)，所述的超声波检测模块(26)设置在雷达探测机构(2)的周围。
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