本實(shí)用新型涉及一種既有鐵路隧道襯砌質(zhì)量無損檢測裝置，特別是一種能夠在連續(xù)監(jiān)測過程中躲避既有鐵路隧道接觸網(wǎng)系統(tǒng)的襯砌質(zhì)量無損檢測裝置。

背景技術(shù)：

隨著國家交通的不斷發(fā)展，鐵路隧道的數(shù)量在逐年增加。在建設(shè)及運(yùn)營隧道病害逐漸顯現(xiàn)，如裂縫、空洞、滲水等。因此需要能夠都隧道襯砌質(zhì)量進(jìn)行全面、快速無損的檢測設(shè)備，使隧道施工缺陷及運(yùn)營病害能夠提前得到治理，避免意外情況的發(fā)生。而現(xiàn)有的檢測設(shè)備主要存在如下缺陷：

（1）用人工托舉天線的檢測方法易發(fā)生安全事故，且由于體力等因素，不能確保天線時(shí)刻與襯砌表面保持緊密貼合，測線位置定位不準(zhǔn)確，直接影響到部分測線段落的數(shù)據(jù)采集質(zhì)量，導(dǎo)致對部分襯砌存在誤判、漏判；

（2）如申請?zhí)枮?01510996433.1的專利，雖然能夠解決缺陷（1）的所存在的問題，但是由于鐵路隧道襯砌上固定有接觸網(wǎng)系統(tǒng)，在進(jìn)行檢測時(shí)，往往需要躲避，不僅檢測效率低下，而襯砌的一些部位由于空間小或接觸網(wǎng)的阻擋致使天線無法觸及等情況而導(dǎo)致未被檢測到，導(dǎo)致檢測結(jié)果不全面，其實(shí)用性不高，不利于廣泛推廣，并且在該專利中，通過在萬向連接機(jī)構(gòu)和裝有雷達(dá)天線的安裝框架之間設(shè)置四個(gè)彈簧，來達(dá)到雷達(dá)天線與隧道襯砌之間的距離始終保持一致的目的，但只有當(dāng)四個(gè)彈簧均變形到一定程度達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)，反映所需時(shí)間長，當(dāng)移動(dòng)速度較快時(shí)，四個(gè)彈簧不能很快達(dá)到平衡狀態(tài)，使得雷達(dá)天線與隧道襯砌的距離不能始終一致，導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種檢測快速、準(zhǔn)確的既有鐵路隧道襯砌質(zhì)量無損檢測裝置。

本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種既有鐵路隧道襯砌質(zhì)量無損檢測裝置，包括依次相連的檢測機(jī)構(gòu)、自復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線伸縮機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)，所述的檢測機(jī)構(gòu)包括中空的仿形臂、弧形伸縮臂、驅(qū)動(dòng)油缸A和雷達(dá)天線單元，仿形臂為與隧道襯砌相適配的弧形，仿形臂中設(shè)置有與之相適配的弧形伸縮臂，弧形伸縮臂的一端位于仿形臂內(nèi)而另一端設(shè)置有雷達(dá)天線單元，在仿形臂上遠(yuǎn)離雷達(dá)天線單元的位置與驅(qū)動(dòng)油缸A的缸筒底部鉸接，在弧形伸縮臂上靠近雷達(dá)天線單元的位置鉸接與驅(qū)動(dòng)油缸A的活塞桿鉸接，雷達(dá)天線單元上還設(shè)置有感應(yīng)器A，感應(yīng)器A和驅(qū)動(dòng)油缸A均連接在控制器上，在仿形臂的底部設(shè)置有多個(gè)萬向輪；

所述的自復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)包括上浮動(dòng)板、中間浮動(dòng)板和下浮動(dòng)板，上浮動(dòng)板固定在仿形臂上，上浮動(dòng)板通過鉸耳A與中間浮動(dòng)板鉸接，中間浮動(dòng)板通過鉸耳B與下浮動(dòng)板鉸接，且鉸耳A與鉸耳B互相垂直設(shè)置，中間浮動(dòng)板中部位置開有通孔且該通孔中放置有彈簧，彈簧的兩端分別固定在上浮動(dòng)板和下浮動(dòng)板上。

所述的仿形臂的截面為方形，弧形伸縮臂的截面同樣為方形，在仿形臂和弧形伸縮臂的側(cè)壁之間設(shè)置有與側(cè)壁相平行的長滾輪。

所述的中間浮動(dòng)板上下兩個(gè)面上均設(shè)置有緩沖墊，緩沖墊均未與上浮動(dòng)板和下浮動(dòng)板接觸。

所述的雷達(dá)天線單元通過天線夾持架固定在弧形伸縮臂端頭。

所述的直線伸縮機(jī)構(gòu)包括外套臂、內(nèi)套臂和驅(qū)動(dòng)油缸B，外套臂套在內(nèi)套臂上，內(nèi)套臂的一端位于外套臂內(nèi)而另一端伸出外套臂外，伸出外套臂的內(nèi)套臂端頭固定在下浮動(dòng)板上，外套臂上與驅(qū)動(dòng)油缸B的缸筒底部鉸接，伸出外套臂的內(nèi)套臂部位還與驅(qū)動(dòng)油缸B的活塞桿鉸接。

所述的外套臂上還設(shè)置有限位裝置，所述的限位裝置包括伸縮桿和矩形管狀套，矩形管狀套沿著外套臂軸向固定在外套臂外部，伸縮桿的一端設(shè)置固定在伸出外套臂的內(nèi)套臂上，伸縮桿的另一端位于矩形管狀套中，矩形管狀套側(cè)壁上開有沿其開通長槽，長槽所對應(yīng)的伸縮桿兩個(gè)極限位置處各設(shè)置有一個(gè)感應(yīng)器B，感應(yīng)器B和驅(qū)動(dòng)油缸B均連接在控制器上。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）本專利能夠安裝于軌道車輛或輪式車輛上，通過采用浮動(dòng)設(shè)計(jì)的無損檢測裝置，使得仿形機(jī)構(gòu)能自動(dòng)克服軌道車輛或輪式車輛運(yùn)行時(shí)的波動(dòng)、隧道襯砌表面的起伏變化及機(jī)械臂振動(dòng)的影響，保持萬向輪始終貼緊隧道襯砌表面；而仿形機(jī)構(gòu)采用與隧道拱頂圓形相適配的結(jié)構(gòu)，通過浮動(dòng)機(jī)構(gòu)不受接觸網(wǎng)系統(tǒng)影響部位的隧道襯砌變化，控制雷達(dá)天線與隧道頂部襯砌表面的距離。

（2）在躲避接觸網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，雷達(dá)天線始終保持與隧道襯砌的距離不變，保證快速動(dòng)作中部因沖擊導(dǎo)致雷達(dá)天線撞擊隧道襯砌，提高了檢修作業(yè)的安全性；

（3）本專利能夠?qū)λ淼酪r砌進(jìn)行不停車連續(xù)檢測作業(yè)。

附圖說明

圖1 為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為檢測機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為雷達(dá)天線單元與天線夾持架連接的示意圖；

圖4為仿形臂與長滾輪連接的示意圖；

圖5 為自復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6 為直線伸縮機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1—檢測機(jī)構(gòu)，2—自復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，3—直線伸縮機(jī)構(gòu)，4—仿形臂，5—弧形伸縮臂，6—驅(qū)動(dòng)油缸A，7—雷達(dá)天線單元，8—萬向輪，9—上浮動(dòng)板，10—中間浮動(dòng)板，11—下浮動(dòng)板，12—鉸耳A，13—鉸耳B，14—彈簧，15—長滾輪，16—緩沖墊，17—天線夾持架，18—外套臂，19—內(nèi)套臂，20—驅(qū)動(dòng)油缸B，21—伸縮桿，22—矩形管狀套。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述：

如圖1~圖4所示，一種既有鐵路隧道襯砌質(zhì)量無損檢測裝置，包括檢測機(jī)構(gòu)1、自動(dòng)復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2、直線伸縮機(jī)構(gòu)3和俯仰機(jī)構(gòu)圖中未畫出，所述的檢測機(jī)構(gòu)1包括中空的仿形臂4、弧形伸縮臂5、驅(qū)動(dòng)油缸A6和雷達(dá)天線單元7，仿形臂4為弧形且與隧道襯砌相適配，仿形臂4中放置有與之相適配的弧形伸縮臂5，仿形臂4的截面為方形，弧形伸縮臂5的截面同樣為方形，在仿形臂4和弧形伸縮臂5的側(cè)壁之間設(shè)置有與側(cè)壁相平行的長滾輪15，弧形伸縮臂5一端伸出仿形臂4外且在該端頭設(shè)置有雷達(dá)天線單元7，雷達(dá)天線單元7通過天線夾持架17固定在弧形伸縮臂5端頭，雷達(dá)天線單元7上設(shè)置有感應(yīng)器A，弧形伸縮臂5的另一端位于仿形臂4 內(nèi)，在雷達(dá)天線單元7位置的弧形伸縮臂5上與驅(qū)動(dòng)油缸A6的活塞桿鉸接，遠(yuǎn)離雷達(dá)天線單元7的仿形臂4上與驅(qū)動(dòng)油缸A6的缸筒底部鉸接，感應(yīng)器A和驅(qū)動(dòng)油缸A6均連接在控制上，在仿形臂4的底部設(shè)置有四個(gè)萬向輪8。

如圖5所示，所述的自復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括上浮動(dòng)板9、中間浮動(dòng)板10和下浮動(dòng)板11，上浮動(dòng)板10固定在仿形臂4上，上浮動(dòng)板9通過鉸耳A12與中間浮動(dòng)板10鉸接，中間浮動(dòng)板10通過鉸耳B13與下浮動(dòng)板11鉸接，且鉸耳A12與鉸耳B13互相垂直設(shè)置，中間浮動(dòng)板10中部位置開有通孔且該通孔中放置有彈簧14，彈簧14的兩端分別固定在上浮動(dòng)板9和下浮動(dòng)板11上。中間浮動(dòng)板10上下兩個(gè)面上均設(shè)置有緩沖墊16，緩沖墊16均未與上浮動(dòng)板9和下浮動(dòng)板11接觸。

如圖6所示，所述的直線伸縮機(jī)構(gòu)3包括外套臂18、內(nèi)套臂19和驅(qū)動(dòng)油缸B20，外套臂18套在內(nèi)套臂19上，內(nèi)套臂19的一端位于外套臂18內(nèi)而另一端伸出外套臂18外，伸出外套臂18的內(nèi)套臂19端頭固定在下浮動(dòng)板11上，外套臂18上與驅(qū)動(dòng)油缸B20的缸筒底部鉸接，伸出外套臂18的內(nèi)套臂18部位還與驅(qū)動(dòng)油缸B20的活塞桿鉸接。所述的外套臂18上還設(shè)置有限位裝置，所述的限位裝置包括伸縮桿21和矩形管狀套22，矩形管狀套22沿著外套臂18軸向固定在外套臂18外部，伸縮桿21的一端設(shè)置固定在伸出外套臂18的內(nèi)套臂19上，伸縮桿21的另一端位于矩形管狀套22中，矩形管狀套22側(cè)壁上開有沿其開通長槽，長槽所對應(yīng)的伸縮桿兩個(gè)極限位置處各設(shè)置有一個(gè)感應(yīng)器B，感應(yīng)器B和驅(qū)動(dòng)油缸B20均連接在控制器上。

工作時(shí)，萬向輪8緊貼鐵路隧道襯砌，雷達(dá)天線單元7發(fā)出檢測信號，并將鐵路隧道襯砌反射的信號進(jìn)行收集并傳遞給控制器；當(dāng)遇到障礙物時(shí)，通過感應(yīng)器A檢測其位置，通過驅(qū)動(dòng)油缸A6帶動(dòng)仿形伸縮臂5回縮，當(dāng)經(jīng)過障礙物后，仿形伸縮臂5再伸出。為了保證信號檢測的準(zhǔn)確性，萬向輪8必須始終貼緊鐵路隧道襯砌，為了達(dá)到這一目的，通過自復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)鐵路隧道襯砌出現(xiàn)凹坑或凸起時(shí)，上浮動(dòng)板9和檢測機(jī)構(gòu)1一起產(chǎn)生浮動(dòng)，通過彈簧14來實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)，由于凹坑或凸起各位置的高低不一致，通過鉸耳A12和鉸耳B13來滿足與之相適配的不同方向的浮動(dòng)，這種設(shè)置的反映速度快，利于鐵路隧道襯砌質(zhì)量的快速檢測，為了防止彈簧14突然之間的過度變形，通過設(shè)置緩沖墊16來實(shí)現(xiàn)。通過驅(qū)動(dòng)油缸B20帶動(dòng)內(nèi)套臂18伸縮，內(nèi)套臂18帶動(dòng)自復(fù)位浮動(dòng)機(jī)構(gòu)2和檢測機(jī)構(gòu)1上下位移，通過感應(yīng)器B感應(yīng)伸縮桿21在在矩形管狀套22中的位置來控制上下位移的大小。通過俯仰機(jī)構(gòu)（圖中未畫出）來實(shí)現(xiàn)檢測機(jī)構(gòu)1的轉(zhuǎn)動(dòng)。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本實(shí)用新型并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍，則都應(yīng)在本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。