一种隧道地质超前预报雷达天线自适应调位装置的制造方法_2

文档序号:9165674阅读:来源:国知局
轮、27-第二主动齿轮、28-行走电机、29-撑轮、30-第三撑臂、31-第二撑臂;
[0036]以下结合说明书附图和【具体实施方式】对本实用新型作具体说明。
【具体实施方式】
[0037]本实用新型提供了一种方便、实用的隧道地质超前预报雷达天线自适应调位装置,此装置包括自适应部分(上部分)和运动部分(下部分)两部分;
[0038]自适应部分包括稳压单元和调位单元,其中稳压单元巧妙地利用稳压油缸的稳压原理自动调节雷达天线与隧道掌子面的压力,使其不因掌子面表面的凹凸不平或测量车与掌子面距离的变化而发生变化;调位单元包括旋转调位构件和横向调位构件,旋转调位构件能进行360°的旋转,横向调位构件能在横向进行一定范围内的来回移动,稳压单元安装在旋转调位构件上,横向调位构件安装在旋转调位构件上,雷达天线安装在稳压单元上,通过旋转调位构件和横向调位构件两者的配合将稳压单元及雷达天线放置在待测量的隧道掌子面上,通过稳压单元的调节实现雷达天线与隧道掌子面的稳压接触;
[0039]运动部分,又称测量车部分,由行走底盘和液压升降机组成。液压升降机安装在行走地盘上。该部分用以实现自适应部分横向和纵向的移动。
[0040]本实用新型的隧道地质超前预报雷达天线自适应调位装置中的旋转电机,可以360°地调节机械手掌和雷达天线的角度,在旋转电机、推动电机和运动部分的综合作用下,可以使雷达天线在掌子面前方的“四维空间”内随意移动;
[0041]本实用新型的半滚动轴承一端以滚动轴承的形式和旋转轴相连,一端通过螺栓与推进螺杆固连,起到承上启下的作用。
[0042]结合图2,本实用新型的稳压油缸的自适应稳压原理为:
[0043]掌子面凹凸不平或该装置在测量过程中与掌子面的距离发生变化时,液压油缸自动伸缩,稳压原理如图2:在进口端E处安装限压阀IV可以控制油液压强为稳定值。测量车移动过程中,当掌子面凸起或测量车与掌子面之间的距离变小时,F端受到雷达天线的推动使活塞II向右移动,此时进口处E的一部分压力油经过EBD路线回到油箱;当到达隧道凸起顶部时,F端停止继续向右推动活塞II ;因为活塞II两端压力油压强不变,压差为恒值,因此F端压力不变,回到预定值;当隧道内壁凹下时的情况与此相同,即使测量车在运行过程中产生远离或接近隧道掌子面的现象或掌子面表面凹凸不平时,依靠液压油缸的自我调节功能也能将雷达天线与隧道掌子面之间的压力调节为预定值。
[0044]以下通过实施例对本实用新型作进一步解释说明。
[0045]实施例一:
[0046]结合图1-7,本实施例的隧道地质超前预报雷达天线自适应调位装置包括自适应部分(上部分)和运动部分(下部分)两部分,其中:
[0047]自适应部分包括安装架20,安装架20包括横梁式的横向架体和安装在横向架体一端的直角三角形架体,直角三角形架体的一个直角边与横向架体垂直,横向架体为中空的顶部带有部分开口槽的架体,;
[0048]与直角三角形的直角边平行依次设有第一撑臂14、第二撑臂31和第三撑臂30,第一撑臂14与直角三角架的竖向直角边通过两个平行于横向架的高刚度弹簧15固定连接,第一撑臂14为倒“T”形的结构,第一撑臂14的带有横梁的端面卡设在安装架20的腔体内并可沿安装架20的开口槽小范围的滑动,第一撑臂14的顶端上设置推动电机13 ;第二撑臂31与横向架可移动式连接,第二撑臂31的低端设置撑轮29,通过撑轮29使第二撑臂31沿横向架的开口槽来回的移动;为了能对第二撑臂31的移动范围进行限定,在横向架上第一撑臂14与第二撑臂31之间设置卡位块21,且由卡位块21的位置沿远离第一撑臂14的方向在横向架上设置齿槽18,与第二撑臂31同轴靠近第二撑臂31底端的第二撑臂31上依次设置电磁铁16和衔铁17,不通电时衔铁17的端部能深入齿槽18内;第二撑臂31的顶端固设半滚动轴承11,靠近第一撑臂14方向的半滚动轴承11的端部为固定端,半滚动轴承11的固定端内设置蜗杆,推动电机13的端部设置蜗轮,通过推动电机13带动涡轮蜗杆机构12将第二撑臂31沿横向架前后移动;
[0049]第三撑臂30与横向架可移动连接,具体连接方式与第二撑臂31与横向架的连接方式相同,第三撑臂30的顶端设置机械手掌6,机械手掌6为相隔离的双层圆盘结构,在机械手掌6的双层结构的分隔处同轴设置第一滚动轴承5,第三撑臂30的顶端伸入机械手掌6的双层空间内与第一滚动轴承5的外部固定连接;穿过机械手掌6和第一滚动轴承5的中央靠近第二撑臂31的方向固定连接旋转轴7,旋转轴7的外周同轴套设第一传动齿轮9,与第一传动齿轮9啮合第一主动齿轮8,通过旋转电机10控制第一主动齿轮8带动第一传动齿轮9与旋转轴7的转动,同时带动机械手掌6上的第一滚动轴承5转动,实现机械手掌6的360°旋转;穿过机械手掌6和第一滚动轴承5的中央远离第二撑臂31的方向同轴固设固定轴,固定轴包括固定外轴3和固定内轴2,固定外轴3内同轴设置固定内轴2,固定内轴2能相对于固定外轴3沿轴向移动,且固定内轴2与雷达天线的中央固定连接;在机械手掌6靠近雷达天线的盘体上垂直固设两个稳压油缸4,两个稳压油缸4以固定轴为对称轴线设置,稳压油缸4的活塞端与雷达天线固定连接;
[0050]稳压油缸4由于其进油口接有限压阀,可以将油液压力控制在稳定值;进油口和出油口相连接,保证了稳压油缸4活塞的左右液体压强相同,压差为固定值,因此一旦对限压阀的参数进行设定,便可以控制整个过程中雷达天线与掌子面的压力值;
[0051]第一撑臂14、高刚度弹簧15、安装架20和卡位块21共同组成一组高刚度缓冲结构,平时使用时通过卡位块21和高刚度弹簧15的限制,第一撑臂14的位置基本不会移动;当限压阀失效致使稳压油缸4收缩不及时时,雷达天线所受压力增长,该压力通过稳压油缸4、机械手掌6、旋转轴7、蜗轮蜗杆机构12的刚性传动将压力传至第一撑臂14,高刚度弹簧15受力压缩,第一撑臂14在卡位块21和直角三脚架之间的横向架体内移动对该力进行缓冲控制;该缓冲结构一般情况下不发挥作用,其重要功能是避免紧急情况下雷达天线受力过大以至于出现卡死或运动不协调的现象;
[0052]本实施例对固定轴的结构做出的改变,如若固定轴使用传统的单轴,则稳压油缸对雷达天线的推力可能会被固定轴所承受,稳压油缸4的推力和固定轴的拉力会使雷达天线承受很大的弯矩,严重时会导致雷达天线的破坏,而本实例所用的双轴结构,固定内轴2和固定外轴3在稳压油缸4的伸缩方向可以自由的相互运动,避免了在雷达天线上产生上述弯矩,同时,该双轴结构并不影响在掌子面平面内对雷达天线的支撑作用。具体的,固定外轴3为空腔的侧部带有卡槽301的轴体,固定内轴2的端部为垂直于固定内轴设置的卡条202,固定内轴2的外壁上设置卡块201,固定内轴2设置在固定外轴3内,卡块201沿卡槽301的限定范围内移动,且卡条202卡在固定外轴3的口部同时进行限位,固定内轴2可以随雷达天线一起做直线运动;
[0053]运动部分,又称测量车部分,由行走底盘和液压升降机组成,液压升降机安装在行走地盘上,自适应部分安装在液压升降机的顶端,实现自适应部分横向和纵向的移动;
[0054]具体的,液压升降机包括折叠伸缩架和升降机液压油缸22,折叠伸缩架可以在竖向进行高度的变化,自适应部分的安装架20的底端与折叠伸缩架的顶端固定连接,通过升降机液压油缸22控制折叠伸缩架的升降高度从而进行自适应部分的纵向高度;
[0055]具体的,行
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