本实用新型涉及隧道状态探测技术领域，特别是一种用于隧道状态探测的雷达检测杆。
背景技术：
目前，在铁路隧道质量缺陷探测过程中，国内尚无专用装置对隧道衬砌内壁进行探测，隧道状态探测普遍采用人力举升雷达方式进行，造成体力劳动强度大，且探测效率低下，探测速度最大只能达到1km/h。另外，由于探测雷达与隧道衬砌内壁的之间的距离会因内壁面不平整、凹凸弧面而不断变化，人工举升力不稳，行程短，反映不及时造成探测信号不稳定，影响探测效果。
技术实现要素：
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种用于隧道状态探测的雷达检测杆。本实用新型为了解决现有技术中存在的缺少专用装置对隧道衬砌内壁进行探测，隧道状态探测普遍采用人力举升雷达方式进行，造成体力劳动强度大，且探测效率低下；由于探测雷达与隧道衬砌内壁的之间的距离，会因内壁面不平整、凹凸弧面而不断变化，人工举升力不稳，行程短，反映不及时造成探测信号不稳定，影响探测效果的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：一种用于隧道状态探测的雷达检测杆，包括套筒一、套装在套筒一内的n级套筒、装配在n级套筒背面侧壁上带动n级套筒进行伸缩运动的伸缩油缸、对称设置在套筒一左右侧壁上的摆动油缸，以及角度盘、液压控制集成块、云台，探测雷达；
每个所述摆动油缸的底端采用螺纹连接方式与连接套连接，连接套的底端通过销轴一与油缸支座铰接，摆动油缸中活塞杆顶端的吊耳通过销轴二与套筒一侧壁上的摆动油缸连接座铰接；
伸缩油缸的缸体上焊接的中间铰轴装配在油缸铰轴支座上，油缸铰轴支座通过螺钉固定在套筒一背面侧壁上的伸缩油缸安装座上，伸缩油缸中活塞杆顶端的吊耳通过销轴三与n级套筒上的伸缩油缸连接座连接；
液压控制集成块用螺钉固定在套筒一侧壁上的集成块安装座上，液压控制集成块上的油口分别通过液压软管二、液压软管一与摆动油缸及伸缩油缸的油口连接；角度盘通过盘轴安装在套筒一侧壁上，所述套筒一的底端通过销轴四与检测杆底座铰接，所述云台用螺钉安装在n级套筒顶端的云台安装板上，探测雷达用螺钉固定在云台上。
优选的，所述套装在套筒一内的n级套筒包括套筒二、套装在套筒二内的套筒三、套装在套筒三内的套筒四、套装在套筒四内的套筒五，以及钢丝绳一、钢丝绳二、钢丝绳三，所述套筒一的上部、套筒二的上部、套筒三的上部、套筒四的上部分别通过一个外导向块安装座安装有外导向块，在套筒二的下部、套筒三的下部、套筒四的下部、套筒五的下部均通过螺钉安装有内导向块；
在套筒一、套筒二、套筒三的顶端分别装配有一个钢丝绳外固定座，在套筒三、套筒四、套筒五的底端分别装配有一个配备钢丝绳垫的钢丝绳内固定座；
钢丝绳一的一端固定在套筒一上的钢丝绳外固定座上，钢丝绳一的另一端绕过装配在套筒二顶端的钢丝绳滚轮固定在套筒三底端的钢丝绳内固定座上；钢丝绳二的一端固定在套筒二上的钢丝绳外固定座上，钢丝绳二的另一端绕过装配在套筒三顶端的钢丝绳滚轮固定在套筒四底端的钢丝绳内固定座上；钢丝绳三的一端固定在套筒三上的钢丝绳外固定座上，钢丝绳三的另一端绕过装配在套筒四顶端的钢丝绳滚轮固定在套筒五底端的钢丝绳内固定座上。
优选的，所述摆动油缸为双作用活塞式油缸。
优选的，钢丝绳一、钢丝绳二、钢丝绳三均包括钢丝绳体及两个套环，两个所述套环分别设置在钢丝绳的两端。
优选的，套筒一内部底端放置有缓冲器，所述缓冲器包括上下铺设的缓冲垫座及缓冲垫。
优选的，所述伸缩油缸为双作用活塞式油缸，所述中间铰轴焊接在伸缩油缸的缸筒上有，并在伸缩油缸底部安装有位移传感器。
优选的，所述钢丝绳滚轮套装在轴承上，所述轴承通过销轴六安装在钢丝绳滚轮座上，钢丝绳滚轮座固接在相应的套筒上。
优选的，所述角度盘包括盘轴、指针、角度板，所述角度板整体呈扇形并在扇形的圆弧边沿设置有角度刻度值，所述指针通过盘轴铰接在角度板上，使得指针自由转动。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提高隧道状态探测工作的效率及探测信号的稳定性，控制方便，举升平稳，行程长，反映速度快，隧道状态探测雷达检测杆的伸缩油缸和摆动油缸由液压控制，在液压作用下伸缩油缸通过钢丝绳带动n级套筒上下伸缩，从而带动安装在n级套筒上的探测雷达上下动作，动作及时、迅速。在液压作用下摆动油缸动作，带动隧道状态探测雷达检测杆左右摆动，可及时调整隧道状态探测雷达检测杆的探测角度，保证探测信号的稳定性与准确性。
附图说明
图1是本实用新型的整体主视结构示意图；
图2是图1的左视结构示意图；
图3是图2中Ⅰ处的局部放大示意图；
图4是图2中Ⅱ处的局部放大示意图；
图5是图1中Ⅲ处的局部放大示意图；
图6是图2中Q向的局部向视示意图；
图7是图1中C-C向剖视结构示意图；
图8是图1中D-D向剖视结构示意图；
图9是钢丝绳的结构示意图；
图10是指针的主图结构示意图；
图11是图10的左视结构示意图；
图12是摆动油缸结构示意图；
图13是图12中Ⅳ处的局部放大示意图；
图14是图12中Ⅴ处的局部放大示意图；
图15是液压控制集成块的主视结构示意图；
图16是图15的左视结构示意图；
图17是n级套筒的内部结构示意图；
1.油缸支座，2销轴一，3摆动油缸，T2主回油口二，P2主进油口二，4销轴二，5摆动油缸连接座，6.套筒一，G钢丝绳一的内段，H钢丝绳一的外段，7钢丝绳外固定座，8钢丝绳二，F钢丝绳二的内段，E钢丝绳二的外段，9钢丝绳滚轮，10套筒四，11套筒五，12云台，13探测雷达，14外导向块，16套筒三，18.套筒二，20外导向块安装座，21伸缩油缸，T1主回油口一，P1主进油口一，22油缸铰轴支座，23销轴三，24伸缩油缸连接座，25销轴六，26轴承，27钢丝绳三，C钢丝绳三的内段，D钢丝绳三的外段，28钢丝绳滚轮座，29钢丝绳一，30液压控制集成块，A工作进油口，B工作回油口，A1工作进油口一，B1工作回油口一，A2工作进油口二，B2工作回油口二，P主进油口，T主回油口，31钢丝绳垫，32压紧螺钉，33钢丝绳内固定座，34内导向块，35缓冲垫，36.缓冲垫座，37检测杆底座，38销轴四，39位移传感器，40角度盘，41液压软管，42液压软管，46套环，47盘轴，48指针，49角度板，50连接套，51缸底，52外缸筒，53内缸筒，54缸头，55缸盖，56减压阀，57流量调节阀，58液控单向阀，59换向阀，60球阀，61阀块体，62集成块安装座，63中间铰轴，64云台安装板，65伸缩油缸安装座，66销轴五。
具体实施方式
这里需要说明的是，所述方位词左、右、上、下、正面、背面均是以图1所示的视图为基准定义的，应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请所请求的保护范围。
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
如图1至图17所示，一种用于隧道状态探测的雷达检测杆，包括套筒一6、套装在套筒一6内的n级套筒、装配在n级套筒背面侧壁上带动n级套筒进行伸缩运动的伸缩油缸21、对称设置在套筒一6左右侧壁上的摆动油缸3，以及角度盘40、液压控制集成块30、云台12，探测雷达13；
每个所述摆动油缸3的底端采用螺纹连接方式与连接套50连接，连接套50的底端通过销轴一2与油缸支座1铰接，摆动油缸3中活塞杆顶端的吊耳通过销轴二4与套筒一6侧壁上的摆动油缸连接座5铰接；
伸缩油缸21的缸体上焊接的中间铰轴63装配在油缸铰轴支座22上，油缸铰轴支座22通过螺钉固定在套筒一6背面侧壁上的伸缩油缸安装座65上，伸缩油缸21中活塞杆顶端的吊耳通过销轴三23与n级套筒上的伸缩油缸连接座24连接；
液压控制集成块30用螺钉固定在套筒一6侧壁上的集成块安装座62上，液压控制集成块30上的油口分别通过液压软管二42、液压软管一41与摆动油缸3及伸缩油缸21的油口连接；角度盘40通过盘轴47安装在套筒一6侧壁上，所述套筒一6的底端通过销轴四38与检测杆底座37铰接，所述云台12用螺钉安装在n级套筒顶端的云台安装板64上，探测雷达13用螺钉固定在云台12上。
在上述技术方案基础上，所述套装在套筒一6内的n级套筒包括套筒二18、套装在套筒二18内的套筒三16、套装在套筒三16内的套筒四10、套装在套筒四10内的套筒五11，以及钢丝绳一29、钢丝绳二8、钢丝绳三27，所述套筒一6的上部、套筒二18的上部、套筒三16的上部、套筒四10的上部分别通过一个外导向块安装座20安装有外导向块14，在套筒二18的下部、套筒三16的下部、套筒四10的下部、套筒五11的下部均通过螺钉安装有内导向块34；
在套筒一6、套筒二18、套筒三16的顶端分别装配有一个钢丝绳外固定座7，在套筒三16、套筒四10、套筒五11的底端分别装配有一个配备钢丝绳垫31的钢丝绳内固定座33；
钢丝绳一29的一端固定在套筒一6上的钢丝绳外固定座7上，钢丝绳一29的另一端绕过装配在套筒二18顶端的钢丝绳滚轮9固定在套筒三16底端的钢丝绳内固定座33上；钢丝绳二8的一端固定在套筒二18上的钢丝绳外固定座7上，钢丝绳二8的另一端绕过装配在套筒三16顶端的钢丝绳滚轮9固定在套筒四10底端的钢丝绳内固定座33上；钢丝绳三27的一端固定在套筒三16上的钢丝绳外固定座7上，钢丝绳三27的另一端绕过装配在套筒四10顶端的钢丝绳滚轮9固定在套筒五11底端的钢丝绳内固定座33上。如此设置，n级套筒为五级套筒结构，探测时行车速度最大可达5km/h，由原来的手工探测1km/h改为机械化作业5km/h，单个探测雷达的工作效率提高5倍。
如图6和图8所示，伸缩油缸21通过焊接(也可以是螺纹连接)在缸体上的中间铰轴63铰接在铰轴支座22上，铰轴支座22用螺钉固定在伸缩油缸安装座65上，中间铰轴63能在铰轴支座22内转动，伸缩油缸21活塞杆顶端的吊耳通过销轴三23与伸缩油缸连接座24连接。
在上述技术方案基础上，所述摆动油缸3为双作用活塞式油缸。包括套装在外缸筒52内的内缸筒53，所述外缸筒52的底端与缸底51连接，外缸筒52的顶端与缸头54连接，所述缸头54上装配有缸盖55，内缸筒53内设置有活塞，活塞上固接有延伸至缸盖55外的活塞杆。双缸筒结构，缸底51上开设有主回油口二T2、主进油口二P2。
如图12至图14所示，连接套50的上端采用螺纹连接方式与摆动油缸3中的缸底51连接，连接套50的下端通过销轴一2与油缸支座1连接，摆动油缸3活塞杆头部的吊耳通过销轴二4与摆动油缸连接座5连接。雷达检测杆左右油缸支座1和检测杆底座37用螺钉固定在车辆的底板上。云台12用螺钉安装在套筒五11顶部的云台安装板64上，探测雷达用螺钉安装在云台12上，通过云台的左右摆动可调节探测雷达的探测角度。
如图15和16所示，控制摆动油缸、伸缩油缸的液压控制集成块30包括减压阀56、流量调节阀57、液控单向阀58、换向阀59、球阀60和阀块体61。
液压控制集成块30用螺钉固定在集成块安装座62上，或固定在液压站等安装方便的位置，液压控制集成块30上的减压阀56、流量调节阀57、液控单向阀58、换向阀59、球阀60安装在阀块体61上，其中换向阀59可以是电磁换向阀或比例换向阀或伺服换向阀。液压控制集成块30的工作进油口A、工作回油口B通过软管41与伸缩油缸21的主回油口一T1、主进油口一P1连接，
液压控制集成块30的工作进油口一A1、工作回油口一B1通过软管42与右侧摆动油缸3的主回油口二T2、主进油口二P2连通，液压控制集成块30的工作进油口二A2、工作回油口二B2通过软管42与左侧摆动油缸3的主回油口二T2、主进油口二P2连同。液压控制集成块30的主进油口P、主回油口T与液压系统油管连接。液压控制集成块30控制伸缩油缸21的伸缩速度与行程，控制左右摆动油缸3的伸缩速度与行程。雷达检测杆向右倾斜时，左摆动油缸3的活塞杆伸出、同时右摆动油缸3的活塞杆缩回，雷达检测杆向左倾斜时，右摆动油缸3的活塞杆伸出、同时左摆动油缸3的活塞杆缩回，雷达检测杆左右摆动角度根据角度盘上的指针48来观测。
本实用新型雷达检测杆在具体工作时，液压油从伸缩油缸21的主进油口一P1进入无杆腔推动活塞、活塞杆向上运动，通过套筒二18上的伸缩油缸连接座24推动套筒二18向上运动，套筒二18上部的钢丝绳滚轮9在向上运动过程中拉动钢丝绳一29,由于钢丝绳一29、钢丝绳二8、钢丝绳三27的两端是固定的，钢丝绳一29的外段H变长，钢丝绳一29的内段G变短，此过程中钢丝绳一29拉动套筒三16向上运动，在套筒二18、套筒三16向上运动的同时，套筒三16上部的钢丝绳滚轮9拉动钢丝绳二8，钢丝绳二8的外段E变长，钢丝绳二8的内段F变短，钢丝绳二8拉动套筒四10向上运动，在套筒二18、套筒三16、套筒四10向上运动的同时，套筒四10上部的钢丝绳滚轮9拉动钢丝绳三27，使得钢丝绳三27的外段D变长，钢丝绳三27的内段C变短，钢丝绳三27拉动套筒五11向上运动。将雷达检测杆伸长至适当位置，便于探测雷达13进行探测。
同理，需要缩回雷达检测杆时，通过操控液压控制集成块30，液压油从伸缩油缸21的主回油口一T1进入有杆腔推动活塞、活塞杆向下运动，通过套筒2上的伸缩油缸连接座24带动套筒二向下运动，同时在重力作用下套筒三16、套筒四10、套筒五11同步向下运动。
从上面的工作原理可看出，除套筒一6固定外，伸缩油缸21的活塞、活塞杆上下运动的同时带动套筒二18、套筒三16、套筒四10、套筒五11上下运动，也就是说四个套筒〔即套筒二18、套筒三16、套筒四10、套筒五11〕是同步上下运动的，雷达检测杆上下运动的速度(具体反映到安装在检测杆顶部的探测雷达的上下运动速度)是伸缩油缸21活塞、活塞杆上下运动速度的4倍，可推知n级套筒雷达检测杆上下运动速度V＝V1(伸缩油缸21活塞、活塞杆上下运行速度)×(n-1)，钢丝绳可以近似地看作本身不可拉伸性(即刚性)，雷达检测杆的最大行程(具体反映到安装在检测杆顶部的探测雷达的最大行程)是伸缩油缸21活塞、活塞杆最大行程的4倍，如果n级套筒是n级套筒则雷达检测杆最大行程L＝L1(伸缩油缸21活塞、活塞杆最大行程)×(n-1)。
其中，当套管一(16)及n级套筒采用矩形管材时，在套筒一6、套筒二18、套筒三16、套筒四10上部四个角分别焊接有外导向块安装座20，本实施例中，仅在套筒一6的四个角、套筒二18的两个对角、套筒三16的两个对角、套筒四10的两个对角焊接有外导向块安装座20，伸缩油缸安装座65焊接在套筒一6的背面侧壁上，摆动油缸连接座5焊接在套筒一6左右两侧壁上各一个，集成块安装座62焊接在套筒一6左侧壁，角度盘40安装在套筒一6的正面侧壁上，伸缩油缸连接座24焊接在套筒二18的背面侧面，与套筒一6上的伸缩油缸安装座65在同一个侧面，云台安装板64焊接在套筒五11的顶部。
如图7所示，套筒二18下部4个角用螺钉安装有4个内导向块34、套筒三16下部2个对角(也可以是4个角)用螺钉安装有2个内导向块34、套筒四10下部2个对角(也可以是4个角)用螺钉安装有2个内导向块34、套筒五11下部2个对角(也可以是4个角)用螺钉安装有2个内导向块34。
如图8所示，套筒一6上部4个角上的外导向块安装座20，用螺钉安装有外导向块14，套筒二18上端端部2个对角(也可以是4个角)的外导向块安装座20，用螺钉安装有2个外导向块14，套筒三16上部2个对角(也可以是4个角)的外导向块安装座20，用螺钉安装有2个外导向块14、套筒四10上部2个对角(也可以是4个角)的外导向块安装座20，用螺钉安装有2个外导向块14。
在上述技术方案基础上，如图9所示，钢丝绳一29、钢丝绳二8、钢丝绳三27均包括钢丝绳体及两个套环46，两个所述套环46分别设置在钢丝绳的两端。如此设置，如图3和图4所示，装配时，一端的套环46通过销轴五66固定在相应的钢丝绳外固定座7上，另一端的套环46用压紧螺钉32固定在相应的钢丝绳内固定座33上。钢丝绳连接牢固，可靠性高。钢丝绳滚轮9支撑着钢丝绳，钢丝绳垫31防止钢丝绳与套筒之间发生摩擦。
在上述技术方案基础上，套筒一6内部底端放置有缓冲器，所述缓冲器包括上下铺设的缓冲垫座36及缓冲垫35。如此设置，如图3所示，在套筒一6内的底部放置由缓冲垫35(橡胶材料)和缓冲垫座36(焊接钢板)组成的缓冲器，在套筒二18、套筒三16的底部撞击套筒一6内底部时起缓冲作用。
在上述技术方案基础上，如图2所述，所述伸缩油缸21为双作用活塞式油缸，所述中间铰轴63焊接在伸缩油缸21的缸筒上有，并在伸缩油缸21底部安装有位移传感器39。
在上述技术方案基础上，所述钢丝绳滚轮9套装在轴承26上，所述轴承26通过销轴六25安装在钢丝绳滚轮座28上。钢丝绳滚轮座28固接在相应的套筒上。
在上述技术方案基础上，所述角度盘40包括盘轴47、指针48、角度板49，所述角度板49整体呈扇形并在扇形的圆弧边沿设置有角度刻度值，所述指针48通过盘轴47铰接在角度板49上，使得指针48自由转动。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。