[发明专利]一种隧道衬砌质量检测机械手

说明书

本发明公开了一种隧道衬砌质量检测机械手，涉及隧道衬砌质量检测设备领域，包括基座、万向节、浮动天线盒装置和两个回转伸缩臂机构；该回转伸缩臂机构包括回转座和伸缩臂，伸缩臂的一端和回转座可转动的连接；第一回转伸缩臂机构的回转座与第二回转伸缩臂机构的伸缩臂另一端可转动连接，其转动轴与第一回转伸缩臂机构中伸缩臂的转动轴相互垂直设置；第二回转伸缩臂机构的回转座与基座可转动连接，其转动轴与第二回转伸缩臂机构中伸缩臂的转动轴相互垂直设置。该机械手可搭载地质雷达天线对隧道衬砌质量进行检测，取代了现有技术中人工托举雷达天线的检测方式，其节约了人力，避免了安全隐患，大幅提高了检测效率和检测精度。

技术领域

本发明涉及隧道衬砌质量检测设备领域，具体为一种隧道衬砌质量检测机械手。

背景技术

随着国家交通的不断发展，铁路、公路隧道里程数逐年增加。为保障隧道运营安全，常需要对在建隧道以及运营隧道进行衬砌质量检测作业，如检测隧道衬砌厚度、隧道衬砌背后未回填的空洞等，从而使隧道施工缺陷及运营病害能够得到及时治理。

目前，在隧道衬砌质量检测方面，一般是采用人工的方式，由人工托举雷达天线，或由检测人员将地质雷达固定在长杆上，举着长杆让雷达紧贴检测线，并借助装载机等移动载体顺着检测线移动完成检测。在进行检测时，为维持长杆推举的稳定性，往往需要多人扶持长杆，耗费较多人力；同时，在对隧道进行检测时，检测距离长，多个操作人员需要挤在车载平台上实施检测，其随车移动过程中存在较大的安全隐患，且长时间托举雷达或长杆劳动强度大，随着人员体力下降，会造成地质雷达天线无法始终紧贴隧道衬砌壁，使得雷达天线与检测衬砌壁脱空，或者检测位置发生偏移等情况发生，严重影响着隧道衬砌质量检测效率、质量和作业安全性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种隧道衬砌质量检测机械手，其通过液压系统控制可完成一定区域内检测臂全方位调整，将地质雷天线达送至隧道内任意待检测区域进行检测，其取代了现有技术中人工托举的检测方式，节约了人力，避免了安全隐患，同时提高了检测效率和检测精度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种隧道衬砌质量检测机械手，包括基座、第一回转伸缩臂机构、第二回转伸缩臂机构和浮动天线盒装置；

所述第一回转伸缩臂机构包括回转座a和伸缩臂a，所述第二回转伸缩臂机构包括回转座b和伸缩臂b，所述回转座a可转动的设置在所述基座的顶面上，所述伸缩臂a的一端与所述回转座a可转动的连接，所述伸缩臂a的另一端与所述回转座b可转动的连接，所述伸缩臂b的一端与所述回转座b可转动的连接，所述伸缩臂b的另一端与所述浮动天线盒装置连接；

所述回转座a相对于所述基座转动的旋转轴与所述伸缩臂a相对于所述回转座a转动的旋转轴相互垂直设置，所述伸缩臂a相对于所述回转座b转动的旋转轴与所述伸缩臂b相对于所述回转座b转动的旋转轴相互垂直设置。

进一步的，所述伸缩臂b包括外套臂b、内套臂b和连接臂，所述内套臂b可滑动的设置于所述外套臂b内，所述连接臂的一端与所述回转座b可转动的连接，所述连接臂的另一端与所述外套臂绕伸缩臂b的轴线可转动连接。

进一步的，还包括回转机构a，所述回转机构a包括液压马达、蜗杆和涡轮，所述液压马达的输出轴与所述蜗杆的一端固定连接，所述蜗杆与所述涡轮啮合；

所述液压马达与所述连接臂的一端固定连接，所述蜗杆可转动的设置在所述连接臂的一端上，所述涡轮通过轴承与所述连接臂的一端可转动的连接，所述涡轮的一侧与所述外套臂b的一端固定连接。

进一步的，所述伸缩臂b还包括液压缸b，所述液压缸b的一端与所述外套臂b固定连接，所述液压缸b的另一端与所述内套臂b固定连接。

进一步的，还包括回转机构b，所述回转机构b包括液压马达、蜗杆和涡轮，所述液压马达的输出轴与所述蜗杆的一端固定连接，所述蜗杆与所述涡轮啮合；