[实用新型]铁路隧道拱顶检测装置及其检测系统

权利要求书

1.一种铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述铁路隧道拱顶检测装置包括：

基座；

设置在所述基座上的滑轨；

设置在所述滑轨上的机械臂底座，所述机械臂底座能沿所述滑轨的延伸方向进行滑动；

设置在所述机械臂底座上的能够竖直方向进行伸缩的机械臂机构；

安装在机械臂机构顶部的地质雷达检测器以及用于测量所述地质雷达检测器与隧道衬砌表面距离的测距器；

障碍物监测单元，其用于检测所述铁路隧道拱顶检测装置前行过程中遇到的障碍物；

与所述机械臂底座相传动连接的驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述机械臂底座在所述滑轨上以可控的速度进行移动；

与所述机械臂机构、所述测距器、所述障碍物监测单元和所述驱动机构相电性连接的控制单元，所述控制单元用于根据所述测距器测量得到的所述地质雷达检测器与隧道衬砌表面距离对所述机械臂机构的伸缩进行控制，根据所述障碍物监测单元在前行过程中监测到障碍物从而对控制所述机械臂机构进行伸缩、控制所述驱动机构运行使得所述机械臂底座在所述滑轨上进行移动以使所述地质雷达检测器躲避障碍物。

2.根据权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述滑轨至少为两条，其并列相平行设置；所述机械臂底座上安装有主动轮和从动轮，每一条所述滑轨至少与一个主动轮和一个从动轮相配合，所述主动轮的转轴处设置有轴端光电编码器，以能得到所述机械臂底座与所述滑轨之间的相对运动速度。

3.根据权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述机械臂机构包括依次套设的机械臂活塞杆、用于给所述机械臂活塞杆的气缸充气的压缩气泵、第一电机和连接所述第一电机和所述机械臂活塞杆的传动绳，所述第一电机通过转动以控制所述机械臂活塞杆的下降。

4.根据权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述机械臂机构包括依次套设的机械臂活塞杆；最下端的所述机械臂活塞杆与所述机械臂底座相铰链连接，最下端的所述机械臂活塞杆的侧壁与所述机械臂底座之间连接有能够进行伸缩的伸缩杆机构，以控制所述机械臂活塞杆的倾斜角度。

5.根据权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述驱动机构包括：与所述滑轨保持相对固定的第一轴承座和第二轴承座；穿设过所述第一轴承座和所述第二轴承座的滚珠丝杠；套设在所述滚珠丝杠上的传动套，所述传动套固定安装在所述机械臂底座上；驱动所述滚珠丝杠转动的第二电机。

6.根据权利要求5所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述滚珠丝杠与所述滑轨相平行设置；所述传动套位于所述第一轴承座和所述第二轴承座之间；所述第二电机为伺服电机，所述第二电机与所述滚珠丝杠之间通过联轴器连接；所述第二电机与所述滑轨保持相对固定，当所述第二电机驱动所述滚珠丝杠转动时，通过所述传动套带动所述机械臂底座相对所述滑轨进行移动。

7.根据权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置，其特征在于，所述障碍物监测单元包括激光障碍物扫描仪和视觉传感器，所述障碍物监测单元安装在所述机械臂机构顶部，所述障碍物监测单元用于监前进方向上有无吊住、突变障碍物或网架。

8.一种铁路隧道拱顶检测系统，其特征在于，所述铁路隧道拱顶检测系统包括两台如权利要求1所述的铁路隧道拱顶检测装置。