一种隧道顶部裂缝检测装置的制作方法

1.本发明属于隧道检测技术领域，具体涉及一种隧道顶部裂缝检测装置。


背景技术：

2.公路隧道断面大，受力复杂，需要通过各种检查来保证隧道的运营安全，隧道检查分为：日常检查，定期检查，异常检查。隧道出现裂缝，将会严重威胁隧道的运营安全；隧道裂缝检查有两种方式：第一种是人工检测；第二种是隧道裂缝检测车。
3.现有的检测装置的检测高度无法根据隧道的起伏进行调整，从而影响检测结果。
4.公告号为cn111562348b的中国发明专利公开了一种隧道顶部裂缝检测装置，包括车架以及设置在所述车架上的第一支撑装置、第二支撑装置以及检测装置，所述第一支撑装置和第二支撑装置的结构相同且两者沿车架的移动方向布置，所述第一支撑装置包括外筒、内支撑杆、弹性支撑装置、支撑架和弧形板，所述弹性支撑装置设置在外筒和内支撑杆之间用于对所述内支撑杆进行弹性支撑，该专利检测装置的检测高度可以跟着隧道的起伏情况进行调整，避免了轨道与隧道顶之间高度变化对检测结果的影响，检测精度更高。
5.但是以上专利依旧存在一些不足：
6.1、该装置通过使用弹性支撑装置用于对内支撑杆进行弹性支撑，从而实现弧形板对隧道顶部的弹性抵接，该结构虽然可以实现装置的检测高度可以随着隧道的起伏进行调整，但是该装置缺少定位隧道圆心的机构，存在弧形隧道的圆心脱离弹性支撑装置的情况，这样影响了检测的精度；
7.2、该装置通过摆动机构实现探头对隧道内顶壁的检测，但是仅仅通过第一支撑装置和第二支撑装置调整高度无法确定弧面的圆心位置，从而公路隧道的弧形圆心与探头摆动时的圆心并不一定在同一位置，且每个隧道的弧形大小不统一，而探头摆动的幅度却无法改变，从而导致检测精度降低。


技术实现要素：

8.本发明的目的在于提供一种隧道顶部裂缝检测装置，来解决以隧道圆心为中心进行摆动检测，且根据隧道的弧形大小进行调整摆动幅度的问题。
9.为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
10.根据本发明的一种隧道顶部裂缝检测装置，包括车架，所述车架内部设置有用于安装至轨道上的安装组件，所述车架顶部中心处设有呈竖直设置的第一电动推杆，所述第一电动推杆输出端内通过弹簧滑动设有支撑杆，所述支撑杆顶部设有支撑架，所述第一电动推杆上设有用于提高整个装置稳定性的稳定机构，所述支撑架上设有用于持续抵触在隧道内顶壁上的抵触机构，所述支撑架一侧设有用于隧道裂缝进行检测的检测机构，所述检测机构包括用于对裂缝进行检测的摄像头、用于驱动摄像头进行往复摆动的摆动组件以及用于改变摆动组件的摆动范围的调节组件，所述摆动组件设置于支撑架上，且调节组件设置于摆动组件上，并且摄像头设在摆动组件上。
11.在一些实施例中，所述安装组件包括丝杆滑台、延伸板和定位底梁，所述丝杆滑台设于车架内，所述延伸板数量设有两个，两个所述延伸板对称设于丝杆滑台上且与车架滑动配合，所述定位底梁设于延伸板底部。
12.在一些实施例中，所述稳定机构包括固定套环、两个第二电动推杆和抵接板，所述固定套环固定设于第一电动推杆外壁，两个所述第二电动推杆对称设在固定套环外壁上，所述抵接板设于第二电动推杆输出端内并通过弹簧与输出端滑动配合，所述抵接板一侧设有均匀分布的滑轮。
13.在一些实施例中，所述抵触机构包括第三电动推杆、第四电动推杆和定位板，所述支撑架上对称设有中心杆，且转动杆与支撑架转动配合，所述第三电动推杆数量设有两个，两个所述第三电动推杆对称设于中心杆上且与中心杆固定连接，两个所述第三电动推杆之间通过齿轮组件传动配合，所述第四电动推杆固定设于支撑架顶部中心处，所述定位板转动设于第三电动推杆与第四电动推杆输出端，且定位板顶部设有滑珠。
14.在一些实施例中，所述齿轮组件包括第一齿轮、第二齿轮和第一电机，所述第一齿轮设于中心杆外壁一侧，所述第二齿轮转动设于支撑架上，其中一个所述第一齿轮通过链条与第二齿轮传动配合，另一个所述第一齿轮与第二齿轮相互啮合，所述第一电机设于支撑架上与输出端与中心杆固定连接。
15.在一些实施例中，所述摆动组件包括固定板、支撑板、第一齿板、传动齿轮、弧型板和第五电动推杆，所述固定板设于支撑架一侧，所述支撑板固定设于固定板上，所述第一齿板设于支撑板底部，且第一齿板两侧均设有限位板，所述支撑板上开设有与限位板滑动配合的限位槽，所述弧型板设于固定板上，且传动齿轮转动设于弧型板上，并且传动齿轮与第一齿轮相互啮合，所述支撑板上开设有供传动齿轮贯穿的凹槽，所述第五电动推杆底部与传动齿轮中心处固定连接，所述弧型板上开设有滑槽，且第五电动推杆上设有与滑槽滑动配合的滑杆，所述摄像头与第五电动推杆输出端连接。
16.在一些实施例中，所述调节组件包括竖板、第一调节板、第二调节板、销轴、调节杆、调节筒和第二电机，所述竖板设于第一齿板一侧壁，所述竖板内壁一侧开设有与第一调节板和第二调节板滑动配合的开槽，且第二调节板贯穿至第一调节板并与其滑动配合，所述第一调节板与第二调节板外壁一侧分别设有第二齿板和第三齿板，所述第二齿板上开设有供第三齿板贯穿的孔，所述第二齿板和第三齿板之间啮合配合有第三齿轮，所述竖板一侧设有第三电机，所述第三电机输出端与第三齿轮固定连接，所述第一调节板与第二调节板内部均设有供销轴滑动的开槽，所述销轴与调节杆固定连接，且调节杆通过弹簧在调节筒内滑动设置，所述第二电机设于固定板上，且第二电机输出端与调节筒固定设置。
17.在一些实施例中，所述支撑架与支撑杆之间固定设有三角支撑腿。
18.本发明的有益之处在于：
19.1、本发明通过设置抵触机构，利用三点成弧的原理，使抵触机构与隧道弧形的两端以及圆心进行定位，增强稳固效果的同时，确定隧道圆弧的大小，使摄像头以隧道圆心为中心点进行摆动，使摄像头的移动更加稳定。
20.2、本发明通过设置检测机构，检测机构可以对隧道内进行摆动检测，且可以根据隧道弧形的大小进行摄像头摆动幅度的调整，从而提高对隧道内顶壁的检测精度。
21.3、本发明通过稳定机构对隧道的两侧进行抵接，从而使车架始终保持在隧道弧形
的圆心位置，增加稳定性以及提高检测精度，以及通过设置滑轮，减少了抵接板与内壁之间的摩擦力与阻力，增强装置稳固性的同时增强了实用效果。
22.4、由于每个隧道内部的车轨大小不一，且车轨一般位于整个隧道中心处，从而将整体装置位于车轨上进行移动更便于隧道内顶壁的检测，安装组件可以根据车轨的宽度进行调节安装。
附图说明
23.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，使得本发明的其他特征、目的和优点变得更明显。本发明的示意性实施例附图及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
24.图1是本发明隧道顶部裂缝检测装置的整体结构示意图；
25.图2是本发明安装组件的放大结构示意图；
26.图3是本发明稳定机构的放大结构示意图；
27.图4是本发明抵触机构的放大结构示意图；
28.图5是本发明检测机构的放大结构示意图；
29.图6是本发明图5中的a处放大结构示意图；
30.图7是本发明竖板的剖面结构示意图；
31.图8是本发明调节筒的剖面结构示意图。
32.附图标记说明：
33.1、车架；2、安装组件；21、延伸板；22、定位底梁；3、第一电动推杆；4、支撑杆；5、支撑架；6、稳定机构；61、固定套环；62、第二电动推杆；63、抵接板；64、滑轮；7、抵触机构；71、第三电动推杆；72、第四电动推杆；73、定位板；74、中心杆；75、齿轮组件；751、第一齿轮；752、第二齿轮；753、第一电机；76、滑珠；8、检测机构；81、摄像头；82、摆动组件；821、固定板；822、支撑板；823、第一齿板；824、传动齿轮；825、弧型板；826、第五电动推杆；827、限位板；828、限位槽；829、滑杆；83、调节组件；831、竖板；832、第一调节板；833、第二调节板；834、销轴；835、调节杆；836、调节筒；837、第二电机；838、第二齿板；839、第三齿板；840、第三齿轮；841、第三电机；9、三角支撑腿。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
35.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
36.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其
他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
37.此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
38.如图1－图8所示，根据本发明的一种隧道顶部裂缝检测装置，包括车架1，车架1为整个装置的底座，安装于隧道车轨中心处，车架1部设置有用于安装至轨道上的安装组件2，由于每个隧道内部的车轨大小不一，且车轨一般位于整个隧道中心处，从而将整体装置位于车轨上进行移动更便于隧道内顶壁的检测，安装组件2可以根据车轨的宽度进行调节安装，车架1顶部中心处设有第一电动推杆3，第一电动推杆3输出端内通过弹簧滑动设有支撑杆4，支撑杆4顶部设有支撑架5，第一电动推杆3用于调整与隧道顶壁之间的距离，通过在输出端设置弹簧，使得顶部的抵触机构7时刻抵接至隧道顶壁，不再受到轨道与隧道内壁距离的影响，第一电动推杆3上设有用于提高整个装置稳定性的稳定机构6，通过支撑架5与支撑杆4之间固定设有三角支撑腿9，通过稳定机构6对隧道的两侧进行抵接，从而使车架1始终保持在隧道弧形的圆心位置，再次增加稳定性以及提高检测精度，支撑架5上设有用于持续抵触在隧道内顶壁上的抵触机构7，检测机构8包括用于对裂缝进行检测的摄像头81、用于驱动摄像头81进行往复摆动的摆动组件82以及用于改变摆动组件82的摆动范围的调节组件83，摆动组件82设置于支撑架5上，且调节组件83设置于摆动组件82上，并且摄像头81设在摆动组件82上，利用三点成弧的原理，使抵触机构7与隧道弧形的两端以及圆心进行定位，摄像头81以隧道圆心为中心点进行摆动，使摄像头81的移动更加稳定，而且更便于与隧道弧度的调节，结构简单，操作便捷，提高了装置的实用性，且检测机构8可以根据每个隧道弧形的大小进行摄像头81摆动幅度的调整，从而提高对隧道内顶壁的检测精度。
39.有上述可知，由于每个隧道内部的车轨大小不一，且车轨一般位于整个隧道中心处，从而将整体装置位于车轨上进行移动更便于隧道内顶壁的检测，安装组件2可以根据车轨的宽度进行调节安装，安装组件2包括丝杆滑台、延伸板21和定位底梁22，丝杆滑台设于车架1内，延伸板21数量设有两个，两个延伸板21对称设于丝杆滑台上且与车架1滑动配合，定位底梁22设于延伸板21底部，通过控制丝杆滑台，值得注意的是，此刻的丝杆滑台为反向螺纹设置，从而可带动延伸板21反向滑动出车架1的内部，从而调整两个定位底梁22之间的距离，通过将定位底梁22放置于在车轨上进行滑动定位。
40.其次，通过稳定机构6对隧道的两侧进行抵接，从而使车架1始终保持在隧道弧形的圆心位置，再次增加稳定性以及提高检测精度，稳定机构6包括固定套环61、两个第二电动推杆62和抵接板63，固定套环61固定设于第一电动推杆3外壁，两个第二电动推杆62对称设在固定套环61外壁上，抵接板63设于第二电动推杆62输出端内并通过弹簧与输出端滑动配合，在装置中的安装组件2与车轨安装完毕后，启动第二电动推杆62，使第二电动推杆62带动抵接板63贴紧隧道两侧的墙壁，当隧道两侧有凸起或者凹陷时，通过弹力的弹力抵压，使抵接板63时刻贴紧隧道内壁，不再受到轨道与隧道内壁距离的影响，增加了检测精度，作为优选，抵接板63一侧设有均匀分布的滑轮64，滑轮64减少了抵接板63与内壁之间的摩擦力与阻力，增强装置稳固性的同时增强了实用效果。
41.利用三点成弧的原理，使抵触机构7与隧道弧形的两端以及圆心进行定位，增强稳固效果的同时，确定隧道圆弧的大小，摄像头81以隧道圆心为中心点进行摆动，使摄像头81的移动更加稳定，抵触机构7包括第三电动推杆71、第四电动推杆72和定位板73，支撑架5上对称设有中心杆74，且转动杆与支撑架5转动配合，第三电动推杆71数量设有两个，两个第三电动推杆71对称设于中心杆74上且与中心杆74固定连接，两个第三电动推杆71之间通过齿轮组件75传动配合，第四电动推杆72固定设于支撑架5顶部中心处，定位板73转动设于第三电动推杆71与第四电动推杆72输出端，齿轮组件75包括第一齿轮751、第二齿轮752和第一电机753，第一齿轮751设于中心杆74外壁一侧，第二齿轮752转动设于支撑架5上，其中一个第一齿轮751通过链条与第二齿轮752传动配合，另一个第一齿轮751与第二齿轮752相互啮合，第一电机753设于支撑架5上与输出端与中心杆74固定连接，启动第一电机753带动中心杆74转动，中心杆74带动两个第一齿轮751通过链条传动转动，第一齿轮751带动第二齿轮752转动，从而使两个中心杆74反向转动，进一步带动两个第三电动推杆71向隧道弧形的两端靠近，启动第四电动推杆72向隧道弧形的中心点圆心位置靠近，从而使定位板73抵接至隧道三点处，当隧道顶部有凸起或者凹陷时，通过第一电动推杆3输出端内的弹力抵压，使抵接板63时刻贴紧隧道内壁，不再受到轨道与隧道顶壁距离的影响，增加了检测精度，值得注意的是，定位板73可作一定角度的摆动，从而可以更好的贴合隧道的弧形，且定位板73顶部设有滑珠76，滑珠76减少了定位板73与内壁之间的摩擦力与阻力，增强装置稳固性的同时增强了实用效果。
42.检测机构8可以对隧道内进行摆动检测，且可以根据每个隧道弧形的大小进行摆动幅度进行调整，从而实现提高对隧道内顶壁的检测精度，摆动组件82包括固定板821、支撑板822、第一齿板823、传动齿轮824、弧型板825和第五电动推杆826，固定板821设于支撑架5一侧，支撑板822固定设于固定板821上，第一齿板823设于支撑板822底部，且第一齿板823两侧均设有限位板827，支撑板822上开设有与限位板827滑动配合的限位槽828，弧型板825设于固定板821上，且传动齿轮824转动设于弧型板825上，并且传动齿轮824与第一齿轮751相互啮合，支撑板822上开设有供传动齿轮824贯穿的凹槽，第五电动推杆826底部与传动齿轮824中心处固定连接，弧型板825上开设有滑槽，且第五电动推杆826上设有与滑槽滑动配合的滑杆829，摄像头81与第五电动推杆826输出端连接，调节组件83包括竖板831、第一调节板832、第二调节板833、销轴834、调节杆835、调节筒836和第二电机837，竖板831设于第一齿板823一侧壁，竖板831内壁一侧开设有与第一调节板832和第二调节板833滑动配合的开槽，且第二调节板833贯穿至第一调节板832并与其滑动配合，第一调节板832与第二调节板833外壁一侧分别设有第二齿板838和第三齿板839，第二齿板838上开设有供第三齿板839贯穿的孔，第二齿板838和第三齿板839之间啮合配合有第三齿轮840，竖板831一侧设有第三电机841，第三电机841输出端与第三齿轮840固定连接，第一调节板832与第二调节板833内部均设有供销轴834滑动的开槽，销轴834与调节杆835固定连接，且调节杆835通过弹簧在调节筒836内滑动设置，第二电机837设于固定板821上，且第二电机837输出端与调节筒836固定设置；
43.首先根据第一电机753向什么方向转动多少角度来启动第三电机841，他们之间转动的反向可以是正比也可以是反比，转动比例可以是10比1等等(不做限制)，最后实现的效果是，第一电机753向外转动时，此时启动第三电机841是带动第三齿轮840转动，从而带动
第二齿板838向上移动，第三齿板839向下移动，进一步使第一调节板832和第二调节板833之间的开槽增大，启动第二电机837转动，带动调节杆835上的销轴834沿着开槽转动，根据开槽的大小，使得调节杆835在调节筒836内通过弹簧伸缩，开槽越长，则探头摆动幅度越大，反之，第一电机753向内转动时，表明隧道弧形较小，开槽越端，则探头摆动幅度越小，进一步提高了检测精度，由上述可知，销轴834沿着开槽转动带动第一齿板823一侧的限位板827在限位槽828内部往复滑动，进一步带动传动齿轮824往复转动，从而带动第五电动推杆826上的摄像头81以隧道圆心为中心进行摆动拍摄，实现裂缝的全面拍摄检测。
44.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。