一種隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于隧道施工領(lǐng)域，具體涉及一種隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隧道施工屬于隱蔽性工程，設(shè)計(jì)施工中的不可預(yù)見(jiàn)性較其他工程大，為避免施工過(guò)程中掌子面前方發(fā)生涌水、瓦斯突出、巖爆、大變形等地質(zhì)災(zāi)害，保證施工的安全和順利進(jìn)行，在隧道開(kāi)挖前，有必要對(duì)掌子面前方的圍巖做出超前預(yù)報(bào)。掌子面超前預(yù)報(bào)的方法多種多樣，其中最常用的方法就是利用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行地質(zhì)預(yù)報(bào)。
[0003]目前通過(guò)地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行隧道掌子面超前預(yù)報(bào)時(shí)基本上使用兩種方法:(I):人力測(cè)量，即兩個(gè)人抬著雷達(dá)天線(xiàn)貼著掌子面移動(dòng)；(II):剛性測(cè)量，即將雷達(dá)天線(xiàn)通過(guò)支架固定在車(chē)架上貼著掌子面移動(dòng)。
[0004]實(shí)踐表明:
[0005]方法⑴有如下缺點(diǎn):人力測(cè)量有以下幾個(gè)缺點(diǎn):
[0006]①雷達(dá)天線(xiàn)與掌子面接觸不穩(wěn)定、雷達(dá)天線(xiàn)曲線(xiàn)前進(jìn)和雷達(dá)天線(xiàn)傾斜前進(jìn)等問(wèn)題；②當(dāng)需要量測(cè)的掌子面高度較高時(shí)，人力測(cè)量將顯得十分困難；③人員在掌子面前面停留太久，不安全。④反復(fù)測(cè)量時(shí)，人力測(cè)量易于勞累；
[0007]方法(II)有如下缺點(diǎn):由于掌子面凹凸不平，傳統(tǒng)的在測(cè)量車(chē)上支撐雷達(dá)天線(xiàn)的支架沒(méi)有采用自適應(yīng)系統(tǒng)，因此極易在掌子面凸起位置發(fā)生卡死不動(dòng)的現(xiàn)象。又由于測(cè)量車(chē)在測(cè)量過(guò)程中與掌子面的距離極易發(fā)生變化，也可能導(dǎo)致雷達(dá)天線(xiàn)在掌子面上發(fā)生卡死或接觸不緊密的現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本實(shí)用新型提供了一種隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)位裝置，此裝置巧妙地利用液壓油缸的穩(wěn)壓原理自動(dòng)調(diào)節(jié)雷達(dá)天線(xiàn)與隧道掌子面的壓力，使其不因掌子面表面的凹凸不平或測(cè)量車(chē)與掌子面距離的變化而發(fā)生變化。
[0009]為達(dá)到上述效果，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為:
[0010]一種隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)位裝置，包括依次與雷達(dá)天線(xiàn)連接的穩(wěn)壓?jiǎn)卧?、旋轉(zhuǎn)單元和橫向移動(dòng)單元，穩(wěn)壓?jiǎn)卧刂评走_(dá)天線(xiàn)與待測(cè)掌子面之間的壓力保持恒定，旋轉(zhuǎn)單元控制穩(wěn)壓?jiǎn)卧c雷達(dá)天線(xiàn)一起進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，橫向移動(dòng)單元控制旋轉(zhuǎn)單元、穩(wěn)壓?jiǎn)卧c雷達(dá)天線(xiàn)一起進(jìn)行橫向的來(lái)回移動(dòng)。
[0011]具體的，所述的穩(wěn)壓?jiǎn)卧ǚ€(wěn)壓油缸，穩(wěn)壓油缸包括液壓油缸、進(jìn)油管、出油管和安裝在進(jìn)油管上的限壓閥，進(jìn)油管與液壓油缸的非活塞桿端連通，出油管與液壓油缸的活塞桿端連通，且進(jìn)油管與出油管在液壓油缸外連通，限壓閥設(shè)置在進(jìn)油管未與出油管連通的管路上；
[0012]穩(wěn)壓油缸的活塞端與雷達(dá)天線(xiàn)固定連接，當(dāng)通過(guò)橫向移動(dòng)單元和旋轉(zhuǎn)單元調(diào)整好雷達(dá)天線(xiàn)與待測(cè)掌子面之間的位置后，通過(guò)穩(wěn)壓油缸自動(dòng)調(diào)節(jié)雷達(dá)天線(xiàn)與待測(cè)掌子面之間的位置。
[0013]更具體的，所述的旋轉(zhuǎn)單元包括機(jī)械手掌，機(jī)械手掌為相隔離的雙層圓盤(pán)結(jié)構(gòu)，在機(jī)械手掌的雙層結(jié)構(gòu)的分隔處同軸設(shè)置第一滾動(dòng)軸承，在機(jī)械手掌的一端同軸固設(shè)旋轉(zhuǎn)軸，在機(jī)械手掌的另一端同軸固設(shè)穩(wěn)壓油缸，穩(wěn)壓油缸的活塞桿與雷達(dá)天線(xiàn)固接；
[0014]旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)械手掌、穩(wěn)壓油缸和雷達(dá)天線(xiàn)共同旋轉(zhuǎn)。
[0015]再具體的，在機(jī)械手掌上與旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)同軸固設(shè)固定軸，所述的固定軸包括固定外軸和固定內(nèi)軸，固定外軸同軸固設(shè)在機(jī)械手掌上，固定內(nèi)軸可在固定外軸內(nèi)沿軸向來(lái)回移動(dòng)，且固定內(nèi)軸的端部與雷達(dá)天線(xiàn)固定連接。
[0016]優(yōu)選的，所述的穩(wěn)壓油缸有兩個(gè)，兩個(gè)穩(wěn)壓油缸以固定軸為對(duì)稱(chēng)線(xiàn)設(shè)置在機(jī)械手掌上。
[0017]進(jìn)一步的，其特征在于，所述的橫向移動(dòng)單元包括安裝架、第一撐臂、第二撐臂、第三撐臂和蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)，第一撐臂、第二撐臂和第三撐臂由安裝架的一端依次并列垂直設(shè)置，第一撐臂、第二撐臂和第三撐臂分別與安裝架活動(dòng)式連接；
[0018]第一撐臂用于支撐蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的蝸輪，第二撐臂用于支撐蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的蝸桿與旋轉(zhuǎn)軸的連接點(diǎn)，第三撐臂用于支撐機(jī)械手掌。
[0019]更進(jìn)一步的，所述的蝸桿與旋轉(zhuǎn)軸的連接點(diǎn)為半滾動(dòng)軸承，旋轉(zhuǎn)軸安裝在半滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)端，蝸桿安裝在半滾動(dòng)軸承的固定端。
[0020]另外，所述的第二撐臂通過(guò)限位構(gòu)件與安裝架活動(dòng)式連接，所述的限位構(gòu)件包括電磁鐵、銜鐵和齒槽，電磁鐵和銜鐵設(shè)置在第二撐臂上，齒槽沿安裝架的長(zhǎng)度方向設(shè)置在第一撐臂和第二撐臂間；
[0021]通電時(shí)，銜鐵被電磁鐵吸附移出齒槽，第二撐臂在安裝架上移動(dòng)；斷電時(shí)，銜鐵脫離電磁鐵的吸附卡在齒槽內(nèi)，限制第二撐臂在安裝架上的移動(dòng)。
[0022]同時(shí)，所述的安裝架為橫向的條狀架體，在安裝架的端部垂直設(shè)置輔助三角架，第一撐臂通過(guò)高剛度彈簧與輔助三角架連接，且在齒槽的靠近第一撐臂的端部設(shè)置卡位塊，第一撐臂、高剛度彈簧、安裝架和卡位塊組成高剛度緩沖結(jié)構(gòu)。
[0023]且，還包括升降移動(dòng)單元，所述的升降移動(dòng)單元包括升降架和移動(dòng)底盤(pán)，安裝架設(shè)置在升降架的頂端，升降架安裝在移動(dòng)底盤(pán)上，升降架在豎向進(jìn)行安裝架位置的調(diào)節(jié)，移動(dòng)底盤(pán)帶動(dòng)升降架和安裝架一起進(jìn)行水平的移動(dòng)。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0025](I)本實(shí)用新型的隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)智能調(diào)位裝置通過(guò)自適應(yīng)部分和運(yùn)動(dòng)部分的設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了該裝置在隧道測(cè)量中的大范圍的移動(dòng)和精細(xì)位置的調(diào)節(jié)，尤其是自適應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)設(shè)置可以自動(dòng)地調(diào)節(jié)雷達(dá)天線(xiàn)與掌子面之間的壓力，保證了雷達(dá)天線(xiàn)與掌子面的良好接觸；
[0026](2)本實(shí)用新型的自適應(yīng)部分主要通過(guò)依次與雷達(dá)天線(xiàn)連接的穩(wěn)壓油缸、旋轉(zhuǎn)單元和橫向移動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)雷達(dá)天線(xiàn)多方位的調(diào)節(jié)需求，不僅能調(diào)整雷達(dá)天線(xiàn)的前進(jìn)方向，同時(shí)也保證了雷達(dá)天線(xiàn)測(cè)量過(guò)程中的直線(xiàn)行進(jìn)；
[0027](3)本實(shí)用新型裝置的運(yùn)動(dòng)部分可以進(jìn)行橫向和縱向的移動(dòng)，可根據(jù)不同的掌子面高度調(diào)節(jié)相應(yīng)的測(cè)量高度，解決了人力測(cè)量的掌子面高度太大時(shí)，難以觸及的問(wèn)題；可持續(xù)工作，續(xù)航能力強(qiáng)；工作人員無(wú)需接近掌子面工作，保證了工作人員的安全。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)智能調(diào)位裝置主視圖；
[0029]圖2是本實(shí)用新型的隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)位裝置的穩(wěn)壓油缸的自動(dòng)伸縮穩(wěn)壓原理圖，圖中1-推桿、I1-活塞、II1-缸體、IV-限壓閥，箭頭表示液壓油的進(jìn)出方向，A、B、C、D和E分別表示不同段的油路；
[0030]圖3是本實(shí)用新型的隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)位裝置的固定軸內(nèi)軸的結(jié)構(gòu)不意圖，圖中A為主視圖、B為俯視圖、C為左視圖；
[0031]圖4為本實(shí)用新型的隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)雷達(dá)天線(xiàn)自適應(yīng)調(diào)位裝置的固定軸外軸的結(jié)構(gòu)不意圖，圖中A為主視圖、B為俯視圖、C為左視圖；
[0032]圖5是圖1的右視圖；
[0033]圖6是圖1中自適應(yīng)部分A-A截面剖面圖；
[0034]圖7是圖1中自適應(yīng)部分B-B截面剖面圖；
[0035]圖中各標(biāo)號(hào)表示:1_壓力傳感器、2-固定內(nèi)軸、201-卡塊、202-卡條、3-固定外軸、301-卡槽、4-穩(wěn)壓油缸、5-第一滾動(dòng)軸承、6-機(jī)械手掌、7-旋轉(zhuǎn)軸、8-第一主動(dòng)齒輪、9-第一傳動(dòng)齒輪、10-旋轉(zhuǎn)電機(jī)、11-半滾動(dòng)軸承、12-蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、13-推動(dòng)電機(jī)、14-第一撐臂、15-高剛度彈簧、16-電磁鐵、17-銜鐵、18-齒槽、19-紅外接收器、20-安裝架、21-卡位塊、22-升降機(jī)液壓油缸、23-第四撐臂、24-第二滾動(dòng)軸承、25-行走輪、26-第二傳動(dòng)齒