用于橋梁拉索缺陷檢測的防偏可調(diào)式爬升裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于橋梁拉索缺陷檢測的裝置，具體涉及一種用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置，屬于機器人技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]斜拉橋是近四十年來興起的新型橋梁，由于其具有較大的跨度和良好的經(jīng)濟性能，在世界各國得到了廣泛的應(yīng)用。拉索是斜拉橋的主要結(jié)構(gòu)件之一，拉索的質(zhì)量問題關(guān)系到整個斜拉橋的使用壽命和橋梁的安全性能。拉索缺陷檢測機器人是能夠自動沿拉索爬行，并且停留在拉索的任意位置對拉索的表面和內(nèi)部缺陷進行檢測的智能機械裝置。安全可靠且具有穩(wěn)定爬升能力的爬升裝置是橋梁拉索缺陷檢測機器人的基礎(chǔ)，現(xiàn)有的拉索爬升機構(gòu)存在以下技術(shù)的不足:
[0003]目前有四輪式、六輪式爬升行走裝置，在爬升過程中的可靠性和穩(wěn)定性較差，四輪式爬升在高空時，容易出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，卡死在拉索上，雖然采用了防偏輪，但是當機器人偏轉(zhuǎn)之后，造成機器人的驅(qū)動力矩不足。六輪式雖然穩(wěn)定稍好，但是采用三電機驅(qū)動，由于三電機很難做到同步，爬升裝置經(jīng)常出現(xiàn)螺旋運動，甚至卡死在拉索上，無法進行可靠檢測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種橋梁拉索缺陷檢測的十二輪式爬升裝置，該爬升裝置能夠穩(wěn)定可靠的停在拉索任意位置并進行檢測，該裝置帶有防偏機構(gòu)，結(jié)構(gòu)輕巧、爬升穩(wěn)定、爬升能力強、自動可調(diào)，能夠適用不同直徑的拉索進行檢測工作，并且持續(xù)作業(yè)能力強。
[0005]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種十二輪式拉索自動爬升裝置，并且選擇輕量化的材料來制造爬升機構(gòu)的零部件。本裝置包括本體框架、可調(diào)壓緊組件、防偏組件、重力勢能消耗組件、驅(qū)動制動組件。
[0006]所述本體框架為長方體，由固定架和可調(diào)架組成，四個V型車輪呈上下兩組分布在拉索的兩側(cè)，其中一組是固定的，一組是可調(diào)的，本體框架采用螺栓連接。
[0007]所述可調(diào)壓緊組件包括可調(diào)框架、滑動塊、調(diào)節(jié)螺桿、壓縮彈簧、調(diào)整螺母，滑動塊安裝在可調(diào)框架的滑動槽內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿安裝在滑動塊上，壓縮彈簧套在調(diào)節(jié)螺桿上，調(diào)節(jié)調(diào)整螺母可以任意調(diào)節(jié)壓縮彈簧的壓縮量，從而保證了爬升不同直徑拉索所需要的彈簧壓緊力，遇到障礙時，壓縮彈簧可以進行一定的壓縮，使得爬升裝置具有較強的越障能力。
[0008]所述防偏組件，包括防偏桿、防偏架、防偏輪、拉伸彈簧。防偏架通過螺釘連接在本體長方體框架上，防偏輪連在防偏桿上，通過調(diào)節(jié)安裝在在防偏桿和防偏架之間的拉伸彈簧，保證防偏輪在拉索直徑變化的情況下能與拉索表面貼合，并能提供防止爬升機構(gòu)偏轉(zhuǎn)所需的抱緊力。
[0009]所述重力勢能消耗組件，包括單向離合器，曲柄，連桿、氣缸。單向離合器連接在制動軸上，曲柄與連桿通過銷連接，連桿連接氣缸桿。相當于一個曲柄滑塊機構(gòu)，在爬升的時候，由于單向離合器的單向功能，曲柄滑塊機構(gòu)是不運動的。當爬升裝置下落時，單向離合器轉(zhuǎn)動，曲柄滑塊機構(gòu)運動，氣缸來回壓縮空氣做功消耗爬升機構(gòu)下降時候的重力勢能。
[0010]所述動力制動組件，包括直流電機、錐齒輪對、電磁制動器。直流電機安裝在本體框架上，通過錐齒輪對把驅(qū)動力傳遞到驅(qū)動輪上，電磁制動器安裝本體框架上，可以使爬升機構(gòu)停留在拉索上任意位置并進行檢測。
[0011]由于采用上述機構(gòu)，本發(fā)明所采用的十二輪式爬升裝置與現(xiàn)有的輪式爬升裝置相t匕，具有提高了爬升裝置的穩(wěn)定性和可靠性，并且可以自動適用不同拉索直徑的爬升，實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，同時高空的持續(xù)作業(yè)能力強等以下好的效果。
[0012]1、本爬升裝置采用十二輪式，每個輪子都由彈簧提供的壓緊力使之壓緊在拉索上，而且采用了對稱式分布，大大地提高了爬升裝置的穩(wěn)定性和可靠性，并且提高了爬升機構(gòu)的負載能力。
[0013]2、爬升裝置上安裝了電磁制動器，可以使爬升機構(gòu)可以停留在拉索上任意位置，并對拉索進行檢測。同時本爬升裝置采用單電機驅(qū)動，避免了驅(qū)動不同步的問題；同時，動力傳遞只采用一對錐齒輪，傳遞效率高、省電。
[0014]3、可調(diào)壓緊裝置是靠滑動塊在滑動槽里面滑動和可調(diào)角度的防偏裝置來適應(yīng)不同直徑的拉索，并且可以實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。
[0015]4、爬升裝置的回收方式，利用氣缸壓縮空氣做功來消耗爬升裝置下降的重力勢能并進行制動，這樣可以關(guān)閉電機，由于爬升裝置的可以利用自身的重力勢能進行回收，不但節(jié)約了電能，而且提高了爬升裝置的高空持續(xù)作業(yè)能力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述爬升裝置爬升拉索時的俯視圖；
[0017]圖2為本發(fā)明所述爬升裝置爬升拉索時的左視圖。
【具體實施方式】
[0018]一種用于橋梁拉索缺陷檢測的防偏可調(diào)式爬升裝置，如圖1、圖2所示，包括本體框架、可調(diào)壓緊組件、防偏組件、重力勢能消耗組件、驅(qū)動制動組件。
[0019]所述本體框架為長方體(如圖1)，由固定架I和可調(diào)架11通過螺栓連接組成，四個V型車輪4 (圖1)呈上下兩組分布在拉索的兩側(cè)，其中一組是固定的，一組是可調(diào)的，防偏輪5在拉伸彈簧18的作用下(圖2)貼合在拉索9上。
[0020]所述可調(diào)壓緊組件(如圖2)包括可調(diào)框架11 (圖1)、滑動塊12、調(diào)節(jié)螺桿13、壓縮彈簧14、調(diào)整螺母15，滑動塊12安裝在可調(diào)框架的滑動槽內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿13安裝在滑動塊12上，壓縮彈簧14套在調(diào)節(jié)螺桿13上，調(diào)整螺母15可以在調(diào)節(jié)螺桿13上任意調(diào)節(jié)壓縮彈簧14的壓緊量，通過滑動塊12給V型輪4 (圖1)添加一定的預壓力，以適用不同直徑拉索的檢測。
[0021]所述可調(diào)防偏裝置(如圖2)，包括防偏桿3、防偏架10、防偏輪5、拉伸彈簧18。防偏架10通過螺釘連接在本體長方體框架上，防偏桿3與防偏架10用銷釘連接，防偏裝置的角度可以在一定范圍內(nèi)可調(diào)以適應(yīng)不同的拉索直徑。防偏輪5安裝在防偏桿3上，調(diào)節(jié)連接在防偏桿3和防偏架10之間的拉伸彈簧18，可以提供防偏裝置的抱緊力。根據(jù)不同的拉索直徑，再選擇合適的拉伸彈簧18，調(diào)節(jié)拉簧17上的螺母，獲得合適的抱緊力，防止爬升裝置在爬升過程中出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)。
[0022]所述重力勢能消耗裝置(如圖1)，包括單向離合器7，曲柄8，連桿、氣缸6。單向離合器7連接在制動軸上，曲柄8與連桿通過銷連接，連桿連接氣缸桿。爬升裝置在下降回收的時候，單向離合器轉(zhuǎn)動，帶動氣缸壓縮空氣做功。
[0023]所述動力制動裝置，包括直流電機16 (圖2)、錐齒輪對19、電磁制動器2。直流電機16和電磁制動器2安裝在本體框架上，通過錐齒輪對19把驅(qū)動力傳遞到驅(qū)動輪上，通過控制電磁制動器2，可以使機器人停留在拉索上任意位置。
【主權(quán)項】
1.一種用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置，包括本體框架、可調(diào)壓緊組件、可調(diào)防偏組件、重力勢能消耗組件、驅(qū)動制動組件。所述本體框架為長方體，由固定架和可調(diào)架組成，四個V型車輪呈上下兩組分布在拉索的兩側(cè)，其中一組是固定的，一組是可調(diào)的，本體框架采用螺栓連接；所述可調(diào)壓緊組件包括可調(diào)框架、滑動塊、調(diào)節(jié)螺桿、壓縮彈簧、調(diào)整螺母，滑動塊安裝在可調(diào)框架的滑動槽內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿安裝在滑動塊上；所述防偏組件，包括防偏桿、防偏架、防偏輪、拉伸彈簧，防偏架通過螺釘連接在本體長方體框架上，防偏桿與防偏架用銷釘連接，防偏輪連在防偏桿上；所述重力勢能消耗組件，包括單向離合器，曲柄，連桿、氣缸，單向離合器連接在制動軸上，曲柄與連桿通過銷連接，連桿連接氣缸桿。所述動力制動組件，包括直流電機、錐齒輪對、電磁制動器。直流電機和電磁制動器安裝在本體框架上，直流電機通過錐齒輪對把驅(qū)動力傳遞到驅(qū)動輪上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置，其特征在于:為保證爬升裝置可以適應(yīng)不同拉索直徑的爬升，爬升裝置的一組車輪是滑動可調(diào)的，在壓縮彈簧的作用下，車輪不但可適應(yīng)不同直徑的拉索并緊貼拉索表面，而且可保證爬升裝置在爬升時所需的預壓力。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置，其特征在于:為了保證爬升裝置的爬升穩(wěn)定性，在爬升裝置主體框架的上下兩側(cè)各安裝了四組防偏組件，防偏桿的角度可以在一定范圍內(nèi)可調(diào)以適應(yīng)不同的拉索直徑，調(diào)節(jié)防偏組件的拉伸拉簧，可使防偏輪緊貼拉索表面，防止爬升過程中產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置，其特征在于:為保證爬升裝置驅(qū)動的穩(wěn)定性，采用單電機驅(qū)動。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置，其特征在于:為保證爬升裝置可以停留在拉索的任意位置進行檢測，爬升裝置配置了24V得電制動的電磁制動器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置，其特征在于:因為拉索檢測屬于高空作業(yè)，為了節(jié)電，爬升裝置在下降時關(guān)閉電機，靠裝置自身重力進行回收，因此通過氣缸壓縮空氣做功來消耗爬升裝置下降時的動能，以保證爬升裝置的平穩(wěn)回收。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調(diào)式爬升裝置,包括本體框架、可調(diào)壓緊組件、可調(diào)防偏組件、重力勢能消耗組件、驅(qū)動制動組件；本體框架為長方體，由固定架和可調(diào)架組成，采用螺栓連接；可調(diào)壓緊組件包括可調(diào)框架、滑動塊、調(diào)節(jié)螺桿、壓縮彈簧、壓緊螺母；可調(diào)防偏組件包括防偏桿、防偏架、防偏輪、拉伸彈簧、拉簧；重力勢能消耗組件包括單向離合器，曲柄，連桿、氣缸；驅(qū)動制動組件包括直流電機、錐齒輪對、電磁制動器。本發(fā)明所述的爬升裝置能夠沿橋梁拉索爬升并進行缺陷檢測，可以適應(yīng)不同直徑的橋梁拉索并帶有防偏功能，能為橋梁檢修提供精確的拉索質(zhì)量和缺陷信息，從而保證橋梁的安全運行，可創(chuàng)造較大的社會經(jīng)濟效益。
【IPC分類】E01D22/00, E01D19/10
【公開號】CN104894957
【申請?zhí)枴緾N201410074596
【發(fā)明人】余劍武, 張申林, 羅嗣春, 黃帥, 張漢衛(wèi)
【申請人】長沙大方精密機電有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年3月3日