專利名稱：鐵路橋梁檢測小車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種橋梁檢測小車，特別適用于鐵路客運專線上的橋梁。屬于一種檢測機(jī)械設(shè)備。
背景技術(shù)：
近幾年國內(nèi)高鐵得到迅速發(fā)展，高鐵線路有60 %是由橋梁組成，所以檢查橋梁是保障列車的安全運行的主要前提。目前橋梁的檢查設(shè)備都是車載式的，檢查車在橋面上運行，檢查方式大體上有兩種，一種是利用支架伸到橋下，再由檢查人員下到橋下進(jìn)行人工檢查；另一種是利用拐臂吊欄將檢查人員送到橋下進(jìn)行檢查。這樣的橋梁檢查設(shè)備存在如下缺點一是工作時占用列車運行線路，檢查作業(yè)時要封閉鐵路線路；二是作業(yè)效率低；三是檢查作業(yè)時需要多組人員配合工作，人工成本高；四是要人工下橋進(jìn)行檢查，人機(jī)配合存在較大的安全隱患；五是人工檢查容易漏檢。在對線路進(jìn)行封線檢查時，由于橋梁檢查車的往返路途的運行，工作位置的確定，人員就位等因素的影響，使得有效檢查時間非常少，列車運行線路又不能封閉太長時間，這樣現(xiàn)有設(shè)備就遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了客運專線橋梁檢查工作的需要。因此發(fā)明一種現(xiàn)場無人操作能實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作監(jiān)控的橋梁檢測小車成為亟待解決的問題。本實用新型的一種檢測小車，在鐵路橋梁欄桿外側(cè)或橋梁下面安裝的專用運行軌道上運行，通過小車上攜帶的檢查儀器完成數(shù)據(jù)采集和自動分析、并經(jīng)過CDMA、GPRS與3G 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)傳送到遠(yuǎn)程控制中心完成檢查工作。該方案具有遠(yuǎn)程控制，作業(yè)效率高(提高十倍)、成本低、不需人員到現(xiàn)場等優(yōu)點。能解決鐵路橋梁檢查與列車正常通行相互干擾的難題，實現(xiàn)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。本實用新型的一種檢測小車，也可以拓展到公路橋梁的檢查。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型克服現(xiàn)有橋梁檢查設(shè)備的缺點，提供一種現(xiàn)場無人操作能實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作監(jiān)控的橋梁檢測小車，使鐵路橋梁檢測工作變得簡單、方便、高效、快捷。本實用新型的技術(shù)解決方案是這樣現(xiàn)實的—種鐵路橋梁檢測小車，在鐵路橋梁欄桿外側(cè)或橋梁下面安裝的專用運行軌道上運行，包括機(jī)架、運行機(jī)構(gòu)、工控機(jī)、升降機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集裝置、俯仰機(jī)構(gòu)、遙控器、局域網(wǎng)控制站、監(jiān)控中心，所述的機(jī)架上安裝有運行機(jī)構(gòu)、工控機(jī)和升降機(jī)構(gòu)，由獨立動力機(jī)驅(qū)動的俯仰機(jī)構(gòu)安裝在升降機(jī)構(gòu)下部的活動端，數(shù)據(jù)采集裝置安裝在俯仰機(jī)構(gòu)上，將采集到的橋梁側(cè)面和底面的檢查數(shù)據(jù)存儲到工控機(jī)，遙控器現(xiàn)場操縱控制檢測小車，局域網(wǎng)控制站是由基于局域網(wǎng)無線路由器實現(xiàn)現(xiàn)場工作和電源遠(yuǎn)程充電控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心通過基于 CDMA、GPRS、G3、3G網(wǎng)絡(luò)操作平臺向檢測車傳遞操作指令并反饋工作狀態(tài)信息實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線移動控制、并將工控機(jī)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；所述的升降機(jī)構(gòu)由升降機(jī)構(gòu)動力機(jī)、聯(lián)軸器、固定支承、固定導(dǎo)筒、絲杠、螺母、滑塊、浮動支承、固定滑塊、升降臂組成，升降機(jī)構(gòu)的動力機(jī)通過聯(lián)軸器與絲杠連接，絲杠上端安裝固定支承、下端安裝浮動支承與螺母形成傳動副，螺母與升降臂連接，升降臂上端安裝滑塊并在固定導(dǎo)筒內(nèi)滑動，下端穿過固定滑塊并在其內(nèi)滑動，浮動支承安裝在升降臂內(nèi)，固定支承固定在固定導(dǎo)筒上，固定滑塊固定在固定導(dǎo)筒內(nèi)；所述的運行機(jī)構(gòu)采用雙水平運行軌道方式，動力機(jī)驅(qū)動垂直滾輪帶動垂直反滾輪沿導(dǎo)軌運行。所述的數(shù)據(jù)采集裝置是指以照相機(jī)、攝影機(jī)及傳感器為主要部件能采集被檢測對象的圖片、視頻、振動頻率、應(yīng)力、位移變化信息的采集裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型的優(yōu)點是顯而易見的，主要表現(xiàn)在1、能實現(xiàn)多種操作方式手動控制、手牽電纜控制、工業(yè)遙控器、局域網(wǎng)控制、遠(yuǎn)程無線控制；2、檢查作業(yè)不用封閉鐵路線路，可隨時進(jìn)行工作；3、結(jié)構(gòu)簡單、自重輕、工作效率高、節(jié)能、環(huán)保；4、操作人員不用現(xiàn)場作業(yè)，避免了橋上、橋下人工分組協(xié)同作業(yè)的現(xiàn)象，排除安全隱患，降低人工成本；5、實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，提高信息傳遞的速度；6、可以推廣應(yīng)用到普通鐵路橋梁及公路橋梁上使用。

本實用新型有附圖2幅，其中圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型升降機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、機(jī)架，2、運行機(jī)構(gòu)，3、工控機(jī)，4、升降機(jī)構(gòu)，5、數(shù)據(jù)采集裝置，6、俯仰機(jī)構(gòu)， 7、遙控器，8、局域網(wǎng)控制站，9、監(jiān)控中心，10、垂直反滾輪，12、升降機(jī)構(gòu)動力機(jī)，13、聯(lián)軸器， 14、固定支承，15、固定導(dǎo)筒，16、絲杠，17、螺母，18、滑塊，19、浮動支承，20、固定滑塊，21、升降臂。
具體實施方式
如圖1、2所示的一種鐵路橋梁檢測小車，在鐵路橋梁欄桿外側(cè)或橋梁下面安裝的專用運行軌道上運行，由機(jī)架1、運行機(jī)構(gòu)2、工控機(jī)3、升降機(jī)構(gòu)4、數(shù)據(jù)采集裝置5、俯仰機(jī)構(gòu)6、遙控器7、局域網(wǎng)控制站8、監(jiān)控中心9組成，運行機(jī)構(gòu)2、工控機(jī)3和升降機(jī)構(gòu)4安裝在機(jī)架1上。如圖1，動力機(jī)驅(qū)動運行機(jī)構(gòu)2在對稱布置的垂直反滾輪10克服小車偏載或擺動引起力矩的共同作用下，實現(xiàn)沿橋梁欄桿外側(cè)或底部安裝的運行軌道前進(jìn)和后退的運動； 如圖2所示，升降機(jī)構(gòu)4由動力機(jī)12、聯(lián)軸器13、固定支承14、固定導(dǎo)筒15、絲杠16、螺母 17、滑塊18、浮動支承19、固定滑塊20、升降臂21等組成，升降機(jī)構(gòu)動力機(jī)12通過聯(lián)軸器 13與絲杠16連接，絲杠16上端安裝固定支承14、下端安裝浮動支承19與螺母17形成傳動副，螺母17與升降臂21連接，升降臂21上端安裝滑塊18并在固定導(dǎo)筒15內(nèi)滑動，下端穿過固定滑塊20并在其內(nèi)滑動，浮動支承19安裝在升降臂21內(nèi)，固定支承14固定在固定導(dǎo)筒15上，固定滑塊20固定在固定導(dǎo)筒15內(nèi)。升降機(jī)構(gòu)動力機(jī)12驅(qū)動升降機(jī)構(gòu)4實現(xiàn)上升與下降的同時升降臂21與固定導(dǎo)筒15相互作用，這樣既實現(xiàn)了上升與下降都能產(chǎn)生驅(qū)動力，又使升降機(jī)構(gòu)具有一定的剛性，克服一定的側(cè)向力；安裝在升降機(jī)構(gòu)4下端的俯仰機(jī)構(gòu)6隨著升降機(jī)構(gòu)4上升與下降，獨立的動力機(jī)驅(qū)動俯仰機(jī)構(gòu)6做向上和向下的擺動；安裝在俯仰機(jī)構(gòu)6上的數(shù)據(jù)采集裝置5隨著做向上和向下的擺動，通過運行機(jī)構(gòu)2、升降機(jī)構(gòu) 4、俯仰機(jī)構(gòu)6的單獨運動或組合運動，帶動數(shù)據(jù)采集裝置5即可實現(xiàn)對客運專線橋梁單側(cè)梁體側(cè)面和底面進(jìn)行全面檢查；操作過程可以是直接手動操作或使用遙控器7現(xiàn)場進(jìn)行遙控操作、局域網(wǎng)控制站8由基于局域網(wǎng)無線路由器等(不限于此)實現(xiàn)現(xiàn)場工作和電源遠(yuǎn)程充電控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控中心9通過基于如CDMA、GPRS、G3或3G等(不限于此)網(wǎng)絡(luò)操作平臺向檢測車傳遞操作指令并反饋工作狀態(tài)信息，實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線移動控制。檢查過程是通過數(shù)據(jù)采集裝置5采集橋梁側(cè)面和底面的檢查數(shù)據(jù)，存儲到工控機(jī)，這時可以將工控機(jī)3中的電子盤或存儲卡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存到其它存儲設(shè)備或拿到監(jiān)控中心9對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，判斷出橋梁的病害。也可以通過CDMA、GPRS、G3或3G等(不限于此)網(wǎng)絡(luò)操作平臺將檢查數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸?shù)奖O(jiān)控中心9實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動分析，判斷出橋梁的病害。如采用局域網(wǎng)控制站8進(jìn)行局域網(wǎng)內(nèi)操作，檢查數(shù)據(jù)可以不傳到監(jiān)控中心9，在局域網(wǎng)控制站8內(nèi)就可以直接對病害進(jìn)行分析。這樣客運專線橋梁檢測小車就實現(xiàn)了對客運專線橋梁的自動檢查和病害分析的過程。運行機(jī)構(gòu)2可以采用一種常規(guī)的運行機(jī)構(gòu)即可，如電動葫蘆的運行機(jī)構(gòu)等。本客運專線橋梁檢測小車包括手動控制、手牽電纜控制、工業(yè)遙控器、局域網(wǎng)控制、遠(yuǎn)程無線控制等操作方式。數(shù)據(jù)采集裝置5是指以照相機(jī)或攝影機(jī)及各種傳感器為主要部件能采集被檢測對象的圖片、視頻、振動頻率、應(yīng)力、位移變化等信息的采集裝置。動力機(jī)是指各機(jī)構(gòu)的動力來源，包括電動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)或內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換為電能再用電動機(jī)將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，與動力機(jī)配置的聯(lián)軸器和減速器也隨之更換或取消。鐵路橋梁檢測小車還可以應(yīng)用到普通鐵路橋梁及公路橋梁上使用。
權(quán)利要求1.一種鐵路橋梁檢測小車，在鐵路橋梁欄桿外側(cè)或下面安裝的專用運行軌道上運行， 包括機(jī)架(1)、運行機(jī)構(gòu)O)、工控機(jī)(3)、升降機(jī)構(gòu)G)、數(shù)據(jù)采集裝置(5)、俯仰機(jī)構(gòu)(6)、 遙控器(7)、局域網(wǎng)控制站(8)、監(jiān)控中心(9)，其特征在于所述的機(jī)架(1)上安裝有運行機(jī)構(gòu)⑵、工控機(jī)⑶和升降機(jī)構(gòu)⑷，由獨立動力機(jī)驅(qū)動的俯仰機(jī)構(gòu)(6)安裝在升降機(jī)構(gòu)⑷ 下部的活動端，數(shù)據(jù)采集裝置( 安裝在俯仰機(jī)構(gòu)(6)上，將采集到的橋梁側(cè)面和底面的檢查數(shù)據(jù)存儲到工控機(jī)(3)，遙控器(7)現(xiàn)場操縱控制檢測小車，局域網(wǎng)控制站(8)是由基于局域網(wǎng)無線路由器實現(xiàn)現(xiàn)場工作和電源遠(yuǎn)程充電控制，遠(yuǎn)程監(jiān)控中心(9)通過基于CDMA、 GPRS、G3、3G網(wǎng)絡(luò)操作平臺向檢測車傳遞操作指令并反饋工作狀態(tài)信息實現(xiàn)遠(yuǎn)程無線移動控制、并將工控機(jī)中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸；所述的升降機(jī)構(gòu)由升降機(jī)構(gòu)動力機(jī)(12)、聯(lián)軸器(13)、固定支承(14)、固定導(dǎo)筒(15)、絲杠(16)、螺母(17)、滑塊(18)、浮動支承(19)、固定滑塊(20)、升降臂組成，升降機(jī)構(gòu)動力機(jī)(12)通過聯(lián)軸器(1 與絲杠(16)連接，絲杠(16)上端安裝固定支承(14)、下端安裝浮動支承(19)與螺母(17)形成傳動副，螺母(17)與升降臂連接，升降臂上端安裝滑塊(18)并在固定導(dǎo)筒(1 內(nèi)滑動，下端穿過固定滑塊OO)并在其內(nèi)滑動，浮動支承(19)安裝在升降臂內(nèi)，固定支承(14)固定在固定導(dǎo)筒(15)上，固定滑塊OO)固定在固定導(dǎo)筒(15) 內(nèi)；運行機(jī)構(gòu)( 采用雙水平運行軌道方式，動力機(jī)驅(qū)動垂直滾輪帶動垂直反滾輪(10)沿導(dǎo)軌運行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路橋梁檢測小車，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集裝置(5)是指以照相機(jī)、攝影機(jī)及傳感器為主要部件能采集被檢測對象的圖片、視頻、振動頻率、應(yīng)力、 位移變化信息的采集裝置。
專利摘要一種鐵路橋梁檢測小車，包括機(jī)架、運行機(jī)構(gòu)、工控機(jī)、升降機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集裝置、俯仰機(jī)構(gòu)、遙控器、局域網(wǎng)控制站、監(jiān)控中心。動力機(jī)驅(qū)動運行機(jī)構(gòu)實現(xiàn)沿橋梁欄桿安裝的軌道前進(jìn)和后退，動力機(jī)驅(qū)動升降機(jī)構(gòu)實現(xiàn)上升和下降，安裝在升降機(jī)構(gòu)下端的俯仰機(jī)構(gòu)由動力機(jī)驅(qū)動上、下擺動。安裝在俯仰機(jī)構(gòu)上的數(shù)據(jù)采集裝置通過運行機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)、俯仰機(jī)構(gòu)的復(fù)合運動，實現(xiàn)對橋梁進(jìn)行全面檢查并將檢查數(shù)據(jù)存儲到工控機(jī)，其數(shù)據(jù)可以轉(zhuǎn)存到其它存儲設(shè)備或通過遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實現(xiàn)對橋梁自動監(jiān)控和病害的自動分析。本實用新型能實現(xiàn)多種操作方式，檢查作業(yè)不用封閉鐵路線路、結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高，還可以推廣應(yīng)用到普通鐵路橋梁及公路橋梁上。
文檔編號B61K9/08GK202063163SQ20102063446
公開日2011年12月7日 申請日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
發(fā)明者吳剛, 周庚, 周永剛, 孫秀軍, 徐麗華, 李會勤, 李新, 覃銘澤 申請人:大連華銳股份有限公司, 大連華銳重工起重機(jī)有限公司