用于橋梁拉索缺陷檢測的防偏可調式爬升裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發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式爬升裝置，屬于機器人技術領域。
【背景技術】
[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濟性能，在世界各國得到了廣泛的應用。拉索是斜拉橋的主要結構件之一，拉索的質量問題關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部缺陷進行檢測的智能機械裝置。安全可靠且具有穩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，現有的拉索爬升機構存在以下技術的不足:
[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定性較差，四輪式爬升在高空時，容易出現跑偏現象，卡死在拉索上，雖然采用了防偏輪，但是當機器人偏轉之后，造成機器人的驅動力矩不足。六輪式雖然穩定稍好，但是采用三電機驅動，由于三電機很難做到同步，爬升裝置經常出現螺旋運動，甚至卡死在拉索上，無法進行可靠檢測。
【發明內容】
[0004]本發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，結構輕巧、爬升穩定、爬升能力強、自動可調，能夠適用不同直徑的拉索進行檢測工作，并且持續作業能力強。
[0005]解決上述技術問題的技術方案是: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的零部件。本裝置包括本體框架、可調壓緊組件、防偏組件、重力勢能消耗組件、驅動制動組件。
[0006]所述本體框架為長方體，由固定架和可調架組成，四個V型車輪呈上下兩組分布在拉索的兩側，其中一組是固定的，一組是可調的，本體框架采用螺栓連接。
[0007]所述可調壓緊組件包括可調框架、滑動塊、調節螺桿、壓縮彈簧、調整螺母，滑動塊安裝在可調框架的滑動槽內，調節螺桿安裝在滑動塊上，壓縮彈簧套在調節螺桿上，調節調整螺母可以任意調節壓縮彈簧的壓縮量，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，通過調節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偏轉所需的抱緊力。
[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，在爬升的時候，由于單向離合器的單向功能，曲柄滑塊機構是不運動的。當爬升裝置下落時，單向離合器轉動，曲柄滑塊機構運動，氣缸來回壓縮空氣做功消耗爬升機構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，通過錐齒輪對把驅動力傳遞到驅動輪上，電磁制動器安裝本體框架上，可以使爬升機構停留在拉索上任意位置并進行檢測。
[0011]由于采用上述機構，本發明所采用的十二輪式爬升裝置與現有的輪式爬升裝置相t匕，具有提高了爬升裝置的穩定性和可靠性，并且可以自動適用不同拉索直徑的爬升，實現無級調節，同時高空的持續作業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定性和可靠性，并且提高了爬升機構的負載能力。
[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動，避免了驅動不同步的問題；同時，動力傳遞只采用一對錐齒輪，傳遞效率高、省電。
[0014]3、可調壓緊裝置是靠滑動塊在滑動槽里面滑動和可調角度的防偏裝置來適應不同直徑的拉索，并且可以實現無級調節。
[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，不但節約了電能，而且提高了爬升裝置的高空持續作業能力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明所述爬升裝置爬升拉索時的俯視圖；
[0017]圖2為本發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式爬升裝置，如圖1、圖2所示，包括本體框架、可調壓緊組件、防偏組件、重力勢能消耗組件、驅動制動組件。
[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，其中一組是固定的，一組是可調的，防偏輪5在拉伸彈簧18的作用下(圖2)貼合在拉索9上。
[0020]所述可調壓緊組件(如圖2)包括可調框架11 (圖1)、滑動塊12、調節螺桿13、壓縮彈簧14、調整螺母15，滑動塊12安裝在可調框架的滑動槽內，調節螺桿13安裝在滑動塊12上，壓縮彈簧14套在調節螺桿13上，調整螺母15可以在調節螺桿13上任意調節壓縮彈簧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可調以適應不同的拉索直徑。防偏輪5安裝在防偏桿3上，調節連接在防偏桿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。根據不同的拉索直徑，再選擇合適的拉伸彈簧18，調節拉簧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偏轉。
[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把驅動力傳遞到驅動輪上，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。
【主權項】
1.一種用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調式爬升裝置，包括本體框架、可調壓緊組件、可調防偏組件、重力勢能消耗組件、驅動制動組件。所述本體框架為長方體，由固定架和可調架組成，四個V型車輪呈上下兩組分布在拉索的兩側，其中一組是固定的，一組是可調的，本體框架采用螺栓連接；所述可調壓緊組件包括可調框架、滑動塊、調節螺桿、壓縮彈簧、調整螺母，滑動塊安裝在可調框架的滑動槽內，調節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動力傳遞到驅動輪上。2.根據權利要求1所述的用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調式爬升裝置，其特征在于:為保證爬升裝置可以適應不同拉索直徑的爬升，爬升裝置的一組車輪是滑動可調的，在壓縮彈簧的作用下，車輪不但可適應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.根據權利要求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式爬升裝置，其特征在于:為了保證爬升裝置的爬升穩定性，在爬升裝置主體框架的上下兩側各安裝了四組防偏組件，防偏桿的角度可以在一定范圍內可調以適應不同的拉索直徑，調節防偏組件的拉伸拉簧，可使防偏輪緊貼拉索表面，防止爬升過程中產生偏轉。4.根據權利要求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式爬升裝置，其特征在于:為保證爬升裝置驅動的穩定性，采用單電機驅動。5.根據權利要求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.根據權利要求1所述的用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調式爬升裝置，其特征在于:因為拉索檢測屬于高空作業，為了節電，爬升裝置在下降時關閉電機，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回收。
【專利摘要】本發明涉及一種用于橋梁拉索缺陷檢測的帶防偏功能的可調式爬升裝置,包括本體框架、可調壓緊組件、可調防偏組件、重力勢能消耗組件、驅動制動組件；本體框架為長方體，由固定架和可調架組成，采用螺栓連接；可調壓緊組件包括可調框架、滑動塊、調節螺桿、壓縮彈簧、壓緊螺母；可調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；驅動制動組件包括直流電機、錐齒輪對、電磁制動器。本發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量和缺陷信息，從而保證橋梁的安全運行，可創造較大的社會經濟效益。
【IPC分類】E01D22/00, E01D19/10
【公開號】CN104894957
【申請號】CN201410074596
【發明人】余劍武, 張申林, 羅嗣春, 黃帥, 張漢衛
【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