桥梁检测装置论文和设计-刘兴国

全文摘要

本发明涉及桥梁检测装置，有效的解决了现有检测装置晃动严重、危险性高、检测效率低下、不具备防止倾翻功能、转向不便的问题；其解决的技术方案是包括底板，底板上接触连接有承重板，底板上固定连接有变向齿圈，变向齿圈内啮合有变向行星轮，行星轮旁啮合有变向太阳轮，变向太阳轮和变向伺服电机相连，承重板上转动连接有转动齿圈，转动齿圈内啮合有转动齿轮，转动齿轮和固定连接在承重板上的转动伺服电机相连，转动齿圈上固定连接有转盘，转盘上转动连接有液压伸缩臂，液压伸缩臂前端转动连接有可吸附在桥梁底面的平台，承重板两侧均固定连接有两个液压支腿；本发明操作简便，智能化自动化程度高，提高了检测的工作效率，实用性强。

主设计要求

1.桥梁检测装置，包括底板（1），其特征在于，所述的底板（1）上接触连接有承重板（2），所述的底板（1）上固定连接有变向齿圈，所述的变向齿圈内啮合有转动连接在所述承重板（2）上的变向行星轮（4），所述的变向行星轮（4）旁啮合有转动连接在所述承重板（2）上的变向太阳轮（5），所述的变向太阳轮（5）和固定连接在所述承重板（2）上的变向伺服电机相连，所述的承重板（2）上转动连接有转动齿圈（6），所述的转动齿圈（6）内啮合有转动连接在所述承重板（2）上的转动齿轮（7），所述的转动齿轮（7）和固定连接在所述承重板（2）上的转动伺服电机相连，所述的转动齿圈（6）上固定连接有转盘（8），所述的转盘（8）上转动连接有液压伸缩臂（9），所述的液压伸缩臂（9）前端转动连接有可吸附在桥梁底面的平台（10），所述的承重板（2）两侧均固定连接有两个液压支腿（11）。

设计方案

2.根据权利要求1所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的平台（10）四角均固定来连接有中空柱（12），四个所述的中空柱（12）上端均连通有真空吸盘（13），四个所述的中空柱（12）均通过气管和固定连接在所述平台（10）下端面的真空泵（14）连通。

3.根据权利要求2所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的液压伸缩臂（9）包括转动连接在所述转盘（8）上的底臂（15），所述的底臂（15）内滑动连接有中臂（16），所述的中臂（16）内滑动连接有上臂（17），所述的上臂（17）上端转动连接有所述的平台（10）。

4.根据权利要求3所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的底臂（15）和所述的转盘（8）转动连接的转轴处同轴固定连接有从动锥齿轮（18），所述的从动锥齿轮（18）旁啮合有转动连接在所述转盘（8）上的驱动锥齿轮（19），所述的驱动锥齿轮（19）和固定连接在所述转盘（8）上的起重伺服电机（20）相连，所述的底臂（15）通过液压管连通有固定连接在所述转盘（8）上的起重液压泵（21），所述的起重液压泵（21）和固定连接在所述转盘（8）上的液压油箱（22）连通。

5.根据权利要求4所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的从动锥齿轮（18）同轴固定连接有驱动线轮（23），所述的驱动线轮（23）通过钢丝绳和转动连接在所述上臂（17）侧面的从动线轮（24）相连，所述的从动线轮（24）同轴固定连接有平衡驱动齿轮（25），所述的平台（10）和上臂（17）转动连接的转轴上同轴固定连接有和所述平衡驱动齿轮（25）啮合的平衡从动齿轮（26），所述的平衡驱动齿轮（25）的转轴上套设有复位弹簧。

6.根据权利要求4所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的底板（1）前后两端均固定来连接有液压通道（27），两个所述的液压通道（27）左右两端均左右滑动来连接有所述的液压支腿（11），两个所述的液压通道（27）均连通有支腿液压泵（28），两个所述的支腿液压泵（28）均通过液压管和一个固定连接在所述承重板（2）上的大液压油箱（29）连通；

四个所述的液压支腿（11）均包括左右滑动连接在所述液压通道（27）内的主支腿（30），每个所述的主支腿（30）一端均上下滑动连接有支撑腿（31）。

7.根据权利要求6所述的桥梁检测装置，其特征在于，四个所述的主支腿（30）上均固定连接有液压活塞缸（32），四个所述的液压活塞缸（32）内均上下滑动连接有液压活塞杆（33），每个所述的液压活塞杆（33）下端均固定连接有压力传感器（34），四个所述的压力传感器（34）均和所述的起重液压泵（21）电连接；

每个所述的液压活塞缸（32）均通过软管（35）和相应的支腿液压泵（28）连通，每个所述的软管（35）一端和对应的液压活塞缸（32）连通，每个所述的软管（35）另一端均绕过转动连接在所述承重板（2）上的管道轮（36）和对应的支腿液压泵（28）连通。

8.根据权利要求1所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的底板（1）上四角均固定连接有支撑柱（37），所述的承重板（2）下端四角和四个所述的支撑柱（37）对应的位置开设有四个支撑槽（38）。

9.根据权利要求1所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的底板（1）前端两侧转动连接有基座（39），两个所述的基座（39）上均转动连接有前轮（40），两个所述的基座（39）之间通过铰接有稳定梁（41），一个所述的基座（39）上转动连接有驱动梁（42），所述底板（1）后端两侧转动连接有后轮（43），所述的后轮（43）通过固定连接在所述底板（1）上的柴油机驱动；

所述的底板（1）下端固定连接有气缸（44），所述的气缸（44）内左右滑动连接有气动杆（45），所述的气动杆（45）前端和所述的驱动梁（42）滑动连接。

10.根据权利要求7所述的桥梁检测装置，其特征在于，所述的承重板（2）上固定连接有中控台（46），所述的中控台（46）和所述的真空泵（14）、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵（21）、起重伺服电机（20）、支腿液压泵（28）、气缸（44）、压力传感器（34）、柴油机均电连接。

设计说明书

技术领域

本发明涉及桥梁检测技术领域，具体是桥梁检测装置。

背景技术

随着交通事业的发展，作为交通重要组成部分的桥梁建设发展速度突飞猛进。为了保障交通参与者的安全，桥梁建成投入使用后，必须定期做常规检测。桥梁常规检测包含了对桥梁下部结构的检测，桥梁定期检测，是评估桥梁健康状况，了解和控制桥梁病害发生和发展状态，制定合理维修方案，延长桥梁使用寿命和确保桥梁服役期安全性的条件。而桥梁检测车对桥梁检测人员的安全、工程周期及交通的影响，具有决定性作用。现技术小型检测车在进行桥跨护坡固定、以及移动检测时，检测车不能起到有效的固定，导致检测过程中晃动严重，危险性高。若采用吊机或类似机械装置将检测人员运送到指定位置，则在长度较长的桥梁检测过程中，检测人员需要的频繁的更换检测位置，故而需要吊机或类似机械装置同步位移，而吊机或相关机械在位移时需要先行将伸缩臂收回，之后再将液压支腿收起，此过程对于吊机来说至少需要10分钟甚至更长的时间，而吊机吊臂能覆盖的范围又不足十米，故相对于动辄几千米的桥梁，其移位时需要的收放液压臂、液压支腿的频率将很高，其占用的时间就相当长了，同时这个过程相较于检测人员一次检测所需的时间来说同样是相当长的，即每次吊机或类似机械装置的位移都会占据检测人员的大量时间。故现有的桥梁检测装置存在以下缺点：

1、检测车不能有效固定，检测过工程中晃动严重，危险性高：

2、采用吊机或类似机械作为检测车时车辆移位所需时间太长，严重影响检测效率；

3、检测时可移动的检测车臂较短，无法检测较高的桥梁，采用吊机作为检测车则过于耗费时间；

4、不具备防止倾翻的功能；

5、采用吊机或类似机械作为检测车无法大角度转向，从而使位移过程更加耗费时间。

因此，本发明提供一种新的桥梁检测来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种桥梁检测装置，有效的解决了现有检测装置晃动严重、危险性高、检测效率低下、不具备防止倾翻功能、转向不便的问题。

本发明包括底板，其特征在于，所述的底板上接触连接有承重板，所述的底板上固定连接有变向齿圈，所述的变向齿圈内啮合有转动连接在所述承重板上的变向行星轮，所述的行星轮旁啮合有转动连接在所述承重板上的变向太阳轮，所述的变向太阳轮和固定连接在所述承重板上的变向伺服电机相连，所述的承重板上转动连接有转动齿圈，所述的转动齿圈内啮合有转动连接在所述承重板上的转动齿轮，所述的转动齿轮和固定连接在所述承重板上的转动伺服电机相连，所述的转动齿圈上固定连接有转盘，所述的转盘上转动连接有液压伸缩臂，所述的液压伸缩臂前端转动连接有可吸附在桥梁底面的平台，所述的承重板两侧均固定连接有两个液压支腿。

优选的，所述的平台四角均固定连接有中空柱，四个所述的中空柱上端均连通有真空吸盘，四个所述的中空柱均通过气管和固定连接在所述平台下端面的真空泵连通。

优选的，所述的液压伸缩臂包括转动连接在所述转盘上的底臂，所述的底臂内滑动连接有中臂，所述的中臂内滑动连接有上臂，所述的上臂上端转动连接有所述的平台。

优选的，所述的底臂和所述的转盘转动连接的转轴处同轴固定连接有从动锥齿轮，所述的从动锥齿轮旁啮合有转动连接在所述转盘上的驱动锥齿轮，所述的驱动锥齿轮和固定连接在所述转盘上的起重伺服电机相连，所述的底臂通过液压管连通有固定连接在所述转盘上的起重液压泵，所述的起重液压泵和固定连接在所述转盘上的液压油箱连通。

优选的，所述的从动锥齿轮同轴固定连接有驱动线轮，所述的驱动线轮通过钢丝绳和转动连接在所述上臂侧面的从动线轮相连，所述的从动线轮同轴固定连接有平衡驱动齿轮，所述的平台和上臂转动连接的转轴上同轴固定连接有和所述平衡驱动齿轮啮合的平衡从动齿轮，所述的平衡驱动齿轮的转轴上套设有复位弹簧。

优选的，所述的底板前后两端均固定来连接有液压通道，两个所述的液压通道左右两端均左右滑动来连接有所述的液压支腿，两个所述的液压通道均连通有支腿液压泵，两个所述的支腿液压泵均通过液压管和一个固定连接在所述承重板上的大液压油箱连通；

四个所述的液压支腿均包括左右滑动连接在所述液压通道内的主支腿，每个所述的支腿一端均上下滑动连接有支撑腿。

优选的，四个所述的主支腿上均固定连接有液压活塞缸，四个所述的液压活塞缸内均上下滑动连接有液压活塞杆，每个所述的液压活塞杆下端均固定连接有压力传感器，四个所述的压力传感器均和所述的起重液压泵电连接；

每个所述的液压活塞缸均通过软管和相应的支腿液压泵连通，每个所述的软管一端和对应的液压活塞缸连通，每个所述的软管另一端均绕过转动连接在所述承重板上的管道轮和对应的支腿液压泵连通。

优选的，所述的底板上四角均固定连接有支撑柱，所述的承重板下端四角和四个所述的支撑柱对应的位置开设有四个支撑槽。

优选的，所述的底板前端两侧转动连接有基座，两个所述的基座上均转动连接有前轮，两个所述的基座之间通过铰接有稳定梁，一个所述的基座上转动连接有驱动梁，所述底板后端两侧转动连接有后轮，所述的后轮通过固定连接在所述底板上的柴油机驱动；

所述的底板下端固定连接有气缸，所述的气缸内左右滑动连接有气动杆，所述的气动杆前端和所述的驱动梁滑动连接。

优选的，所述的承重板上固定连接有中控台，所述的中控台和所述的真空泵、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵、起重伺服电机、支腿液压泵、气缸、压力传感器、柴油机均电连接。

本发明针对现有检测装置晃动严重、危险性高、检测效率低下、不具备防止倾翻功能、转向不便的问题做出改进，增设可自主吸附在桥梁下端面的平台，以提高检测装置的稳定性，从而提高了安全性能；同时结合平台和底盘实现了一边检测一边位移的功能，大大节约了工作时间，提高了工作效率；将检测装置底盘分为两部分，下部为可自由旋转的方向控制部分，使本装置可在检测进行的过程中实现底盘任意行进角度的调节，以便于底盘快速完成转向和位移；增设压力传感器和中控台，可随时监控底盘附近的压力情况，从而判断出装置是否存在倾翻危险，大大提高了安全性能，本发明结构简洁，操作简便，智能化自动化程度高，可在检测的同时完成装置的移动，节约了大量的时间，提高了检测的工作效率，实用性强。

附图说明

图1为本发明立体示意图一。

图2为本发明左视示意图。

图3为本发明右视示意图。

图4为本发明立体示意图二。

图5为本发明底板及其相关结构立体示意图。

图6为本发明承重板及其相关结构立体示意图。

图7为本发明去平台立体示意图。

图8为本发明转盘及其相关结构立体示意图。

图9为本发明平台、液压伸缩臂及其相关结构右视示意图。

图10为本发明底板、前轮、后轮及其相关结构立体示意图。

图11为本发明液压支腿、液压活塞缸及其相关结构局部立体示意图。

图12为本发明前轮及其相关结构俯视示意图。

图13为本发明液压伸缩臂剖视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图13对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。

实施例一，本发明为桥梁检测装置，包括底板1，所述的底板1为本装置的基础，其两侧转动连接有轮胎，底板1通过轮胎和地面接触，为后续结构提供固定基础，同时便于本装置移动，所述的底板1侧面固定连接有爬梯，以便于检测人员登上本装置，其特征在于，所述的底板1上接触连接有承重板2，其具体的接触连接方式可以是在底板1上固定连接若干承重柱，将所述的承重板2放置在承重柱上，也可以是其他的常见接触连接方式，所述的底板1上固定连接有变向齿圈，所述的变向齿圈内啮合有转动连接在所述承重板2上的变向行星轮，所述的行星轮旁啮合有转动连接在所述承重板2上的变向太阳轮，所述的变向太阳轮和固定连接在所述承重板2上的变向伺服电机相连，即所述的变向伺服电机转动可带动变向太阳轮转动从而带动速搜的变向行星轮转动，所述的承重板2上转动连接有转动齿圈6，所述的转动齿圈6内啮合有转动连接在所述承重板2上的转动齿轮7，所述的转动齿轮7和固定连接在所述承重板2上的转动伺服电机相连，所述的转动伺服电机工作可通过转动齿轮7带动所述的转动齿圈6转动，为保证转动齿圈6转动的稳定性，参考图6，本发明在所述的转动齿圈6设有转动连接在所述承重板2上的多个辅助齿轮，多个所述的辅助齿轮均和所述的转动齿圈6啮合且均为从动轮，以此保证了转动齿圈6转动的稳定性，所述的转动齿圈6转动连接在承重板2上的具体转动连接方式可以是在所述的承重板2上开设有环形滑槽，所述的转动齿圈6下端置于所述的环形滑槽中，也可以是其他常见的滑动连接方式，所述的转动齿圈6上固定连接有转盘8，所述的转盘8上转动连接有液压伸缩臂9，所述的转动齿圈6转动可带动转盘8转动从而带动液压伸缩臂9转动，以此实现液压伸缩臂9能360度的覆盖各个角度，所述的液压伸缩臂9为常见的液压类起重吊臂，也可采用其他常见的液压伸缩杆状结构作为本发明中的液压伸缩臂9，所述的液压伸缩臂9前端转动连接有可吸附在桥梁底面的平台10，所述的平台10用于承载检测人员，所述的平台10和所述的液压伸缩臂9转动连接处设置有水平装置，以保证所述的平台10可在所述的液压伸缩臂9转动和伸缩的时候时刻保持水平，所述的平台10四周固定连接有护栏，以保证检测人员的安全，所述的平台10一侧固定连接有爬梯，以便于检测人员登上所述的平台10，所述的平台10一侧也可安装转动门，以便于检测人员登上平台10，需注意的是，若安装转动门，则需要对应的安装卡扣，以保证在平台10被升起和在高空的过程中转动门的关闭，提高本装置的安全性能，所述的承重板2两侧均固定连接有两个液压支腿11，所述的液压支腿11用于在液压伸缩臂9伸出之后保证整个装置的稳定性，本实施例在具体使用时，当需要对桥梁底部进行定期全面检查时，先将本装置行驶到桥梁下方，并使检测人员通过爬梯登上平台10，此时启动液压支腿11将所述的承重板2支起，以保证之后液压伸缩臂9伸出后整个装置的稳定性，此时，所述的承重板2和所述的底板1应处于接触但不受力或承重板2和底板1之间存在缝隙的完全脱离状态，当所述的平台10到达指定位置时，可吸附在桥梁下表面以增强平台10的稳定性，提高安全性能，当该检测点检测结束后，所述的液压伸缩臂9略微回缩，同时所述的平台10和桥梁下表面脱离，之后，齐启动所述的转动伺服电机，通过转动齿轮7和转动齿圈6带动所述的转盘8转动，从而带动液压伸缩臂9转动，将平台10移动到下一检测点，当平台10被移动到本装置液压伸缩臂9所能触及的最远端时，即该检测周期的最后一次检测时，所述的平台10吸附在桥梁下表面，检测人员进行检测，此时，所述的变向伺服电动启动，带动所述的变向太阳轮转动，因此时所述的液压支腿11支撑在地面上，而所述的底板1因和所述的承重板2不接触或不受力接触，即此时相对的，所述的承重板2被固定，而所述的底板1可移动，即此时变向太阳轮转动带动所述的变向行星轮只自转而不公转，从而带所述的的变向齿圈转动，所述的变向齿圈和所述的底板1固定连接，因此所述的伺服电机带动所述的变向太阳轮转动即可带动所述的底板1转动，以此实现本装置的原地大角度转向，需注意的是，液压支腿11的伸出距离需较远，以保证底板1在转动的过程中不会触碰到任何一个液压支腿11，同时在底板1完成转向后，所述的液压支腿11收起，所述的底板1带动所述的承重板2行驶到下一位置，此时因平台10吸附在桥梁底部，故平台10的安全性能在液压支腿11收起后仍能保持稳定，之后在底板1行驶的过程中，应保证液压伸缩臂9的前端和桥梁下表面的距离始终保持不变，从而防止底板1移动将平台10从桥梁下端面拉下，同时因液压伸缩臂9在桥梁下端面和承重板2之间的每一个时刻均为一个刚性杆，故所述的承重板2并不会因液压支腿11的收起而出现倾翻，同时平台10吸附在桥面下端面，液压伸缩臂9前端和平台10转动连接，在液压伸缩壁和平台10的双重作用下，底板1行驶过程中本装置同样处于稳定且安全的状态，直到底板1行驶到下一位置并将液压支腿11再次放下，此时，可继续监测工作，本装置的位移过程均发生在检测人员检测桥梁时期，故节省了大量时间，提高了检测工作的工作效率。

实施例二，在实施例一的基础上，本实施例提供一种平台10吸附在桥梁下表面的具体结构，以保证平台10在达到指定位置后可吸附在桥梁下端面，具体的，所述的平台10四角均固定连接有中空柱12，四个所述的中空柱12上端均连通有真空吸盘13，四个所述的中空柱12均通过气管和固定连接在所述平台10下端面的真空泵14连通，所述的中空柱12高度应高于人体平均高度，但同时其高度也不可太高，因中空柱12的高度即为平台10和桥梁下表面的距离，距离太远不利于检测人员的检测，故在本发明中中空柱12高度以190公分~210公分为宜，因考虑到很多桥梁两侧的待检面为曲面，故所述的中空柱12也可以是中空的电动伸缩柱，以保证真空吸盘13能和桥面紧密贴合，因桥梁下表面两侧的曲面检测多不在常规检测范围之内，故中空柱12的具体选择可更具实际需求制定，所述的真空吸盘13为常见的真空吸盘13，所述的真空吸盘13应采用工业级真空吸盘13，其吸力应能满足将平台10和检测工作人员稳定吸起无晃动无脱落，故本发明中所述的真空吸盘13其吸力至少应大于1吨，其中包括500kg载人重量和500kg的平台10及其相关设备重量，这种载重量1吨、2吨的真空吸盘13在工业应用十分常见，如VACU VB-2T平吸真空吊具等，故而不再详细描述，若根据需求需要真空吸盘13本实施例中真空吸盘13的最大载重量更大，则可通过增加真空吸盘13的数量实现，本实施例在具体使用时，所述的液压伸缩臂9将所述的平台10起升到指定位置后，每个所述的真空吸盘13均和所述的桥面紧密贴合并形成封闭的气室，此时启动所述的真空泵14，真空泵14工作通过中空柱12将真空吸盘13和桥梁下表面之间气室内的空气抽出，形成真空状态，通过大气压将平台10牢固固定在桥梁下表面，为防止真空吸盘13松动，在该位置的整个检测过程中，真空泵14均处于工作状态，以保证真空吸盘13和桥梁下表面之间气室内的真空度，提高安全性能，同时为防止桥梁表面浮尘或细小颗粒物存在的影响真空吸盘13和桥梁表面形成气室的气密性，可在平台10被起升到指定位置时，先启动真空泵14反向吹气，通过高压气流将相应位置的表面浮尘或细小颗粒物吹开，之后再启动真空泵14正向抽气，将平台10牢固吸附在桥梁下表面，需注意的是，所述的中空柱12、真空吸盘13的各个接头处均密封处理。

实施例三，在实施例一的基础上，本实施例提供一种具体的液压伸缩臂9的具体结构，以保证所述的液压伸缩臂9能将所述的平台10起升至需要的位置，具体的，所述的液压伸缩臂9包括转动连接在所述转盘8上的底臂15，所述的底臂15内滑动连接有中臂16，所述的中臂16内滑动连接有上臂17，所述的上臂17上端转动连接有所述的平台10，所述的底臂15、中臂16均为中空一端开口的柱形结构，所述的中臂16和所述的底臂15内侧面紧密贴合，所述的上臂17为实心柱形结构，所述上臂17上端转动连接有所述的平台10，所述的液压伸缩臂9在需要伸出时，所述的底臂15内充入液压油，液压油充满中臂16后将上臂17顶出，若此时平台10仍未到达需要的位置，则继续冲入液压油，此时液压油逐渐充满底臂15并以此将所述的中臂16逐渐顶出。

实施例四，在实施例三的基础上，所述的底臂15和所述的转盘8转动连接的转轴处同轴固定连接有从动锥齿轮18，所述的从动锥齿轮18旁啮合有转动连接在所述转盘8上的驱动锥齿轮19，所述的驱动锥齿轮19和固定连接在所述转盘8上的起重伺服电机20相连，所述的起重伺服电机20工作可通过所述的驱动锥齿轮19带动所述的从动锥齿轮18转动，从而带动所述的底臂15转动，以此调整底臂15的摆动角度，参考图7，为提高安全性能，所述的底臂15下端接触连接有另一端固定连接在所述转盘8上的液压顶杆，所述的液压顶杆和固定连接在所述转盘8上的顶升液压泵连通，并由其驱动伸缩，所述的起重伺服电机20通过所述的驱动锥齿轮19带动所述的从动锥齿轮18转动从而带动所述的底臂15摆动的同时，所述的顶升液压泵同步工作，带动所述的液压顶杆伸缩，以起到对所述的底臂15辅助支撑的作用，提高所述的液压伸缩臂9的安全性，所述的底臂15通过液压管连通有固定连接在所述转盘8上的起重液压泵21，所述的起重液压泵21和固定连接在所述转盘8上的液压油箱22连通，同时，所述的顶升液压泵也和所述的液压油箱22连通。

实施例五，在实施例四的基础上，为保证所述的平台10在所述的上臂17前端时刻保持水平，本实施例提供一种具体的结构，有效的保持平台10的水平，防止在液压伸缩臂9摆动的过程中平台10发生歪斜，提高本装置的安全性能，具体的，所述的从动锥齿轮18同轴固定连接有驱动线轮23，所述的驱动线轮23通过钢丝绳和转动连接在所述上臂17侧面的从动线轮24相连，所述的从动线轮24同轴固定连接有平衡驱动齿轮25，当所述的液压伸缩臂9向上摆动时，所述的起重伺服电机20通过驱动锥齿轮19、从动锥齿轮18带动所述的驱动线轮23转动，驱动线轮23通过钢丝绳带动从动线轮24转动，从而带动所述的平衡驱动齿轮25转动，所述的平台10和上臂17转动连接的转轴上同轴固定连接有和所述平衡驱动齿轮25啮合的平衡从动齿轮26，所述的平衡驱动齿轮25转动带动平衡从动齿轮26转动，所述的平衡驱动齿轮25的转轴上套设有复位弹簧，所述的复位弹簧因选择高弹性系数硬质弹簧，受力较大，本实施例在具体使用时，当所述液压伸缩臂9抬起时，所述的起重伺服电机20带动所述的驱动锥齿轮19逆时针转动从而使从动锥齿轮18顺时针转动，带动所述的驱动线轮23顺时针转动，所述的驱动线轮23顺时针转动拉动钢丝绳带动所述的从动线轮24顺时针转动，从而带动所述的平衡驱动齿轮25顺时针转动，使所述的平衡从动齿轮26逆时针转动以平衡液压伸缩臂9抬起的行程，使平台10始终保持水平，当所述的液压伸缩臂9落下时，在所述的起重伺服电机20带动所述的驱动锥齿轮19顺时针旋转，从而带动所述的驱动线轮23逆时针转动，此时驱动线轮23不再带动所述的从动线轮24转动，从动线轮24的转动的力此时来自所述的复位弹簧，在所述的复位弹簧的作用下，所述的从动线轮24逆时针转动将松弛的钢丝绳拉紧并缠绕在从动线轮24上，从动线轮24逆时针转动在平衡驱动齿轮25的作用下带动所述的平衡从动齿轮26顺时针转动，以此平衡液压伸缩臂9落下的行程，使平台10始终保持水平。

实施例六，在实施例一的基础上，本实施例提供一种液压支腿11的具体结构，具体的，所述的底板1前后两端均固定连接有液压通道27，两个所述的液压通道27左右两端均左右滑动来连接有所述的液压支腿11，两个所述的液压通道27均连通有支腿液压泵28，两个所述的支腿液压泵28均通过液压管和一个固定连接在所述承重板2上的大液压油箱29连通；即所述的支腿液压泵28工作将液压油从大液压油箱29中压入所述的液压通道27中从而将所述的液压支腿11顶出；

四个所述的液压支腿11均包括左右滑动连接在所述液压通道27内的主支腿30，所述的主支腿30为中空支腿，所述的主支腿30和所置于所述的液压通道27内的一端固定安装有压力阀，每个所述的支腿一端均上下滑动连接有支撑腿31，所述的支腿液压泵28工作将所述的液压油压入所述的主支腿30将所述的支撑腿31顶出，所述的支撑腿31向下运动将所述的承重板2顶起，本实施例在具体使用时，所述的支腿液压泵28工作将液压油从大液压油箱29中压入所述的液压通道27中，液压油将液压通道27中的主支腿30推出，此时液压通道27内的压力较为正常，所述的压力阀处于关闭状态，当主支腿30被液压油推出到最远端并无法继续推动时，所述的液压通道27内的液压上升，液压上升到某一刻时，压力阀开启，液压油进入主支腿30中并将支撑腿31顶出，所述的支撑腿31向下运动将所述的承重板2顶起，当液压支腿11需要收起时，所述的支腿液压泵28将所述的液压通道27内的液压油抽出，此时因液压通道27和主支腿30内均充满有液压油，故支腿液压泵28抽取液压油会直接导致液压通道27内的液压上升到压力阀的开启值并将压力阀开启，液压油被支腿液压泵28重新抽入所述的大液压油箱29，从而将支撑腿31和主支腿30收回。

实施例七，在实施例六的基础上，若液压伸缩臂9和承重板2之间的夹角国小或液压伸缩臂9的伸出长度过长，均有可能导致本装置四个液压支腿11中的某两个承重过大，而剩下的两个不再承重，即此时本装置有倾翻的危险，正常情况下多为人眼观察车轮距离地面的高度从而确定是否会发生倾翻，其存在较大的安全隐患，为提高本装置的安全性，本实施例提供一种安全结构，可有效的测定本装置四个液压支腿11附近的受力情况，并根据测定的情况控制液压伸缩臂9的摆动角度和伸缩长短，以防止本装置的倾翻，具体的，四个所述的主支腿30上均固定连接有液压活塞缸32，四个所述的液压活塞缸32内均上下滑动连接有液压活塞杆33，每个所述的液压活塞杆33下端均固定连接有压力传感器34，四个所述的压力传感器34均和所述的起重液压泵21电连接，即所述的支腿液压泵28在驱动主支腿30和支撑腿31伸出的同时，也同步带动所述的液压活塞杆33伸出所述的液压活塞缸32，四个所述的液压活塞杆33下端均固定安装有压力传感器34，因支撑腿31需支撑其本装置的全部重量，为保证压力传感器34的使用寿命，当所述的液压支腿11将承重板2支撑起后，即所述的承重板2和所述的底板1脱离接触或接触而不受力时，所述的压力传感器34和地面接触而不受力；

每个所述的液压活塞缸32均通过软管35和相应的支腿液压泵28连通，每个所述的软管35一端和对应的液压活塞缸32连通，每个所述的软管35另一端均绕过转动连接在所述承重板2上的管道轮36和对应的支腿液压泵28连通，所述的管道轮36上还应固定安装有复位卷簧，在液压支腿11被收回时，复位卷簧带动所述的管道轮36转动见软管35重新缠绕在管道轮36上，同时软管35缠绕在管道轮36上可时支腿液压泵28将液压油压入所述液压活塞缸32内的时间稍稍延后，使液压活塞杆33落下的时间比支撑腿31落下的时间稍稍落后，从而实现上述保护压力传感器34的目的。

实施例八，在实施例一的基础上，本实施例提供一种所述的承重板2和底板1具体的接触连接方式，具体的，所述的底板1上四角均固定连接有支撑柱37，所述的承重板2下端四角和四个所述的支撑柱37对应的位置开设有四个支撑槽38，本装置在正常行驶时，即底板1通过支撑柱37和支撑所述的承重板2，并通过支撑柱37和支撑槽38带动承重板2随底板1同步移动，当承重板2被所述的液压支腿11撑起时，所述的支撑柱37从所述的支撑槽38中脱出，所述的承重板2和底板1脱离接触，此时底板1不在承载承重板2以及承重板2上其他结构的重量，底板1重量较轻以便于底板1相对地面和承重板2转动，同时，因支撑柱37从所述的支撑槽38中脱出，底板1转动将不再带动承重板2同步转动，同时底板1的转动也不再受承重板2的影响。

实施例九，在实施例一的基础上，本实施例提供一种具体的结构，以驱动本装置的底板1的正常行驶和转向，具体的，所述的底板1前端两侧转动连接有基座39，两个所述的基座39上均转动连接有前轮40，两个所述的基座39之间通过铰接有稳定梁41，一个所述的基座39上转动连接有驱动梁42，即所述的驱动梁42左右滑动可带动相应的所述基座39在底板1下端摆动，一个所述的基座39在底板1下端摆动时，通过所述的稳定梁41带动另一个所述的基座39在底板1下端摆动，即实现两个所述基座39的同步摆动，从而实现两个前轮40的同步摆动，所述底板1后端两侧转动连接有后轮43，所述的后轮43通过固定连接在所述底板1上的柴油机驱动，所述的柴油机还应和固定来连接在底板1上的油箱连通，以便为柴油机供油；

所述的底板1下端固定连接有气缸44，所述的气缸44内左右滑动连接有气动杆45，所述的气动杆45前端和所述的驱动梁42滑动连接，所述的气缸44通过抽气和放气可控制所述的前轮40的摆动，具体的，参考图10、图12，所述气缸44抽气和放气带动所述的气动杆45左右滑动，所述的气动杆45左右滑动带动所述的驱动梁42左右滑动，驱动梁42左右滑动可带动相应的所述基座39在底板1下端摆动，一个所述的基座39在底板1下端摆动时，通过所述的稳定梁41带动另一个所述的基座39在底板1下端摆动，即实现两个所述基座39的同步摆动，从而实现两个前轮40的同步摆动，即实现了本装置的方向控制，即本装置的行走结构为前轮40导向后轮43驱动。

实施例十，在实施例九的基础上，本实施例提供一种本装置的模块化控制结构，以实现本装置的自动化控制，具体的，所述的承重板2上固定连接有中控台46，所述的中控台46和所述的真空泵14、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵21、起重伺服电机20、支腿液压泵28、气缸44、压力传感器34、柴油机均电连接，所述的真空泵14、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵21、起重伺服电机20、支腿液压泵28、气缸44、压力传感器34、柴油机内均集成有控制模块，所述的中控台46内集成有控制模块、输入模块和信息接收与处理模块，所述的输入模块和中控台46内的控制模块相连，可通过中控台46内的控制模块控制所述的真空泵14、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵21、起重伺服电机20、支腿液压泵28、气缸44、压力传感器34、柴油机的工作状态，所述的输入模块也和中控台46内的所述信息接收与处理模块相连，即输入模块也可将预先设定的参数输入进所述的信息接收与处理模块，所述信息接收与处理模块可接收来自上述所述的真空泵14、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵21、起重伺服电机20、支腿液压泵28、气缸44、压力传感器34、柴油机内集成的控制模块传递的信息并处理后将命令信号传输给中控台46内的控制模块并尤其控制所述的真空泵14、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵21、起重伺服电机20、支腿液压泵28、气缸44、压力传感器34、柴油机，若需要远程操控本装置，也可在所述中控台46内集成无线信号发送和接收模块，所述的无线信号和接收模块和中控台46内的控制模块无线连接并可通过中控台46内的控制模块控制所述的真空泵14、变向伺服电机、转动伺服电机、起重液压泵21、起重伺服电机20、支腿液压泵28、气缸44、压力传感器34、柴油机。

本发明在具体使用时，当需要对桥梁底部进行定期全面检查时，先通过中控台46控制所述的柴油机将本装置行驶到桥梁下方，同时通过中控台46控制气缸44的伸缩从而控制本装置的行驶方向，具体的，所述气缸44抽气和放气带动所述的气动杆45左右滑动，所述的气动杆45左右滑动带动所述的驱动梁42左右滑动，驱动梁42左右滑动可带动相应的所述基座39在底板1下端摆动，一个所述的基座39在底板1下端摆动时，通过所述的稳定梁41带动另一个所述的基座39在底板1下端摆动，即实现两个所述基座39的同步摆动，从而实现两个前轮40的同步摆动，即实现了本装置的方向控制，即本装置的行走结构为前轮40导向后轮43驱动；

当本装置行驶到需要的位置后，通过中控台46控制所述的柴油机停止工作，i气缸44控制气动杆45回复初始位置，将两个前轮40摆正，之后使检测人员通过爬梯登上平台10，之后，启动液压支腿11将所述的承重板2支起，以保证之后液压伸缩臂9伸出后整个装置的稳定性，此时，所述的承重板2和所述的底板1应处于接触但不受力或承重板2和底板1之间存在缝隙的完全脱离状态，具体的，通过中控台46控制所述的支腿液压泵28工作将液压油从大液压油箱29中压入所述的液压通道27中，液压油将液压通道27中的主支腿30推出，此时液压通道27内的压力较为正常，所述的压力阀处于关闭状态，当主支腿30被液压油推出到最远端并无法继续推动时，所述的液压通道27内的液压上升，液压上升到某一刻时，压力阀开启，液压油进入主支腿30中并将支撑腿31顶出，所述的支撑腿31向下运动将所述的承重板2顶起，同时，所述的支腿液压泵28同步带动所述的液压活塞杆33伸出所述的液压活塞缸32，四个所述的液压活塞杆33下端均固定安装有压力传感器34，当所述的液压支腿11将承重板2支撑起后，即所述的承重板2和所述的底板1脱离接触或接触而不受力时，所述的压力传感器34和地面接触而不受力；

之后，通过所述的中控台46控制所述的转动伺服电机通过转动齿轮7和转动齿圈6带动所述转盘8转动，从而调整液压伸缩臂9的位置，在位置确定后，通过中空台控制转动伺服电机停止工作并控制起重液压泵21工作使液压伸缩臂9伸出，将平台10举升到达指定位置，之后控制起重液压泵21保持压力，之后，通过中控台46控制所述的起重伺服电机20工作从而通过所述的驱动锥齿轮19带动所述的从动锥齿轮18转动，从而带动所述的底臂15转动，以此调整底臂15的摆动角度，此时，所述的中控台46还应同步控制顶升液压泵的工作，使顶升液压泵控制液压顶杆随液压伸缩臂9的升起下落而同步伸缩，以起到辅助支撑的作用，提高安全性能，当液压伸缩臂9的高度调节完成后，通过中控台46控制起重伺服电机20停止工作，控制顶升液压泵和起重液压泵21保持压力，此时平台10被送到制定位置，控制所述的真空泵14工作，具体的，所述的液压伸缩臂9将所述的平台10起升到指定位置后，每个所述的真空吸盘13均和所述的桥面紧密贴合并形成封闭的气室，此时启动所述的真空泵14，真空泵14工作通过中空柱12将真空吸盘13和桥梁下表面之间气室内的空气抽出，形成真空状态，通过大气压将平台10牢固固定在桥梁下表面，为防止真空吸盘13松动，在该位置的整个检测过程中，真空泵14均处于工作状态，以保证真空吸盘13和桥梁下表面之间气室内的真空度，同时为防止桥梁表面浮尘或细小颗粒物存在的影响真空吸盘13和桥梁表面形成气室的气密性，可在平台10被起升到指定位置时，先启动真空泵14反向吹气，通过高压气流将相应位置的表面浮尘或细小颗粒物吹开，之后再启动真空泵14正向抽气，将平台10牢固吸附在桥梁下表面；

当该检测点检测结束后，可通过中控台46控制所述的真空泵14、起重伺服电机20、转动伺服电机、起重液压泵21工作，将所述的液压伸缩臂9略微回缩，同时所述的平台10和桥梁下表面脱离，通过转动齿轮7和转动齿圈6带动所述的转盘8转动，从而带动液压伸缩臂9转动，将平台10移动到下一检测点，并重复上述工作；

当平台10被移动到本装置液压伸缩臂9所能触及的最远端时，即该检测周期的最后一次检测时，所述的平台10吸附在桥梁下表面，检测人员进行检测，此时，通过中控台46控制所述的变向伺服电动启动，带动所述的变向太阳轮转动，因此时所述的液压支腿11支撑在地面上，而所述的底板1因和所述的承重板2不接触或不受力接触，即此时相对的，所述的承重板2被固定，而所述的底板1可移动，即此时变向太阳轮转动带动所述的变向行星轮只自转而不公转，从而带所述的的变向齿圈转动，所述的变向齿圈和所述的底板1固定连接，因此所述的伺服电机带动所述的变向太阳轮转动即可带动所述的底板1转动，以此实现本装置的原地大角度转向，需注意的是，液压支腿11的伸出距离需较远，以保证底板1在转动的过程中不会触碰到任何一个液压支腿11，同时在底板1完成转向后，所述的液压支腿11收起，所述的底板1带动所述的承重板2行驶到下一位置，此时因平台10吸附在桥梁底部，故平台10的安全性能在液压支腿11收起后仍能保持稳定，之后在底板1行驶的过程中，应保证液压伸缩臂9的前端和桥梁下表面的距离始终保持不变，从而防止底板1移动将平台10从桥梁下端面拉下，同时因液压伸缩臂9在桥梁下端面和承重板2之间的每一个时刻均为一个刚性杆，故所述的承重板2并不会因液压支腿11的收起而出现倾翻，同时平台10吸附在桥面下端面，液压伸缩臂9前端和平台10转动连接，在液压伸缩壁和平台10的双重作用下，底板1行驶过程中本装置同样处于稳定且安全的状态，直到底板1行驶到下一位置并将液压支腿11再次放下，此时，可继续监测工作；

为保证本装置的安全，防止本装置发生倾翻，本装置在制造完成后可先行根据本装置自重、液压支腿11支撑力能参数计算出，液压支撑所能支撑的最大侧向力，即计算出液压伸缩臂9在某一升起角度下所能伸出的最远安全距离，并在此距离时测定四个所述压力传感器34之间最大压力和最小压力的数值差，该值即为本装置的极限安全值，为保证安全，还应设置一个略小于极限安全值的报警安全值，以保证本装置的安全性能，当平台10被液压伸缩臂9升起的位置位于本装置的一侧时，则不可避免的本装置的中心会发生偏移，四个所述的压力传感器34检测的压力数值也将有所不同，通常会出现同一侧的两个压力传感器34数值增大，而因另一侧压力传感器34未和地面接触，故另一侧的两个压力传感器34的数值为零，四个所述的压力传感器34均将其压力监测数值实时传输给中控台46内集成的信息接收与处理模块并由其进行计算四个压力传感器34中最大压力和最小压力的差值，并将计算出的差值和实现测定的值比较，若计算出的差值小于报警安全值，则本装置安全，若计算出的差值大于报警安全值但小于极限安全值，则所述的信息接收与处理模块通过中控台46内集成的控制模块控制所述的起重伺服电机20、转动伺服电机、起重液压泵21停止工作，即停止液压伸缩臂9的伸出和抬升，以保证本装置的安全，同时通过中控台46发出警报，提醒操作者。

需注意的是，本发明中的所有的电子原件和电动原件，包括变向伺服电机、转动伺服电机、起重伺服电机20、起重液压泵21、支腿液压泵28、压力传感器34、气缸44、中控台46，其均和固定连接在所述承重板2上的蓄电池电连接，因上述电动原件需电源为本领域技术人员所公知的，故未在上述实施例中详述。

设计图

桥梁检测装置论文和设计

桥梁检测装置论文和设计-刘兴国

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

相关信息详情

猜你喜欢