CN101734300A - 一种连续移动式缆索爬升装置 - Google Patents

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Abstract

一种连续移动式缆索爬升装置，它至少有：机架(12)，以及由上滚轮(1)、上链轮(2)、转动铰链I(3)、转动铰链II(4)、转动铰链III(5)、上线性驱动器(6)、上链条(7)、上连杆(8)、转动铰链IV(9)、中链轮(10)、电机(11)、转动铰链V(13)、下连杆(14)、下链条(15)、转动铰链VI(16)、下线性驱动器(17)、转动铰链VII(18)、转动铰链VIII(19)、下链轮(20)、下滚轮(21)所构成的爬升机构(K)——机架(12)上至少设置三个爬升机构(K)。本发明可实现装置沿缆索的连续移动并具有越障功能。

Description

一种连续移动式缆索爬升装置
技术领域：
本发明涉及一种连续移动式缆索爬升装置。
背景技术：
近年来，悬索桥、斜拉桥因成本相对较低，观赏性强，施工难度小，跨越能力大等优点在我国得到了大规模的建造，成为我国大跨径桥梁中最流行的桥型之一。如今我国已经成为世界上悬索桥、斜拉桥数量最多、跨度最大、投资最多的国家。
作为承重部件，缆索是悬索桥、斜拉桥安全可靠的保证。但是，目前缆索的检测、维护工作都是由人工来完成。对于斜拉桥，通过索塔上的绳索将操作人员拉到数百米的高空作业，对缆索进行缺陷检测、喷涂防腐材料等操作。缆索的摇晃、高空中的风速给操作人员的人身安全带来极大威胁。同时，由于高空作业的不便，增加了工人的劳动强度、降低了劳动效率。
我国的悬索桥、斜拉桥大部分都是近三十年内建造的，已开始进入大规模的检测、维修或更换缆索时期。以往人工作业的方式由于操作危险、成本效率等问题难以满足行业的要求。目前缆索爬升装置大都蠕动式移动，例如：专利CN1256189A公布了一种气动蠕动式缆索爬升装置，专利CN101259857A公布了一种电驱动蠕动式缆索爬升装置。蠕动式移动不利于缆索的检测、维修工作。因此，高效、节能且能连续移动的缆索爬升装置，对具有自动检测和维护功能的缆索设备具有重要意义。
发明内容：
本发明之目的：
提出一种连续移动式缆索爬升装置，以便实现对缆索的检测、维护等一系列工作，并解决人工作业中存在劳动强度大、安全性差以及蠕动式缆索爬行装置工作效率低等问题。
为了实现本发明之目的，拟采用以下的技术方案：
本发明至少有：机架，以及由上滚轮、上链轮、转动铰链I、转动铰链II、转动铰链III、上线性驱动器、上链条、上连杆、转动铰链IV、中链轮、电机、转动铰链V、下连杆、下链条、转动铰链VI、下线性驱动器、转动铰链VII、转动铰链VIII、下链轮、下滚轮所构成的爬升机构(K)，其特征在于：上链轮固定在上滚轮上，上连杆的一端通过转动铰链I与上滚轮相连，上连杆的另一端通过转动铰链IV与机架相连，上线性驱动器的一端通过转动铰链II与上连杆相连，上线性驱动器的另一端通过转动铰链III与机架相连，电机固定在机架上，中链轮固定在电机的输出轴上，上链条安装在上链轮和中链轮上。下连杆的一端通过转动铰链V与机架相连，下连杆的另一端通过转动铰链VIII与下滚轮相连，下线性驱动器的一端通过转动铰链VII与下连杆相连，下线性驱动器的另一端通过转动铰链VI与机架相连，下链轮固定在下滚轮上，下链条安装在中链轮和下链轮上。——上述的机架上至少设置三个滚动机构K，上线性驱动器和下线性驱动器可以是气缸、液压缸或电动推杆。
本发明与现有技术的比较：
本发明采用滚轮式移动方式，通过上线性驱动器和下线性驱动器确定滚轮与缆索之间是否接触及接触压力的大小，为连续移动式缆索爬升和行走期间的越障创造了条件，提高了缆索移动装置的工作效率。
本发明结构简单，易于控制，便于实现。
附图说明：
图1示意了本发明的整体结构。
图2是图1的俯视图。
图3示意了本发明在爬升过程中遇到障碍物时的越障过程。
A、缆索；K、爬升机构；1、上滚轮；2、上链轮；3、转动铰链I；4、转动铰链II；5、转动铰链III；6、上线性驱动器；7、上链条；8、上连杆；9、转动铰链IV；10、中链轮；11、电机；12、机架；13、转动铰链V；14、下连杆；15、下链条；16、转动铰链VI；17、下线性驱动器；18、转动铰链VII；19、转动铰链VIII；20、下链轮；21、下滚轮。
具体实施方式：
下面结合附图说明本发明的具体工作过程。
本发明机架12上至少设置三个爬升机构K，在爬升机构K中，上链轮2固定在上滚轮1上，上连杆8的一端通过转动铰链I3与上滚轮1相连，上连杆8的另一端通过转动铰链IV9与机架12相连，上线性驱动器6的一端通过转动铰链II5与上连杆8相连，上线性驱动器6的另一端通过转动铰链III5与机架12相连，电机11固定在机架12上，中链轮10固定在电机11的输出轴上，上链条7安装在上链轮2和中链轮10上。下连杆14的一端通过转动铰链V13与机架12相连，下连杆14的另一端通过转动铰链VIII19与下滚轮21相连，下线性驱动器17的一端通过转动铰链VII18与下连杆14相连，下线性驱动器17的另一端通过转动铰链VI17与机架12相连，下链轮20固定在下滚轮21上，下链条15安装在中链轮10和下链轮20上。在工作过程中，上线性驱动器6和下线性驱动器17伸长分别驱动上连杆8和下连杆14，使上滚轮1与下滚轮21压紧在缆索A表面电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，电机11连续转动，本发明的装置就会实现沿缆索的连续移动。
当缆索直径变化或遇到缆索接头时，本发明的连续移动式缆索爬升装置具有越障的功能，如图3所示，(1)～(5)为本发明的装置自下而上运动示意图。
(1)为缆索直径不变时，上线性驱动器6和下线性驱动器17分别驱动上连杆8和下连杆14，使上滚轮1与下滚轮21压紧在缆索A表面，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，本发明的装置在上滚轮1和下滚轮21共同产生的爬升力作用下沿缆索自下而上运动。
(2)当上滚轮1接近障碍物时，上线性驱动器6收缩，上连杆8带动上滚轮1离开缆索A表面并且不与障碍物接触，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，此时上滚轮1不产生爬升力，装置在下滚轮2所产生的爬升力作用下继续自下而上运动。
(3)当上滚轮1越过障碍物时，上线性驱动器6伸长，上连杆8带动上滚轮1压紧在缆索A表面，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，装置在上滚轮1和下滚轮21共同产生的爬升力作用下继续自下而上运动。
(4)当下滚轮21接近障碍物时，下线性驱动器17收缩，下连杆14带动下滚轮21离开缆索A表面并不与障碍物接触，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，此时下滚轮21不产生爬升力，装置在上滚轮1所产生的爬升力的作用下继续自下而上运动。
(5)当下滚轮21越过障碍物时，下线性驱动器17伸长，下连杆14带动下滚轮21压紧在缆索A表面，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，装置在上滚轮1和下滚轮21共同产生的爬升力作用下继续自下而上运动。
(6)～(10)为本发明的装置自上而下运动。
(6)为缆索直径不变时，上线性驱动器6和下线性驱动器17分别驱动上连杆8和下连杆14，使上滚轮1和下滚轮21压紧在缆索A表面，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，装置在上滚轮1和下滚轮21共同产生的驱动力的作用下沿缆索自上而下运动。
(7)当下滚轮21接近障碍物时，下线性驱动器17收缩，下连杆14带动下滚轮21离开缆索A表面并且不与障碍物接触，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，此时下滚轮21不产生驱动力，装置在上滚轮1所产生的驱动力作用下继续自上而下运动。
(8)当下滚轮21越过障碍物时，下线性驱动器17伸长，下连杆14带动下滚轮21压紧在缆索A表面，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，装置在上滚轮1和下滚轮21共同生产生的驱动力作用上继续自上而下运动。
(9)当上滚轮1接近障碍物时，上线性驱动器6收缩，上连杆8带动上滚轮1离开缆索A表面并不与障碍物接触，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，此时上滚轮1不产生驱动力，装置在下滚轮21所产生的驱动力作用下继续自上而下运动。
(10)当上滚轮1越过障碍物时，上线性驱动器6伸长，上连杆8带动上滚轮1压紧在缆索A表面，电机11通过上链条7和下链条15分别驱动上滚轮1和下滚轮21运动，装置在上滚轮1和下滚轮21共同产生的驱动力作用下继续自上而下运动。

Claims (3)

1.一种连续移动式缆索爬升装置，它至少有：机架(12)，以及由上滚轮(1)、上链轮(2)、转动铰链I(3)、转动铰链II(4)、转动铰链III(5)、上线性驱动器(6)、上链条(7)、上连杆(8)、转动铰链IV(9)、中链轮(10)、电机(11)、转动铰链V(13)、下连杆(14)、下链条(15)、转动铰链VI(16)、下线性驱动器(17)、转动铰链VII(18)、转动铰链VIII(19)、下链轮(20)、下滚轮(21)所构成的爬升机构(K)，其特征在于：上链轮(2)固定在上滚轮(1)上，上连杆(8)的一端通过转动铰链I(3)与上滚轮(1)相连，上连杆(8)的另一端通过转动铰链IV(9)与机架(12)相连，上线性驱动器(6)的一端通过转动铰链II(4)与上连杆(8)相连，上线性驱动器(6)的另一端通过转动铰链III(5)与机架(12)相连，电机(11)固定在机架(12)上，中链轮(10)固定在电机(11)的输出轴上，上链条(7)安装在上链轮(2)和中链轮(10)上。下连杆(14)的一端通过转动铰链V(13)与机架(12)相连，下连杆(14)的另一端通过转动铰链VIII(19)与下滚轮(21)相连，下线性驱动器(17)的一端通过转动铰链VII(18)与下连杆(14)相连，下线性驱动器(17)的另一端通过转动铰链VI(17)与机架(12)相连，下链轮(20)固定在下滚轮(21)上，下链条(15)安装在中链轮(10)和下链轮(20)上。
2.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索爬升装置，其特征在于：所述的机架(12)上至少设置三个爬升机构(K)。
3.根据权利要求1所述的一种连续移动式缆索爬升装置，其特征在于：所述的上线性驱动器(6)和下线性驱动器(17)是气缸或是液压缸或是电动推杆。
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