CN102199914A - 铁路桥梁检测小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路桥梁检测小车，包括机架、运行机构、工控机、升降机构、数据采集装置、俯仰机构、遥控器、局域网控制站、监控中心。动力机驱动运行机构实现沿桥梁栏杆安装的轨道前进和后退，动力机驱动升降机构实现上升和下降，安装在升降机构下端的俯仰机构由动力机驱动上、下摆动。安装在俯仰机构上的数据采集装置通过运行机构、升降机构、俯仰机构的复合运动，实现对桥梁进行全面检查并将检查数据存储到工控机，其数据可以转存到其它存储设备或通过远程数据传输到监控中心，实现对桥梁自动监控和病害的自动分析。本发明能实现多种操作方式，检查作业不用封闭铁路线路、结构简单、工作效率高，还可以推广应用到普通铁路桥梁及公路桥梁上。

Description

铁路桥梁检测小车

技术领域

本发明涉及一种桥梁检测小车，特别适用于铁路客运专线上的桥梁。属于一种检测机械设备。

背景技术

近几年国内高铁得到迅速发展，高铁线路有60％是由桥梁组成，所以检查桥梁是保障列车的安全运行的主要前提。目前桥梁的检查设备都是车载式的，检查车在桥面上运行，检查方式大体上有两种，一种是利用支架伸到桥下，再由检查人员下到桥下进行人工检查；另一种是利用拐臂吊栏将检查人员送到桥下进行检查。这样的桥梁检查设备存在如下缺点：一是工作时占用列车运行线路，检查作业时要封闭铁路线路；二是作业效率低；三是检查作业时需要多组人员配合工作，人工成本高；四是要人工下桥进行检查，人机配合存在较大的安全隐患；五是人工检查容易漏检。在对线路进行封线检查时，由于桥梁检查车的往返路途的运行，工作位置的确定，人员就位等因素的影响，使得有效检查时间非常少，列车运行线路又不能封闭太长时间，这样现有设备就远远满足不了客运专线桥梁检查工作的需要。因此发明一种现场无人操作能实现远程操作监控的桥梁检测小车成为亟待解决的问题。

本发明的一种检测小车，在铁路桥梁栏杆外侧或桥梁下面安装的专用运行轨道上运行，通过小车上携带的检查仪器完成数据采集和自动分析、并经过CDMA、GPRS与3G网络传输技术传送到远程控制中心完成检查工作。该方案具有远程控制，作业效率高(提高十倍)、成本低、不需人员到现场等优点。能解决铁路桥梁检查与列车正常通行相互干扰的难题，实现的社会效益和经济效益十分可观。

本发明的一种检测小车，也可以拓展到公路桥梁的检查。

发明内容

本发明克服现有桥梁检查设备的缺点，提供一种现场无人操作能实现远程操作监控的桥梁检测小车，使铁路桥梁检测工作变得简单、方便、高效、快捷。

本发明的技术解决方案是这样现实的：

一种铁路桥梁检测小车，在铁路桥梁栏杆外侧或桥梁下面安装的专用运行轨道上运行，包括机架、运行机构、工控机、升降机构、数据采集装置、俯仰机构、遥控器、局域网控制站、监控中心，所述的机架上安装有运行机构、工控机和升降机构，由独立动力机驱动的俯仰机构安装在升降机构下部的活动端，数据采集装置安装在俯仰机构上，将采集到的桥梁侧面和底面的检查数据存储到工控机，遥控器现场操纵控制检测小车，局域网控制站是由基于局域网无线路由器等实现现场工作和电源远程充电控制，远程监控中心通过基于如：CDMA、GPRS、G3或3G等网络操作平台向检测车传递操作指令并反馈工作状态信息实现远程无线移动控制、并将工控机中的数据传输到监控中心实现远程数据传输；所述的升降机构由升降机构动力机、联轴器、固定支承、固定导筒、丝杠、螺母、滑块、浮动支承、固定滑块、升降臂等组成，升降机构的动力机通过联轴器与丝杠连接，丝杠上端安装固定支承、下端安装浮动支承与螺母形成传动副，螺母与升降臂连接，升降臂上端安装滑块并在固定导筒内滑动，下端穿过固定滑块并在其内滑动，浮动支承安装在升降臂内，固定支承固定在固定导筒上，固定滑块固定在固定导筒内；所述的运行机构方案I为采用双水平运行轨道方式，动力机驱动垂直滚轮带动垂直反滚轮沿导轨运行，方案II为采用水平和垂直轨道的方式，动力机驱动垂直滚轮并带动安装在机架上的水平滚轮和水平反滚轮沿导轨运行。

所述的数据采集装置是指以照相机或摄影机及各种传感器为主要部件能采集被检测对象的图片、视频、振动频率、应力、位移变化等等信息的采集装置。

所述的动力机是指各机构的动力来源，包括电动机、内燃机或内燃机驱动发电机转换为电能再用电动机将电能转换为机械能，其特征还在于与动力机配置的联轴器和减速器也随之更换或取消。

所述的铁路桥梁检测小车还可以应用到普通铁路桥梁及公路桥梁上使用。

与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、能实现多种操作方式：手动控制、手牵电缆控制、工业遥控器、局域网控制、远程无线控制；

2、检查作业不用封闭铁路线路，可随时进行工作；

3、结构简单、自重轻、工作效率高、节能、环保；

4、操作人员不用现场作业，避免了桥上、桥下人工分组协同作业的现象，排除安全隐患，降低人工成本；

5、实现远程控制与远程数据传输，提高信息传递的速度；

6、可以推广应用到普通铁路桥梁及公路桥梁上使用。

附图说明

本发明有附图3幅，其中：

图1是本发明方案I的结构示意图；

图2是本发明方案II的结构示意图；

图3是本发明升降机构的结构示意图。

图中，1、机架，2、运行机构，3、工控机，4、升降机构，5、数据采集装置，6、俯仰机构，7、遥控器，8、局域网控制站，9、监控中心，10、垂直反滚轮，11、水平反滚轮，12、升降机构动力机，13、联轴器，14、固定支承，15、固定导筒，16、丝杠，17、螺母，18、滑块，19、浮动支承，20、固定滑块，21、升降臂。

具体实施方式

如图1、2、3所示的一种铁路桥梁检测小车，在铁路桥梁栏杆外侧或桥梁下面安装的专用运行轨道上运行，由机架1、运行机构2、工控机3、升降机构4、数据采集装置5、俯仰机构6、遥控器7、局域网控制站8、监控中心9组成，运行机构2、工控机3和升降机构4、水平反滚轮11安装在机架1上。

方案I如图1，动力机驱动运行机构2在对称布置的垂直反滚轮10克服小车偏载或摆动引起力矩的共同作用下或方案II如图2，动力机驱动运行机构2在水平反滚轮11克服自重偏载引起力矩的共同作用下，实现沿桥梁栏杆外侧或底部安装的运行轨道前进和后退的运动；如图3所示，升降机构4由动力机12、联轴器13、固定支承14、固定导筒15、丝杠16、螺母17、滑块18、浮动支承19、固定滑块20、升降臂21等组成，升降机构动力机12通过联轴器13与丝杠16连接，丝杠16上端安装固定支承14、下端安装浮动支承19与螺母17形成传动副，螺母17与升降臂21连接，升降臂21上端安装滑块18并在固定导筒15内滑动，下端穿过固定滑块20并在其内滑动，浮动支承19安装在升降臂21内，固定支承14固定在固定导筒15上，固定滑块20固定在固定导筒15内。升降机构动力机12驱动升降机构4实现上升与下降的运动，同时升降臂21与固定导筒15相互作用，这样既实现了上升与下降都能产生驱动力，又使升降机构具有一定的刚性，克服一定的侧向力；安装在升降机构4下端的俯仰机构6随着升降机构4上升与下降，独立的动力机驱动俯仰机构6做向上和向下的摆动；安装在俯仰机构6上的数据采集装置5随着做向上和向下的摆动，通过运行机构2、升降机构4、俯仰机构6的单独运动或组合运动，带动数据采集装置5即可实现对客运专线桥梁单侧梁体侧面和底面进行全面检查；操作过程可以是直接手动操作或使用遥控器7现场进行遥控操作、局域网控制站8由基于局域网无线路由器等(不限于此)实现现场工作和电源远程充电控制、远程监控中心9通过基于如：CDMA、GPRS、G3或3G等(不限于此)网络操作平台向检测车传递操作指令并反馈工作状态信息，实现远程无线移动控制。检查过程是通过数据采集装置5采集桥梁侧面和底面的检查数据，存储到工控机，这时可以将工控机3中的电子盘或存储卡的数据转存到其它存储设备或拿到监控中心9对所采集的数据进行自动分析，判断出桥梁的病害。也可以通过CDMA、GPRS、G3或3G等(不限于此)网络操作平台将检查数据远程传输到监控中心9实现远程数据传输，对所采集的数据进行自动分析，判断出桥梁的病害。如采用局域网控制站8进行局域网内操作，检查数据可以不传到监控中心9，在局域网控制站8内就可以直接对病害进行分析。这样客运专线桥梁检测小车就实现了对客运专线桥梁的自动检查和病害分析的过程。

运行机构2可以采用一种常规的运行机构即可，如电动葫芦的运行机构等。

本客运专线桥梁检测小车包括手动控制、手牵电缆控制、工业遥控器、局域网控制、远程无线控制等操作方式。

数据采集装置5是指以照相机或摄影机及各种传感器为主要部件能采集被检测对象的图片、视频、振动频率、应力、位移变化等信息的采集装置。

动力机是指各机构的动力来源，包括电动机、内燃机或内燃机驱动发电机转换为电能再用电动机将电能转换为机械能，与动力机配置的联轴器和减速器也随之更换或取消。

铁路桥梁检测小车还可以应用到普通铁路桥梁及公路桥梁上使用。

Claims (4)

1.一种铁路桥梁检测小车，在铁路桥梁栏杆外侧或下面安装的专用运行轨道上运行，包括机架(1)、运行机构(2)、工控机(3)、升降机构(4)、数据采集装置(5)、俯仰机构(6)、遥控器(7)、局域网控制站(8)、监控中心(9)，其特征在于所述的机架(1)上安装有运行机构(2)、工控机(3)和升降机构(4)，由独立动力机驱动的俯仰机构(6)安装在升降机构(4)下部的活动端，数据采集装置(5)安装在俯仰机构(6)上，将采集到的桥梁侧面和底面的检查数据存储到工控机(3)，遥控器(7)现场操纵控制检测小车，局域网控制站(8)是由基于局域网无线路由器等实现现场工作和电源远程充电控制，远程监控中心(9)通过基于如：CDMA、GPRS、G3或3G等网络操作平台向检测车传递操作指令并反馈工作状态信息实现远程无线移动控制、并将工控机中的数据传输到监控中心实现远程数据传输；其特征还在于所述的升降机构(4)由升降机构动力机(12)、联轴器(13)、固定支承(14)、固定导筒(15)、丝杠(16)、螺母(17)、滑块(18)、浮动支承(19)、固定滑块(20)、升降臂(21)等组成，升降机构动力机(12)通过联轴器(13)与丝杠(16)连接，丝杠(16)上端安装固定支承(14)、下端安装浮动支承(19)与螺母(17)形成传动副，螺母(17)与升降臂(21)连接，升降臂(21)上端安装滑块(18)并在固定导筒(15)内滑动，下端穿过固定滑块(20)并在其内滑动，浮动支承(19)安装在升降臂(21)内，固定支承(14)固定在固定导筒(15)上，固定滑块(20)固定在固定导筒(15)内；其特征还在于所述的运行机构(2)方案I为采用双水平运行轨道方式，动力机驱动垂直滚轮带动垂直反滚轮(10)沿导轨运行，方案II为采用水平和垂直轨道的方式，动力机驱动垂直滚轮并带动安装在机架(1)上的水平滚轮和水平反滚轮(11)沿导轨运行。

2.根据权利要求1所述的铁路桥梁检测小车，其特征在于所述的数据采集装置(5)是指以照相机或摄影机及各种传感器为主要部件能采集被检测对象的图片、视频、振动频率、应力、位移变化等信息的采集装置。

3.根据权利要求1所述的铁路桥梁检测小车，其特征在于所述的动力机是指各机构的动力来源，包括电动机、内燃机或内燃机驱动发电机转换为电能再用电动机将电能转换为机械能。

4.根据权利要求1、2、3所述的铁路桥梁检测小车，其特征在于所述的铁路桥梁检测小车还可以应用到普通铁路桥梁及公路桥梁上。

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