CN102251473B - 跨越高度可无级调节的桁架式桥梁检测车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桁架式桥梁检测车，该桁架式桥梁检测车至少包括车身、主臂和桁架总成，所述主臂连接在车身的转台上，所述桁架总成通过主臂与车身连接，该主臂至少包括与车身转台连接的转台、与桁架总成连接的水平臂架，所述转台与水平臂架之间通过升降油缸和两根连杆连接。两根连杆、转台以及水平臂架共同组成一个平行四连杆机构，这样桁架式桥梁检测车的跨越高度不仅得到增加，而且在最高跨越高度范围内可以自由调节，即可以达到多种跨越高度，因此，该桁架式桥梁检测车灵活多变的设置跨越高度极大地提高了作业适应性；同时，该桁架式桥梁检测车还具有结构紧凑简单、安全性高、整车能耗低的优点。

Description

跨越高度可无级调节的桁架式桥梁检测车

技术领域

本发明涉及桁架式桥梁检测车，尤其涉及该桁架式桥梁检测车的主臂。

背景技术

桁架式桥梁检测车的跨越高度是衡量其作业适应性的重要参数，跨越高度越大就越能确保桁架式桥梁检测车能够跨越较高的隔音板、挡风板等障碍物进行检测作业。

现有技术中的桁架式桥梁检测车为了能具备较高的跨越高度，通常利用液压油缸和倾斜架作为升降机构，达到较高的跨越高度。例如2007年10月24目公开的中国专利，公开号为CN200964564Y的专利名称为移动式桥梁检测悬架，该悬架移动式桥梁检测悬架包括车架、转台、桁架，转台和桁架都安装在车架上，转台与桁架之间通过倾斜架连接，倾斜架一端通过销轴连接在转台上，另一端连接桁架；倾斜架与转台之间还设有液压油缸，该液压油缸一端连接在转台上，另一端连接在倾斜架的中部。这样在液压油缸伸长后，倾斜架就能摆动。因为工作时桁架必须处于竖直状态，所以要求倾斜架也处于竖直状，这样当倾斜架慢慢竖起并处于竖直状态后液压油缸停止工作。

虽然该移动式桥梁检测悬架可以具有理想的跨越高度，但是该跨越高度固定，且移动式桥梁检测悬架要达到该跨越高度必须在液压油缸动作完成后，否则桁架就处于非正常工作的状态而无法进行检测工作。在实际使用过程中若遇到桥梁两边有高度低于该移动式桥梁检测悬架的跨越高度的高压电线时，即使能够跨越隔音板或者挡风板也会因为有高压电线阻拦导致不能对桥梁的该区域进行检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、简单，跨越高度可以无级调节的桁架式桥梁检测车。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：该桁架式桥梁检测车至少包括车身、主臂和桁架总成，所述主臂连接在车身上，所述桁架总成通过主臂与车身连接，所述桁架总成与主臂之间通过翻转机构活动连接，所述主臂至少包括与车身连接的转台、与桁架总成连接的水平臂架，所述转台与水平臂架之间通过升降油缸和两根连杆连接，两根所述连杆之间相互平行，所述连杆的一端都通过销轴与转台活动连接，另一端都通过销轴与水平臂架活动连接，每根连杆两端的销轴之间的距离相同，所述升降油缸一端通过销轴与转台活动连接，另一端通过销轴与水平臂架活动连接，每根连杆的延伸方向都与升降油缸的延伸方向交叉。两根连杆、转台以及水平臂架共同组成一个平行四连杆机构，水平臂架在两根连杆作用下始终保持水平状态；升降油缸工作时作用力直接作用在水平臂架上，水平臂架在升降油缸的推动后得到竖直方向上的作用力，因此水平臂架始终能以水平状态在竖直方向上运动，进而实现无级调节主臂高度。又因为主臂高度提高可直接提高整车的跨越高度，所以该桁架式桥梁检测车的跨越高度可无级调节。当主臂最大提升高度不够时，可以通过更换较长的连杆即可实现提高主臂最大高度的目的，因此该桁架式桥梁检测车可具有非常高的跨越高度。

作为本发明的优选，所述转台上用于连接升降油缸的销轴位于任意一个转台上用于连接连杆的销轴的斜下方。这样的设置可以确保升降油缸在工作过程中始终处于受压状态，因此升降油缸可以选用无杆腔工作方式的油缸，该结构的油缸具有体积小、价格低、安全性高，使用过程中不易出现活塞杆脱离油缸的脱缸现象。

作为本发明的优选，两根所述连杆设置在转台顶端，所述升降油缸设置在转台底端。由于水平臂架承受着来自桁架总成的重力，导致升降油缸在推升水平臂架过程中必须承受绝大部分的重力，而该结构可使转台承受的外力合理分布在转台上，使整个主臂具有稳固的机械特性。

作为本发明的优选，所述翻转机构至少包括翻转油缸、翻转架，所述翻转架与水平臂架之间通过销轴活动连接，所述桁架总成设置在翻转架上，所述翻转油缸包括缸体和活塞杆，所述翻转油缸的缸体通过销轴与水平臂架活动连接，所述翻转油缸的活塞杆通过销轴与翻转架活动连接，所述翻转架与水平臂架的铰接点位于翻转架的中部，所述翻转架与翻转油缸的铰接点位于翻转架的一端，所述翻转架与翻转油缸的铰接点到转台底部的垂直距离大于所述翻转架与水平臂架的铰接点到转台底部的垂直距离。该技术使得翻转架与水平臂架的铰接点位于翻转架与翻转油缸的铰接点的下方，相比以往技术，翻转架相对于水平臂架连接车身的该端的高度降低。因此，在原有范围内可通过增加水平臂架用于连接车身该端的高度来增加水平臂架的悬空端高度，即通过增加连杆和升降油缸的长度来增加水平臂架的悬空端高度。悬空高度得到提高，从而进一步增加架式桥梁检测车的跨越高度。

在翻转架转动过程中翻转油缸处于受压状态，即翻转油缸需产生推力才能维持翻转架的工作状态，即使在翻转架翻转动作结束时油缸仍处于受压的状态。受压的工作方式使得翻转油缸必须处于无杆腔工作方式，由于油缸的无杆腔工作方式时受力面积大，因此可以选用小缸径的油缸就能产生较大的推力。这样的油缸具有体积小、重量轻、制造成本低的优点，这些优点使得翻转机构的结构得到简化，还降低了翻转机构的生产成本；受压工作的油缸不会出现油缸脱落的事故，因此该发明的翻转油缸在工作中具有极高的安全性和稳定性，大大提升了翻转机构的工作性能。轻重量的翻转油缸还有利于增加整车的倾覆稳定性。

作为本发明的优选，所述水平臂架包括外套和内套，所述内套安装在外套内，所述外套与内套之间通过水平伸缩油缸活动连接，所述外套与连杆活动连接，所述内套与翻转油缸、翻转架活动连接。由外套、内套和水平伸缩油缸组成的可伸缩的水平臂架，工作时始终保持水平状态。它能够在一定范围内伸缩，从而使桁架式桥梁检测车在水平方向上具有较广的作业范围。

本发明采用上述技术方案：桁架式桥梁检测车的跨越高度不仅得到增加，而且在最高跨越高度范围内可以自由调节，即可以达到多种跨越高度，因此，该桁架式桥梁检测车灵活多变的跨越高度极大地提高了作业适应性；同时，该桁架式桥梁检测车还具有结构紧凑简单、安全性高、整车能耗低的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步具体说明。

图1为本发明跨越高度可无级调节的桁架式桥梁检测车的主视图；

图2为本发明跨越高度可无级调节的桁架式桥梁检测车的主臂使用示意图I；

图3为本发明跨越高度可无级调节的桁架式桥梁检测车的主臂使用示意图II；

图4为本发明跨越高度可无级调节的桁架式桥梁检测车的主臂使用示意图III。

具体实施方式

如图1所示，桁架式桥梁检测车包括车身1、主臂2和桁架总成3。车身1具有完整的可行驶的底盘，驾驶室，在车身1的后端安装有桁架总成3。桁架总成3通过主臂2安装在车身1上。

如图2、3、4所示，主臂2包括转台4和水平臂架5。转台4具有坡面和水平面，水平面位于转台4顶端，坡面位于转台4的一侧，水平面与坡面连接；转台4底部与车身1固定连接。水平臂架5呈笔直状，如图3所示，它由外套11和内套12组成，外套11和内套12都为管状结构，内套12安装在外套11内部，并且外套11与内套12之间还通过水平伸缩油缸10活动连接。该水平伸缩油缸10的缸体通过销轴活动连接在外套11上，水平伸缩油缸10的活塞杆通过销轴活动连接在内套12上。

外套11外部通过两个长度形状相同的连杆6与转台4活动连接，同时，外套11还通过升降油缸7与转台4活动连接。

如图3所示，每根连杆6的一端都通过销轴活动连接在水平臂架5的外套11处，且在外套11上用于与连杆6连接的两个销轴处于同一水平面上；两根连杆6的另一端也都通过销轴分别活动连接在转台4的顶端两侧；两根连杆6之间相互平行。因为每根连杆6两端的销轴之间的距离相同，所以转台4、水平臂架5的外套11和两根连杆6就构成了一个平行四连杆机构。升降油缸7一端通过销轴活动连接在转台4设有坡面该侧的底端，另一端通过销轴活动连接在外套11的下方位置。如图2所示，升降油缸7的延伸方向与每根连杆6的延伸方向都交叉，即升降油缸7的延伸方向与其中一根连杆6的延伸方向的交叉角为θ1；升降油缸7的延伸方向与另一根连杆6的延伸方向的交叉角为θ2，交叉角θ1与交叉角θ2相等，且交叉角θ1、交叉角θ2都始终小于九十度。升降油缸7与连杆6之间的该位置关系可以确保水平臂架5在工作过程中能够避免发生抖动的情况，可始终保持水平臂架5平稳工作。

如图3所示，水平臂架5的内套12通过翻转机构与桁架总成3活动连接。该翻转机构包括翻转油缸9、翻转架8。翻转架8为矩形结构，在其中部位置设有对称的三角形的连接部位，翻转架8在该连接部位的顶端通过销轴活动连接在内套12上；在翻转架8的一端通过销轴与翻转油缸9的活塞杆活动连接，该翻转油缸9为无杆腔工作方式，翻转油缸9的活动端即油缸与活塞杆连接的该端设有连接片，翻转油缸9在连接片处通过销轴活动连接在内套12上。

用于连接翻转油缸9和翻转架8的销轴的中心线到转台4底部的垂直距离H1，大于用于连接内套12和翻转架8的销轴的中心线到转台4底部的垂直距离H2。因此翻转架8与翻转油缸9的铰接点到转台4底部的垂直距离H1大于翻转架8与内套12的铰接点到转台4底部的垂直距离H2。该结构相比较以往的翻转机构的结构，翻转架8与水平臂架5之间的结构更为紧凑，即在垂直方向上的厚度减少，因此水平臂架5的悬空端到转台4底部的垂直距离H3可以增加，相比以往技术中的水平臂架5的悬空端到转台4的垂直距离，该主臂2的水平臂架5到转台4的垂直距离H3有明显增加，这样在该翻转机构的翻转架8顶部相对于转台4底部的最大高度Hx不变的情况下整个桁架式桥梁检测车的跨越高度得到提高，从而提升了该桁架式桥梁检测车作业适应性。

如图2所示，安装后水平臂架5处于水平状态，升降油缸7伸长后水平臂架5被推动并呈水平状态竖直向上运动；如图3所示，在两根连杆6的作用下水平臂架5始终保持水平状态；如图4所示，在两个连杆6处于竖直状态时，水平臂架5处于最高位置，此时主臂2的顶部相对于转台4底部的垂直高度Hx达到最大值，且水平臂架5仍处于水平状态。综上所述，主臂2的垂直高度Hx可以由升降油缸7来调节，调节幅度的大小限于最大高度范围的任何值，因此可以实现主臂2高度无级调节，进而实现桁架式桥梁检测车的跨越高度无级调节。

该桁架式桥梁检测车的主臂2采用平行四连杆机构的工作方式，不仅使得结构更加紧凑、简单，而且可以通过增加连杆6的长度以及升降油缸7的行程来增加主臂2的垂直高度，进而增加整车最大跨越高度。当该桁架式桥梁检测车遇到桥梁两边有高度低于该桁架式桥梁检测车的最大跨越高度的挡风板、隔音板、高压电线等障碍物时，只需通过控制升降油缸7将水平臂架5调整到障碍物高度以上的位置，这样桁架式桥梁检测车就能跨越障碍物在规定区域内对桥梁进行检测。由于水平臂架具有伸缩功能，在水平伸缩油缸10伸长时可推动内套12相对外套11做向外的运动，进而水平臂架长度增加；在水平伸缩油缸10缩短时可拉动内套12相对外套11做向内的运动，进而水平臂架长度缩短。这样该桁架式桥梁检测车的水平工作范围就能自由变化，从而更好的完成复杂情况下的检测工作。

Claims (4)

1.一种桁架式桥梁检测车，该桁架式桥梁检测车至少包括车身(1)、主臂(2)和桁架总成(3)，所述主臂(2)连接在车身(1)上，所述桁架总成(3)通过主臂(2)与车身(1)连接，所述桁架总成(3)与主臂(2)之间通过翻转机构活动连接，所述主臂(2)至少包括与车身(1)连接的转台(4)、与桁架总成(3)连接的水平臂架(5)，所述转台(4)与水平臂架(5)之间通过升降油缸(7)和两根连杆(6)连接，两根所述连杆(6)之间相互平行，所述连杆(6)的一端都通过销轴与转台(4)活动连接，另一端都通过销轴与水平臂架(5)活动连接，每根连杆(6)两端的销轴之间的距离相同，所述升降油缸(7)一端通过销轴与转台(4)活动连接，另一端通过销轴与水平臂架(5)活动连接，每根连杆(6)的延伸方向都与升降油缸(7)的延伸方向交叉，其特征在于：所述转台(4)上用于连接升降油缸(7)的销轴位于任意一个转台(4)上用于连接连杆(6)的销轴的斜下方。

2.根据权利要求1所述桁架式桥梁检测车，其特征在于：两根所述连杆(6)设置在转台(4)顶端，所述升降油缸(7)设置在转台(4)底端。

3.根据权利要求1所述桁架式桥梁检测车，其特征在于：所述翻转机构至少包括翻转油缸(9)、翻转架(8)，所述翻转架(8)与水平臂架(5)之间通过销轴活动连接，所述桁架总成(3)设置在翻转架(8)上，所述翻转油缸(9)包括缸体和活塞杆，所述翻转油缸(9)的缸体通过销轴与水平臂架(5)活动连接，所述翻转油缸(9)的活塞杆通过销轴与翻转架(8)活动连接，所述翻转架(8)与水平臂架(5)的铰接点位于翻转架(8)的中部，所述翻转架(8)与翻转油缸(9)的铰接点位于翻转架(8)的一端，所述翻转架(8)与翻转油缸(9)的铰接点到转台(4)底部的垂直距离大于所述翻转架(8)与水平臂架(5)的铰接点到转台(4)底部的垂直距离。

4.根据权利要求1或3所述桁架式桥梁检测车，其特征在于：所述水平臂架(5)包括外套(11)和内套(12)，所述内套(12)安装在外套(11)内，所述外套(11)与内套(12)之间通过水平伸缩油缸(10)活动连接，所述外套(11)与连杆(6)活动连接，所述内套(12)与翻转油缸(9)、翻转架(8)活动连接。