CN104074136A - 一种桥梁检测车多自由度转台机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁检测车多自由度转台机构，当桥梁检测车需要跨越较高的护栏进行作业时，可以进行“升降功能”调节，通过升降液压油缸，将连接体总成和主臂总成一起沿升降轨道垂直抬高，来达到比较理想的跨越护栏高度；当桥梁检测车需要跨越较宽的人行道进行作业时，可以进行“伸缩功能”调节，通过主臂总成内的伸缩液压油缸带动伸缩臂向前伸出，以达到桥梁检测车跨越人行道宽度无级调节的目的，通过变幅液压油缸推动主臂总成向上旋转一定角度实现“变幅功能”调节，各功能调节既可独立进行调节，又能配合进行调节。有益效果是极大程度地提高了桁架式桥梁检测车的工作灵活性和适应性。

Description

一种桥梁检测车多自由度转台机构

技术领域

本发明涉及一种桥梁检测车多自由度转台机构，属于桥梁检测车技术领域。

背景技术

根据QC/T 826-2010桥梁检测车行业标准中所描述，衡量桥梁检测车工作性能的主要结构参数包括最大水平作业幅度、工作平台最大作业深度、跨越护栏高度和跨越人行道宽度等。其中，跨越护栏高度和跨越人行道宽度共同决定了桥梁检测车在桥上作业时的作业能力和适用范围。

在已经公开的检测车跨越高度无级调节的技术中，存在以下问题：

一是升降油缸受力恶劣：在跨越高度无级调节的过程中，整个上装的重量绝大部分由举升油缸承担，但由于受其转台结构的限制，升降液压油缸在初始状态时其轴线与水平面成小角度安装，在跨越高度无级调节的初始阶段，升降油缸成小角度举升，其举升压力会远远大于竖直负载压力，升降液压油缸受力恶劣；二是跨越高度的上升以牺牲跨越人行道宽度为代价：在跨越高度无级调节的整个过程中，转台水平臂架和桁架总成在升高的同时，也向着远离桥侧的方向移动，二者比例关系接近1:1，得此失彼。即使水平臂架内增加了一节伸缩臂来增大其跨越人行道宽度，但伸缩量的一大部分只是弥补了因转台水平臂架升高而损失的跨越人行道宽度，其本身的价值已大打折扣。因此，已公开技术中，仅仅是单方面的增加了桥梁检测车的跨越护栏高度，却牺牲了其跨越人行道宽度，从整个三维空间考虑，这种桥梁检测车的适用范围是有限的。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种桥梁检测车多自由度转台机构，能在一定范围内同时满足跨越护栏高度和跨越人行道宽度独立无级调节，并可通过动作组合适应各种工况的新型桥梁检测车多自由度转台机构，增大桥梁检测车的工作灵活性和适用范围。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种桥梁检测车多自由度转台机构，包括由底座体和升降液压油缸构成的底座总成；由连接体、导轨杆、移动配重机构和变幅液压油缸构成的连接体总成；由基本臂、伸缩臂以及伸缩液压油缸构成的主臂总成；底座体焊接有升降轨道，底座体上开有用于容纳导轨杆沿垂直方向上下移动的通孔，导轨杆上端与连接体焊接，下端与升降轨道形成滑动副连接；升降液压油缸的底部安装在底座体上，顶部连接于连接体且升降液压油缸的轴线与水平面垂直；连接体主体截面为槽型，其上端开槽，用于容纳主臂总成并为主臂总成作上下变幅运动提供通道和支撑，变幅液压油缸一端铰接于连接体前底部，另一端铰接于基本臂上，用于顶升主臂总成作上下变幅运动；移动配重机构安装在连接体总成的后端；基本臂的后端铰接于连接体内部，伸缩臂嵌套在基本臂内部形成滑动副连接，伸缩液压油缸置于伸缩臂和基本臂内部，且两端分别与基本臂和伸缩臂铰接。

所述移动配重机构由基座体、配重连接体、配重块和液压油缸组成，配重块安装在配重连接体上，配重连接体和基座体通过销轴连接，液压油缸的一端安装于基座体接近连接体总成的一侧，另一端安装在配重连接体的底部。

优选地，还包括加强筋板，加强筋板焊接于升降轨道的外侧。

优选地，升降轨道的内壁固定连接有滑块。

优选地，基本臂两侧与连接体内壁之间固定有滑块。

优选地，基本臂和伸缩臂之间固定连接有滑块。

本发明的有益效果是：能在一定范围内同时满足跨越护栏高度和跨越人行道宽度独立无级调节，并可通过动作组合适应各种工况，极大程度地提高了桥梁检测车的工作灵活性和适应性。

附图说明

图1为本发明在桥梁检测车不工作状态时的起始位置图；

图2为本发明跨越护栏高度独立无级调节即“升降功能”的终端位置图；

图3 是多自由度转台机构跨越人行道宽度独立无级调节即“伸缩功能”的终端位置图；

图4 是多自由度转台机构跨越护栏高度和跨越人行道宽度同时无级调节即“升降功能+伸缩功能”的终端位置图；

图5 是多自由度转台机构“变幅功能”独立调节的终端位置图；

图6 是多自由度转台机构“变幅功能+升降功能”同时调节的终端位置图；

图7 是多自由度转台机构“变幅功能+伸缩功能”同时调节的终端位置图；

图8 是多自由度转台机构“变幅功能+升降功能+伸缩功能”同时调节的终端位置图。

 

图中：1、底座总成，11、底座体，112、升降轨道，113、加强筋板，12、升降液压油缸，2、连接体总成，21、连接体，22、导轨杆，23、移动配重机构，231、基座体，232、配重连接体，233、配重块，234、液压油缸，24、变幅液压油缸，3、主臂总成，31、基本臂，32、伸缩臂，33、伸缩液压油缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示：本发明包括由底座体11和升降液压油缸12构成的底座总成1；由连接体21、导轨杆22、移动配重机构23和变幅液压油缸24构成的连接体总成2；由基本臂31、伸缩臂32以及伸缩液压油缸33构成的主臂总成3；底座体11焊接有升降轨道112，底座体11上开有用于容纳导轨杆22沿垂直方向上下移动的通孔，导轨杆22上端与连接体21焊接，下端与升降轨道112形成滑动副连接；升降液压油缸12的底部安装在底座体11上，顶部连接于连接体21且升降液压油缸12的轴线与水平面垂直；连接体21主体截面为槽型，其上端开槽，用于容纳主臂总成3并为主臂总成3作上下变幅运动提供通道和支撑，变幅液压油缸24一端铰接于连接体21前底部，另一端铰接于基本臂31上，用于顶升主臂总成3作上下变幅运动；移动配重机构23安装在连接体总成2的后端；基本臂31的后端铰接于连接体21内部，伸缩臂32嵌套在基本臂31内部形成滑动副连接，伸缩液压油缸33置于伸缩臂32和基本臂31内部，且两端分别与基本臂31和伸缩臂32铰接。

所述移动配重机构23由基座体231、配重连接体232、配重块233和液压油缸234组成，配重块233安装在配重连接体232上，配重连接体232和基座体231通过销轴连接，液压油缸234的一端安装于基座体231接近连接体总成的一侧，另一端安装在配重连接体232的底部。这种移动配重机构23为折叠式移动配重，也可用常规的导轨式移动配重所代替，但是移动配重机构23占用空间小，动作简单，只需要较小行程将配重块233翻转90度便可获得很大的重心改变,因此，本设计中选用移动配重机构23。

还包括加强筋板113，加强筋板113焊接于升降轨道112的外侧，用以提高升降轨道112的强度和刚度。

升降轨道112的内壁固定连接有滑块，起到良好的导向作用，用以保证升降轨道112与导轨杆22之间的间隙，同时也减小了升降轨道112与导轨杆22之间的摩擦力。

基本臂31两侧与连接体21内壁之间固定有滑块，该滑块既可以安装在基本臂31外部两侧，也可以安装在连接体21内壁上，保证在主臂总成3沿其铰点旋转过程中滑块始终与连接体21接触，既起到运动导向作用，又有利于力的传递。

基本臂31和伸缩臂32之间固定连接有滑块，用以保证基本臂31与伸缩臂32之间的间隙，同时也减小了二者之间的摩擦力。

本发明中，所述的方向指示“前”指的是图中的右方，所述的方向指示“后”指的是图中的左方；本发明的工作过程有：如图2所示，当桥梁检测车需要跨越较高的护栏进行作业时，可以进行“升降功能”调节，通过升降液压油缸12，将连接体总成2和主臂总成3一起沿升降轨道112垂直抬高，来达到比较理想的跨越护栏高度。导轨杆22和升降轨道112之间固定安装有滑块，保证了二者之间的间隙，起到了良好的导向作用，确保连接体总成2和主臂总成3始终保持垂直上升，避免了升降液压油缸12成角度受力的可能，同时也减小了导轨杆22和升降轨道112二者之间的滑动摩擦力；

如图3所示：当桥梁检测车需要跨越较宽的人行道进行作业时，可以进行“伸缩功能”调节，通过主臂总成3内的伸缩液压油缸33带动伸缩臂32向前伸出，以达到桥梁检测车跨越人行道宽度无级调节的目的，为保证跨越人行道宽度增加后整车的稳定性，本发明在连接体总成2的后部增加了移动配重机构23，在伸缩臂32伸出基本臂31前将移动配重机构23打开调整，可大大提高整车的稳定力矩。

如图2—4所示，上述跨越护栏高度和跨越人行道宽度无级调节可互不干涉，互不影响，也可同时进行跨越护栏高度和跨越人行道高度的调节，即同时进行“升降功能”和“伸缩功能”的调节，使得桥梁检测车可以在整个桥上作业空间内实现立体式的无级调节。

出于对连接体总成2和主臂总成3抬高后的整车稳定性考虑，本发明将跨越护栏高度和跨越人行道宽度两参数的无级调节量分别控制在3.5米以内，该参数已经能够满足国内绝大多数桥梁的检测需求。但在我国，极少数桥梁的防护隔音墙其高度能达到5米，针对此类比较恶劣的工况，本发明增加了能够同时影响跨越护栏高度和跨越人行道高度的“变幅功能”，如图5至图8所示，本发明在上述两项无级调节即“升降功能”和“伸缩功能”的基础上，通过变幅液压油缸24推动主臂总成3向上旋转一定角度的技术方案来实现，并且，通过“升降功能”、“伸缩功能”以及“变幅功能 ”，既可独立进行调节，各功能又能配合进行调节，在不同工况下，操作者可以选择不同的功能组合来实现要求，这样既满足了桥梁检测车的跨越护栏高度的要求，又保证了桥梁检测车的稳定性。

Claims (6)

1.一种桥梁检测车多自由度转台机构，包括由底座体（11）和升降液压油缸（12）构成的底座总成（1），其特征在于还包括由连接体（21）、导轨杆（22）、移动配重机构（23）和变幅液压油缸（24）构成的连接体总成（2）；由基本臂（31）、伸缩臂（32）以及伸缩液压油缸（33）构成的主臂总成（3）；底座体（11）焊接有升降轨道（112），底座体（11）上开有用于容纳导轨杆（22）沿垂直方向上下移动的通孔，导轨杆（22）上端与连接体（21）焊接，下端与升降轨道（112）形成滑动副连接；升降液压油缸（12）的底部安装在底座体（11）上，顶部连接于连接体（21）且升降液压油缸（12）的轴线与水平面垂直；连接体（21）主体截面为槽型，其上端开槽，用于容纳主臂总成（3）并为主臂总成（3）作上下变幅运动提供通道和支撑，变幅液压油缸（24）一端铰接于连接体（21）前底部，另一端铰接于基本臂（31）上，用于顶升主臂总成（3）作上下变幅运动；移动配重机构（23）安装在连接体总成（2）的后端；基本臂（31）的后端铰接于连接体（21）内部，伸缩臂（32）嵌套在基本臂（31）内部形成滑动副连接，伸缩液压油缸（33）置于伸缩臂（32）和基本臂（31）内部，且两端分别与基本臂（31）和伸缩臂（32）铰接。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁检测车多自由度转台机构，其特征在于，所述移动配重机构由基座体（231）、配重连接体（232）、配重块（233）和液压油缸（234）组成，配重块（233）安装在配重连接体（232）上，配重连接体（232）和基座体（231）通过销轴连接，液压油缸（234）的一端安装于基座体（231）接近连接体总成的一侧，另一端安装在配重连接体（232）的底部。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁检测车多自由度转台机构，其特征在于，还包括加强筋板（113），加强筋板（113）焊接于升降轨道（112）的外侧。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁检测车多自由度转台机构，其特征在于，升降轨道（112）的内壁固定连接有滑块。

5.根据权利要求3所述的一种桥梁检测车多自由度转台机构，其特征在于，基本臂（31）两侧与连接体（21）内壁之间固定有滑块。

6.根据权利要求3所述的一种桥梁检测车多自由度转台机构，其特征在于，基本臂（31）和伸缩臂（32）之间固定连接有滑块。