CN105133515B - 声屏障巡检维修设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种声屏障巡检维修设备，包括巡检小车和维修装置；巡检小车在声屏障方向上设有一排车轮、在声屏障的两侧各设有两个限位板，位于声屏障内侧的两个限位板上均设有能判断是否存在障碍物的探测器且均能绕轴翻动至车体边沿以内，巡检小车上还设有第一视频模块；维修装置包括卡座、平面位移机构和紧固机构，卡座用于固定在声屏障顶部，平面位移机构设在卡座上，紧固机构设在平面位移机构上，平面位移机构可以将紧固机构移动至平面的任意位置，紧固机构可以调整其底部高度并通过底部将螺栓紧固，紧固机构的底部设有第二视频模块。该设备能自动巡检以及快速安全的完成声屏障外侧螺栓紧固，没有检测死点，观测效果好，成本低。

Description

声屏障巡检维修设备

技术领域

本发明涉及一种声屏障维护设备，具体涉及一种声屏障巡检维修设备。

背景技术

随着我国高速铁路事业的发展，沿线噪声污染日趋严重，在铁路沿线设置声屏障是降低噪声的有效方法。声屏障安装在线路两侧，受列车通过真空风压反复作用，极易产生声屏障螺栓紧固件松动、基础砂浆开裂、立柱防腐层破损、吸声板变形及破损等问题，若检修没能及时发现，则极有可能影响列车运营安全，因此声屏障需要定期巡检。

声屏障一般设置在铁路路肩或桥梁作业栏杆处，在日常的巡检过程中，声屏障的内侧可以直接观察和维护，而声屏障的外侧既不能直接观察也不能直接维护，目前主要采用以下两种方式来解决这一问题：1）通过起重设备逐块拆除声屏障并对其进行观察和相应的维护，这种方式不仅效率低，而且在逐一拆装声屏障的过程中还可能造成新的损伤；2）悬挂作业人员于声屏障的外侧进行观察和维护，由于高速铁路多为高架，距地面少则十几米，多则几十米，且高架桥墩外侧并没有作业施工平台，所以必须用绳索将作业人员悬吊在半空进行作业，这样的作业方式安全隐患大、作业费用高、而且在如此的操作条件下工作效率极低。

专利201310238822.9公开了一种“声屏障螺栓紧固设备”该设备，该设备通过伸缩臂伸出声屏障外侧，通过伸缩臂上的视频模块对声屏障的外侧进行观测，通过伸缩臂及设在伸缩臂上的卷扬机构将螺栓紧固机构与螺母对准进行紧固。该设备存在以下问题：1）整个设备占地大，在轨道上行进时影响其它设备运作以及正常的交通运输；2）一般铁路声屏障的附近会设置电线杆，该设备在工作过程中，伸缩臂必须伸出声屏障外，操作稍有不慎会撞到电线杆，存在安全隐患；3）该设备在工作过程中，必须通过伸缩臂上的视频模块进行观测，当遇到存在电线杆的位置时，伸缩臂必须收回，此时视频模块不能观察声屏障外侧的具体情况，存在检测的死点；4）伸缩臂上的视频模块必须在卷扬机构的外侧，卷扬机构必须在声屏障的外侧，视频模块伸出过长，观测效果差；5）整个设备包括液压系统、取电系统、行走系统、视频系统等，操作复杂，成本较高，整体实现较为困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种声屏障巡检维修设备，该设备可以对声屏障的外侧进行自动巡检，可以快速安全的完成声屏障外侧的螺栓紧固，该设备占地小，操作方便，没有检测死点，观测效果好，成本低。

本发明所采用的技术方案是：

一种声屏障巡检维修设备，包括分体式的巡检小车和维修装置；所述巡检小车在声屏障方向上设有一排车轮、在声屏障的两侧各设有两个限位板，位于声屏障内侧的两个限位板上均设有能判断是否存在障碍物的探测器且均能绕轴翻动至车体边沿以内，所述巡检小车上还设有第一视频模块；所述维修装置包括卡座、平面位移机构和紧固机构，所述卡座用于固定在声屏障顶部，平面位移机构设在卡座上，紧固机构设在平面位移机构上，平面位移机构可以在活动范围内将紧固机构移动至平面的任意位置，紧固机构可以调整其底部高度并通过底部将螺栓紧固，紧固机构的底部设有第二视频模块。

进一步地，所述位于声屏障内侧的两个限位板分别为内前限位板和内后限位板，内前限位板在前进方向上的前端设有第一探测器，内后限位板在前进方向上的两端分别设有第二探测器和第三探测器；当第一探测器探测到有障碍物时，内前限位板抬起，巡检小车继续前行，当第二探测器探测到有障碍物时，内前限位板放下，内后限位板抬起，巡检小车继续前行，当第三探测器探测到障碍物消失时，内后限位板放下，巡检小车完成一次越障。

进一步地，所述第一视频模块通过视频支撑架设在巡检小车上，所述视频支撑架可以180度旋转，所述第一视频模块可以上下摆动。

进一步地，所述巡检小车通过可更换的电池供能。

进一步地，所述的平面位移机构包括与声屏障同向的X向滚珠丝杠副和与声屏障方向垂直的Y向滚珠丝杠副，X、Y向滚珠丝杠副均包括底座、设在底座上的导轨和滚珠丝杠、穿过导轨和滚珠丝杠的滑座，X向滚珠丝杠副的底座固定在卡座上，Y向滚珠丝杠副的底座朝上、其滑座固定在X向滚珠丝杠副的滑座上，紧固机构固定在Y向滚珠丝杠副的底座的一端并位于声屏障的外侧。

进一步地，所述X、Y向滚珠丝杠副的丝杠均由手动拧动或电机带动。

进一步地，所述紧固机构包括上支撑座、下支撑座、导向套筒和传动杆，上支撑座固定在平面位移机构上，导向套筒固定在上支撑座的底部，下支撑座固定在导向套筒的底部，传动杆依次穿过上支撑座、导向套筒和下支撑座，传动杆的底部固定有螺母套筒、顶部固定有拧紧把手，第二视频模块固定在传动杆的底部，所述上支撑座上设有拧紧螺钉。

进一步地，所述第二视频模块始终对准螺母套筒。

进一步地，所述下支撑座上设有定位孔，传动杆上设有双头定位珠。

进一步地，所述第一视频模块和第二视频模块均与上位机操作系统采用无线通讯。

本发明的有益效果是：

1.设备采用分体式，巡检小车用于自动巡检，当发现螺栓松了的时候将维修装置固定在声屏障顶部进行拧紧即可，巡检、维修分步完成，不必采用大量设备、占地小、成本低；巡检小车自动巡检，工作人员劳动强度低；巡检小车沿声屏障顶部前进，通过第一视频模块观察检测，限位板用于防止巡检小车侧翻，当探测器探测到存在障碍物时，相应的限位板绕轴翻动至车体边沿以内，保证顺利越障，第一视频模块不会受到障碍物影响而停止工作，不存在检测死点；在第二视频模块的辅助下，平面位移机构实现与螺栓的对位，通过调整紧固机构底部的高度实现与螺栓的配合与紧固，不必人工在声屏障外侧工作，操作安全快速；第一视频模块设在巡检小车上不必伸出声屏障外侧很远，观测效果好，不仅可以观测螺栓是否松动还可以观测基础砂浆开裂、立柱防腐层破损、吸声板变形的其它状况。

2.巡检小车在越障时内前限位板和内后限位板至少有一个不是翻起的状态，保证了巡检小车不会侧翻。

3.视频支撑架180度旋转和第一视频模块上下摆动可以保证声屏障外侧的整个面域都能得到有效观察检测。

4.巡检小车采用电池供能，不必设置电缆，防止了缠绕，而且电池更换简单，续航方便。

5.X向滚珠丝杠副的底座固定、滑座在滚珠丝杠的带动下在X向移动，调整X向方向，Y向滚珠丝杠副的滑座相对于X向滚珠丝杠副的滑座而言是固定的，其底座在滚珠丝杠的带动下在Y向移动，调整Y向方向；平面位移机构采用相互垂直的两个滚珠丝杠副进行位置调整，传动稳定、操作方便、成本低。

6.传动杆在第二视频模块和平面位移机构的配合下，其螺母套筒与螺母对位，此后，松开拧紧螺钉手动调整螺母套筒的高度使其套在螺母上并通过拧紧把手紧固；紧固机构结构简单，操作安全、方便、快速。

7.在松开拧紧螺钉之前，通过双头定位珠与定位孔配合实现传动杆在上、下两部分的固定，保证了传动杆的直线度，使其在对位时更加精准，方便后续操作。

8.采用无线通讯，实时传输现场画面，检测方便，不设置电缆，防止缠绕。

附图说明

图1是本发明实施例中巡检小车的结构示意图。

图2是本发明实施例中巡检小车的越障动作示意图。

图3是本发明实施例中维修装置的整体结构示意图。

图4是本发明实施例中维修装置上部分的结构示意图。

图5是本发明实施例中维修装置下部分的结构示意图。

图中：1-前轮；2-声屏障；3-电线杆；4-第一探测器；5-第一电池；6-内前限位板；7-提手；8-第二探测器；9-第三探测器；10-第一视频模块；11-视频支撑架；12-后轮；13-外后限位板；14-内后限位板；15-第二电池；16-外前限位板；17-车体；18-上位机操作系统；19-H型立柱；20-卡座；21-X向滚珠丝杆副；22-Y向滚珠丝杆副；23-把手；24-上支撑座；25-传动杆；26-导向套筒；27-下支撑座；28-螺母杆套筒；29-第二视频模块；30-螺栓紧固件；31-拧紧螺钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

一种声屏障巡检维修设备，包括分体式的巡检小车和维修装置；如图1所示，所述巡检小车在声屏障2方向上设有一排车轮（在本实施例中，巡检小车的前后两端分别设置前轮1和后轮12，其中前轮1为驱动轮）、在声屏障2的两侧各设有两个限位板，位于声屏障2内侧的两个限位板上均设有能判断是否存在障碍物的探测器且均能绕轴翻动至车体17边沿以内，所述巡检小车上还设有第一视频模块10，在本实施例中，所述巡检小车上还设有方便拿取的提手7；如图3所示，所述维修装置包括卡座20、平面位移机构和紧固机构，所述卡座20用于固定在声屏障2顶部（卡座20一般固定在声屏障2的H型立柱19上，因为声屏障2的螺栓一般设在H型立柱19的底端附近），平面位移机构设在卡座20上，紧固机构设在平面位移机构上，平面位移机构可以在活动范围内将紧固机构移动至平面的任意位置，紧固机构可以调整其底部高度并通过底部将螺栓紧固，紧固机构的底部设有第二视频模块29。

该设备采用分体式，巡检小车用于自动巡检，当发现螺栓松了的时候将维修装置固定在声屏障2顶部进行拧紧即可，巡检、维修分步完成，不必采用大量设备、占地小、成本低；巡检小车自动巡检，工作人员劳动强度低；巡检小车沿声屏障2顶部前进，通过第一视频模块10观察检测，限位板用于防止巡检小车侧翻，当探测器探测到存在障碍物时，相应的限位板绕轴翻动至车体17边沿以内，保证顺利越障，第一视频模块10不会受到障碍物影响而停止工作，不存在检测死点；在第二视频模块29的辅助下，平面位移机构实现与螺栓的对位，通过调整紧固机构底部的高度实现与螺栓的配合与紧固，不必人工在声屏障2外侧工作，操作安全快速；第一视频模块10设在巡检小车上不必伸出声屏障2外侧很远，观测效果好，不仅可以观测螺栓是否松动还可以观测基础砂浆开裂、立柱防腐层破损、吸声板变形的其它状况。

如图1所示，在本实施例中，所述位于声屏障2内侧的两个限位板分别为内前限位板6和内后限位板14（位于声屏障2外侧的两个限位板分别为外前限位板16和外后限位板13），内前限位板6在前进方向上的前端设有第一探测器4，内后限位板14在前进方向上的两端分别设有第二探测器8和第三探测器9；如图2所示，当第一探测器4探测到有障碍物时，内前限位板6抬起，巡检小车继续前行，当第二探测器8探测到有障碍物时，内前限位板6放下，内后限位板14抬起，巡检小车继续前行，当第三探测器9探测到障碍物消失时，内后限位板14放下，巡检小车完成一次越障。巡检小车在越障时内前限位板6和内后限位板14至少有一个不是向上翻起的状态，保证了巡检小车不会侧翻。

实现内前限位板6和内后限位板14绕轴翻转的方式有很多种，最有效的方式是将内前限位板6和内后限位板14的一端分别固定在各自的转轴上并通过转轴旋转带动内前限位板6或内后限位板14翻转，转轴的一段可以设置为齿轮轴，并通过齿轮传动机构与电机或其他动力机构连接。

如图1所示，在本实施例中，所述第一视频模块10通过视频支撑架11设在巡检小车上，所述视频支撑架11可以180度旋转，所述第一视频模块10可以上下摆动。视频支撑架11的180度旋转和第一视频模块10上下摆动可以保证声屏障2外侧的整个面域都能得到有效观察检测。

如图1所示，在本实施例中，内前限位板6和内后限位板14上分别设有第一电池5和第二电池15，第一电池5和第二电池15分别为内前限位板6和内后限位板14的翻转功能且都为前轮1的转动功能。巡检小车通过可更换的电池供能，不必设置电缆，防止了缠绕，而且电池更换简单，续航方便。

如图4所示，在本实施例中，所述的平面位移机构包括与声屏障2同向的X向滚珠丝杠副21和与声屏障2方向垂直的Y向滚珠丝杠副22，X、Y向滚珠丝杠副（21和22）均包括底座、设在底座上的导轨和滚珠丝杠、穿过导轨和滚珠丝杠的滑座（此为滚珠丝杠副的常规结构，导轨对滑座起到支撑和导向的作用，一般情况下，丝杠对滑座起传动的作用，旋转丝杠，滑座移动，当滑座固定时，旋转丝杠，底座移动），X向滚珠丝杠副21的底座固定在卡座20上，Y向滚珠丝杠副22的底座朝上、其滑座固定在X向滚珠丝杠副21的滑座上，紧固机构固定在Y向滚珠丝杠副22的底座的一端并位于声屏障2的外侧。X向滚珠丝杠副21的底座固定、滑座在滚珠丝杠的带动下在X向移动，调整X向方向，Y向滚珠丝杠副22的滑座相对于X向滚珠丝杠副21的滑座而言是固定的，其底座在滚珠丝杠的带动下在Y向移动，调整Y向方向；平面位移机构采用相互垂直的两个滚珠丝杠副进行位置调整，传动稳定、操作方便、成本低。

在本实施例中，所述X、Y向滚珠丝杠副（21和22）的丝杠均由手动拧动（也可以加设电机采用电机带动）。

如图3至图5所示，所述紧固机构包括上支撑座24、下支撑座27、导向套筒26和传动杆25，上支撑座24固定在平面位移机构上，导向套筒26固定在上支撑座24的底部，下支撑座27固定在导向套筒26的底部，传动杆25依次穿过上支撑座24、导向套筒26和下支撑座27，传动杆25的底部固定有螺母套筒28、顶部固定有拧紧把手23，第二视频模块29固定在传动杆25的底部，所述上支撑座24上设有拧紧螺钉31。传动杆25在第二视频模块29和平面位移机构的配合下，其螺母套筒28与螺母对位，此后，松开拧紧螺钉31手动调整螺母套筒28的高度使其套在螺母上并通过拧紧把手23紧固；紧固机构结构简单，操作安全、方便、快速。

在本实施例中，所述下支撑座27上设有定位孔，传动杆25上设有双头定位珠。在松开拧紧螺钉31之前，通过双头定位珠与定位孔配合实现传动杆25在上、下两部分的固定，保证了传动杆25的直线度，使其在对位时更加精准，方便后续操作。

如图3和图5所示，在本实施例中，所述第二视频模块29始终对准螺母套筒28。

在本实施例中，所述第一视频模块10和第二视频模块29均与上位机操作系统18采用无线通讯。采用无线通讯，实时传输现场画面，检测方便，不设置电缆，防止缠绕。

本发明实施例的的工作过程如下：

1.维修工人手提提手7，将巡检小车放置于声屏障2顶部，然后工人借助上位机操作系统18，观察声屏障2外侧螺栓紧固件30松动、基础砂浆开裂、立柱防腐层破损、吸声板变形及破损的相关情况。

2.当巡检小车运动到与电线杆3等障碍物干涉的位置时，系统自动或者步段自动执行如图2所示的越障程序。

3.当工人通过第一视频模块10发现外侧螺栓紧固件30松动时，将维修装置通过卡座20安装在声屏障2的H型立柱19上，在第二视频模块29的辅助下，通过微调X向滚珠丝杠副21和Y向滚珠丝杠副22，使螺母套筒28与螺栓紧固件30对位，松开拧紧螺钉31调整传动杆25的高度套在螺栓紧固件30上后固定拧紧螺钉31，通过把手23扳将其拧紧。

4.工人通过第一视频模块10发现基础砂浆开裂、立柱防腐层破损、吸声板变形及破损的情况后，工人完成记录，并协商出具体维修的办法。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种声屏障巡检维修设备，其特征在于：包括分体式的巡检小车和维修装置；所述巡检小车在声屏障方向上设有一排车轮、在声屏障的两侧各设有两个限位板，位于声屏障内侧的两个限位板上均设有能判断是否存在障碍物的探测器且两个限位板均能绕轴翻动至车体边沿以内，所述巡检小车上还设有第一视频模块；所述维修装置包括卡座、平面位移机构和紧固机构，所述卡座用于固定在声屏障顶部，平面位移机构设在卡座上，紧固机构设在平面位移机构上，平面位移机构可以在活动范围内将紧固机构移动至平面的任意位置，紧固机构可以调整其底部高度并通过底部将螺栓紧固，紧固机构的底部设有第二视频模块。

2.如权利要求1所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述位于声屏障内侧的两个限位板分别为内前限位板和内后限位板，内前限位板在前进方向上的前端设有第一探测器，内后限位板在前进方向上的两端分别设有第二探测器和第三探测器；当第一探测器探测到有障碍物时，内前限位板抬起，巡检小车继续前行，当第二探测器探测到有障碍物时，内前限位板放下，内后限位板抬起，巡检小车继续前行，当第三探测器探测到障碍物消失时，内后限位板放下，巡检小车完成一次越障。

3.如权利要求1所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述第一视频模块通过视频支撑架设在巡检小车上，所述视频支撑架可以180度旋转，所述第一视频模块可以上下摆动。

4.如权利要求1所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述巡检小车通过可更换的电池供能。

5.如权利要求1所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述的平面位移机构包括与声屏障同向的X向滚珠丝杠副和与声屏障方向垂直的Y向滚珠丝杠副，X、Y向滚珠丝杠副均包括底座、设在底座上的导轨和滚珠丝杠、穿过导轨和滚珠丝杠的滑座，X向滚珠丝杠副的底座固定在卡座上，Y向滚珠丝杠副的底座朝上、其滑座固定在X向滚珠丝杠副的滑座上，紧固机构固定在Y向滚珠丝杠副的底座的一端并位于声屏障的外侧。

6.如权利要求5所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述X、Y向滚珠丝杠副的丝杠均由手动拧动或电机带动。

7.如权利要求1所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述紧固机构包括上支撑座、下支撑座、导向套筒和传动杆，上支撑座固定在平面位移机构上，导向套筒固定在上支撑座的底部，下支撑座固定在导向套筒的底部，传动杆依次穿过上支撑座、导向套筒和下支撑座，传动杆的底部固定有螺母套筒、顶部固定有拧紧把手，第二视频模块固定在传动杆的底部，所述上支撑座上设有拧紧螺钉。

8.如权利要求7所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述第二视频模块始终对准螺母套筒。

9.如权利要求7所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述下支撑座上设有定位孔，传动杆上设有双头定位珠。

10.如权利要求1所述的声屏障巡检维修设备，其特征在于：所述第一视频模块和第二视频模块均与上位机操作系统采用无线通讯。