CN105155411A - 一种桥梁拉索爬行清洁装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁拉索爬行清洁装置，属于机器人技术领域，包括机身，所述机身设置有驱动舱、工作舱和能源舱，所述驱动舱设置为至少两个，并沿所述拉索的轴向间隔布置，每个所述驱动舱内均设置有四个用于所述机身夹持在所述拉索上的夹持机构，所述工作舱设置于相邻的两个所述驱动舱之间，其内部设置有用于清洁所述拉索的清扫器，所述能源舱设置于工作舱的下方，其内部设置有用于向所述驱动器提供动能的蓄电池。本发明不仅解决了拉索的清洁问题，还避免人员高空作业带来的安全隐患问题。本发明具有结构简单、重量轻便、安装便利等优点，有利于对拉索进行定期的清洁和维护，为更好的打造桥梁景观效果提供了保障。

Description

一种桥梁拉索爬行清洁装置

技术领域

本发明属于机器人技术领域，涉及一种能够在桥梁拉索上爬行的机械装置，尤其是能在桥梁拉索表面上移动并携带相关清洗设备对桥梁拉索表面状况进行清洁的装置。

背景技术

目前，缆索体系作为现代桥梁的新形式，在世界范围内得到了广泛的应用，我国及其他国家都已经建造了大量的斜拉桥及悬索桥。拉索作为缆索体系桥梁的主要构件之一，造价占整座桥梁的三分之一左右，且长期暴露在空气中，其表面的聚乙烯(PE)保护层容易出现不同程度的污损现象。然而，针对桥梁拉索的清洁问题，一直得不到有效的解决，同时，在桥梁景观打造过程中，拉索的区域是桥梁挺拔与张力的表现又显得十分重要。现如今的拉索表面为提高景观效果常以白色或浅色为主，但日久堆积的污渍不仅严重影响大桥拉索的整体美观，还对拉索表面的保护层产生不同程度的腐蚀和伤害作用。因此，基于拉索结构特性开发一款自动清洁拉索表面污渍的机器人就解决了这个问题，即完成了拉索的清洁工作，又避免人员高空作业带来的安全隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种桥梁拉索爬行清洁装置，以实现对桥梁拉索的清洁工作和避免人员高空作业带来的安全隐患问题。本发明的另一目的在于为桥梁的整体景观效果提供保障，同时，有利于定期清洁保养的拉索延长使用寿命，实现节约目的。

为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种桥梁拉索爬行清洁装置，由一个半圆环形结构和一个方形结构通过若干个铰链以及锁扣连接而成的机身，所述机身包括驱动舱、工作舱和能源舱；所述驱动舱设置为至少两个，并沿所述拉索的轴向间隔布置，每个所述驱动舱内均设置有四个用于所述机身夹持在所述拉索上的夹持机构，四个夹持机构沿着拉索的径向方向布置，至多两个夹持机构设置于所述机身的半圆形结构上，所述夹持机构包括行走轮和压力器，所述行走轮通过压力器可伸缩的固接在驱动舱内；至少一个驱动舱内的四个行走轮上均设置有一个同步电机；所述工作舱设置于相邻的两个所述驱动舱之间，其内部设置有用于清洁所述拉索的清扫器，所述清扫器包括底座以及可滑动的设置于底座上的组合夹具，所述组合夹具包括通过连杆连接的两个夹杆，两个所述夹杆上分别设置有可滑动的刷头，两个所述刷头设置为内凹式结构，其组合形成一个用于包裹住所述拉索的清洗空间；所述能源舱设置于工作舱的下方，其内部设置有用于向所述驱动器提供动能的蓄电池。

进一步，所述行走轮设置为人字形结构或带内凹面的滚轮式结构。

进一步，所述压力器设置为弹簧或者弹片或者其他弹性件。

进一步，所述工作舱内设置有滑轨，所述底座通过电动推杆可滑动的设置于滑轨上，所述电动推杆设置于驱动舱内，所述蓄电池为电动推杆提供所需的动能。

进一步，所述机身还包括溶剂舱和机械舱，所述溶剂舱内储放有清洗液，所述机械舱内设置有吸液器，所述溶剂舱还设置有出液口和回液口，所述溶剂舱内的清洗液通过吸液器由出液口进入工作舱中，所述工作舱中的清洗液通过管道由回液口流入溶剂舱中，所述蓄电池为吸液器提供所需的动能，所述吸液器为吸水泵。

进一步，所述工作舱内设置有若干喷淋管，所述喷淋管与溶剂舱的出液口连通，其上设置有若干个对准所述拉索的喷头。

进一步，所述出液口和回液口均设置有过滤器。

进一步，所述工作舱的内壁上设置有用于密封其与所述拉索之间间隙的封板。

本发明的有益效果在于：本发明爬行清洁装置不仅能够完成拉索的清洁工作，还能避免人员高空作业带来的安全隐患，其驱动轮能与桥梁拉索有较好的接触，能够在桥梁拉索上稳定运行、移动，而搭载的清洗设备又能对拉索表面的污渍进行清洁工作，同时，该装置具有结构简单、重量轻便、安装便利等优点，即方便了对拉索进行定期的清洁和维护工作，又能够为更好的打造桥梁景观效果提供有效的保障。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明装置与拉索之间关系的正视图；

图2为本发明装置与拉索之间关系的侧视图；

图3为图2中打开机身上锁扣的示意图；

图4为本发明装置的清扫器示意图；

附图标记：1-拉索；2-驱动舱；3-工作舱；4-能源舱；5-机械舱；6-溶剂舱；7-夹持机构，701-行走轮，702-压力器；8-清扫器，801-底座，802-夹杆，803-连杆，804-条形槽，805-燕尾槽，806-电动推杆,807-滑道；9-铰链；10-锁扣。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1-4所示：本发明桥梁拉索爬行清洁装置，由机身靠驱动器自动夹紧在桥梁拉索1的表面上进行爬行，同时机身上搭载有清洗设备，以实现自动完成对桥梁拉索1的清洁工作。所述机身由一个半圆环形结构和一个方形结构通过若干个铰链9以及锁扣10连接而成，当然，该铰链结构还可以是活页片结构；所述机身的内部设置有驱动舱2、工作舱3和能源舱4，所述驱动舱2设置为至少两个，并沿所述拉索1的轴向间隔布置，每个所述驱动舱2内均设置有四个用于所述机身夹持在所述拉索1上的夹持机构7，四个夹持机构7沿着拉索的径向方向布置，至多两个夹持机构7设置于所述机身的半圆形机构上，所述夹持机构7包括行走轮701和压力器702，所述行走轮701通过压力器702可伸缩的固接在驱动舱2内；至少一个驱动舱2内的四个行走轮701上均设置有一个同步电机；

在本实施例中，相邻的两个所述夹持机构7的间距相同，这样的四个夹持机构7可在拉索1上形成有效的四个夹持点，以使能够稳定的夹持住拉索1，同时使得机身能够平稳的在拉索1的表面上行走，且其中一个夹持机构安装在可通过锁扣打开的半圆形结构机身上，当打开锁扣时，可让拉索1轻松的进入到驱动器内；所述行走轮由两个橡胶滚轮组合成为一个人字形结构，使得本发明行走轮能与桥梁拉索有较好的接触，在行进过程中能够在桥梁拉索上稳定运行，不偏位，确保安全性，当然在不同的实施例中，所述行走轮还可以采用具有内凹面的单滚轮结构；所述压力器702设置为弹簧，通过旋转弹簧松紧来调节弹簧的松紧度，使得行走轮上的两个橡胶轮紧紧与拉索1表面贴合，使其固定在拉索1的表面不下滑；其中一个驱动舱2内的四个行走轮701上均设置有一个小型同步电机，具有运行稳定性高和过载能力大等特点，更重要的是可以实现每组驱动轮转动的速度相同，避免因行进速度不同所造成机械变形等影响，当然在不同的实施例中，可在任意驱动舱2内的四个行走轮上都设置有一个同步电机，可更好的达到清洁装置的行走能力。

所述工作舱3设置于相邻的两个所述驱动舱2之间，其内部设置有用于清洁所述拉索1的清扫器8，所述清扫器包括底座801以及可滑动的设置于底座801上的组合夹具，所述组合夹具包括通过带螺母的连杆803连接的两个夹杆802，两个所述合夹杆802上分别设置有可滑动的刷头(未标出)，两个所述刷头设置为内凹式结构，其组合形成一个可包裹住所述拉索1的清洗空间；本实施中，所述夹杆802上设置有条形槽804，所述刷头通过条形槽804可在夹杆802上沿竖直方向上下滑动，以调整清扫器8与拉索1之间的高度差，所述底座801上设置有燕尾槽805，所述夹杆802上设置有与燕尾槽805配合滑动的燕尾柱，这样可实现夹杆802在空间上与所述拉索1垂直的方向上移动，以保证刷头可有效的包裹住拉索1，这样的刷头可跟随机身一起运动以实现对拉索1表面的污渍清理工作；所述工作舱3上还设置窗口(未标出)，所述窗口用于对组合夹具进行调整工作，确保其上的刷头可有效的包裹住拉索1；所述能源舱4设置于工作舱2的下方，其内部设置有用于向所述驱动器提供动能的蓄电池，使得该装置无需配备电缆就可实现对拉索的清洁工作，方便了操作。

作为本实施例的改进，所述工作舱3内设置有滑轨(未标出)，所述底座801上设置有与所述滑轨配合滑动的滑道807，并通过电动推杆806在滑轨上实施滑移，所述电动推杆806设置于驱动舱2内，所述蓄电池为电动推杆806提供所需的动能，这样可使清扫器可在工作舱3内沿着所述拉索1的轴向方向上做往复运动，更好的达到清理拉索1表面上的污渍的目的。

作为本实施例的改进，所述机身还包括依次设置于所述能源舱4下方的机械舱5和溶剂舱6，所述溶剂舱6内储放有清洗液，所述机械舱5内设置有吸液器(未标出)，所述溶剂舱6设置有出液口(未标出)和回液口(未标出)，所述溶剂舱6内的清洗液通过吸液器由出液口进入工作舱3中，所述工作舱3中的清洗液通过管道由回液口流入溶剂舱6中，所述蓄电池为吸液器提供所需的动能，所述吸液器为吸水泵；所述工作舱6内设置有若干喷淋管(未标出)，所述喷淋管与溶剂舱6的出液口连通，其上设置有若干个对准所述拉索1的喷头(未标出)，通过喷头对拉索1实施喷射清洗液，同时在清扫器的配合下，更好的完成对拉索1的清洁工作。需要说明的是，所述溶剂舱6内还设置有加液口和放液口，用于更换或清理溶剂舱6内的清洗液。

作为本实施例的改进，所述出液口和回液口均设置有过滤器，这样有利于喷头的正常工作，避免因清洗液内的杂质堵塞喷头。

作为本实施例的改进，所述工作舱6的内壁上设置有用于密封其与所述拉索1之间间隙的封板(未标出)，这样可是工作舱6形成一个封闭空间，避免其内的清洗液洒落出工作舱6外，影响到桥梁其他部位的清洁度或在桥梁上行走的车辆，所述封板可设置为耐磨橡胶板，不仅可以起到对工作舱6的封闭作用，还可以使得耐磨橡胶封板与拉索1紧密贴合，使其在运动过程中，将拉索1上的水渍刮下，达到净洁拉索表面的目的。

本发明装置不仅能够完成拉索的清洁工作，还能避免人员高空作业带来的安全隐患，该装置具有结构简单、重量轻便、安装便利等优点，方便了对拉索进行定期的清洁和维护工作。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：由一个半圆环形结构和一个方形结构通过若干个铰链以及锁扣连接而成的机身，所述机身内设置有驱动舱、工作舱和能源舱；

所述驱动舱设置为至少两个，并沿所述拉索的轴向间隔布置，每个所述驱动舱内均设置有四个用于所述机身夹持在所述拉索上的夹持机构，四个夹持机构沿着拉索的径向方向布置，至多两个夹持机构设置于所述机身的半圆形结构上，所述夹持机构包括行走轮和压力器，所述行走轮通过压力器可伸缩的固接在驱动舱内；至少一个驱动舱内的四个行走轮上均设置有一个同步电机；

所述工作舱设置于相邻的两个所述驱动舱之间，其内部设置有用于清洁所述拉索的清扫器，所述清扫器包括底座以及可滑动的设置于底座上的组合夹具，所述组合夹具包括通过连杆连接的两个夹杆，两个所述夹杆上分别设置有可滑动的刷头，两个所述刷头设置为内凹式结构，其组合形成一个用于包裹住所述拉索的清洗空间；

所述能源舱设置于工作舱的下方，其内部设置有用于向所述驱动器提供动能的蓄电池。

2.根据权利要求1所述的桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：所述行走轮设置为人字形结构或带内凹面的滚轮式结构。

3.根据权利要求1所述的桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：所述压力器设置为弹簧或者弹片或者其他弹性件。

4.根据权利要求1所述的桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：所述工作舱内设置有滑轨，所述底座通过电动推杆可滑动的设置于滑轨上，所述电动推杆设置于驱动舱内，所述蓄电池为电动推杆提供所需的动能。

5.根据权利要求1所述的桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：所述机身还包括溶剂舱和机械舱，所述溶剂舱内储放有清洗液，所述机械舱内设置有吸液器，所述溶剂舱还设置有出液口和回液口，所述溶剂舱内的清洗液通过吸液器由出液口进入工作舱中，所述工作舱中的清洗液通过管道由回液口流入溶剂舱中，所述蓄电池为吸液器提供所需的动能，所述吸液器为吸水泵。

6.根据权利要求5所述的桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：所述工作舱内设置有若干喷淋管，所述喷淋管与溶剂舱的出液口连通，其上设置有若干个对准所述拉索的喷头。

7.根据权利要求6所述的桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：所述出液口和回液口均设置有过滤器。

8.根据权利要求7所述的桥梁拉索爬行清洁装置，其特征在于：所述工作舱的内壁上设置有用于密封其与所述拉索之间间隙的封板。