CN108318576A - 基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，包括车体、连接在车体上的探伤模块和连接车体和驱动车的连接机构。车体包括上安装环、下安装环和连杆，上安装环包括上安装半环和安装片，连杆包括中心管和杆端连接件。探伤模块由固定板、探伤轮、衔铁、磁铁和盖板组成。衔铁连接在固定板上，磁铁吸附在衔铁上，盖板吸附在磁铁上，传感器安装在盖板上，探伤轮安装在固定板两端。探伤模块与车体间用安全扣和绳子连接，探伤模块间用拉簧连接。连接机构由牵引杆、鱼眼轴承和安装铒片组成。

Description

基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构
技术领域
本发明是基于漏磁通检测的钢索钢丝检测机构，属于机器人应用领域。
背景技术
随着国内经济的飞速发展，桥梁作为经济基础设施，也得到了快速发展，斜拉桥由于跨度大、造型优美、施工方便、结构简单等优点在世界范围内得到了广泛应用。但是，斜拉索作为斜拉桥的主要受力构件，在斜拉桥建成之后，长期暴露于空气中，受到风及降雨影响，缆索表面的聚乙烯PE护套易出现硬化老化甚至脱落等现象，或者由于施工不规范引起的局部缺陷，甚至出现断丝现象，危及桥上车辆行人的生命安全。因此，斜拉索的内外部检查以及修复都是必须的。
目前，对斜拉索的维护方式比较落后，早期是采用卷扬机携带检测人员或者设备进行检查，后期发展为采用机器人携带视觉设备采用录像的方式记录测试数据以作分析。但录像只能看到斜拉索表面的缺陷，并不能反映斜拉索内部的断丝情况。
发明内容
技术问题：本发明提供一种能够检测斜拉索内部钢丝缺陷，并具有一定越障能力和适应不同索径能力的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构。
技术方案：本发明的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，包括车体、设置在所述车体上的探伤模块、用以将车体与外部驱动车连接的连接机构，所述车体包括用以套在被检测拉索上的上安装环、下安装环、连接所述上安装环和下安装环的连杆，所述连杆包括中心管和固定在中心管两端的杆端连接件，所述探伤模块包括固定板、安装在所述固定板上的探伤轮、衔铁、吸附在所述衔铁上的磁铁吸附在所述磁铁上的盖板和安装在所述盖板上的传感器，探伤轮安装在固定板两端，探伤模块的固定板两端分别与车体的上安装环和下安装环连接，相邻探伤模块的固定板之间用拉簧连接，所述连接机构为二自由度圆管型刚性连接。
进一步的，本发明中，上安装环和下安装环均由两个半圆安装环通过安装片固定连接组成。
进一步的，本发明中，中心管的两端分别通过杆端连接件与上安装环和下安装环安装连接。
进一步的，本发明中，固定板两端与上安装环和下安装环之间分别用牵引绳配合安全扣进行连接，所述拉簧固定在固定板上的双螺母之间。
进一步的，本发明中，探伤模块中的探伤轮与衔铁均通过螺母固定在固定板上，上下两块磁铁吸附在衔铁上，上下磁铁极性相反，采用碳钢螺母进行限位，盖板与磁铁间采用胶粘进行连接。
本发明中，连接机构包括牵引杆设置在所述牵引杆两端的鱼眼轴承和安装在所述鱼眼轴承上的安装铒片。
本发明中，上安装环和下安装环的大小、探伤模块的数量根据不同的索径进行调整适配。
本发明的基于漏磁通检测的钢索钢丝检测机构能够顺利的在斜拉索上爬行，同时具备一定的越障能力，以及不同索径的适应能力。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
相较于视觉检测，由于本发明采用漏磁通检测原理，能够穿透斜拉索表面的PE护套，检测到内部钢丝的缺陷，提高了检测精度，提高了缺陷分辨的能力。
由于探伤模块间采用拉簧进行连接，并且探伤模块与安装环采用牵引绳连接，检测机构具有一定的越障能力，避免卡死在斜拉索上。在检测机构遇到障碍时，单个探伤模块会暂时脱离斜拉索表面，通过障碍后由拉簧保证探伤模块继续吸附在斜拉索上，提高了检测机构在斜拉索上检测的稳定性。
由于探伤机构与驱动车间采用刚性连接，探伤机构可脱离驱动车，独立为整体，作为检测机器人的附件，简化了整个机器人结构，相较于柔性连接，保证整个机器人能够安全上下。由于连接机构采用二自由度，因此同一个探伤机构可适配不同尺寸的驱动车，提高了该探伤机构的适应能力。
由于每个探伤模块均独立检测，检测不同索径可采用不同数量的探伤模块和相应的安装环，避免为每一种型号的索径都设计相应的检测机构，提高了检测机构的适应能力，并提高了越障能力。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的探伤模块示意图。
图中有：车体1、探伤模块2、连接机构3、安装环11、安装片12、连杆13、杆端连接件14、安全扣15、牵引绳16、下安装环17、拉簧21、螺母22、固定板23、探伤轮固定架24、探伤轮25、衔铁26、磁铁27、盖板28、螺母29、传感器30、铒片31、鱼眼轴承32、牵引杆33。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图，对本发明的技术方案进行详细的说明。
如图1和图2所示，本发明的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，包括车体1、连接在车体上的探伤模块2和连接车体和驱动车(图上未画出)的连接机构3。车体包括上安装环11、下安装环17和连杆13，上安装环包括上安装半环和安装片12，连杆包括中心管和杆端连接件14。探伤模块由固定板23、探伤轮25、衔铁26、磁铁27和盖板28组成。衔铁26连接在固定板23上，磁铁25吸附在衔铁26上，盖板28吸附在磁铁27上，传感器30安装在盖板28上，探伤轮25安装在固定板23两端。探伤模块3与车体间用安全扣15和牵引绳16连接，探伤模块间用拉簧21连接。连接机构由牵引杆33、鱼眼轴承32和安装铒片31组成。
实施例中，车体由两个安装环11组成，其中每个安装环11由两个半圆安装环组成，并由安装片12固定连接，两个安装环12之间用连杆13连接。连杆13由碳纤维管、杆端连接件14组成，碳纤维管与杆端连接件14之间采用胶粘连接方式。
本发明的优选实施例中，探伤模块2与车体之间采用牵引绳16配合安全扣15进行连接，相邻探伤模块2间采用拉簧21连接，拉簧21固定在双螺母22之间。探伤模块中的探伤轮25与衔铁26均通过螺母固定在固定板23上，磁铁27吸附在衔铁26上，上下磁铁极性相反，采用碳钢螺母进行限位，盖板28与磁铁27间采用胶粘进行连接。
本发明的优选实施例中，连接机构为二自由度圆管型刚性连接，由碳纤维管与杆端连接件组成的牵引杆33，鱼眼轴承32和安装铒片31组成。
本发明中，不同的索径采用不同数量的探伤模块2和相对应的安装环11进行适配。
本发明的缆索检测机构由于探伤模块间采用拉簧进行连接，并且探伤模块与安装环采用牵引绳连接，检测机构具有一定的越障能力，避免卡死在斜拉索上。在检测机构遇到障碍时，单个探伤模块会暂时脱离斜拉索表面，通过障碍后由拉簧保证探伤模块继续吸附在斜拉索上，提高了检测机构在斜拉索上检测的稳定性。
本发明的缆索检测机构由于探伤机构与驱动车间采用刚性连接，探伤机构可脱离驱动车，独立为整体，作为检测机器人的附件，简化了整个机器人结构，相较于柔性连接，保证整个机器人能够安全上下。由于连接机构采用二自由度，因此同一个探伤机构可适配不同尺寸的驱动车，提高了该探伤机构的适应能力。
本发明的缆索检测机构由于每个探伤模块均独立检测，检测不同索径可采用不同数量的探伤模块和相应的安装环，避免为每一种型号的索径都设计相应的检测机构，提高了检测机构的适应能力，并提高了越障能力。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干可以预期的改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，其特征在于，该机构包括车体(1)、设置在所述车体(1)上的探伤模块(2)、用以将车体(1)与外部驱动车连接的连接机构(3)，所述车体(1)包括用以套在被检测拉索上的上安装环(11)、下安装环(17)、连接所述上安装环(11)和下安装环(17)的连杆(13)，所述连杆(13)包括中心管和固定在中心管两端的杆端连接件(14)，所述探伤模块(2)包括固定板(23)、安装在所述固定板(23)上的探伤轮(25)、衔铁(26)、吸附在所述衔铁(26)上的磁铁(27)吸附在所述磁铁(27)上的盖板(28)和安装在所述盖板(28)上的传感器(30)，探伤轮(25)安装在固定板(23)两端，探伤模块(2)的固定板(23)两端分别与车体(1)的上安装环(11)和下安装环(17)连接，相邻探伤模块(2)的固定板(23)之间用拉簧(21)连接，所述连接机构(3)为二自由度圆管型刚性连接。
2.按照权利要求1所述的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，其特征在于，所述上安装环(11)和下安装环(17)均由两个半圆安装环通过安装片(12)固定连接组成。
3.按照权利要求1所述的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，其特征在于，所述中心管的两端分别通过杆端连接件(14)与上安装环(11)和下安装环(17)安装连接。
4.按照权利要求1、2或3所述的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，其特征在于，所述固定板(23)两端与上安装环(11)和下安装环(17)之间分别用牵引绳(16)配合安全扣(15)进行连接，所述拉簧(21)固定在固定板(23)上的双螺母(22)之间。
5.按照权利要求1、2或3所述的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，其特征在于，所述探伤模块(2)中的探伤轮(25)与衔铁(26)均通过螺母固定在固定板(23)上，上下两块磁铁(27)吸附在衔铁(26)上，上下磁铁(27)极性相反，采用碳钢螺母进行限位，盖板(28)与磁铁(27)间采用胶粘进行连接。
6.按照权利要求1、2或3所述的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，其特征在于，所述连接机构(3)包括牵引杆(33)、设置在所述牵引杆(33)两端的鱼眼轴承(32)和安装在所述鱼眼轴承(32)上的安装铒片(31)。
7.按照权利要求1、2或3所述的基于漏磁通检测的缆索钢丝检测机构，其特征在于，所述上安装环(11)和下安装环(17)的大小、探伤模块(2)的数量根据不同的索径进行调整适配。
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