CN109295905B - 一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁设备领域，具体是一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，包括有清理养护装置、驱动装置、辅助装置和控制装置，所述清理养护装置包括有蓄水组件、旋转清理机构和旋转养护机构，所述驱动装置包括有用于承托清理养护装置的承托台和用于驱动承托台移动的移动机构，所述辅助装置包括有辅助组件和用于驱动辅助组件旋转的转动机构，所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件，本发明实现持续自动对整个桥梁清理的过程，提高清理效率，实现清理和养护一体化，提高清理和养护的效率，减少操作步骤，提高工作效率。

Description

一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置

技术领域

本发明涉及桥梁设备领域，具体是一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置。

背景技术

桥梁中往往具有各种桁架梁结构，这种结构由于整体连接部件结构复杂，其局部连接位置容易积聚尘土等污物。这容易对梁结构的连接部位产生腐蚀等不利影响，进而造成对桥梁结构整体的安全性和稳固性的潜在风险，现有的一些清理清理维护装置往往需要人工进行，造成了作业的危险以及维护成本的升高。而一些能够自动实现清理维护的机械装置则结构复杂，成本较高，而且现有的解决方法往往只能依靠人工进行清理维护，不仅危险，而且费时费力，维护成本也长期居高不下。

为解决上述问题，公开了专利号为CN201721214805.1的一种公路桥梁自动清理维护装置，能够通过吸气、喷气和喷水三种方式对桥梁中各种桁架梁结构连接处的缝隙中积聚的泥土等垃圾杂物进行自动清理，使用者只需要站在桥面上操作公路桥梁自动清理维护装置即可。

上述方案的问题：

（1）仍然需要人工来操作，该设备只能对桁架梁的一部分进行清理，需要间断性改变人员的所在位置，才能实现对整个桥梁清理，无法实现自动清理的过程。

（2）但是只能够无法对桁架梁进行清理杂物，但并不能够桥梁进行养护，并不能提高清理和养护的效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：包括有用于清理桁架梁的清理养护装置、用于驱动清理养护装置在桁架上移动的驱动装置、用于辅助驱动装置在桁架梁上移动的辅助装置和控制装置，所述清理养护装置包括有蓄水组件、用于对桁架梁进行全方位清理的旋转清理机构和用于对桁架梁进行全方位养护的旋转养护机构，所述驱动装置包括有用于承托清理养护装置的承托台和用于驱动承托台移动的移动机构，所述辅助装置包括有辅助组件和用于驱动辅助组件旋转的转动机构，所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件。

在本发明一较佳实施例中，所述旋转清理机构包括有与蓄水组件连通的清理组件和第一旋转机构，所述清理组件包括有第一喷水管，所述第一喷水管通过三通管与蓄水组件连通，第一喷水管通过软管与三通管连通，所述第一旋转机构包括有用于驱动第一喷水管旋转的第一旋转组件和用于调整第一喷水管俯仰角度的第一调整组件。

在本发明一较佳实施例中，所述第一旋转组件包括有安装在承托台一端的第一承托圆筒、第一旋转平台、第一内齿圈和第一旋转电机，所述第一旋转电机设置在第一承托圆筒内，然后第一内齿圈通过圆环型滑块与第一承托圆筒的顶端转动配合，所述第一旋转电机通过第一齿轮与第一内齿圈啮合，所述第一内齿圈的顶部设置有第一旋转平台，所述第一喷水管的中段通过竖直设置的铰接杆与第一旋转平台铰接，第一调整组件包括有输出轴竖直朝上的第一驱动电机、第一丝杆和第一螺纹筒，所述第一丝杆固定安装在第一驱动电机的输出轴上，所述第一螺纹筒与第一丝杆螺纹配合，所述第一螺纹筒的顶端设置有铰接头，所述第一喷水管设置有与铰接头滑动配合的导向杆。

在本发明一较佳实施例中，所述旋转养护机构包括有与蓄水组件连通的养护组件和第二旋转机构，所述养护组件包括有第二喷水管，所述第二喷水管也通过三通管与蓄水组件连通，第二喷水管也通过软管与三通管连通，所述第二旋转机构包括有用于驱动第二喷水管旋转的第二旋转组件和用于调整第二喷水管俯仰角度的第二调整组件。

在本发明一较佳实施例中，所述第二旋转组件包括有安装在承托台另一端的第二承托圆筒、第二旋转平台、第二内齿圈和第二旋转电机，所述第二旋转电机设置在第二承托圆筒内，然后第二内齿圈通过圆环型滑块与第二承托圆筒的顶端转动配合，所述第二旋转电机通过第二齿轮与第二内齿圈啮合，所述第二内齿圈的顶部设置有第二旋转平台，所述第二喷水管的中段通过竖直设置的铰接杆与第二旋转平台铰接，第二调整组件包括有输出轴竖直朝上的第二驱动电机、第二丝杆和第二螺纹筒，所述第二丝杆固定安装在第二驱动电机的输出轴上，所述第二螺纹筒与第二丝杆螺纹配合，所述第二螺纹筒的顶端也设置有铰接头，所述第二喷水管也设置有与铰接头滑动配合的导向杆，所述蓄水组件包括有用于储存清理液的第一蓄水箱和用于储存养护液的第二蓄水箱，所述第一蓄水箱和第二蓄水箱一体成型。

在本发明一较佳实施例中，所述移动机构包括有两个结构相同的移动组件，两个所述结构相同的移动组件分别设置在清理养护装置的两侧，所述移动组件包括有长条形的缓冲板、步进电机和若干个半球状的驱动轮，所述缓冲板通过若干个水平设置的滑动杆与承托台滑动配合，所有滑动杆上均套设有第一复位弹簧，所有驱动轮均通过旋转轴与缓冲板滑动配合，所述旋转轴上套设有第二复位弹簧，所述旋转轴上套设有第一齿轮筒，所述步进电机固定安装在承托台的底部，所述步进电机的输出轴设置有与第一齿轮筒啮合的第二齿轮筒。

在本发明一较佳实施例中，所述辅助组件包括有若干个分别设置在承托台拐角的辅助轮，所有辅助轮沿着缓冲板的长度方向间隔设置，所有辅助轮均通过竖直设置的转动轴与缓冲板转动配合，转动机构包括有伺服电机和若干个一一套设在所有转动轴上的第三齿轮，伺服电机的输出轴与其中一个转动轴固定连接，所有第三齿轮通过履带传动配合。

在本发明一较佳实施例中，所述传感器组件包括有若干个设置在承托台两端的红外传感器，所有接近传感器均与控制器电性连接。

本发明通过改进在此提供一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

（1）能够实现自动清理的过程，移动机构和转动机构驱动辅助轮旋转能够使清理养护装置在桁架梁上平稳移动，实现持续自动对整个桥梁清理的过程，提高清理效率。

（2）移动机构和转动机构驱动辅助轮旋转能够使清理养护装置在桁架梁上平稳移动的同时，控制器控制第一旋转机构驱动清理组件对桁架梁进行清理杂物，同时控制器控制第二旋转机构驱动养护组件将养护液喷在桁架梁上， 实现清理和养护一体化，提高清理和养护的效率，减少操作步骤，提高工作效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明自动清理养护装置与桁架梁立体结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图一；

图3是本发明的立体结构示意图二；

图4是本发明清理养护装置和蓄水组件的立体结构示意图；

图5是本发明旋转清理机构的立体结构示意图；

图6是本发明旋转养护机构的立体结构示意图；

图7是本发明辅助装置、驱动装置和承托台的立体结构示意图一；

图8是本发明辅助装置、驱动装置和承托台的立体结构示意图二；

附图标记说明：

清理养护装置1，驱动装置2，辅助装置3，蓄水组件4，第一蓄水箱41，第二蓄水箱42，旋转清理机构5，第一喷水管51，第一旋转组件52，第一旋转平台521，第一内齿圈522，第一旋转电机523，第一承托圆筒524，第一齿轮525，第一调整组件53，第一驱动电机531，第一丝杆532，第一螺纹筒533，旋转养护机构6，第二旋转组件63，第二旋转平台621，第二内齿圈622，第二旋转电机623，第二承托圆筒624，第二齿轮625，第二调整组件62，第二驱动电机631，第二丝杆632，第二螺纹筒633，承托台7，移动机构8，驱动轮81，缓冲板82，步进电机83，第一复位弹簧84，滑动杆85，旋转轴86，第一齿轮筒87，第二齿轮筒88，第二复位弹簧89，转动机构9，伺服电机91，第三齿轮92，辅助轮93，履带94，转动轴95，桁架梁10。

具体实施方式

下面将结合附图1-图8对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，如图1-图8所示，本发明的技术方案是：包括有用于清理桁架梁10的清理养护装置1、用于驱动清理养护装置1在桁架上移动的驱动装置2、用于辅助驱动装置2在桁架梁10上移动的辅助装置3和控制装置，所述清理养护装置1包括有蓄水组件4、用于对桁架梁10进行全方位清理的旋转清理机构5和用于对桁架梁10进行全方位养护的旋转养护机构6，所述驱动装置2包括有用于承托清理养护装置1的承托台7和用于驱动承托台7移动的移动机构8，所述辅助装置3包括有辅助组件和用于驱动辅助组件旋转的转动机构9，所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件，通过控制器控制转动机构9和移动机构8同步旋转，使得承托台7在桁架梁10的中间平稳移动，同时控制器控制旋转清理机构5和养护清理机构对桁架梁10的任意位置进行清理和养护。

所述旋转清理机构5包括有与蓄水组件4连通的清理组件和第一旋转机构，所述清理组件包括有第一喷水管51，所述第一喷水管51通过三通管与蓄水组件4连通，第一喷水管51通过软管与三通管连通，所述第一旋转机构包括有用于驱动第一喷水管51旋转的第一旋转组件52和用于调整第一喷水管51俯仰角度的第一调整组件53，三通管上设置有若干个电磁阀，第一旋转组件52能够驱动清理组件水平转动，第一调整组件53能够调整第一喷水管51的俯仰角度。

所述第一旋转组件52包括有安装在承托台7一端的第一承托圆筒524、第一旋转平台521、第一内齿圈522和第一旋转电机523，所述第一旋转电机523设置在第一承托圆筒524内，然后第一内齿圈522通过圆环型滑块与第一承托圆筒524的顶端转动配合，所述第一旋转电机523通过第一齿轮525与第一内齿圈522啮合，所述第一内齿圈522的顶部设置有第一旋转平台521，所述第一喷水管51的中段通过竖直设置的铰接杆与第一旋转平台521铰接，第一调整组件53包括有输出轴竖直朝上的第一驱动电机531、第一丝杆532和第一螺纹筒533，所述第一丝杆532固定安装在第一驱动电机531的输出轴上，所述第一螺纹筒533与第一丝杆532螺纹配合，所述第一螺纹筒533的顶端设置有铰接头，所述第一喷水管51设置有与铰接头滑动配合的导向杆，第一旋转电机523驱动第一齿轮525带动第一内齿圈522旋转使得第一旋转平台521旋转，从而实现第一喷水管51旋转，第一驱动电机531驱动第一丝杆532旋转，使得第一螺纹筒533升降，从而使得第一喷水管51的俯仰角度改变。

所述旋转养护机构6包括有与蓄水组件4连通的养护组件和第二旋转机构，所述养护组件包括有第二喷水管，所述第二喷水管也通过三通管与蓄水组件4连通，第二喷水管也通过软管与三通管连通，所述第二旋转机构包括有用于驱动第二喷水管旋转的第二旋转组件63和用于调整第二喷水管俯仰角度的第二调整组件62，三通管上设置有若干个电磁阀，第二旋转组件63能够驱动养护组件水平转动，第二调整组件62能够调整第二喷水管的俯仰角度。

所述第二旋转组件63包括有安装在承托台7另一端的第二承托圆筒624、第二旋转平台621、第二内齿圈622和第二旋转电机623，所述第二旋转电机623设置在第二承托圆筒624内，然后第二内齿圈622通过圆环型滑块与第二承托圆筒624的顶端转动配合，所述第二旋转电机623通过第二齿轮625与第二内齿圈622啮合，所述第二内齿圈622的顶部设置有第二旋转平台621，所述第二喷水管的中段通过竖直设置的铰接杆与第二旋转平台621铰接，第二调整组件62包括有输出轴竖直朝上的第二驱动电机631、第二丝杆632和第二螺纹筒633，所述第二丝杆632固定安装在第二驱动电机631的输出轴上，所述第二螺纹筒633与第二丝杆632螺纹配合，所述第二螺纹筒633的顶端也设置有铰接头，所述第二喷水管也设置有与铰接头滑动配合的导向杆，所述蓄水组件4包括有用于储存清理液的第一蓄水箱41和用于储存养护液的第二蓄水箱42，所述第一蓄水箱41和第二蓄水箱42一体成型，第二旋转电机623驱动第二齿轮625带动第二内齿圈622旋转使得第二旋转平台621旋转，从而实现第二喷水管旋转，第二驱动电机631驱动第二丝杆632旋转，使得第二螺纹筒633升降，从而使得第二喷水管的俯仰角度改变，第一蓄水箱41和第二蓄水箱42分别连通一个水泵。

所述移动机构8包括有两个结构相同的移动组件，两个所述结构相同的移动组件分别设置在清理养护装置1的两侧，所述移动组件包括有长条形的缓冲板82、步进电机83和若干个半球状的驱动轮81，所述缓冲板82通过若干个水平设置的滑动杆85与承托台7滑动配合，所有滑动杆85上均套设有第一复位弹簧84，所有驱动轮81均通过旋转轴86与缓冲板82滑动配合，所述旋转轴86上套设有第二复位弹簧89，所述旋转轴86上套设有第一齿轮筒87，所述步进电机83固定安装在承托台7的底部，所述步进电机83的输出轴设置有与第一齿轮筒87啮合的第二齿轮筒88，步进电机83驱动第二齿轮筒88旋转使得驱动轮81旋转，通过第一复位弹簧84和第二复位弹簧89能灵活调整整体的宽度，来满足多种桁架梁10的宽度。

所述辅助组件包括有若干个分别设置在承托台7拐角的辅助轮93，所有辅助轮93沿着缓冲板82的长度方向间隔设置，所有辅助轮93均通过竖直设置的转动轴95与缓冲板82转动配合，转动机构9包括有伺服电机91和若干个一一套设在所有转动轴95上的第三齿轮92，伺服电机91的输出轴与其中一个转动轴95固定连接，所有第三齿轮92通过履带94传动配合，伺服电机91能够驱动所有辅助轮93旋转，从而与驱动轮81配合实现设备在桥梁上移动。

所述传感器组件包括有若干个设置在承托台7两端的红外传感器，所有接近传感器均与控制器电性连接，当红外传感器检测到前方到末端的时候，传动一个电信号给控制器，控制器控制伺服电机91和步进电机83停止，红外传感器和控制器的型号为现有技术，此处不在详述。

工作原理：通过控制器控制步进电机83和伺服电机91同步旋转，使得驱动轮81和辅助轮93同时旋转，使得承托台7在桁架梁10的中间平稳移动，通过第一复位弹簧84和第二复位弹簧89能灵活调整整体的宽度，来满足多种桁架梁10的宽度，同时控制器控制第一旋转电机523和第二旋转电机623驱动第一旋转平台521和第二旋转平台621旋转，实现第一喷水管51和第二喷水管360度旋转，第一驱动电机531和第二驱动电机631旋转，从而调整第一喷水管51和第二喷水管的俯仰角度，从而能够对桁架梁10的任意位置进行清理和养护。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，其特征在于：包括有用于清理桁架梁（10）的清理养护装置（1）、用于驱动清理养护装置（1）在桁架上移动的驱动装置（2）、用于辅助驱动装置（2）在桁架梁（10）上移动的辅助装置（3）和控制装置，所述清理养护装置（1）包括有蓄水组件（4）、用于对桁架梁（10）进行全方位清理的旋转清理机构（5）和用于对桁架梁（10）进行全方位养护的旋转养护机构（6），所述驱动装置（2）包括有用于承托清理养护装置（1）的承托台（7）和用于驱动承托台（7）移动的移动机构（8），所述辅助装置（3）包括有辅助组件和用于驱动辅助组件旋转的转动机构（9），所述控制装置包括有控制器和与控制器电性连接的传感器组件；所述移动机构（8）包括有两个结构相同的移动组件，两个所述结构相同的移动组件分别设置在清理养护装置（1）的两侧，所述移动组件包括有长条形的缓冲板（82）、步进电机（83）和若干个半球状的驱动轮（81），所述缓冲板（82）通过若干个水平设置的滑动杆（85）与承托台（7）滑动配合，所有滑动杆（85）上均套设有第一复位弹簧（84），所有驱动轮（81）均通过旋转轴（86）与缓冲板（82）滑动配合，所述旋转轴（86）上套设有第二复位弹簧（89），所述旋转轴（86）上套设有第一齿轮筒（87），所述步进电机（83）固定安装在承托台（7）的底部，所述步进电机（83）的输出轴设置有与第一齿轮筒（87）啮合的第二齿轮筒（88）。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，其特征在于：所述旋转清理机构（5）包括有与蓄水组件（4）连通的清理组件和第一旋转机构，所述清理组件包括有第一喷水管（51），所述第一喷水管（51）通过三通管与蓄水组件（4）连通，第一喷水管（51）通过软管与三通管连通，所述第一旋转机构包括有用于驱动第一喷水管（51）旋转的第一旋转组件（52）和用于调整第一喷水管（51）俯仰角度的第一调整组件（53）。

3.根据权利要求2所述的一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，其特征在于：所述第一旋转组件（52）包括有安装在承托台（7）一端的第一承托圆筒（524）、第一旋转平台（521）、第一内齿圈（522）和第一旋转电机（523），所述第一旋转电机（523）设置在第一承托圆筒（524）内，然后第一内齿圈（522）通过圆环型滑块与第一承托圆筒（524）的顶端转动配合，所述第一旋转电机（523）通过第一齿轮（525）与第一内齿圈（522）啮合，所述第一内齿圈（522）的顶部设置有第一旋转平台（521），所述第一喷水管（51）的中段通过竖直设置的铰接杆与第一旋转平台（521）铰接，第一调整组件（53）包括有输出轴竖直朝上的第一驱动电机（531）、第一丝杆（532）和第一螺纹筒（533），所述第一丝杆（532）固定安装在第一驱动电机（531）的输出轴上，所述第一螺纹筒（533）与第一丝杆（532）螺纹配合，所述第一螺纹筒（533）的顶端设置有铰接头，所述第一喷水管（51）设置有与铰接头滑动配合的导向杆。

4.根据权利要求3所述的一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，其特征在于：所述旋转养护机构（6）包括有与蓄水组件（4）连通的养护组件和第二旋转机构，所述养护组件包括有第二喷水管，所述第二喷水管也通过三通管与蓄水组件（4）连通，第二喷水管也通过软管与三通管连通，所述第二旋转机构包括有用于驱动第二喷水管旋转的第二旋转组件（63）和用于调整第二喷水管俯仰角度的第二调整组件（62）。

5.根据权利要求4所述的一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，其特征在于：所述第二旋转组件（63）包括有安装在承托台（7）另一端的第二承托圆筒（624）、第二旋转平台（621）、第二内齿圈（622）和第二旋转电机（623），所述第二旋转电机（623）设置在第二承托圆筒（624）内，然后第二内齿圈（622）通过圆环型滑块与第二承托圆筒（624）的顶端转动配合，所述第二旋转电机（623）通过第二齿轮（625）与第二内齿圈（622）啮合，所述第二内齿圈（622）的顶部设置有第二旋转平台（621），所述第二喷水管的中段通过竖直设置的铰接杆与第二旋转平台（621）铰接，第二调整组件（62）包括有输出轴竖直朝上的第二驱动电机（631）、第二丝杆（632）和第二螺纹筒（633），所述第二丝杆（632）固定安装在第二驱动电机（631）的输出轴上，所述第二螺纹筒（633）与第二丝杆（632）螺纹配合，所述第二螺纹筒（633）的顶端也设置有铰接头，所述第二喷水管也设置有与铰接头滑动配合的导向杆，所述蓄水组件（4）包括有用于储存清理液的第一蓄水箱（41）和用于储存养护液的第二蓄水箱（42），所述第一蓄水箱（41）和第二蓄水箱（42）一体成型。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁桁架梁的自动清理养护装置，其特征在于：所述辅助组件包括有若干个分别设置在承托台（7）拐角的辅助轮（93），所有辅助轮（93）沿着缓冲板（82）的长度方向间隔设置，所有辅助轮（93）均通过竖直设置的转动轴（95）与缓冲板（82）转动配合，转动机构（9）包括有伺服电机（91）和若干个一一套设在所有转动轴（95）上的第三齿轮（92），伺服电机（91）的输出轴与其中一个转动轴（95）固定连接，所有第三齿轮（92）通过履带（94）传动配合。

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