CN109629414A - 一种桥梁吊索爬行装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥梁吊索爬行装置，有效的解决了现有缆索检测设备对吊索外防锈涂层进行持续性的二次伤害的爬行机构问题；其解决的技术方案包括两个竖向放置且套接在一起并可相对滑动的方管，上端方管的上端和下端方管的下端各固定有一个抱紧装置，下端方管内设有卷线轮，卷线轮的上固定有绳索，两方管之间设有可使二者反向复位的第一压簧，卷线轮的左右两侧各设有一套独立的驱动装置，每套驱动装置包括一个不完全齿轮，不完全齿轮转动一周可实现卷线轮的一次收紧和复位并在此过程中实现上下两组抱紧机构交替抱紧。

Description

一种桥梁吊索爬行装置

技术领域

本发明涉及缆索检测设备领域，特别是一种桥梁吊索爬行装置。

背景技术

桥梁的缆索的检测是桥梁日常维护的一项重要工作，缆索一般只用于大型的吊桥以及斜拉桥，吊桥上的缆索分为吊缆和主缆，主缆由于直径比较大且坡度较为缓和且一般会预留专门的检查通道，方便检修人员近距离接触检修，对于吊索而言，吊索直径较小且呈竖直状态，不方便检修人员对吊索表面进行检修，现阶段有很多吊索检修设备是通过一个爬行机构，顺着吊索向上爬，在爬动的过程中进行检测，这种传统的爬行机构是通过摩擦轮和张紧轮对吊索进行抱紧，并在摩擦力的作用下使得摩擦轮滚压吊索，这种爬行方式会造成摩擦轮始终接触吊索表面，并对吊索表的防锈涂层进行持续性的二次伤害，因此需要一种新型的桥梁检测装置以减少爬行时对吊索表面防锈涂层的二次伤害。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种桥梁吊索爬行装置，有效的解决了现有缆索检测设备对吊索外防锈涂层进行持续性的二次伤害的爬行机构问题。

其解决问题的技术方案包括两个竖向放置且套接在一起并可相对滑动的方管，两个方管可固定在吊索上，上端方管的上端和下端方管的下端各固定有一个抱紧装置，所述抱紧装置包括两个呈十字形铰接的转杆，每个转杆前端的内侧设有一个弧形板，后端固定有第一绳索，两根第一绳索的另一端连接有一个电动伸缩杆，电动伸缩杆通电收缩可使两转杆后端相互靠近并前端驱动弧形板抱紧吊索；

所述下端方管内设有一个轴线水平前后方向的卷线轮，卷线轮的上固定有第二绳索，第二绳索的另一端固定有第一拉簧，第一拉簧的另一端固定在上端方管上，两方管之间设有可使二者反向复位的第一压簧，卷线轮的左右两侧各设有一套独立的驱动装置，每套驱动装置包括一个不完全齿轮，每个不完全齿轮的下方啮合有一个第一齿轮，每个第一齿轮只可单向驱动卷线轮转动，每个不完全齿轮的前端面设有第一端面凸轮，第一端面凸轮的前侧设有与其接触的第一开关，每个不完全齿轮的后端面设有第二端面凸轮，第二端面凸轮的后侧设有与其接触的第二开关，不完全齿轮转动一周可实现卷线轮的一次收紧和复位并在此过程中实现上下两组电动伸缩杆的交替伸缩。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，通过上下两套抱紧装置间歇抱紧提拉来替换传统的滚轮压紧吊索来时下检测设备的移动，有效的减少了检测设备与吊索之间的接触时长和接触总面积，并有效的降低了检测设备对吊索表面防锈涂层的二次伤害。

附图说明

图1为本发明两方管1收缩时的主视剖面图。

图2为本发明两方管1伸开时的主视剖面图。

图3为本发明两方管1伸开时竖管与导杆配合时的主视剖面图。

图4为本发明显示抱紧机构结构的俯视剖面图。

图5为本发明显示驱动结构的俯视剖面图。

图6为本发明显示摄像头及其附属结构的俯视结构示意图。

图7为本发明俯视图。

图8为本发明传动结构的主视剖面图。

图9为本发明传动结构的主视图。

图10为本发明不完全齿轮的主视图。

图11为本发明不完全齿轮的后视图。

图12为本发明装置上行时不完全齿轮与第一开关和第二开关的状态运行图。

图13为本发明装置下行时不完全齿轮与第一开关和第二开关的状态运行图。

图14为本发明图2中A区域局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图14可知,本发明包括两个竖向放置且套接在一起并可相对滑动的方管1，两个方管1可固定在吊索上，上端方管1的上端和下端方管1的下端各固定有一个抱紧装置，所述抱紧装置包括两个呈十字形铰接的转杆2，每个转杆2前端的内侧设有一个弧形板3，后端固定有第一绳索4，两根第一绳索4的另一端连接有一个电动伸缩杆5，电动伸缩杆5通电收缩可使两转杆2后端相互靠近并前端驱动弧形板3抱紧吊索；

所述下端方管1内设有一个轴线水平前后方向的卷线轮6，卷线轮6的上固定有第二绳索7，第二绳索7的另一端固定有第一拉簧8，第一拉簧8的另一端固定在上端方管1上，两方管1之间设有可使二者反向复位的第一压簧9，卷线轮6的左右两侧各设有一套独立的驱动装置，每套驱动装置包括一个不完全齿轮10，每个不完全齿轮10的下方啮合有一个第一齿轮11，每个第一齿轮11只可单向驱动卷线轮6转动，每个不完全齿轮10的前端面设有第一端面凸轮12，第一端面凸轮12的前侧设有与其接触的第一开关13，每个不完全齿轮10的后端面设有第二端面凸轮14，第二端面凸轮14的后侧设有与其接触的第二开关15，不完全齿轮10转动一周可实现卷线轮6的一次收紧和复位并在此过程中实现上下两组电动伸缩杆5的交替伸缩。

为了实现本装置能够方便装载在缆索上，所述上端方管1的上端设有顶盖，下端方管1的下端设有底盖，两个方管1的后侧设有竖向的通槽16，顶盖的上端面和底盖的上端面个固定有一个可转动的弧形卡扣17，通过通槽16的设置实现本装置能够装载在吊索上，并通过弧形卡扣17实现本装置在运行时不能脱离吊索。

为了实现电动伸缩杆5通电收缩可使两转杆2后端相互靠近，所述每个电动伸缩杆5的下方设有一个第一导线管18，两个第一绳索4的一端均固定在电动伸缩杆5上，另一端穿过第一导线管18后分别固定在其对应侧的转杆2的后端。

为了方便弧形板3的复位，所述每组抱紧装置的中的两个转杆2之间设有一个第二压簧19，第二压簧19的两端跟别与两个转杆2相连，弧形板3内侧设有可增加摩擦力的橡胶垫片。

为了实现在第一压簧9收缩的过程中不会造成向弯曲，所述下端方管1内均布有多个竖管20，第一压簧9安装在竖管20内，上端方管1内均布有多个与竖管20一一对应的导杆21，导杆21可插入其所对应的竖管20内并对第一压簧9进行压缩。

为了实现第一齿轮11能单向带动卷线轮6转动，所述每个第一齿轮11的前侧经轴固定有一个棘轮22，棘轮22外侧同轴间隔套装有一个第一链轮23，第一链轮23的内缘面上圆周均布有多个与棘轮22相配和的棘爪24，卷线轮6的后侧同轴间隔布置有两个第二链轮25，两个第二链轮25分别与其对应的第一链轮23经链条连接。

为了方便本装置能够更好的检测，所述下端方管1内设有弧形杆26，弧形杆26经多个支撑杆固定在下端方管1内，弧形杆26的内弧面上圆周均布有多个用来探查的摄像头27，每个摄像头27的上下两端各固定有一个探照灯28。

为了实现绳索的运动轨迹的稳定，所述卷线轮6的上方设有第二导线管29。

为了实现不完全齿轮10的驱动，所述不完全齿轮10的后侧设有电机，电机的输出轴经减速器减速后与不完全齿轮10连接。

本装置在工作时间首先打开两个弧形卡扣17并使的本装置能够通过通槽16安装在吊索上，安装完成后关闭上下两个弧形卡扣17，并使的本装置固定在通槽16内，弧形卡扣17内缘面光滑且不会压紧吊索，只对吊索起到辅助固定的作用，并保证两个弧形板3在收紧时能够准确地抱紧吊索。

在本装置需要进行爬杆向上运动时，首先通过驱动开关驱动左侧电机转动，左侧电机转动带动不完全齿轮10转动，不完全齿轮10转动时首先其无齿部分与第一齿轮11对应此时不完全齿轮10转动不能带动第一齿轮11转动，但不完全齿轮10的转动带动第一端面凸轮12和第二两端面凸轮转动，转动初期第一端面凸轮12压紧第一开关13，在压紧之前下端抱紧机构保持抱紧状态，此时第一开关13控制上端电动伸缩杆5的通闭，当第一端面凸轮12压紧第一开关13时，上端电动伸缩杆5通电收缩，使得电动伸缩杆5带动第一绳索4向上移动，此移动过程实现两个第一绳索4收紧并使两个转杆2的后端相互开进同时驱动两个转动的前端带动弧形板3挤压并抱紧吊索，完成上端抱紧机构抱紧后下端抱紧机构松开，完成挤压吊索后不完全齿轮10转动至有齿部分与第一齿轮11接触，并带动第一齿轮11转动，此过程第一端面凸轮12持续挤压第一开关13并使上端电动伸缩杆5持续保持收紧状态，随着第一齿轮11的转动，第一齿轮11啮合带动其所对应的棘轮22转动，棘轮22经棘爪24带动同侧的第一链轮23转动，第一链轮23转动经链条第二链轮25驱动卷线轮6转动，卷线轮6的转动经第二绳索7实现收紧，此时由于下端电动伸缩杆5没有通电因此下端转杆2在第二压簧19的作用下实现弧形板3远离吊索，随着绳索的收紧下端方管1向上运动，此过程中实现顶杆挤压位于竖管20内的第一压簧9并使其具有反弹的趋势和弹性势能。

随着不完全齿轮10的持续转动，下端方管1持续上移，此时不完全齿轮10后端的第二端面凸轮14开始接触第二开关15，第二开关15控制下端的电动伸缩杆5通闭，随着第二端面凸轮14接触并挤压第二开关15使得下端的弧形板3开始抱紧吊索，此时上端的抱紧机构还未松开，两都有抱紧功能并与此同时卷线轮6还在转动，绳索收紧使得第一拉簧8被拉伸并补偿此时卷线轮6收紧带动绳索收紧的距离，当下端抱紧机构完全抱紧后，第一开关13脱离第一端面凸轮12，上端抱紧松开，与此同时不完全齿轮10的无齿部分再次转动至与第一齿轮11从相对应，不完全齿轮10不在给卷线轮6提供动力，此时第一压簧9被压缩的弹性势能被释放，上端方管1被向上弹起，完成后，随着不完全齿轮10的转动，在其无齿部分与第一齿轮11相对应的过程中实现第一端面凸轮12再次挤压第一开关13使得上端抱紧机构再次抱紧，此过程为一个完整的上升过程。

当本装置上升至最上端位置并开始向下运动时，此时关闭左侧电机打开右侧电机，右侧的不完全齿轮10运动方式与左侧运动方式完全一致，但第一开关13驱动下端电动伸缩杆5的开闭，第二开关15驱动上端电动伸缩杆5的开闭，在下降过程中实现下端抱紧机构先收紧并持续收紧至不完全齿轮10从有齿部分与第一齿轮11相对应运动至其无齿部分与第一齿轮11相对应，在不完全齿轮10有吃部分与第一齿轮11啮合的后期实现上端抱紧机构抱紧，在不完全齿轮10的无齿部分与第一齿轮11对应时，下端抱紧机构抱紧后上端抱紧机构松开。

本装置对比传统的拖装置有以下好处：

1、本装置通过设置在两个方管1上下两端的抱紧机构在实现：在本装置上行时，卷线轮6先不转上端抱紧机构抱紧吊索后，卷线轮6转动使得下端方管1向上移动，此过程上端抱紧机构持续抱紧，随着上移到接近最上端位置时，下端抱紧机构抱紧后上端抱紧机构松开，在第一压簧9复位作用下实现上端方管1上移从而实现本装置的向上爬行，在本装置下行时，卷线轮6先不转下端抱紧机构抱紧吊索后，卷线轮6转动使得上端方管1向下移动，此过程下端抱紧机构持续抱紧，随着下移到接近最下端位置时，上端抱紧机构抱紧后下端抱紧机构松开，在第一压簧9复位作用下实现下端方管1下移从而实现本装置的向下爬行。

2、本装置在使用时存在一个过程，既卷线轮6持续转动对绳索进行收紧，但此时上下两个抱紧机构均实现对吊缆的抱紧，此过程为一个明显矛盾过程，为解决此问题本装置将绳索的上端经第一拉簧8固定在上端方管1上，使得上下两个抱紧机构同时抱紧吊缆时，卷线轮6卷动绳索过程中给绳索一个伸缩余量，有效防止绳索被拉断，本装置通过弧形板直接接触绳索，采用静摩擦力的方式实现抱紧，有效减少抱紧装置对缆索的伤害。

3、本装置在上行和下行中存在两套驱动装置，但两套驱动装置均同时作用在同一个卷线轮6上，因此一组驱动装置在驱动和停用时不能相互干涉，因此在第一链轮23与第一齿轮11连接的过程中通过棘轮22棘爪24结构实现，当第一齿轮11为主动件时在棘轮22棘爪24结构的作用下可单向驱动卷线轮6，在卷线轮6转动经第二链轮25驱动第一链轮23时，棘爪24则不能不能驱动棘轮22转动，此时即可实现两套驱动装置相互不影响。

本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，通过上下两套抱紧装置间歇抱紧提拉来替换传统的滚轮压紧吊索来时下检测设备的移动，有效的减少了检测设备与吊索之间的接触时长和接触总面积，并有效的降低了检测设备对吊索表面防锈涂层的二次伤害。

Claims (8)

1.一种桥梁吊索爬行装置，包括两个竖向放置且套接在一起并可相对滑动的方管（1），其特征在于，所述两个方管（1）可固定在吊索上，上端方管（1）的上端和下端方管（1）的下端各固定有一个抱紧装置，所述抱紧装置包括两个呈十字形铰接的转杆（2），每个转杆（2）前端的内侧设有一个弧形板（3），后端固定有第一绳索（4），两根第一绳索（4）的另一端连接有一个电动伸缩杆（5），电动伸缩杆（5）通电收缩可使两转杆（2）后端相互靠近并前端驱动弧形板（3）抱紧吊索；

所述下端方管（1）内设有一个轴线水平前后方向的卷线轮（6），卷线轮（6）的上固定有第二绳索（7），第二绳索（7）的另一端固定有第一拉簧（8），第一拉簧（8）的另一端固定在上端方管（1）上，两方管（1）之间设有可使二者反向复位的第一压簧（9），卷线轮（6）的左右两侧各设有一套独立的驱动装置，每套驱动装置包括一个不完全齿轮（10），每个不完全齿轮（10）的下方啮合有一个第一齿轮（11），每个第一齿轮（11）只可单向驱动卷线轮（6）转动，每个不完全齿轮（10）的前端面设有第一端面凸轮（12），第一端面凸轮（12）的前侧设有与其接触的第一开关（13），每个不完全齿轮（10）的后端面设有第二端面凸轮（14），第二端面凸轮（14）的后侧设有与其接触的第二开关（15），不完全齿轮（10）转动一周可实现卷线轮（6）的一次收紧和复位并在此过程中实现上下两组电动伸缩杆（5）的交替伸缩。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁吊索爬行装置，其特征在于，所述上端方管（1）的上端设有顶盖，下端方管（1）的下端设有底盖，两个方管（1）的后侧设有竖向的通槽（16），顶盖的上端面和底盖的上端面个固定有一个可转动的弧形卡扣（17）。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁吊索爬行装置，其特征在于，所述每个电动伸缩杆（5）的下方设有一个第一导线管（18），两个第一绳索（4）的一端均固定在电动伸缩杆（5）上，另一端穿过第一导线管（18）后分别固定在其对应侧的转杆（2）的后端。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁吊索爬行装置，其特征在于，所述每组抱紧装置的中的两个转杆（2）之间设有一个第二压簧（19），第二压簧（19）的两端跟别与两个转杆（2）相连，弧形板（3）内侧设有可增加摩擦力的橡胶垫片。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁吊索爬行装置，其特征在于，所述下端方管（1）内均布有多个竖管（20），第一压簧（9）安装在竖管（20）内，上端方管（1）内均布有多个与竖管（20）一一对应的导杆（21），导杆（21）可插入其所对应的竖管（20）内并对第一压簧（9）进行压缩。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁吊索爬行装置，其特征在于，所述每个第一齿轮（11）的前侧经轴固定有一个棘轮（22），棘轮（22）外侧同轴间隔套装有一个第一链轮（23），第一链轮（23）的内缘面上圆周均布有多个与棘轮（22）相配和的棘爪（24），卷线轮（6）的后侧同轴间隔布置有两个第二链轮（25），两个第二链轮（25）分别与其对应的第一链轮（23）经链条连接。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁吊索爬行装置，其特征在于，所述下端方管（1）内设有弧形杆（26），弧形杆（26）经多个支撑杆固定在下端方管（1）内，弧形杆（26）的内弧面上圆周均布有多个用来探查的摄像头（27），每个摄像头（27）的上下两端各固定有一个探照灯（27）。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁吊索爬行装置，其特征在于，所述卷线轮（6）的上方设有第二导线管（29）。