CN109736196A - 一种桥梁缆索检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥梁缆索检测装置，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

一种桥梁缆索检测装置

技术领域

本发明涉及缆索检测设备领域，特别是一种桥梁缆索检测装置。

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缆索检测装置，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，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开口相对且可左右移动的弧形板，每个弧形板的外侧固定有一个电磁铁，每个电磁铁的下端设有上小下大且可向内运动并可向外复位的锥形块，每个锥形块的外侧固定有一个可供电磁铁吸附的磁性柱，电磁铁通电可吸附磁性柱向上运动从而带动锥形块接触其对应侧的弧形板，并使两个锥形块向内挤压；

所述下端方管内设有一个轴线水平前后方向的卷线轮，卷线轮的上固定有绳索，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磁铁的交替通电。

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为本发明两方管收缩时的主视剖面图。

图2为本发明两方管伸开时的主视剖面图。

图3为本发明两方管伸开时竖管与导杆配合时的主视剖面图。

图4为本发明图3中A区域局部放大图。

图5为本发明俯视结构示意图。

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为本发明传动结构的主视图。

图8为本发明传动结构的主视剖面图。

图9为本发明抱紧机构不带第二拉簧时的三维结构示意图。

图10为本发明俯视图。

图11为本发明不完全齿轮的主视图。

图12为本发明不完全齿轮的后视图。

图13为本发明装置上行时不完全齿轮与第一电磁阀开关与第二电磁阀开关的状态运行图。

图14 为本发明装置下行时不完全齿轮与第一电磁阀开关与第二电磁阀开关的状态运行图。

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，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开口相对且可左右移动的弧形板2，每个弧形板2的外侧固定有一个电磁铁3，每个电磁铁3的下端设有上小下大且可向内运动并可向外复位的锥形块4，每个锥形块4的外侧固定有一个可供电磁铁3吸附的磁性柱，电磁铁通电可吸附磁性柱向上运动从而带动锥形块4接触其对应侧的弧形板2，并使两个锥形块4向内挤压；

所述下端方管1内设有一个轴线水平前后方向的卷线轮5，卷线轮5的上固定有绳索6，绳索6的另一端固定有第一拉簧7，第一拉簧7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8，卷线轮5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9，每个不完全齿轮9的下方啮合有一个第一齿轮10，每个第一齿轮10只可单向驱动卷线轮5转动，每个不完全齿轮9的前端面设有第一端面凸轮11，第一端面凸轮11的前侧设有与其接触的第一开关12，每个不完全齿轮9的后端面设有第二端面凸轮13，第二端面凸轮13的后侧设有与其接触的第二开关14，不完全齿轮9转动一周可实现卷线轮5的一次收紧和复位并在此过程中实现上下两组电磁铁3的交替通电。

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15，通过通槽15的设置实现本装置能够装载在缆索上。

为了实现抱紧装置的左右移动，所述每个弧形板2的外侧固定有第一横板16，第一横板16的上端经螺栓可拆卸安装在方管1上，电磁铁3安装在第一横板16上。

为了实现锥形块4可向内运动并可向外复位，所述每个电磁铁3的下端固定有一个第二横板17，锥形块4与第二横板17之间经滑槽滑块结构滑动安装在第二横板17上，锥形块4与其所对应的电磁铁3的磁性柱之间经第二拉簧18连接，锥形块4靠近缆索的端面为弧面，且弧面内设有能增加摩擦力的橡胶垫片。

为了实现在第一压簧8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19，第一压簧8安装在竖管19内，上端方管1内均布有多个与竖管19一一对应的导杆20，导杆20可插入其所对应的竖管19内并对第一压簧8进行压缩。

为了实现第一齿轮10能单向带动卷线轮5转动，所述每个第一齿轮10的前侧经轴固定有一个棘轮21，棘轮21外侧同轴间隔套装有一个第一链轮22，第一链轮22的内缘面上圆周均布有多个与棘轮21相配和的棘爪23，卷线轮5的后侧同轴间隔布置有两个第二链轮24，两个第二链轮24分别与其对应的第一链轮22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25，弧形杆25经多个支撑杆固定在下端方管1内，弧形杆25的内弧面上圆周均布有多个用来探查的摄像头26，每个摄像头26的上下两端各固定有一个探照灯27。

为了实现绳索的运动轨迹的稳定，所述卷线轮的上方设有导线管28。

为了实现不完全齿轮9的驱动，所述不完全齿轮9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9连接。

为了方便锥形块4与弧形板2的配合，所述弧形板2的下端为扩口状，且扩口弧度与锥形块4的坡度保一致，每两个锥形块4相对的端面为弧面，且锥形块4最上端位置始终置于两个弧形板2内。

本装置工作时首先松开第一横板16上的螺栓使得每组抱紧装置的两个弧形板2先分开，然后将吊缆置于两个弧形板2之间通过拧紧螺栓实现将吊缆束缚在两组弧形板2之间，且两个弧形板2之间与吊缆仍然存在间隔，此时完成本装置套装在带检索的吊缆上并有效的放置本装置脱离吊缆。

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9转动，不完全齿轮9转动时首先其无齿部分与第一齿轮10对应此时不完全齿轮9转动不能带动第一齿轮10转动，但不完全齿轮9的转动带动第一端面凸轮11和第二端面凸轮13转动，转动初期第一端面凸轮11压紧第一开关12，在压紧之前下端抱紧机构保持抱紧状态，此时第一开关12控制上端电磁铁3通闭，当第一端面凸轮11压紧第一开关12时，上端电磁铁3通电磁性柱收缩，值得注意的是磁性柱只能在电磁铁的吸附行程内上下运动且不能脱离电磁铁3，使得磁性柱带动第二横板17向上移动，此移动过程实现其上的两个锥形块4受到向上的拉力并使其上端挤压弧形板2，在挤压弧形板2的过程中两个锥形块4向吊索靠近并挤压固定吊索，完成挤压吊索后不完全齿轮9转动至有齿部分与第一齿轮10接触，并带动第一齿轮10转动，此过程第一端面凸轮11持续挤压第一开关12并使上端电磁铁3持续保持吸附磁性柱收紧状态，完成上端抱紧机构抱紧后下端抱紧机构松开，随着第一齿轮10的转动，第一齿轮10啮合带动其所对应的棘轮21转动，棘轮21经棘爪23带动同侧的第一链轮22转动，第一链轮22转动经链条第二链轮24驱动卷线轮5转动，卷线轮5的转动经绳索6实现收紧，此时由于下端电磁铁3没有通电因此下端锥形块4不抱紧吊索，随着绳索6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19内的第一压簧8并使其具有反弹的趋势和弹性势能。

随着不完全齿轮9的持续转动，下端方管1持续上移，此时不完全齿轮9后端的第二端面凸轮13开始接触第二开关14，第二开关14控制下端的电磁铁3开闭，随着第二端面凸轮13接触并挤压第二开关14使得下端的锥形块4开始挤压吊索，此时上端的抱紧机构还未松开，两个抱紧机构都有抱紧功能并与此同时卷线轮5还在转动，绳索6收紧使得第一拉簧7被拉伸并补偿此时卷线轮5收紧带动绳索6收紧的距离，当下端抱紧机构完全抱紧后，第一开关12脱离第一端面凸轮11，上端抱紧松开，与此同时不完全齿轮9的无齿部分再次转动至与第一齿轮10从相对应，不完全齿轮9不在给卷线轮5提供动力，此时第一压簧8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9的齿轮转动，在其无齿部分与第一齿轮10相对应的过程中实现第一端面凸轮11再次挤压第一开关12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9运动方式与左侧运动方式完全一致，但第一开关12驱动下端电磁铁3的开闭，第二开关14驱动上端电磁铁3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9从有齿部分与第一齿轮10相对应运动至其无齿部分与第一齿轮10相对应，在不完全齿轮9有吃部分与第一齿轮10啮合的后期实现上端抱紧机构抱紧，在不完全齿轮9的无齿部分与第一齿轮10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5先不转上端抱紧机构抱紧吊索后，卷线轮5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8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5先不转下端抱紧机构抱紧吊索后，卷线轮5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8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5持续转动对绳索6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6的上端经第一拉簧7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5卷动绳索6过程中给绳索6一个伸缩余量，有效防止绳索6被拉断，本装置通过锥形块直接接触绳索，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5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22与第一齿轮10连接的过程中通过棘轮21棘爪23结构实现，当第一齿轮10为主动件时在棘轮21棘爪23结构的作用下可单向驱动卷线轮5，在卷线轮5转动经第二链轮24驱动第一链轮22时，棘爪23则不能不能驱动棘轮21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)

1.一种桥梁缆索检测装置，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开口相对且可左右移动的弧形板（2），每个弧形板（2）的外侧固定有一个电磁铁（3），每个电磁铁（3）的下端设有上小下大且可向内运动并可向外复位的锥形块（4），每个锥形块（4）的外侧固定有一个可供电磁铁（3）吸附的磁性柱，电磁铁通电可吸附磁性柱向上运动从而带动锥形块（4）接触其对应侧的弧形板（2），并使两个锥形块（4）向内挤压；

所述下端方管（1）内设有一个轴线水平前后方向的卷线轮（5），卷线轮（5）的上固定有绳索（6），绳索（6）的另一端固定有第一拉簧（7），第一拉簧（7）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（8），卷线轮（5）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（9），每个不完全齿轮（9）的下方啮合有一个第一齿轮（10），每个第一齿轮（10）只可单向驱动卷线轮（5）转动，每个不完全齿轮（9）的前端面设有第一端面凸轮（11），第一端面凸轮（11）的前侧设有与其接触的第一开关（12），每个不完全齿轮（9）的后端面设有第二端面凸轮（13），第二端面凸轮（13）的后侧设有与其接触的第二开关（14），不完全齿轮（9）转动一周可实现卷线轮（5）的一次收紧和复位并在此过程中实现上下两组电磁铁（3）的交替通电。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁缆索检测装置，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（15），通过通槽（15）的设置实现本装置能够装载在缆索上。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁缆索检测装置，其特征在于，所述每个弧形板（2）的外侧固定有第一横板（16），第一横板（16）的上端经螺栓可拆卸安装在方管（1）上，电磁铁（3）安装在第一横板（16）上。

4.根据权利要求1所述的一种桥梁缆索检测装置，其特征在于，所述每个电磁铁（3）的下端固定有一个第二横板（17），锥形块（4）与第二横板（17）之间经滑槽滑块结构滑动安装在第二横板（17）上，锥形块（4）与其所对应的电磁铁（3）的磁性柱之间经第二拉簧（18）连接，锥形块（4）靠近缆索的端面为弧面，且弧面内设有能增加摩擦力的橡胶垫片。

5.根据权利要求1所述的一种桥梁缆索检测装置，其特征在于，所述下端方管（1）内均布有多个竖管（19），第一压簧（8）安装在竖管（19）内，上端方管（1）内均布有多个与竖管（19）一一对应的导杆（20），导杆（20）可插入其所对应的竖管（19）内并对第一压簧（8）进行压缩。

6.根据权利要求1所述的一种桥梁缆索检测装置，其特征在于，所述每个第一齿轮（10）的前侧经轴固定有一个棘轮（21），棘轮（21）外侧同轴间隔套装有一个第一链轮（22），第一链轮（22）的内缘面上圆周均布有多个与棘轮（21）相配和的棘爪（23），卷线轮（5）的后侧同轴间隔布置有两个第二链轮（24），两个第二链轮（24）分别与其对应的第一链轮（22）经链条连接。

7.根据权利要求1所述的一种桥梁缆索检测装置，其特征在于，所述下端方管（1）内设有弧形杆（25），弧形杆（25）经多个支撑杆固定在下端方管（1）内，弧形杆（25）的内弧面上圆周均布有多个用来探查的摄像头（26），每个摄像头（26）的上下两端各固定有一个探照灯（26）。

8.根据权利要求1所述的一种桥梁缆索检测装置，其特征在于，所述卷线轮的上方设有导线管（28）。