CN110508431B - 用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置及打磨涂装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置及打磨涂装方法，涉及桥梁施工设备技术领域，包括夹持固定组件、驱动组件、行走组件、两个除锈打磨组件和两个防腐涂装组件，夹持固定组件包括至少两对夹持器和连杆，连杆连接相邻夹持器，驱动组件连接同一对内的两夹持器，驱动组件用于驱动其中一夹持器绕另一夹持器转动，行走组件用于驱动夹持固定组件沿拱肋运动，两除锈打磨组件分别设于不同侧的两夹持器上，除锈打磨组件包括多个履带式打磨装置，履带式打磨装置用于完成对拱肋的打磨，两防腐涂装组件设于两夹持器上，并用于完成对拱肋的涂装，本发明能够完成拱肋的除锈和涂装，避免人工操作时存在的安全隐患。

Description

用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置及打磨涂装方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工设备技术领域，具体涉及一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置及打磨涂装方法。

背景技术

钢管混凝土拱桥属于钢——混凝土组合结构中的一种，是在钢管内填充混凝土，由于钢管的径向约束限制受压混凝土的膨胀，使混凝土处于三向受压状态，从而显著提高混凝土的抗压强度；钢管兼有纵向主筋和横向套箍的作用，同时可作为施工模板，方便混凝土浇筑，施工过程中，钢管可作为劲性承重骨架，其焊接工作简单，吊装重量轻，从而能简化施工工艺，缩短施工工期。

此外，钢管混凝土拱桥采用格构式桁架结构，桥梁自重小，材料强度高，地形适应性强，经济性好，拱肋结构通透，阻风面积小，横向稳定性高。钢管混凝土拱桥不仅在受力及施工上有其优越性，桥型也极富美感，弧形的拱肋线条简洁流畅，优美纤细，整个桥梁轻盈简洁，吊杆及各种弦杆使桥梁具有动态变化的韵律和节奏，大跨度的拱肋兼具高度和力度，有一种雄伟壮观的气势，桥梁充满生命感、充实感和稳定感。

其中，钢管混凝土拱桥的钢管在外露情况下易存在腐蚀生锈的风险，使后期对钢结构的维护工作显得至关重要，但随着钢管混凝土拱桥的跨径不断增大，钢管混凝土拱肋的维护难度也逐渐凸显。大跨度钢管混凝土拱桥拱肋用于钢管混凝土拱桥拱肋的跨度、高度大，维护施工难度大；尤其是一些城市轨道交通桥梁、铁路桥梁或高速公路桥梁，对于施工时间要求苛刻，其施工措施受限制，且施工安全隐患较大。另外如采用人工除锈、涂装方式，则面临高空作业风险，且涂装厚度难以控制。因此，研发一种自动化、机械化施工的钢管混凝土拱桥拱肋用于钢管混凝土拱桥拱肋的除锈打磨、防腐涂装装置是十分必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置及打磨涂装方法，能够完成拱肋的除锈和涂装，避免人工操作时存在的安全隐患。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，所述拱肋上设有横撑和吊杆，所述打磨涂装装置包括：

夹持固定组件，其包括至少两对间隔设置的夹持器和至少一连杆，每对所述夹持器间设有与拱肋匹配的容纳空间，所述连杆连接同侧的相邻所述夹持器；

驱动组件，其连接同一对内的两所述夹持器，所述驱动组件用于驱动其中一未连接所述连杆的所述夹持器绕另一所述夹持器转动；

行走组件，其设于所述夹持固定组件上，且用于驱动所述夹持固定组件沿拱肋运动；

两个除锈打磨组件，两所述除锈打磨组件分别设于不同侧的两所述夹持器上，所述除锈打磨组件包括多个平行且沿所述夹持固定组件运动方向设置的履带式打磨装置，所述履带式打磨装置用于完成对拱肋的打磨；

两个防腐涂装组件，两所述防腐涂装组件分别设于不同侧的两所述夹持器上，并用于完成对拱肋的涂装，且位于同侧的所述防腐涂装组件和除锈打磨组件沿所述夹持固定组件运动方向依次设置。

在上述技术方案的基础上，所述打磨涂装装置还包括多个测距组件，所述测距组件设于每一对所述夹持器的其中一个上，且所述测距组件与所述连杆不同侧，当所述夹持固定组件沿拱肋运动时，所述测距组件检测其所在夹持器与横撑或吊杆的距离。

在上述技术方案的基础上，所述打磨涂装装置还包括远程控制组件，所述远程控制组件包括发射器和接收器，所述发射器用于发射命令信号至所述接收器，所述接收器设于所述夹持固定组件上，且与所述驱动组件、行走组件、除锈打磨组件和防腐涂装组件信号连接。

在上述技术方案的基础上，所述行走组件包括与所述夹持器数量相同的多组行走轮和驱动电机，每组所述行走轮设于一所述夹持器上，且所述驱动电机用于驱动所述行走轮沿拱肋行走。

在上述技术方案的基础上，所述行走组件包括速度传感器。

在上述技术方案的基础上，所述除锈打磨组件还包括设于所述夹持器内的废渣回收系统，所述废渣回收系统和履带式打磨装置沿所述夹持固定组件运动方向依次设置，所述废渣回收系统用于对所述履带式打磨装置打磨产生的废渣进行回收。

在上述技术方案的基础上，所述废渣回收系统包括进风口、滤尘袋、电机和出风口，所述进风口设于所述夹持器靠近所述容纳空间的一侧，所述出风口设于所述夹持器上，所述进风口和出风口间设有通风通道，所述滤尘袋和电机设于通风通道内，所述滤尘袋进口与所述进风口匹配，且用于过滤通过的空气中的废渣。

在上述技术方案的基础上，所述防腐涂装组件包括喷枪和与所述喷枪连通的油漆料箱，所述油漆料箱设于所述夹持器内。

在上述技术方案的基础上，所述驱动组件包括转动臂和液压缸，所述转动臂一端与其中一所述夹持器固定，另一端与另一所述夹持器转动固定，所述液压缸两端分别转动固定于两所述夹持器上。

第二方面，本发明还提供一种采用上述的打磨涂装装置的打磨涂装方法，包括以下步骤：

将每对所述夹持器夹持于拱肋上；

控制所述行走组件驱动夹持器沿拱肋移动，并控制所述除锈打磨组件对运行轨迹上的拱肋的打磨，以及控制所述防腐涂装组件对运行轨迹上已打磨的拱肋进行涂装；

当夹持器靠近横撑或吊杆时，控制所述驱动组件驱动其中一夹持器朝向远离另一夹持器的方向转动，当转动的夹持器通过横撑或吊杆时，控制所述驱动组件驱动其中一夹持器朝向靠近另一夹持器的方向转动，并最终抵持于拱肋上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，设置的夹持固定组件、驱动组件和行走组件，能够保证打磨涂装装置沿拱肋行走，通过设置的除锈打磨组件和防腐涂装组件，能够完成对拱肋的除锈和涂装操作，进而避免了采用人工的方式进行除锈和涂装时，存在较大的安全隐患。

附图说明

图1为本发明实施例中打磨涂装装置的使用状态图；

图2为本发明实施例中打磨涂装装置的使用状态立面图；

图3为本发明实施例中打磨涂装装置的除锈打磨组件剖面图；

图4为本发明实施例中打磨涂装装置的防腐涂装组件剖面图；

图5为本发明实施例中A-A`向剖面图；

图6为本发明实施例中B-B`向剖面图。

图中：1-夹持固定组件，11-夹持器，12-连杆，2-驱动组件，21-转动臂，22-液压缸，3-行走组件，31-行走轮，4-除锈打磨组件，41-履带式打磨装置，42-废渣回收系统，43-进风口，44-滤尘袋，45-电机，46-出风口，5-防腐涂装组件，51-喷枪，52-油漆料箱，6-测距组件，7-远程控制组件，71-接收器，8-拱肋，81-横撑，82-吊杆。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1至图4所示，本发明实施例提供一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，拱肋8上设有横撑81和吊杆82，打磨涂装装置包括夹持固定组件1、驱动组件2、行走组件3、两个除锈打磨组件4和两个防腐涂装组件5，夹持固定组件1包括至少两对间隔设置的夹持器11和至少一连杆12，每对夹持器11间设有与拱肋8匹配的容纳空间，连杆12连接同侧的相邻夹持器11，驱动组件2连接同一对内的两夹持器11，驱动组件2用于驱动其中一未连接连杆12的夹持器11绕另一夹持器11转动，即每对夹持器11具有打开和关闭两种状态，其中，夹持器11初始的夹持状态为关闭状态，当驱动组件2作用，使夹持器11从关闭状态变为打开状态时，该对夹持器11中的一夹持器11绕另一夹持器11转动，转动的夹持器11与拱肋8设有横撑81同侧，且转动后的夹持器11在打磨涂装装置行走过程中不会与横撑81或吊杆82接触，行走组件3设于夹持固定组件1上，且用于驱动夹持固定组件1沿拱肋8运动，两除锈打磨组件4分别设于不同侧的两夹持器11上，除锈打磨组件4包括多个平行且沿夹持固定组件1运动方向设置的履带式打磨装置41，履带式打磨装置41用于完成对拱肋8的打磨，两防腐涂装组件5分别设于不同侧的两夹持器11上，并用于完成对拱肋8的涂装，且位于同侧的防腐涂装组件5和除锈打磨组件4沿夹持固定组件1运动方向依次设置。

其中，为增加打磨涂装装置的稳定性，保证打磨涂装装置在行走过程中与拱肋8之间至少有两个固定点，可考虑采用三对以上的夹持器11，通过设置的夹持固定组件1和驱动组件2，由于夹持固定组件1具有与拱肋8匹配的容纳空间，通过驱动组件2调节夹持固定组件1，能够将打磨涂装装置固定于拱肋8上，通过设于夹持固定组件1上的行走组件3，能够驱动打磨涂装装置沿拱肋8进行行走，通过设置的除锈打磨组件和防腐涂装组件，能够在打磨涂装装置沿拱肋8行走的基础上，完成对拱肋8整体的除锈和涂装操作，进而避免了采用人工的方式进行除锈和涂装时，存在较大的安全隐患。

参见图2所示，打磨涂装装置还包括多个测距组件6，测距组件6设于每一对夹持器11的其中一个上，且测距组件6与连杆12不同侧，当夹持固定组件1沿拱肋8运动时，测距组件6检测其所在夹持器11与横撑81或吊杆82的距离，优选地，测距组件6为距离传感器，通过测距组件6，能够在打磨涂装装置沿拱肋8移动时，检测是否靠近横撑81或吊杆82，当测距组件6检测到横撑81或吊杆82与其所在夹持器11的距离小于预定值时(小于预定值时，横撑81或吊杆82位于前后两夹持器11间)，测距组件6所在夹持器11对应的驱动组件2会驱动该夹持器11转动，在该夹持器11通过横撑81或吊杆82后，驱动组件2进而会驱动夹持器11抵持于拱肋8上，其中，判断夹持器11通过横撑81或吊杆82的依据是，该夹持器11所在同侧且位于后方的夹持器11上的测距组件6检测到横撑81或吊杆82与其距离小于预定值，此时，已经通过横撑81或吊杆82的前夹持器11由于其对应的驱动组件2作用而抵持于拱肋8上，到达横撑81或吊杆82处的后夹持器11，在前夹持器11抵持于拱肋8上后，由后夹持器11对应的驱动组件2的作用转动，当已经通过横撑81或吊杆82并抵持于拱肋8上的前夹持器11的测距组件6检测到横撑81或吊杆82与其所在夹持器11的距离增加一个夹持器11长度加上横撑81或吊杆82影响长度后时(或者，通过判断该夹持器11转动后的状态持续时间与前一通过横撑81或吊杆82的夹持器11的状态持续时间是否相同，若是，则表明后夹持器11通过横撑81或吊杆82，主要由于该打磨涂装装置的行走速度一定，前后夹持器11通过横撑81或吊杆82的时间为相同的)，后夹持器11对应的驱动组件2转动该夹持器11抵持于拱肋8上，以此使打磨涂装装置能够顺利通过横撑81或吊杆82。

打磨涂装装置还包括远程控制组件7，远程控制组件7包括发射器和接收器71，发射器用于发射命令信号至接收器71，接收器71设于夹持固定组件1上，且与驱动组件2、行走组件3、除锈打磨组件4和防腐涂装组件5信号连接，能够通过施工人员手持发射器完成对该打磨涂装装置的控制，其中，通过接收器71接收到的信号，完成对所需控制的驱动组件2、行走组件3、除锈打磨组件4或防腐涂装组件5的通断控制，以提高该打磨涂装装置的行走、除锈和涂装操作的准确性。

参见图2、图5和图6所示，行走组件3包括与夹持器11数量相同的多组行走轮31和驱动电机，每组行走轮31设于一夹持器11上，且驱动电机用于驱动行走轮31沿拱肋8行走，由于在打磨涂装装置需要行走时，两侧的夹持器11为抵持于拱肋8上，此时，通过驱动电机驱动行走轮31转动，从而能够使打磨涂装装置沿拱肋8进行移动，为后续的除锈和喷涂操作提供必要条件；优选地，行走组件3还包括速度传感器，其可对行走时速度进行监测，避免打磨涂装装置的行走速度过快，而导致的打磨不彻底或喷涂不均匀的情况出现。

参见图3、图5和图6所示，除锈打磨组件4还包括设于夹持器11内的废渣回收系统42，废渣回收系统42和履带式打磨装置41沿夹持固定组件1运动方向依次设置，废渣回收系统42用于对履带式打磨装置41打磨产生的废渣进行回收，在履带式打磨装置41对拱肋8进行打磨后，其产生的废渣会被废渣回收系统42进行回收，以保证后续防腐涂装组件5进行喷涂操作时，不会由于存在废渣而导致喷涂质量降低或喷涂不均匀的情况出现。

参见图3所示，进一步的，废渣回收系统42包括进风口43、滤尘袋44、电机45和出风口46，进风口43设于夹持器11靠近容纳空间的一侧，出风口46设于夹持器11上，进风口43和出风口46间设有通风通道，滤尘袋44和电机45设于通风通道内，滤尘袋44进口与进风口43匹配，且用于过滤通过的空气中的废渣，通过电机45的作用，能够将履带式打磨装置41打磨产生的废渣进行抽吸操作，使废渣通过进风口43进入滤尘袋44内，通过也避免废渣被直接排放至空气中而造成污染，其中，滤尘袋44可以在收集较多废渣时进行更换，进一步的，在滤尘袋44上设置有过滤片，通过过滤片的作用，能够进一步保证通过滤尘袋44的空气不会带有细小废渣，从而降低了对周围环境的污染。

参见图4所示，防腐涂装组件5包括喷枪51和与喷枪51连通的油漆料箱52，油漆料箱52设于夹持器11内，通过喷枪51的设置，能够完成对已打磨拱肋8的喷涂操作。

参见图2至图4所示，驱动组件2包括转动臂21和液压缸22，转动臂21一端与其中一夹持器11固定，另一端与另一夹持器11转动固定，液压缸22两端分别转动固定于两夹持器11上，通过液压缸22的伸缩作用，能够使其中一夹持器11绕转动臂21转动连接处进行转动，以保证夹持器11顺利通过横撑81或吊杆82；进一步的，液压缸4配备传感器，可对夹持力进行监测，进而对两测夹持器11作用于拱肋8的力进行监控，保证两测夹持器11作用于拱肋8的力不会过大而出现损坏拱肋8的情况，也不会过小而出现打磨涂装装置脱落的情况；其中，连杆12及转动臂21除连接的作用外，还具有辅助电源线及弱电线通过的功能。

以三对夹持器11为例进行详细说明，同一对的夹持器11上设有驱动组件2；驱动组件2可带动其中一侧夹持器11向上转动；行走组件3包括六组行走轮31，行走轮31设在六个夹持器11上；除锈打磨组件4设在沿行走方向设置的第一对两个夹持器11中间部分，履带式打磨装置41由若干个同样宽度的履带打磨器组成，其将圆弧分割成若干条短的直线段，对拱肋8进行打磨，废渣回收系统42对废渣进行回收，废渣回收系统42的进风口43设在履带式打磨装置41的后方，电机45高速旋转使废渣回收系统42内部形成真空，气体由进风口43不断涌入，带动履带式打磨装置41除锈打磨后的废渣进入滤尘袋44；防腐涂装组件5设在沿行走方向设置的第一对两个夹持器11后半部分(即防腐涂装组件5和履带式打磨装置41沿打磨涂装装置行走方向依次设置)；测距组件6设置于三对夹持器11上，其中，沿行走方向设置的第一对夹持器11和第三对夹持器11上均设有一测距组件6，第二对夹持器11的前后分别设有一测距组件6；打磨涂装装置还包括动力组件，该动力组件包括至少一组动力系统，动力系统设在夹持器11上，为所有需要动力的组件提供动力；远程控制组件用于接收电发射器的信号命令控制转动臂21转动、行走轮31行走、履带式打磨装置41运行、废渣回收系统42运行和喷枪51喷涂施工。

进一步的，在使用该打磨涂装装置时，需要对打磨涂装装置的外形尺寸进行确定。对钢管混凝土拱肋8的截面形状及截面尺寸进行测量，如测量拱肋8的圆弧直径、直线段长度等，根据测量结果调节夹持器11等组件的尺寸，使打磨涂装装置能与拱肋8紧密贴合。对横撑81尺寸、吊杆82直径，以及及横撑81和吊杆82的纵向影响范围进行测量，根据测量结果确定连杆12的纵向连接最小长度(即确定相邻两对夹持器11的最小间距)，通过确定连杆12的最小长度，能够保证打磨涂装装置顺利通过横撑81及吊杆82。

其中，履带式打磨装置41距拱肋8的距离要合适，由于距离太远打磨不彻底，距离太近可能损坏拱肋8，因此，需根据测量结果调节履带式打磨装置41的位置和长度，确保打磨效果良好，同时，也可以通过驱动组件2控制履带式打磨装置41距拱肋8的距离，以确保履带式打磨装置41的打磨效果，并合理布置喷枪51的位置，根据要求的涂层厚度调节喷枪51的喷涂速率，保证喷涂均匀，厚度一致且符合要求。

进一步的，还要对各种参数进行确定。如测试夹持器11与钢管拱肋8之间的摩擦系数，根据整个打磨涂装装置的自重确定合适的夹持力大小(即调节驱动组件2施加合适的作用力)，夹持力太大打磨涂装装置将难以在拱肋8上行走，夹持力太小打磨涂装装置将无法夹紧拱肋8；测试行走轮31与钢管拱肋8之间的摩擦系数，从而确定行走轮31行走时所需驱动力的大小。

在使用打磨涂装装置进行除锈和喷涂操作前，需要对打磨涂装装置的结构进行检查；对打磨涂装装置各组件之间的连接进行检查；检查线路连接(动力系统及接收器71与其余所有组件之间的连接)是否完好；通过发射器发出不同命令，查看相应组件的工作状况，确认发射器和接收器71是否正常工作。

待检查工作确认无误后，将打磨涂装装置安装至拱肋8的拱脚处，其中，除锈打磨组件4及防腐涂装组件5位于沿行走方向设置的第一对两个夹持器11上；调整打磨涂装装置的安装位置及角度，使打磨涂装装置的轴线与拱肋8轴线一致。控制驱动组件2带动夹持器11夹紧拱肋8并与拱肋8紧密贴合。

在使用打磨涂装装置进行除锈和喷涂操作前，还需要对打磨涂装装置的行走速度进行调试，启动履带式打磨装置41，对钢管拱肋8进行打磨，同时启动行走轮31，行走速度保持匀速，查看拱肋8打磨情况，测试出打磨效果良好的最大行走速度。

在使用打磨涂装装置进行除锈和喷涂操作时，启动履带式打磨装置41，对钢管拱肋8进行打磨，同时启动行走轮31，按照测试完成的行走速度行走，同时打开喷枪51进行油漆喷涂，喷涂速率按照设计要求的涂层厚度确定。

打磨涂装装置在拱肋8上行走并进行除锈和打磨的具体步骤为：安装在夹持器11前部的测距组件6探测夹持器11距横撑81或吊杆82的距离，当夹持器11行驶至横撑81或吊杆82处时，驱动组件2中的液压缸22收缩，带动其中一夹持器11向上转动直至达到水平状态，进而避免与横撑81或吊杆82的位置冲突，行走轮31继续向前行走，使第一对夹持器11(最先到达横撑81或吊杆82处的一对夹持器11)通过横撑或吊杆；其中，判断第一对夹持器11已经通过横撑81或吊杆82的条件为：当第二对夹持器11上的测距组件6检测到的距离减小一个夹持器11长度加上横撑81或吊杆82影响长度后，表示第一对夹持器11完全通过横撑81或吊杆82；驱动组件2中的液压缸22放松，通过横撑81或吊杆82的夹持器11重新夹紧拱肋8。整个过程中夹持器11保持匀速运动状态。

行走轮31继续沿拱肋8向前行走，第二对夹持器11接近横撑81或吊杆82时，通过安装在夹持器11上的测距组件6探测夹持器11距横撑81或吊杆82的距离，当第二对夹持器11行驶至横撑81或吊杆82处时，其对应的驱动组件2中的液压缸22收缩，带动夹持器11向上转动直至达到水平状态，进而避免与横撑81或吊杆82的位置冲突，行走轮31继续向前行走，第二对夹持器11通过横撑81或吊杆82。其中，判断第二对夹持器11已经通过横撑81或吊杆82的条件为：当第三对夹持器11上的测距组件6检测到的距离减小一个夹持器11长度加上横撑81或吊杆82影响长度后，表示第二对夹持器11完全通过横撑81或吊杆82；第二对夹持器11对应的驱动组件2中的液压缸22放松，通过横撑81或吊杆82的夹持器11重新夹紧拱肋8。整个过程中夹持器11保持匀速运动状态。

行走轮31继续沿拱肋8向前行走，第三对夹持器11(即设有除锈打磨组件4和防腐涂装组件5的一对夹持器11)接近横撑81或吊杆82时，通过安装在夹持器11上的测距组件6探测夹持器11距横撑81或吊杆82的距离，当第三对夹持器11行驶至横撑81或吊杆82处时，其对应的驱动组件2中的液压缸22收缩，带动夹持器11向上转动直至达到水平状态，避免夹持器11与横撑81或吊杆82位置冲突，此时，除锈打磨组件4和防腐涂装组件5停止打磨和喷涂，行走轮31继续向前行走，直至第三对夹持器11通过横撑81或吊杆82后重新开启。其中，判断第三对夹持器11已经通过横撑81或吊杆82的条件为：当第二对夹持器11上的测距组件6检测到横撑81或吊杆82的距离增加一个夹持器11长度加上横撑81或吊杆82影响长度后，表示第三对夹持器11完全通过横撑81或吊杆82(其中，当其中一夹持器11为打开状态时，即夹持器11在通过横撑81或吊杆82时，其沿行走方向相邻的夹持器11为闭合状态，即沿行走方向相邻的夹持器11抵持于拱肋8上)，第三对夹持器11对应的驱动组件2中的液压缸22放松，通过横撑81或吊杆82的第三对夹持器11重新夹紧拱肋8。并重新开启除锈打磨组件4和防腐涂装组件5继续打磨、喷涂施工，行走轮31向前行走。

用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置的作用原理为：

将打磨涂装装置安装在拱肋8的拱脚处，调整打磨涂装装置的安装位置及角度，使打磨涂装装置轴线与拱肋轴线一致。控制三对夹持器11对应的驱动组件2中的液压缸22放松，带动夹持器11向下转动，夹紧拱肋8并与拱肋8紧密贴合。启动行走轮31，打磨涂装装置沿拱肋8前进。

通过安装在夹持器11上测距组件6探测其所在夹持器11距横撑81或吊杆82的距离，当第一对夹持器11行驶至横撑81或吊杆82处时，液压缸22收缩，带动第一对中的一夹持器11向上转动直至达到水平状态，使其避免与横撑81或吊杆82位置冲突，行走轮31继续向前行走，第一对夹持器11通过横撑81或吊杆82。当第二对夹持器11上的测距组件6测距值减小一个夹持器11长度加上横撑81或吊杆82影响长度后，第一对夹持器11完全通过横撑81或吊杆82，液压缸22放松，通过横撑81或吊杆82的夹持器11重新夹紧拱肋8。

依次使用同样的方式使第二对、第三对夹持器11通过横撑81或吊杆82。第三对夹持器11通过横撑81或吊杆82时，根据实际情况关闭履带式打磨装置41及喷枪51，通过后重新开启，即完成拱肋8除锈、涂装。

参见图1至图4所示，本实施例还提供一种采用上述打磨涂装装置的打磨涂装方法，包括以下步骤：

将每对夹持器11夹持于拱肋8上；

控制行走组件3驱动夹持器11沿拱肋8移动，并控制除锈打磨组件4对运行轨迹上的拱肋8的打磨，以及控制防腐涂装组件5对运行轨迹上已打磨的拱肋8进行涂装；

当夹持器11靠近横撑81或吊杆82时，控制驱动组件2驱动其中一夹持器11朝向远离另一夹持器11的方向转动，当转动的夹持器11通过横撑81或吊杆82时，控制驱动组件2驱动其中一夹持器11朝向靠近另一夹持器11的方向转动，并最终抵持于拱肋8上。

其中，在采用上述打磨涂装装置进行除锈和喷涂操作时，首先是结构外形尺寸的确定；对钢管混凝土拱肋8的截面形状及截面尺寸进行测量，根据测量结果调节夹持器11等组件的尺寸，使打磨涂装装置能与拱肋8紧密贴合。对横撑81尺寸、吊杆82直径及其纵向影响范围进行测量，根据测量结果确定连杆12的纵向连接最小长度，使打磨涂装装置能顺利通过横撑81及吊杆82。根据测量结果调节履带式打磨装置41的位置和长度，确保打磨效果良好，并合理布置喷涂系统的位置，根据要求的涂层厚度调节喷涂系统的喷涂速率，保证喷涂均匀，厚度一致且符合要求。

其次，对各种参数进行确定；测试夹持器11与钢管拱肋8之间的摩擦系数，根据整个打磨涂装装置自重确定合适的夹持力大小，测试行走轮31与钢管拱肋8之间的摩擦系数，确定行走驱动力的大小。

对打磨涂装装置的结构进行检查；对打磨涂装装置各组件之间的连接进行检查；检查线路连接是否完好；确认发射器和接收器71是否正常工作。

检查工作确认无误后，将打磨涂装装置安装在拱肋8的拱脚处，其中，除锈打磨组件4及防腐涂装组件5位于沿行走方向设置的第一对两个夹持器11上；调整打磨涂装装置的安装位置及角度，使打磨涂装装置的轴线与拱肋8轴线一致。控制液压缸22放松，带动夹持器11夹紧拱肋8并与拱肋8紧密贴合。

对行走速度进行调试；启动除锈打磨组件4，对钢管拱肋8进行打磨，同时启动行走轮31，行走速度保持匀速，查看拱肋8打磨情况，测试保证打磨效果良好的最大行走速度。

启动除锈打磨组件4，对钢管拱肋8进行打磨，同时启动行走轮31，按照测试完成的行走速度进行行走，同时打开防腐涂装组件5进行油漆喷涂，喷涂速率按照设计要求的涂层厚度确定。

通过安装在夹持器11上的测距组件6探测夹持器11距横撑81或吊杆82的距离，当夹持器11行驶至横撑81或吊杆82处时，液压缸22收缩，带动该对夹持器11中的一夹持器11向上转动直至达到水平状态，避免夹持器11与横撑81或吊杆82位置冲突，行走轮31继续向前行走，使转动至水平状态的夹持器11通过横撑81或吊杆82；其中，夹持器11通过横撑81或吊杆82的判断条件为：当相邻的一对未通过此处横撑81或吊杆82的夹持器11上的测距组件6测距值减小一个夹持器1长度加上横撑81或吊杆82影响长度后，表明打开至水平状态的夹持器11完全通过横撑81或吊杆82，液压缸22放松，夹持器11重新夹紧拱肋8。

依次用同样的方式使另外几对夹持器11，使其分别通过横撑81或吊杆82。当舍友除锈打磨组件4及防腐涂装组件5的夹持器11通过横撑81或吊杆82时，需根据实际情况关闭除锈打磨组件4及防腐涂装组件5，在夹持器11通过后重新开启，即完成拱肋除锈、涂装。

本发明不局限于上述实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (8)

1.一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，所述拱肋（8）上设有横撑（81）和吊杆（82），其特征在于，所述打磨涂装装置包括：

夹持固定组件（1），其包括至少两对间隔设置的夹持器（11）和至少一连杆（12），每对所述夹持器（11）间设有与拱肋（8）匹配的容纳空间，所述连杆（12）连接同侧的相邻所述夹持器（11）；

驱动组件（2），其连接同一对内的两所述夹持器（11），所述驱动组件（2）用于驱动其中一未连接所述连杆（12）的所述夹持器（11）绕另一所述夹持器（11）转动，所述驱动组件（2）包括转动臂（21）和液压缸（22），所述转动臂（21）一端与其中一所述夹持器（11）固定，另一端与另一所述夹持器（11）转动固定，所述液压缸（22）两端分别转动固定于两所述夹持器（11）上；

行走组件（3），其设于所述夹持固定组件（1）上，且用于驱动所述夹持固定组件（1）沿拱肋（8）运动；

两个除锈打磨组件（4），两所述除锈打磨组件（4）分别设于不同侧的两所述夹持器（11）上，所述除锈打磨组件（4）包括多个平行且沿所述夹持固定组件（1）运动方向设置的履带式打磨装置（41），所述履带式打磨装置（41）用于完成对拱肋（8）的打磨；

两个防腐涂装组件（5），两所述防腐涂装组件（5）分别设于不同侧的两所述夹持器（11）上，并用于完成对拱肋（8）的涂装，且位于同侧的所述防腐涂装组件（5）和除锈打磨组件（4）沿所述夹持固定组件（1）运动方向依次设置；

多个测距组件（6），所述测距组件（6）设于每一对所述夹持器（11）的其中一个上，且所述测距组件（6）与所述连杆（12）不同侧，当所述夹持固定组件（1）沿拱肋（8）运动时，所述测距组件（6）检测其所在夹持器（11）与横撑（81）或吊杆（82）的距离，当测距组件（6）检测到横撑（81）或吊杆（82）与其所在夹持器（11）的距离小于预定值时，测距组件（6）所在夹持器（11）对应的驱动组件（2）会驱动该夹持器（11）转动，在该夹持器（11）通过横撑（81）或吊杆（82）后，驱动组件（2）进而会驱动夹持器（11）抵持于拱肋（8）上。

2.如权利要求1所述的一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，其特征在于：所述打磨涂装装置还包括远程控制组件（7），所述远程控制组件（7）包括发射器和接收器（71），所述发射器用于发射命令信号至所述接收器（71），所述接收器（71）设于所述夹持固定组件（1）上，且与所述驱动组件（2）、行走组件（3）、除锈打磨组件（4）和防腐涂装组件（5）信号连接。

3.如权利要求1所述的一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，其特征在于：所述行走组件（3）包括与所述夹持器（11）数量相同的多组行走轮（31）和驱动电机，每组所述行走轮（31）设于一所述夹持器（11）上，且所述驱动电机用于驱动所述行走轮（31）沿拱肋（8）行走。

4.如权利要求1所述的一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，其特征在于：所述行走组件（3）包括速度传感器。

5.如权利要求1所述的一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，其特征在于：所述除锈打磨组件（4）还包括设于所述夹持器（11）内的废渣回收系统（42），所述废渣回收系统（42）和履带式打磨装置（41）沿所述夹持固定组件（1）运动方向依次设置，所述废渣回收系统（42）用于对所述履带式打磨装置（41）打磨产生的废渣进行回收。

6.如权利要求5所述的一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，其特征在于：所述废渣回收系统（42）包括进风口（43）、滤尘袋（44）、电机（45）和出风口（46），所述进风口（43）设于所述夹持器（11）靠近所述容纳空间的一侧，所述出风口（46）设于所述夹持器（11）上，所述进风口（43）和出风口（46）间设有通风通道，所述滤尘袋（44）和电机（45）设于通风通道内，所述滤尘袋（44）进口与所述进风口（43）匹配，且用于过滤通过的空气中的废渣。

7.如权利要求1所述的一种用于钢管混凝土拱桥拱肋的打磨涂装装置，其特征在于：所述防腐涂装组件（5）包括喷枪（51）和与所述喷枪（51）连通的油漆料箱（52），所述油漆料箱（52）设于所述夹持器（11）内。

8.一种采用如权利要求1所述的打磨涂装装置的打磨涂装方法，其特征在于，包括以下步骤：

将每对所述夹持器（11）夹持于拱肋（8）上；

控制所述行走组件（3）驱动夹持器（11）沿拱肋（8）移动，并控制所述除锈打磨组件（4）对运行轨迹上的拱肋（8）的打磨，以及控制所述防腐涂装组件（5）对运行轨迹上已打磨的拱肋（8）进行涂装；

当夹持器（11）靠近横撑（81）或吊杆（82）时，控制所述驱动组件（2）驱动其中一夹持器（11）朝向远离另一夹持器（11）的方向转动，当转动的夹持器（11）通过横撑（81）或吊杆（82）时，控制所述驱动组件（2）驱动其中一夹持器（11）朝向靠近另一夹持器（11）的方向转动，并最终抵持于拱肋（8）上。