CN112505151A - 一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，包括行走组件和检测平台组件，所述行走组件包括主动行走机构、被动行走机构以及第三驱动机构，所述主动行走机构和被动行走机构均为弧形结构，并且主动行走机构和被动行走机构两端顶部均设有电磁铁，所述第三驱动机构的传动轴贯穿被动行走机构后与主动行走机构螺纹连接，当第三驱动机构带动传动轴转动时，主动行走机构能够向着被动行走机构靠拢或远离。本发明通过携带相控阵超声波检测仪实现对正交异性板疲劳裂纹的自动检测，同时在正交异性钢桥面上移动的过程中，能够减小本装备的震动，提高检测的精准度。

Description

一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法

技术领域

本发明涉及正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测技术领域，具体涉及一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备。

背景技术

正交异性钢桥面板具有自重轻、承载力高、适用性广等突出优点，在桥梁工程中的应用广泛。由于该结构的刚度在桥梁的纵向及横向两个互相垂直的方向上刚度不同，造成结构各向异性。在实际应用中，结构所处的环境、荷载变化及生产工艺等多种因素作用下，正交异性钢桥面板经常出现疲劳开裂，出现长大疲劳裂纹后，需中断交通进行维修加固，对社会造成较大影响。目前对于既有正交异性钢桥面板桥梁的疲劳裂缝检测主要是在钢箱梁内进行人工抽检，检测效率低，操纵空间小，不能全面、及时的对疲劳裂缝进行检测。

现有的正交异性桥面板检测装备，主要是采用履带式磁轮机构作为行走系统，例如公开号为CN106950286B的发明专利，公开了一种钢桥面板顶板焊缝超声检测自走小车；例如公开号为CN111021244A 的发明专利，公开了一种智能化正交异性钢桥面板疲劳开裂检测机器人，又例如公开号为CN109613010A 的发明专利，公开了正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测系统，但是上述系统一边行走，超声波探头一边进行检测，但履带轮行走时对钢结构有一定的振动，会影响超声波检测的精度；另外一种方式采用光面永磁轮，如公开号为CN110824011B的发明专利，公开了一种用于正交异性面板疲劳裂纹检测的装置，该设备携带的超声波探头用于对正交异性钢桥面板疲劳裂纹进行检查，但是该装置仅能检测到正交异形桥面板一个U肋凹槽的一侧焊缝，不能实现自动横向移动，同时现有的检测装备不能从一节钢箱梁的端头开始到另一侧的端头。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，目的在于提供一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，通过携带相控阵超声波检测仪实现对正交异性板疲劳裂纹的自动检测，同时在正交异性钢桥面上移动的过程中，能够减小本装备的震动，提高检测的精准度。

本发明通过下述技术方案实现：

一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，包括行走组件和检测平台组件，所述行走组件包括主动行走机构、被动行走机构以及第三驱动机构，所述主动行走机构和被动行走机构均为弧形结构，并且主动行走机构和被动行走机构两端顶部均设有电磁铁，所述第三驱动机构的传动轴贯穿被动行走机构后与主动行走机构螺纹连接，当第三驱动机构带动传动轴转动时，主动行走机构能够向着被动行走机构靠拢或远离；所述检测平台组件包括第一支撑板、轨道方管、第一驱动机构、第二传输带、纵向移动组件、以及横向移动组件，所述第一支撑板位于主动行走机构和被动行走机构的顶部，轨道方管位于第一支撑板的顶部，所述第二传输带一端通过设置在第一支撑板顶部上的第一从动轮连接，另一端与第一驱动机构输出端上的第一同步轮连接，所述第二传输带沿轨道方管方向分布且与纵向移动组件连接，所述纵向移动组件与轨道方管滑动连接，当第一驱动机构带动第二传输带转动时，第二传输带能够带动纵向移动组件沿着轨道方管方向移动；所述纵向移动组件包括第二支撑板、第二驱动机构、第三传输带、导轨梁，所述第二支撑板与轨道方管滑动连接，所述第三传输带一端通过设置在第二支撑板上的第二从动轮连接，另一端与第二驱动机构输出端上的第二同步轮连接，所述导轨梁位于第二支撑板上；所述横向移动组件包括第三支撑板、支撑组件以及超声波探头，所述第三支撑板与导轨梁滑动连接，所述支撑组件的底部与第三支撑板的顶部连接，所述支撑组件与超声波探头的探头臂连接。

针对现有正交异性桥面板检测装置大多数采用履带式磁轮机构作为行走系统，但是采用履带轮行走时对钢结构有一定的振动，会影响超声波检测的精度，为此，本技术方案的行走组件采用弧形结构的主动行走机构和被动行走机构，其中，主动行走机构和被动行走机构的结构一致，使用时，先将被动行走机构上的电磁铁通电，使其具有磁性，然后将本装置安装在正交异性桥面板两个U肋的底部，利用被动行走机构上的电磁铁吸附在U肋的底部，保证能够将本装备稳定固定在正交异性桥面下，而设置的检测平台组件正好位于两个U肋之间，使其能够实现对U肋与顶板之间的焊缝进行检查，然后利用第三驱动机构转动，由于第三驱动机构的传动轴通过螺纹与主动行走机构连接，迫使主动行走机构在传动轴上朝中远离被动行走机构的方向移动，来增大主动行走机构和被动行走机构两个之间的间距，当主动行走机构移动至最大位移量时，主动行走机构上的电磁铁通电，并且吸附在U肋的底部，而被动行走机构上的电磁铁断电，移除被动行走机构与U肋之间的吸附作用力，然后第三驱动机构继续工作，利用丝杆传动，将被动行走机构朝着主动行走机构靠拢，上述过程为一个完整的行程，下一个行程继续重复上述的步骤，反复对主动行走机构和被动行走进行上的电磁铁进行通电和断电，实现本行走组件在U肋底部移动的目的，本装置相比传统采用的履带轮行走结构，有效避免了在行驶过程中的震动，提高了本装置使用过程中的稳定性和精准度。

同时，现有的检测装置在对正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测时，其超声波探测装置大多数固定在检测装置上，其无法沿着检测装置行驶方向移动，但是在实际的应用中，由于检测装置本身具有一定的长度，当将检测装置放入在两个U肋之间形成的凹槽内行驶时，由于超声波探测装置固定在检测装置上，由于检测装置本身具有一定的长度，使得由于超声波探测装置无法对身后的疲劳裂纹进行检测，同时当检测装置行驶至U肋的最尽头时，此时超声波探测装置又无法对超声波探测装置前端的疲劳裂纹进行检测，为此，本技术方案的检测平台组件包括第一支撑板、轨道方管、第一驱动机构、第二传输带、纵向移动组件、以及横向移动组件，其中，利用设置的第一驱动机构能够带动第二传输带转动，第二传输带在转动的过程中，能够带动位于轨道方管上的纵行移动组件沿着轨道方管方向移动，从而调节超声波探头在行驶方向上的位置，增大了超声波探头对正交异性钢桥面板疲劳裂纹的检测面积；设置的横向移动组件在第二驱动机构的作用下，能够带动超声波探头横向移动，朝着凹槽内另外一侧的焊缝移动，使得在行径的过程中，同时能够对凹槽内U肋两侧的疲劳裂纹进行检测，提高了检测的效率。

进一步地，所述被动行走机构为两个，主动行走机构位于两个被动行走机构之间；所述主动行走机构和被动行走机构均包括固定板、两个连接臂以及两个固定头，两个所述连接臂均为镂空结构，两个连接臂一端分与固定板的两侧连接，另一端与固定头连接，整体呈弧形结构，所述电磁铁位于固定头的顶部，所述检测平台组件的第一支撑板位于各个固定板的顶部；所述第三驱动机构位于其中一个被动行走机构的侧壁上，第三驱动机构的传动轴依次贯穿主动行走机构和被动行走机构的固定板，并且主动行走机构的固定板通过螺纹与传动轴连接，两个被动行走机构之间还设有两个导向杆，两根导向杆均贯穿主动行走机构的固定板且分别位于传动轴的轴线两侧。

本技术方案为了提高本装置的稳定性，故采用两个被动行走机构，将主动行走机构设置在两个被动行走机构之间，使用时，先将两个被动行走机构上的电磁铁通电，将两个被动行走机构稳定吸附在U肋的下方，设置的第三驱动机构为电机，电机带动传动轴转动时，迫使主动行走机构在传动轴上移动，待主动行走机构移动至最大位移处时，向被动行走机构通道，使其能够吸附在U肋下，将被动行走机构上的电磁铁断电，使其与U肋分离开，继续利用第三驱动机构带动传动轴转动，迫使两个被动行走机构在U肋下方移动，从而实现了本装置在U肋下方移动的目的，本技术方案将主动行走机构和被动行走机构均采用弧形结构，保证本装置的检测装置能够放置在两个U肋之间，同时将连接臂采用镂空结构能够减小连接臂的重量。

进一步地，所述轨道方管的顶部还设有第一滑轨，所述第一滑轨的顶部设有与其匹配的第一滑块，第一滑块能够在第一滑轨上沿着第一滑轨方向滑动，并且第一滑块的顶部与第二支撑板的底部连接。

为了保证第二支撑板能够沿着轨道方管方向移动，从而实现超声波探头沿本装置行驶的方向调节，故在轨道方管的顶部设置了第一滑轨和第一滑块，由于第一滑块与第一滑块与第二支撑板连接，使得设置在第二支撑板上的超声波探头的位置能够沿着轨道方管方向调节，满足对正交异性钢桥面板不同位置疲劳裂纹的检查，增大了检查的面积。

进一步地，所述第二传输带为两根，两根第二传输带相互平行，其中一根第二传输带的两端分别与第一同步轮和第一从动轮连接，另外一根第二传输带的两端还设有第一从动轮，所述第一同步轮上还设有第一传输带，第一传输带的一端与第一同步轮连接，另一端与靠近于第一同步轮的第一从动轮连接，当第一驱动机构带动第一同步轮转动时，两根第二传输带均能够同步转动。所述第一同步轮和第一从动轮上均设有匚字结构的第一支架，第一同步轮和第一从动轮位于第一支架的凹槽内；两根所述第二传输带上均设有L型结构的第一连接片，所述第一连接片一端与第二传输带连接，另一端与第二支撑板的顶部连接。

为了提高本装置的稳定性，故采用两根第二传输带，同时，本装置为了保证两根第二传输带能够同步转动，故在两根第二传输带之间还设置了第一传输带，设置的第一驱动机构为电机，电机的输出轴带动第一同步轮转动时，第一同步轮不仅带动与其连接着的第二传输带转动，同时还带动第一传输带转动，第一传输带在转动的过程中又带动另一条第二传输带一起转动，从而实现了利用一个电机同时带动两根第二传输带同步转动的目的，由于两根第二传输带上均设置有与第二支撑板连接着的第一连接片，在第一连接片的作用下，能够带动第二支撑板在第一滑轨方向上移动的目的，从而保证设置的超声波探头能够沿着行径方向调节。

进一步地，所述导轨梁为两根，两根导轨梁的两端分别两个轨道方管上的第二支撑板，导轨梁的顶部还设有第二滑轨，第二滑轨上设有与第二滑轨匹配的第二滑块，第二滑块能够在第二滑轨上沿着第二滑轨方向移动，所述第二滑块的顶部与第三支撑板连接；两个第二支撑板的顶部均还设有L型结构的第三连接片，第三连接片一端的侧壁与第二支撑板连接，另一端的侧壁设有匚字结构的第二支架，所述第二从动轮和第二同步轮分别位于两个第二支架的凹槽内；所述第三传输带上还设有L型结构的第一连接片，并且第一连接片与第三支撑板的底部连接。

为了保证设置在探头臂的超声波探头的能够在横向方向上移动，即能够分别对两个U肋与顶板之间的焊缝进行检查，故设置了横向移动组件，第二驱动机构工作时，带动其输出端上的第二同步轮转动，进而带动第三传输带转动，由于第三传输带上设置有与第三支撑板连接着的第一连接片，从而使得第三支撑板能够沿着第二滑轨移动，实现了第三支撑板位置的调节，满足安装在探头臂两端上的超声波探头能够对U肋两侧疲劳裂纹进行检查。

进一步地，所述支撑组件包括两个U型结构的第四支撑板，两个第四支撑板平行固定在第三支撑板的顶部，所述第四支撑板的两端侧壁上均设有条形口，所述条形口内设有用于固定探头臂的固定件，所述固定件包括螺纹杆、固紧块以及固定螺母，所述螺纹杆一侧贯穿两个第四支撑板上的条形口，并且与探头臂连接，所述固紧块和固定螺母均套在螺纹杆上，并且能够将探头臂固定在第四支撑板上。

为了满足超声波探头对U肋内壁不同位置的检测，故在第四支撑板上设置了用于放置固定件的条形口，利用设置的条形口使得探头臂能够固定在第四支撑板上的不同高度，从而满足了对超声波探头不同位置的安装。

进一步地，所述第一滑轨和第二滑轨的顶部均设有两个限位块，并且两个限位块分别靠近于第一滑轨和第二滑轨的两端。

设置的限位块用于限制第二支撑板和第三支撑板的最大位移量，避免第二支撑板和第三支撑板发生脱落。

一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备的使用方法，包括以下步骤：

1）向被动行走机构上的电磁铁通电；

2）将通电后的被动行走机构吸附在正交异性钢桥面板的U肋的底部；

3）利用第一驱动机构带动第二传输带转动，第二传输带在转动的过程中带动第二支撑板在第一支撑板上方沿着本装备行驶方向移动，调节超声波探头的位置，保证能够对初始位置处不同位置的疲劳度检测；

4）启动第三驱动机构，第三驱动机构的传动轴在主动行走机构内转动，利用丝杆传动驱动主动行走机构在U肋的底部移动；

5）当主动行走机构移动至最大位移处时，向主动行走机构的电磁铁通电，将主动行走机构吸附在U肋的底部，同时将被动行走机构的电磁铁断电，移除被动行走机构与U肋之间的吸附力；

6）继续启动第三驱动机构，利用丝杆传动驱动被动行走机构在U肋底部移动；

7）主动行走机构和被动行走机构在U肋底部移动的过程中，利用设置在探头臂的超声波探头对正交异性钢桥面板疲劳裂纹进行检测；

8）在行驶的过程中，利用第二驱动机构驱动第三传输带转动，带动第三支撑板在U肋之间沿横向方向移动，使得探头臂上两端的超声波探头能够分别对两侧U肋与顶板之间的焊缝进行疲劳裂纹检测；

9）重复上述步骤1）至8），完成对正交异性钢桥面板疲劳裂纹的检测。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法，利用检测平台的纵向移动，使得超声波探头能够在正交异性板的U型肋板纵向行走，实现纵向从一个端头至另一端头的完整焊缝检测；

2、本发明一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法，利用检测平台的横向移动，使得超声波探头能够在正交异性板的两个U型肋板间横向行走，实现对正交异性板U型肋板间两侧的焊缝自动检测；

3、本发明一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法，通过行走系统中的主动、被动行走机构的电磁体通电及断电作用，实现沿正交异性板的U型肋板的纵向移动；

4、本发明一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法，通过检测平台上架设相控阵超声波探头，实现对正交异性钢桥面板疲劳裂纹的全面检测；

5、本发明一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法，通过检测装备自动化移动，实现对正交异性钢桥面板疲劳裂纹的检测，提高了检测效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明结构工作时的结构示意图；

图2为本发明机构工作时的另一种状态结构示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明检测平台组件的结构示意图；

图5为本发明纵向移动组件和横向移动组件的结构示意图；

图6为本发明纵向移动组件的结构示意图；

图7为本发明第二驱动机构的结构示意图；

图8为本发明第二从动轮的结构示意图；

图9为本发明探头臂的结构示意图；

图10为本发明第三传输带的结构示意图；

图11为本发明第一支撑板的结构示意图；

图12为本发明第一支撑板另一种状态时的结构示意图；

图13为本发明行走组件的结构示意图；

图14为本发明被动行走机构的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-行走组件，2-检测平台组件，3-U肋，4-顶板，5-横向移动组件，6-纵向移动组件，7-第一支架，8-第一从动轮，9-第一传输带，10-第一同步轮，11-第一驱动机构，12-轨道方管，13-第二传输带，14-第一支撑板，15-导轨梁，16-第一滑块，17-第二支撑板，18-固定件，19-条形口，20-第四支撑板，21-第三支撑板，22-第二驱动机构，23-第二从动轮，24-第三传输带，25-第二滑轨，26-第一连接片，29-第二滑块，31-限位块，32-第三连接片，33-第二支架，34-第二同步轮，38-固定螺母，39-固紧块，40-螺纹杆，42-第一滑轨，44-第三驱动机构，45-主动行走机构，46-电磁铁，47-导向杆，48-传动轴，49-被动行走机构，50-连接臂，51-固定头，52-固定板，53-探头臂。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1至图14所示，本发明一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，包括行走组件1和检测平台组件2，所述行走组件1包括主动行走机构45、被动行走机构49以及第三驱动机构44，所述主动行走机构45和被动行走机构49均为弧形结构，并且主动行走机构45和被动行走机构49两端顶部均设有电磁铁46，所述第三驱动机构44的传动轴48贯穿被动行走机构49后与主动行走机构45螺纹连接，当第三驱动机构44带动传动轴48转动时，主动行走机构45能够向着被动行走机构49靠拢或远离；

所述检测平台组件2包括第一支撑板14、轨道方管12、第一驱动机构11、第二传输带13、纵向移动组件6、以及横向移动组件5，所述第一支撑板14位于主动行走机构45和被动行走机构49的顶部，轨道方管12位于第一支撑板14的顶部，所述第二传输带13一端通过设置在第一支撑板14顶部上的第一从动轮8连接，另一端与第一驱动机构11输出端上的第一同步轮10连接，所述第二传输带13沿轨道方管12方向分布且与纵向移动组件6连接，所述纵向移动组件6与轨道方管12滑动连接，当第一驱动机构11带动第二传输带13转动时，第二传输带13能够带动纵向移动组件6沿着轨道方管12方向移动；

所述纵向移动组件6包括第二支撑板17、第二驱动机构22、第三传输带24、导轨梁15，所述第二支撑板17与轨道方管12滑动连接，所述第三传输带24一端通过设置在第二支撑板17上的第二从动轮23连接，另一端与第二驱动机构22输出端上的第二同步轮34连接，所述导轨梁15位于第二支撑板17上；

所述横向移动组件5包括第三支撑板21、支撑组件以及超声波探头，所述第三支撑板21与导轨梁15滑动连接，所述支撑组件的底部与第三支撑板21的顶部连接，所述支撑组件与超声波探头的探头臂53连接。

实施例2

在实施例1的基础上，所述被动行走机构49为两个，主动行走机构45位于两个被动行走机构49之间；所述主动行走机构45和被动行走机构49均包括固定板52、两个连接臂50以及两个固定头51，两个所述连接臂50均为镂空结构，两个连接臂50一端分与固定板52的两侧连接，另一端与固定头51连接，整体呈弧形结构，所述电磁铁46位于固定头51的顶部，所述检测平台组件2的第一支撑板14位于各个固定板52的顶部；所述第三驱动机构44位于其中一个被动行走机构49的侧壁上，第三驱动机构44的传动轴48依次贯穿主动行走机构45和被动行走机构49的固定板52，并且主动行走机构45的固定板52通过螺纹与传动轴48连接，两个被动行走机构49之间还设有两个导向杆47，两根导向杆47均贯穿主动行走机构45的固定板52且分别位于传动轴48的轴线两侧。

实施例3

在实施例2的基础上，所述轨道方管12的顶部还设有第一滑轨42，所述第一滑轨42的顶部设有与其匹配的第一滑块16，第一滑块16能够在第一滑轨42上沿着第一滑轨42方向滑动，并且第一滑块16的顶部与第二支撑板17的底部连接。

实施例4

在实施例3的基础上，所述第二传输带13为两根，两根第二传输带13相互平行，其中一根第二传输带13的两端分别与第一同步轮10和第一从动轮8连接，另外一根第二传输带13的两端还设有第一从动轮8，所述第一同步轮10上还设有第一传输带9，第一传输带9的一端与第一同步轮10连接，另一端与靠近于第一同步轮10的第一从动轮8连接，当第一驱动机构11带动第一同步轮10转动时，两根第二传输带13均能够同步转动。

实施例5

在实施例4的基础上，所述第一同步轮10和第一从动轮8上均设有匚字结构的第一支架7，第一同步轮10和第一从动轮8位于第一支架7的凹槽内；

两根所述第二传输带13上均设有L型结构的第一连接片26，所述第一连接片26一端与第二传输带13连接，另一端与第二支撑板17的顶部连接。

实施例6

在实施例5的基础上，所述导轨梁15为两根，两根导轨梁15的两端分别两个轨道方管12上的第二支撑板17，导轨梁15的顶部还设有第二滑轨25，第二滑轨25上设有与第二滑轨25匹配的第二滑块29，第二滑块29能够在第二滑轨25上沿着第二滑轨25方向移动，所述第二滑块29的顶部与第三支撑板21连接；

两个第二支撑板17的顶部均还设有L型结构的第三连接片32，第三连接片32一端的侧壁与第二支撑板17连接，另一端的侧壁设有匚字结构的第二支架33，所述第二从动轮23和第二同步轮34分别位于两个第二支架33的凹槽内；

所述第三传输带24上还设有L型结构的第一连接片26，并且第一连接片26与第三支撑板21的底部连接。

实施例7

在实施例1的基础上，所述支撑组件包括两个U型结构的第四支撑板20，两个第四支撑板20平行固定在第三支撑板21的顶部，所述第四支撑板20的两端侧壁上均设有条形口19，所述条形口19内设有用于固定探头臂53的固定件18，所述固定件18包括螺纹杆40、固紧块39以及固定螺母38，所述螺纹杆40一侧贯穿两个第四支撑板20上的条形口19，并且与探头臂53连接，所述固紧块39和固定螺母38均套在螺纹杆40上，并且能够将探头臂53固定在第四支撑板20上。

实施例8

在实施例6的基础上，所述第一滑轨42和第二滑轨25的顶部均设有两个限位块31，并且两个限位块31分别靠近于第一滑轨42和第二滑轨25的两端。

实施例9

一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备的使用方法，包括以下步骤：

1）向被动行走机构49上的电磁铁46通电；

2）将通电后的被动行走机构49吸附在正交异性钢桥面板的U肋3的底部；

3）利用第一驱动机构11带动第二传输带13转动，第二传输带13在转动的过程中带动第二支撑板17在第一支撑板14上方沿着本装备行驶方向移动，调节超声波探头的位置，保证能够对初始位置处不同位置的疲劳度检测；

4）启动第三驱动机构44，第三驱动机构44的传动轴48在主动行走机构45内转动，利用丝杆传动驱动主动行走机构45在U肋3的底部移动；

5）当主动行走机构45移动至最大位移处时，向主动行走机构45的电磁铁46通电，将主动行走机构45吸附在U肋3的底部，同时将被动行走机构49的电磁铁46断电，移除被动行走机构49与U肋3之间的吸附力；

6）继续启动第三驱动机构44，利用丝杆传动驱动被动行走机构49在U肋3底部移动；

7）主动行走机构45和被动行走机构49在U肋3底部移动的过程中，利用设置在探头臂53的超声波探头对正交异性钢桥面板疲劳裂纹进行检测；

8）在行驶的过程中，利用第二驱动机构22驱动第三传输带24转动，带动第三支撑板21在U肋3之间沿横向方向移动，使得探头臂53上两端的超声波探头能够分别对两侧U肋3与顶板4之间的焊缝进行疲劳裂纹检测；

9）重复上述步骤1）至8），完成对正交异性钢桥面板疲劳裂纹的检测。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备 ，其特征在于，包括行走组件（1）和检测平台组件（2），所述行走组件（1）包括主动行走机构（45）、被动行走机构（49）以及第三驱动机构（44），所述主动行走机构（45）和被动行走机构（49）均为弧形结构，并且主动行走机构（45）和被动行走机构（49）两端顶部均设有电磁铁（46），所述第三驱动机构（44）的传动轴（48）贯穿被动行走机构（49）后与主动行走机构（45）螺纹连接，当第三驱动机构（44）带动传动轴（48）转动时，主动行走机构（45）能够向着被动行走机构（49）靠拢或远离；

所述检测平台组件（2）包括第一支撑板（14）、轨道方管（12）、第一驱动机构（11）、第二传输带（13）、纵向移动组件（6）、以及横向移动组件（5），所述第一支撑板（14）位于主动行走机构（45）和被动行走机构（49）的顶部，轨道方管（12）位于第一支撑板（14）的顶部，所述第二传输带（13）一端通过设置在第一支撑板（14）顶部上的第一从动轮（8）连接，另一端与第一驱动机构（11）输出端上的第一同步轮（10）连接，所述第二传输带（13）沿轨道方管（12）方向分布且与纵向移动组件（6）连接，所述纵向移动组件（6）与轨道方管（12）滑动连接，当第一驱动机构（11）带动第二传输带（13）转动时，第二传输带（13）能够带动纵向移动组件（6）沿着轨道方管（12）方向移动；

所述纵向移动组件（6）包括第二支撑板（17）、第二驱动机构（22）、第三传输带（24）、导轨梁（15），所述第二支撑板（17）与轨道方管（12）滑动连接，所述第三传输带（24）一端通过设置在第二支撑板（17）上的第二从动轮（23）连接，另一端与第二驱动机构（22）输出端上的第二同步轮（34）连接，所述导轨梁（15）位于第二支撑板（17）上；

所述横向移动组件（5）包括第三支撑板（21）、支撑组件以及超声波探头，所述第三支撑板（21）与导轨梁（15）滑动连接，所述支撑组件的底部与第三支撑板（21）的顶部连接，所述支撑组件与超声波探头的探头臂（53）连接。

2.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，其特征在于，所述被动行走机构（49）为两个，主动行走机构（45）位于两个被动行走机构（49）之间；

所述主动行走机构（45）和被动行走机构（49）均包括固定板（52）、两个连接臂（50）以及两个固定头（51），两个所述连接臂（50）均为镂空结构，两个连接臂（50）一端分与固定板（52）的两侧连接，另一端与固定头（51）连接，整体呈弧形结构，所述电磁铁（46）位于固定头（51）的顶部，所述检测平台组件（2）的第一支撑板（14）位于各个固定板（52）的顶部；

所述第三驱动机构（44）位于其中一个被动行走机构（49）的侧壁上，第三驱动机构（44）的传动轴（48）依次贯穿主动行走机构（45）和被动行走机构（49）的固定板（52），并且主动行走机构（45）的固定板（52）通过螺纹与传动轴（48）连接，两个被动行走机构（49）之间还设有两个导向杆（47），两根导向杆（47）均贯穿主动行走机构（45）的固定板（52）且分别位于传动轴（48）的轴线两侧。

3.根据权利要求2所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，其特征在于，所述轨道方管（12）的顶部还设有第一滑轨（42），所述第一滑轨（42）的顶部设有与其匹配的第一滑块（16），第一滑块（16）能够在第一滑轨（42）上沿着第一滑轨（42）方向滑动，并且第一滑块（16）的顶部与第二支撑板（17）的底部连接。

4.根据权利要求3所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，其特征在于，所述第二传输带（13）为两根，两根第二传输带（13）相互平行，其中一根第二传输带（13）的两端分别与第一同步轮（10）和第一从动轮（8）连接，另外一根第二传输带（13）的两端还设有第一从动轮（8），所述第一同步轮（10）上还设有第一传输带（9），第一传输带（9）的一端与第一同步轮（10）连接，另一端与靠近于第一同步轮（10）的第一从动轮（8）连接，当第一驱动机构（11）带动第一同步轮（10）转动时，两根第二传输带（13）均能够同步转动。

5.根据权利要求4所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，其特征在于，所述第一同步轮（10）和第一从动轮（8）上均设有匚字结构的第一支架（7），第一同步轮（10）和第一从动轮（8）位于第一支架（7）的凹槽内；

两根所述第二传输带（13）上均设有L型结构的第一连接片（26），所述第一连接片（26）一端与第二传输带（13）连接，另一端与第二支撑板（17）的顶部连接。

6.根据权利要求5所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，其特征在于，所述导轨梁（15）为两根，两根导轨梁（15）的两端分别两个轨道方管（12）上的第二支撑板（17），导轨梁（15）的顶部还设有第二滑轨（25），第二滑轨（25）上设有与第二滑轨（25）匹配的第二滑块（29），第二滑块（29）能够在第二滑轨（25）上沿着第二滑轨（25）方向移动，所述第二滑块（29）的顶部与第三支撑板（21）连接；

两个第二支撑板（17）的顶部均还设有L型结构的第三连接片（32），第三连接片（32）一端的侧壁与第二支撑板（17）连接，另一端的侧壁设有匚字结构的第二支架（33），所述第二从动轮（23）和第二同步轮（34）分别位于两个第二支架（33）的凹槽内；

所述第三传输带（24）上还设有L型结构的第一连接片（26），并且第一连接片（26）与第三支撑板（21）的底部连接。

7.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，其特征在于，所述支撑组件包括两个U型结构的第四支撑板（20），两个第四支撑板（20）平行固定在第三支撑板（21）的顶部，所述第四支撑板（20）的两端侧壁上均设有条形口（19），所述条形口（19）内设有用于固定探头臂（53）的固定件（18），所述固定件（18）包括螺纹杆（40）、固紧块（39）以及固定螺母（38），所述螺纹杆（40）一侧贯穿两个第四支撑板（20）上的条形口（19），并且与探头臂（53）连接，所述固紧块（39）和固定螺母（38）均套在螺纹杆（40）上，并且能够将探头臂（53）固定在第四支撑板（20）上。

8.根据权利要求6所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备，其特征在于，所述第一滑轨（42）和第二滑轨（25）的顶部均设有两个限位块（31），并且两个限位块（31）分别靠近于第一滑轨（42）和第二滑轨（25）的两端。

9.一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）向被动行走机构（49）上的电磁铁（46）通电；

2）将通电后的被动行走机构（49）吸附在正交异性钢桥面板的U肋（3）的底部；

3）利用第一驱动机构（11）带动第二传输带（13）转动，第二传输带（13）在转动的过程中带动第二支撑板（17）在第一支撑板（14）上方沿着本装备行驶方向移动，调节超声波探头的位置，保证能够对初始位置处不同位置的疲劳度检测；

4）启动第三驱动机构（44），第三驱动机构（44）的传动轴（48）在主动行走机构（45）内转动，利用丝杆传动驱动主动行走机构（45）在U肋（3）的底部移动；

5）当主动行走机构（45）移动至最大位移处时，向主动行走机构（45）的电磁铁（46）通电，将主动行走机构（45）吸附在U肋（3）的底部，同时将被动行走机构（49）的电磁铁（46）断电，移除被动行走机构（49）与U肋（3）之间的吸附力；

6）继续启动第三驱动机构（44），利用丝杆传动驱动被动行走机构（49）在U肋（3）底部移动；

7）主动行走机构（45）和被动行走机构（49）在U肋（3）底部移动的过程中，利用设置在探头臂（53）的超声波探头对正交异性钢桥面板疲劳裂纹进行检测；

8）在行驶的过程中，利用第二驱动机构（22）驱动第三传输带（24）转动，带动第三支撑板（21）在U肋（3）之间沿横向方向移动，使得探头臂（53）上两端的超声波探头能够分别对两侧U肋（3）与顶板（4）之间的焊缝进行疲劳裂纹检测；

9）重复上述步骤1）至8），完成对正交异性钢桥面板疲劳裂纹的检测。

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