CN113529572A - 一种缆索爬行设备及其构建的索夹位置标记装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种缆索爬行设备及其构建的索夹位置标记装置,本发明缆索爬行设备通过可以开合的机架与柔性爬行机构配合,可以将缆索置于柔性爬行机构中的柔性悬架与驱动轮组之间,柔性悬架的上下调节及轮子的间距调节、配合驱动轮组中驱动轮之间的间距调节可以实现适应不同直径的缆索,通过上述柔性悬架与驱动轮组调节方式实现装置在缆索上初步装定后,可以进一步配合水平尺及配重块的加装进行水平较准后再通过柔性悬架的上下调节进行夹紧,整个设备中各个部件相互配合,从而使得本发明缆索爬行设备可以用于在不同直径的缆索上稳定爬行;再进一步可以附加喷涂部分、检测部分构建索夹位置标记装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种缆索爬行设备及其构建的索夹位置标记装置,属于土木工程空中作业装备领域。
背景技术
悬索桥由桥塔、锚碇、缆索系统、主梁等构成,在施工过程中,经常需要用到能在悬索桥的缆索上爬行的设备,但是常见的爬行设置通过无法适应不同的缆索直径。再者,缆索系统中主缆与吊索之间连接最为关键的部件就是索夹,因此施工过程中,需要确保索夹84安装时的位置及空间姿态的正确。索夹84安装时,先将上半合索夹77与下半合索夹通过螺杆78与螺母79装配到主缆76上,螺母79微微拧紧,此时调整索夹安装标记线81与已经标记好的索夹放样点重合,确认无误后完全拧紧螺母79,使得索夹将主缆76牢固地夹紧在索夹安装前需要根据设计图纸中索夹坐标位置,在主缆上找到对应索夹放样点,然后将索夹上索夹安装标记线对准索夹放样点,上半合索夹与下半合索夹通过借助螺杆然后施拧螺母,给予索夹紧固力,进而索夹安装完成,全桥安装整体示意图见图23。在实际索夹放样过程中,由于主缆截面不均匀温度场影响,且在目前施工中实际操作是以人工手持棱镜头进行放样工作,测量人员的业务技术水平也会很大程度上影响放样的精准度,由上述一系列误差累积的影响,使得依照设计坐标数据放样的标记点与过主缆缆心的铅锤面形成一定夹角,导致索夹安装时处于倾斜状态,后期索夹在受力情况下会带动主缆产生扭转,这对于主缆受力是不利的。除此之外,在实际操作中,通过人工进行放样会有操作不便、耗时长等问题,当索夹数量较多时,上述问题更为突出。
发明内容
本发明提供了一种缆索爬行设备,通过该设备可以用于在不同直径的缆索上爬行,为附加其它设备提供平台,再进一步地提供了一种索夹位置标记装置,通过缆索爬行设备附加喷涂部分等,从而为缆索进行索夹放样点位置标记提供平台。
本发明的技术方案是:一种缆索爬行观测标记装置,包括机架1、柔性爬行机构2,所述柔性爬行机构2包括柔性悬架5、驱动轮组6;位于机架1上部的柔性悬架5与位于机架1下部的驱动轮组6共同配合用于在不同直径缆索上行走。
所述柔性悬架5为两组,一前一后安装到机架1上部,通过扭动调节螺母21向连杆9上/下端移动,实现连杆9底端的轮子10向下/上移动;所述驱动轮组6包括前驱动轮组23、主驱动轮组24、后驱动轮组25,前驱动轮组23与后驱动轮组25结构一致,前驱动轮组23通过主驱动轮组24连接后驱动轮组25;通过轮子10向下/上移动与上下位置不变的驱动轮组6配合调整上下间距,通过锁紧螺母11调节柔性悬架5中的轮子10之间的间距,通过外轴套28、内轴套31、光轴止推环52来调节驱动轮组6中驱动轮53之间的间距,通过上下间距、轮子10之间的间距、驱动轮53之间的间距调整实现适应不同直径缆索。
所述机架1包括铝型材Ⅰ62、铝型材Ⅱ63、L型板64、开合杆65、活动铰链66、铝型材Ⅲ67、铝型材Ⅳ68、45°连接件69、直角连接件70、立柱71、铝型材Ⅳ75;其中呈横向布置的铝型材Ⅲ67、呈垂直布置铝型材Ⅳ75、呈纵向布置的铝型材Ⅰ62通过直角连接件70连接形成一侧开口的方体框架,开口侧设置垂直布置的开合杆65,开合杆65一端安装到活动铰链66上,开合杆65另一端安装到L型板64上,L型板64安装到位于上部的铝型材Ⅰ62上,活动铰链66安装到位于下部的铝型材Ⅰ62上,位于开口侧对侧的任意呈直角连接的铝型材通过45°连接件69连接铝型材Ⅳ68,两根立柱71一端分别连接方体框架顶端的铝型材Ⅲ67中部,两根立柱71另一端连接铝型材Ⅱ63。
所述柔性悬架5包括:上耳7、杆端关节轴承Ⅰ8、连杆9、轮子10、锁紧螺母11、小轮轴12、摇臂轴13、摇臂轴承座14、摇臂15、杆端关节轴承Ⅱ16、耳朵销轴17、减震器18、减震器销轴19、连接耳朵20、调节螺母21、轴承22;其中,两个上耳7安装到机架1上部,杆端关节轴承Ⅰ8通过一根耳朵销轴17与一个上耳7构成铰接,连杆9一端的外螺纹与杆端关节轴承Ⅰ8的螺纹孔配合,连杆9另一端的外螺纹与杆端关节轴承Ⅱ16的螺纹孔配合在一起,减震器18一端通过另一根耳朵销轴17与另一个上耳7构成铰接,减震器18另一端通过减震器销轴19与连接耳朵20构成铰接,轴承22安装到连接耳朵20的座孔内,调节螺母21外圆面与轴承22内圈配合,调节螺母21轴环端面与轴承22内圈端面紧贴,连杆9从调节螺母21的螺纹通孔穿出且调节螺母21的螺纹通孔与连杆9螺纹段配合,两个摇臂15通过摇臂轴13与杆端关节轴承Ⅱ16构成铰接,摇臂轴承座14安装到两个摇臂15的两端,每根小轮轴12从一端往另一端同轴装配一个轮子10、一根摇臂15的一端、一个摇臂轴承座14,且小轮轴12一端设有外螺纹与锁紧螺母11配合限制轮子10向外移动、小轮轴12另一端通过卡簧限制摇臂轴承座14轴向攒动。
所述前驱动轮组23包括同步带Ⅰ26、同步带轮Ⅰ27、外轴套28、支架29、支架轴承座30、内轴套31、同步轴32、支架安装板33、固定架34、同步带轮Ⅱ35、驱动轴36、光轴止推环52、驱动轮53、同步带轮Ⅵ54;其中,两个支架轴承座30分别安装到支架29两端,驱动轴36从一端往另一端同轴装配同步带轮Ⅱ35、第一个内轴套31、第一个驱动轮53、第一个光轴止推环52、第一个支架轴承座30、支架29一端、第二个光轴止推环52、第二个驱动轮53、第二个内轴套31、同步带轮Ⅵ54,同步轴32从一端往另一端同轴装配第三个内轴套31、第三个驱动轮53、第三个光轴止推环52、第三个支架轴承座30、支架29另一端、第四个光轴止推环52、第四个驱动轮53、第四个内轴套31、同步带轮Ⅰ27,外轴套28设有螺纹孔并与内轴套31的外螺纹配合,外轴套28端面与驱动轮53紧贴,限制驱动轮53向外攒动;支架29通过固定架34与支架安装板33固定,经与支架安装板33安装在机架1上;同步带Ⅰ26绕在同步带轮Ⅵ54和同步带轮Ⅰ27上。
所述主驱动轮组24包括电机37、同步带Ⅱ38、减速机39、同步带Ⅲ40、同步带轮Ⅲ41、轴承座Ⅰ安装板42、轴承座Ⅰ43、同步带轮Ⅳ44、同步带轮Ⅴ45、主动轴46、同步带轮Ⅵ47、同步带Ⅳ48、轴承座Ⅱ49、轴承座Ⅱ安装板50、电机安装板51、轴套Ⅰ72、轴套Ⅱ73、轴套Ⅲ74;其中电机37与减速机39装配到一起,减速机39安装到电机安装板51上,电机安装板51安装到机架1下部;同步带轮Ⅲ41同轴安装到减速机39输出轴上,且同步带轮Ⅲ41与输出轴上所设平键配合;同步带轮Ⅴ45通过同步带Ⅲ40与同步带轮Ⅲ41构成同步传动,同步带轮Ⅴ45同轴装配到主动轴46上且与主动轴46所设平键配合,同步带轮Ⅴ45一端与主动轴46的轴肩紧贴,同步带轮Ⅴ45另一端与轴套Ⅱ73一端紧贴,轴套Ⅱ73同轴安装到主动轴46上;同步带轮Ⅳ44同轴安装到主动轴46上且与主动轴46所设平键配合,同步带轮Ⅳ44一端与轴套Ⅱ73另一端紧贴,同步带轮Ⅳ44另一端与轴套Ⅰ72一端紧贴,轴套Ⅰ72同轴安装到主动轴46上;固定在轴承座Ⅰ安装板42上的轴承座Ⅰ43同轴装配到主动轴46一端,轴承座Ⅰ43一端与轴套Ⅰ72另一端紧贴;同步带轮Ⅵ47同轴装配到主动轴46上且与主动轴46所设平键配合,同步带轮Ⅵ47一端与主动轴46的轴肩紧贴,同步带轮Ⅵ47另一端与轴套Ⅲ74一端紧贴,轴套Ⅲ74同轴安装到主动轴46上;固定在轴承座Ⅱ安装板50上的轴承座Ⅱ49同轴装配到主动轴46另一端,轴承座Ⅱ49一端与轴套Ⅲ74另一端紧贴;同步带Ⅱ38绕在同步带轮Ⅳ44和前驱动轮组23中的同步带轮Ⅱ35上,同步带Ⅳ48绕在同步带轮Ⅵ47和后驱动轮组25的同步带轮Ⅱ35上。
一种索夹位置标记装置,包括缆索爬行设备,还包括喷涂部分4;其中喷涂部分4中设有GPS模块,GPS模块采集纵坐标信息传递至外部控制终端,控制终端根据接收的纵坐标信息与预设的纵坐标信息驱动喷头61对缆索上的索夹放样点位置进行喷涂标记。
所述索夹位置标记装置出厂设置的重心置于机架1的方体框架中且位于驱动轮组6中所有驱动轮53下方,且满足重心位于方体框架中心点与地面的垂线上;所述索夹位置标记装置安装在待标记缆索后,通过水平尺对机架1中呈横向水平布置的铝型材Ⅲ67进行水平测定,并在对机架1中下部两侧的呈纵向水平布置的铝型材Ⅰ62加装配重块进行水平配准;喷头61对准缆索圆心方向。
还包括观测部分3,所述观测部分3包括摄像头55、摄像头支架56;摄像头支架56安装到机架1下部,摄像头55安装到摄像头支架56上且镜头朝向缆索。
所述喷涂部分4包括存贮罐57、喷管58、喷头固定座59、喷嘴接头60、喷头61;其中存贮罐57通过螺钉螺母安装到机架1底部,喷管58连通存贮罐57和喷嘴接头60,喷头固定座59通过螺钉螺母安装到机架1下部,喷嘴接头60与喷头61固接后连通,喷嘴接头60通过螺钉螺母安装到喷头固定座59上。
本发明的有益效果是:本发明通过可以开合的机架与柔性爬行机构配合,可以将缆索置于柔性爬行机构中的柔性悬架与驱动轮组之间,再进一步地,柔性悬架的上下调节及轮子的间距调节、配合驱动轮组中驱动轮之间的间距调节可以实现适应不同直径的缆索,通过上述柔性悬架与驱动轮组调节方式实现装置在缆索上初步装定后,可以进一步配合水平尺及配重块的加装进行水平较准后再通过柔性悬架的上下调节进行夹紧,整个设备中各个部件相互配合,从而使得本发明缆索爬行设备可以用于在不同直径的缆索上稳定爬行;再进一步可以附加喷涂部分、检测部分,通过附加喷涂部分+GPS模块,可以用于在缆索上进行索夹放样点位置标记,通过该装置避免了人工操作强度大、耗时长的不足,同时配合稳定爬行的机构,较比人工方式,可以有效降低施工误差;并进一步融合检测部分,可以提供视频图像采集数据,通过该部分有效地扩展了缆索爬行设备与外部终端的连接通道。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图;
图2是本发明柔性爬行机构示意图;
图3是本发明柔性悬架示意图;
图4是本发明柔性悬架局部剖视图;
图5是本发明柔性悬架机构运动简图Ⅰ;
图6是本发明柔性悬架机构运动简图Ⅱ;
图7是本发明驱动轮组区分图;
图8是本发明驱动轮组示意图;
图9是本发明前驱动轮组示意图;
图10是本发明前驱动轮组爆炸图;
图11是本发明前驱动轮组中驱动轴及其装配件剖视示意图;
图12是本发明同步轴及其装配体剖视示意图;
图13是本发明主驱动轮组示意图Ⅰ;
图14是本发明主驱动轮组示意图Ⅱ;
图15是本发明主驱动轮组剖视图;
图16是本发明检测部分示意图;
图17是本发明喷涂部分示意图;
图18是本发明机架示意图;
图19本发明细主缆爬行示意图;
图20本发明细主缆爬行侧视图;
图21是本发明粗主缆爬行示意图;
图22是本发明粗主缆爬行侧视图;
图23是悬索桥整体示意图;
图24是索夹与主缆安装示意图;
图中各标号为:1-机架、2-柔性爬行机构、3-检测部分、4-喷涂部分、5-柔性悬架、6-驱动轮组、7-上耳、8-杆端关节轴承Ⅰ、9-连杆、10-轮子、11-锁紧螺母、12-小轮轴、13-摇臂轴、14-摇臂轴承座、15-摇臂、16-杆端关节轴承Ⅱ、17-耳朵销轴、18-减震器、19-减震器销轴、20-连接耳朵、21-调节螺母、22-轴承、23-前驱动轮组、24-主驱动轮组、25-后驱动轮组、26-同步带Ⅰ、27-同步带轮Ⅰ、28-外轴套、29-支架、30-支架轴承座、31-内轴套、32-同步轴、33-支架安装板、34-固定架、35-同步带轮Ⅱ、36-驱动轴、37-电机、38-同步带Ⅱ、39-减速机、40-同步带Ⅲ、41-同步带轮Ⅲ、42-轴承座Ⅰ安装板、43-轴承座Ⅰ、44-同步带轮Ⅳ、45-同步带轮Ⅴ、46-主动轴、47-同步带轮Ⅵ、48-同步带Ⅳ、49-轴承座Ⅱ、50-轴承座Ⅱ安装板、51-电机安装板、52-光轴止推环、53驱动轮、54-同步带轮Ⅵ、55-摄像头、56-摄像头支架、57-存贮罐、58-喷管、59-喷头固定座、60-喷嘴接头、61-喷头、62-铝型材Ⅰ、63-铝型材Ⅱ、64-L型板、65-开合杆、66-活动铰链、67-铝型材Ⅲ、68-铝型材Ⅳ、69-45°连接件、70-直角连接件、71-立柱、72-轴套Ⅰ、73-轴套Ⅱ、74-轴套Ⅲ、75-铝型材Ⅳ、76-主缆、77-上半合索夹、78-螺杆、79-螺母、80-下半合索夹、81-索夹安装标记线、82-索夹放样点、83-吊索、84-索夹。
具体实施方式
实施例1:如图1-24所示,一种缆索爬行观测标记装置,包括机架1、柔性爬行机构2,所述柔性爬行机构2包括柔性悬架5、驱动轮组6;位于机架1上部的柔性悬架5与位于机架1下部的驱动轮组6共同配合用于在不同直径缆索上行走。
进一步地,可以设置所述柔性悬架5为两组,一前一后安装到机架1上部,通过扭动调节螺母21向连杆9上/下端移动,实现连杆9底端的轮子10向下/上移动;所述驱动轮组6包括前驱动轮组23、主驱动轮组24、后驱动轮组25,前驱动轮组23与后驱动轮组25结构一致,前驱动轮组23通过主驱动轮组24连接后驱动轮组25;通过轮子10向下/上移动与上下位置不变的驱动轮组6配合调整上下间距,通过锁紧螺母11调节柔性悬架5中的轮子10之间的间距,通过外轴套28、内轴套31、光轴止推环52来调节驱动轮组6中驱动轮53之间的间距,通过上下间距、轮子10之间的间距、驱动轮53之间的间距调整实现适应不同直径缆索。
进一步地,可以设置所述机架1包括铝型材Ⅰ62、铝型材Ⅱ63、L型板64、开合杆65、活动铰链66、铝型材Ⅲ67、铝型材Ⅳ68、45°连接件69、直角连接件70、立柱71、铝型材Ⅳ75;其中呈横向布置的铝型材Ⅲ67、呈垂直布置铝型材Ⅳ75、呈纵向布置的铝型材Ⅰ62通过直角连接件70连接形成一侧开口的方体框架,开口侧设置垂直布置的开合杆65,开合杆65一端通过螺钉螺母安装到活动铰链66上,开合杆65另一端通过螺钉螺母安装到L型板64上,L型板64通过螺钉螺母安装到位于上部的铝型材Ⅰ62上,活动铰链66通过螺钉螺母安装到位于下部的铝型材Ⅰ62上,位于开口侧对侧的任意呈直角连接的铝型材通过45°连接件69连接铝型材Ⅳ68,两根立柱71一端分别连接方体框架顶端的铝型材Ⅲ67中部,两根立柱71另一端连接铝型材Ⅱ63。通过立柱连接铝型材Ⅲ67、铝型材Ⅱ63可以让铝型材Ⅱ63与铝型材Ⅲ67的连接更可靠,使力更为恒定,从而使得缆索爬行设备的爬行更稳定。
进一步地,可以设置所述柔性悬架5包括:上耳7、杆端关节轴承Ⅰ8、连杆9、轮子10、锁紧螺母11、小轮轴12、摇臂轴13、摇臂轴承座14、摇臂15、杆端关节轴承Ⅱ16、耳朵销轴17、减震器18、减震器销轴19、连接耳朵20、调节螺母21、轴承22;其中,两个上耳7通过螺钉螺母安装到机架1上部(如铝型材Ⅱ63上),杆端关节轴承Ⅰ8通过一根耳朵销轴17与一个上耳7构成铰接,连杆9一端的外螺纹与杆端关节轴承Ⅰ8的螺纹孔配合(通过配合将连杆9一端与杆端关节轴承Ⅰ8安装到一起),连杆9另一端的外螺纹与杆端关节轴承Ⅱ16的螺纹孔配合在一起,减震器18一端通过另一根耳朵销轴17与另一个上耳7构成铰接,减震器18另一端通过减震器销轴19与连接耳朵20构成铰接,轴承22安装到连接耳朵20的座孔内(轴承22的外圈与连接耳朵20座孔内壁和台阶面紧贴),调节螺母21外圆面与轴承22内圈配合,调节螺母21轴环端面与轴承22内圈端面紧贴,连杆9从调节螺母21的螺纹通孔穿出且调节螺母21的螺纹通孔与连杆9螺纹段配合,两个摇臂15通过摇臂轴13与杆端关节轴承Ⅱ16构成铰接,摇臂轴承座14通过螺钉螺母安装到两个摇臂15的两端,每根小轮轴12从一端往另一端同轴装配一个轮子10、一根摇臂15的一端、一个摇臂轴承座14,且小轮轴12一端设有外螺纹与锁紧螺母11配合限制轮子10向外移动、小轮轴12另一端通过卡簧限制摇臂轴承座14轴向攒动。
进一步地,可以设置所述前驱动轮组23包括同步带Ⅰ26、同步带轮Ⅰ27、外轴套28、支架29、支架轴承座30、内轴套31、同步轴32、支架安装板33、固定架34、同步带轮Ⅱ35、驱动轴36、光轴止推环52、驱动轮53、同步带轮Ⅵ54;其中,两个支架轴承座30分别通过螺钉螺母安装到支架29两端的两个通孔内,驱动轴36从一端往另一端同轴装配同步带轮Ⅱ35、第一个内轴套31、第一个驱动轮53、第一个光轴止推环52、第一个支架轴承座30、支架29一端、第二个光轴止推环52、第二个驱动轮53、第二个内轴套31、同步带轮Ⅵ54,同步轴32从一端往另一端同轴装配第三个内轴套31、第三个驱动轮53、第三个光轴止推环52、第三个支架轴承座30、支架29另一端、第四个光轴止推环52、第四个驱动轮53、第四个内轴套31、同步带轮Ⅰ27,外轴套28设有螺纹孔并与内轴套31的外螺纹配合,外轴套28端面与驱动轮53紧贴,限制驱动轮53向外攒动;支架29通过固定架34与支架安装板33固定,经与支架安装板33安装在机架1上;同步带Ⅰ26绕在同步带轮Ⅵ54和同步带轮Ⅰ27上。具体的:以驱动轴为例,同步轴安装同理:同步带轮Ⅱ35同轴安装到驱动轴36上,且与驱动轴36内所设平键配合,同步带轮Ⅱ35一端面与驱动轴36轴肩贴合,另一端面与装配在驱动轴36所设的卡簧配合同步轴上不涉及该结构;内轴套31内螺纹孔与驱动轴36对应螺纹面配合,外轴套28设有螺纹孔并与内轴套31的外螺纹配合,外轴套28端面与驱动轮53紧贴,限制驱动轮53向外攒动;两个驱动轮53同轴安装到驱动轴36上并与驱动轴36所设平键配合,且两个驱动轮53在靠近支架轴承座30一侧同轴安装光轴止推环52,旋紧光轴止推环52上的螺钉可使其紧固在驱动轴36上,可限制各驱动轮53向支架轴承座30一侧移动;驱动轴36同轴安装到一侧支架轴承座30中,且驱动轴36轴环圆环面与支架轴承座30的轴承内圈端面紧贴;支架轴承座30通过螺钉螺母安装到支架29上,在驱动轴36上设有卡簧槽且在此处安装卡簧,还设有卡簧与支架轴承座30另一侧的轴承内圈端面紧贴;支架29中部与固定架34通过螺钉螺母安装到一起,固定架34与支架安装板33通过螺钉螺母安装到一起,支架安装板33通过螺钉螺母安装到铝型材Ⅲ67上;同步带轮Ⅵ54一端面与驱动轴36所设轴肩配合,另一端面与装配在驱动轴36所设的卡簧贴合;对应同步轴中:同步带轮Ⅰ27一端面与同步轴32所设轴肩贴合,另一侧与装配在同步轴32所设的卡簧贴合。
进一步地,可以设置所述主驱动轮组24包括电机37、同步带Ⅱ38、减速机39、同步带Ⅲ40、同步带轮Ⅲ41、轴承座Ⅰ安装板42、轴承座Ⅰ43、同步带轮Ⅳ44、同步带轮Ⅴ45、主动轴46、同步带轮Ⅵ47、同步带Ⅳ48、轴承座Ⅱ49、轴承座Ⅱ安装板50、电机安装板51、轴套Ⅰ72、轴套Ⅱ73、轴套Ⅲ74;其中电机37与减速机39装配到一起,减速机39通过螺钉螺母安装到电机安装板51上,电机安装板51通过螺钉螺母安装到机架1下部(即下部铝型材Ⅲ67);同步带轮Ⅲ41同轴安装到减速机39输出轴上,且同步带轮Ⅲ41与输出轴上所设平键配合;同步带轮Ⅴ45通过同步带Ⅲ40与同步带轮Ⅲ41构成同步传动,同步带轮Ⅴ45同轴装配到主动轴46上且与主动轴46所设平键配合,同步带轮Ⅴ45一端与主动轴46的轴肩紧贴,同步带轮Ⅴ45另一端与轴套Ⅱ73一端紧贴,轴套Ⅱ73同轴安装到主动轴46上;同步带轮Ⅳ44同轴安装到主动轴46上且与主动轴46所设平键配合,同步带轮Ⅳ44一端与轴套Ⅱ73另一端紧贴,同步带轮Ⅳ44另一端与轴套Ⅰ72一端紧贴,轴套Ⅰ72同轴安装到主动轴46上;固定在轴承座Ⅰ安装板42上的轴承座Ⅰ43同轴装配到主动轴46一端,轴承座Ⅰ43一端与轴套Ⅰ72另一端紧贴;同步带轮Ⅵ47同轴装配到主动轴46上且与主动轴46所设平键配合,同步带轮Ⅵ47一端与主动轴46的轴肩紧贴,同步带轮Ⅵ47另一端与轴套Ⅲ74一端紧贴,轴套Ⅲ74同轴安装到主动轴46上;固定在轴承座Ⅱ安装板50上的轴承座Ⅱ49同轴装配到主动轴46另一端,轴承座Ⅱ49一端与轴套Ⅲ74另一端紧贴;同步带Ⅱ38绕在同步带轮Ⅳ44和前驱动轮组23中的同步带轮Ⅱ35上,同步带Ⅳ48绕在同步带轮Ⅵ47和后驱动轮组25的同步带轮Ⅱ35上。
一种索夹位置标记装置,包括缆索爬行设备,还包括喷涂部分4;其中喷涂部分4中设有GPS模块,GPS模块采集纵坐标信息传递至外部控制终端,控制终端根据接收的纵坐标信息与预设的纵坐标信息驱动喷头61对缆索上的索夹放样点位置进行喷涂标记。本装置可沿缆索爬行,依靠重力作用,自动调整该装置的重心与索夹放样点位置在同一铅锤面上,装置上安装的GPS模块可进行实时坐标反馈。
进一步地,可以设置所述索夹位置标记装置出厂设置的重心置于机架1的方体框架中且位于驱动轮组6中所有驱动轮53下方,且满足重心位于方体框架中心点与地面的垂线上;所述索夹位置标记装置安装在待标记缆索后,通过水平尺对机架1中呈横向水平布置的铝型材Ⅲ67进行水平测定,并在对机架1中下部两侧的呈纵向水平布置的铝型材Ⅰ62施加配重块进行水平配准。
进一步地,可以设置还包括观测部分3,所述观测部分3包括摄像头55、摄像头支架56;摄像头支架56通过螺钉螺母安装到机架1下部(如安装在机架下部的铝型材Ⅲ67一侧),摄像头55通过螺钉螺母安装到摄像头支架56上。
进一步地,可以设置所述喷涂部分4包括存贮罐57、喷管58、喷头固定座59、喷嘴接头60、喷头61;其中存贮罐57通过螺钉螺母安装到机架1底部(如安装在机架下部的铝型材Ⅲ67上),喷管58连通存贮罐57和喷嘴接头60,喷头固定座59通过螺钉螺母安装到机架1下部(如安装在机架下部的铝型材Ⅲ67另一侧),喷嘴接头60与喷头61固接后连通,喷嘴接头60通过螺钉螺母安装到喷头固定座59上。存贮罐57可以用于存贮加压的油漆
本发明一种索夹位置标记装置的工作原理可以为如下:本发明装置投入使用之前,先建模,根据建模将装置的重心置于机架的方体框架中且位于所有驱动轮53下方,且满足重心位于方体框架中心点与地面的垂线上。如图23所示。当该装置安装到主缆上后,在地球引力的作用下装置的重心位于主缆的铅锤面内,且该装置行进速度较慢,工作也是在夜间无风的工况下实施,故该装置的重心可恒定地位于主缆正下方,利于喷涂部分4对所设计的索夹放样点准确喷涂标记(初始布置的时候,将喷头61对准缆索上的圆心方向)。
在该装置安装时,扭动调节螺母21,将调节螺母21向连杆9下端扭动,此时柔性悬架5的轮子10将向上方移动,柔性悬架5与驱动轮组6之间的空间增大,调节到合适的位置时,松开L型板64出的螺钉,开合杆65与L型板64脱离并在活动铰链66的约束下放置铝型材Ⅰ62上,此时将该装置放置到缆索上,并关闭开合杆65。如图5是柔性悬架5的机构运动简图。连杆与机架构成铰接;减震分别与机架和滑块构成旋转副,且减震可压缩,滑块与连杆的螺纹部分配合,构成螺旋副,滑块可在连杆上螺旋移动。通过调节滑块在连杆上的位置可实现轮子绕连杆铰接处旋转,从而配合驱动轮组适应不同直径的钢缆。当钢缆放入装置中间时扭动调节螺母21往上移动,轮子10将向下方移动,并将缆索渐渐夹紧,还未完全夹紧时通过锁紧螺母11调节柔性悬架中的轮子间距以适应管径,通过外轴套28、内轴套31、光轴止推环52来调节驱动轮53之间的间距以适应管径。如图19-图22是该装置示意不同钢缆直径的状态。当该装置初步安装在主缆76上之后,工作人员持水平尺放置于装置上测量装置的铝型材Ⅲ67是否与工作面保持水平,如果不处于水平,则可以在装置下侧两边的铝型材Ⅰ62适当加装配重块,直至基本水平。在调整完毕后继续扭动调节螺母21使得对缆索实现最后的夹紧。该装置与缆索安装完毕后开动行走装置2,使得该装置沿着缆索爬行。
工作人员持有终端设备控制装置在主缆上的运行,GPS模块将纵坐标参数实时地传输到地面工作人员的终端,当此坐标数据与设计所给的坐标吻合度在10mm(或者其它阈值)之内时,通过终端给驱动电机37发送信号,使装置停止行走,装置停下后,然后给内置于喷涂部分的伺服阀发送脉冲信号,使伺服阀打开,位于储存罐内的高压油漆喷向主缆,伺服阀迅速关闭,一个索夹放样点喷涂标记工作就此结束,之后装置继续行走完成下一个索夹放样点位置的标记,待索夹全部标记完成后可操作装置进行返程行走,通过观测部分3中的摄像头55可以采集主缆上的喷涂标记图像信息,采集的信息可以通过无线通信模块传至后台上位机以用于后续处理。当该装置完成全部工作时,工作人员控制缆索爬行观测标记装置回到缆索底部,此时可扭动调节螺母21放松对缆索的夹紧并留出释放空间,打开开合杆65将装置从缆索上取下。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.一种缆索爬行设备,其特征在于:包括机架(1)、柔性爬行机构(2),所述柔性爬行机构(2)包括柔性悬架(5)、驱动轮组(6);位于机架(1)上部的柔性悬架(5)与位于机架(1)下部的驱动轮组(6)共同配合用于在不同直径缆索上行走。
2.根据权利要求1所述的缆索爬行设备,其特征在于:所述柔性悬架(5)为两组,一前一后安装到机架(1)上部,通过扭动调节螺母(21)向连杆(9)上/下端移动,实现连杆(9)底端的轮子(10)向下/上移动;所述驱动轮组(6)包括前驱动轮组(23)、主驱动轮组(24)、后驱动轮组(25),前驱动轮组(23)与后驱动轮组(25)结构一致,前驱动轮组(23)通过主驱动轮组(24)连接后驱动轮组(25);通过轮子(10)向下/上移动与上下位置不变的驱动轮组(6)配合调整上下间距,通过锁紧螺母(11)调节柔性悬架(5)中的轮子(10)之间的间距,通过外轴套(28)、内轴套(31)、光轴止推环(52)来调节驱动轮组(6)中驱动轮(53)之间的间距,通过上下间距、轮子(10)之间的间距、驱动轮(53)之间的间距调整实现适应不同直径缆索。
3.根据权利要求1所述的缆索爬行设备,其特征在于:所述机架(1)包括铝型材Ⅰ(62)、铝型材Ⅱ(63)、L型板(64)、开合杆(65)、活动铰链(66)、铝型材Ⅲ(67)、铝型材Ⅳ(68)、45°连接件(69)、直角连接件(70)、立柱(71)、铝型材Ⅳ(75);其中呈横向布置的铝型材Ⅲ(67)、呈垂直布置铝型材Ⅳ(75)、呈纵向布置的铝型材Ⅰ(62)通过直角连接件(70)连接形成一侧开口的方体框架,开口侧设置垂直布置的开合杆(65),开合杆(65)一端安装到活动铰链(66)上,开合杆(65)另一端安装到L型板(64)上,L型板(64)安装到位于上部的铝型材Ⅰ(62)上,活动铰链(66)安装到位于下部的铝型材Ⅰ(62)上,位于开口侧对侧的任意呈直角连接的铝型材通过45°连接件(69)连接铝型材Ⅳ(68),两根立柱(71)一端分别连接方体框架顶端的铝型材Ⅲ(67)中部,两根立柱(71)另一端连接铝型材Ⅱ(63)。
4.根据权利要求1所述的缆索爬行设备,其特征在于:所述柔性悬架(5)包括:上耳(7)、杆端关节轴承Ⅰ(8)、连杆(9)、轮子(10)、锁紧螺母(11)、小轮轴(12)、摇臂轴(13)、摇臂轴承座(14)、摇臂(15)、杆端关节轴承Ⅱ(16)、耳朵销轴(17)、减震器(18)、减震器销轴(19)、连接耳朵(20)、调节螺母(21)、轴承(22);其中,两个上耳(7)安装到机架(1)上部,杆端关节轴承Ⅰ(8)通过一根耳朵销轴(17)与一个上耳(7)构成铰接,连杆(9)一端的外螺纹与杆端关节轴承Ⅰ(8)的螺纹孔配合,连杆(9)另一端的外螺纹与杆端关节轴承Ⅱ(16)的螺纹孔配合在一起,减震器(18)一端通过另一根耳朵销轴(17)与另一个上耳(7)构成铰接,减震器(18)另一端通过减震器销轴(19)与连接耳朵(20)构成铰接,轴承(22)安装到连接耳朵(20)的座孔内,调节螺母(21)外圆面与轴承(22)内圈配合,调节螺母(21)轴环端面与轴承(22)内圈端面紧贴,连杆(9)从调节螺母(21)的螺纹通孔穿出且调节螺母(21)的螺纹通孔与连杆(9)螺纹段配合,两个摇臂(15)通过摇臂轴(13)与杆端关节轴承Ⅱ(16)构成铰接,摇臂轴承座(14)安装到两个摇臂(15)的两端,每根小轮轴(12)从一端往另一端同轴装配一个轮子(10)、一根摇臂(15)的一端、一个摇臂轴承座(14),且小轮轴(12)一端设有外螺纹与锁紧螺母(11)配合限制轮子(10)向外移动、小轮轴(12)另一端通过卡簧限制摇臂轴承座(14)轴向攒动。
5.根据权利要求2所述的缆索爬行设备,其特征在于:所述前驱动轮组(23)包括同步带Ⅰ(26)、同步带轮Ⅰ(27)、外轴套(28)、支架(29)、支架轴承座(30)、内轴套(31)、同步轴(32)、支架安装板(33)、固定架(34)、同步带轮Ⅱ(35)、驱动轴(36)、光轴止推环(52)、驱动轮(53)、同步带轮Ⅵ(54);其中,两个支架轴承座(30)分别安装到支架(29)两端,驱动轴(36)从一端往另一端同轴装配同步带轮Ⅱ(35)、第一个内轴套(31)、第一个驱动轮(53)、第一个光轴止推环(52)、第一个支架轴承座(30)、支架(29)一端、第二个光轴止推环(52)、第二个驱动轮(53)、第二个内轴套(31)、同步带轮Ⅵ(54),同步轴(32)从一端往另一端同轴装配第三个内轴套(31)、第三个驱动轮(53)、第三个光轴止推环(52)、第三个支架轴承座(30)、支架(29)另一端、第四个光轴止推环(52)、第四个驱动轮(53)、第四个内轴套(31)、同步带轮Ⅰ(27),外轴套(28)设有螺纹孔并与内轴套(31)的外螺纹配合,外轴套(28)端面与驱动轮(53)紧贴,限制驱动轮(53)向外攒动;支架(29)通过固定架(34)与支架安装板(33)固定,经与支架安装板(33)安装在机架(1)上;同步带Ⅰ(26)绕在同步带轮Ⅵ(54)和同步带轮Ⅰ(27)上。
6.根据权利要求2所述的缆索爬行设备,其特征在于:所述主驱动轮组(24)包括电机(37)、同步带Ⅱ(38)、减速机(39)、同步带Ⅲ(40)、同步带轮Ⅲ(41)、轴承座Ⅰ安装板(42)、轴承座Ⅰ(43)、同步带轮Ⅳ(44)、同步带轮Ⅴ(45)、主动轴(46)、同步带轮Ⅵ(47)、同步带Ⅳ(48)、轴承座Ⅱ(49)、轴承座Ⅱ安装板(50)、电机安装板(51)、轴套Ⅰ(72)、轴套Ⅱ(73)、轴套Ⅲ(74);其中电机(37)与减速机(39)装配到一起,减速机(39)安装到电机安装板(51)上,电机安装板(51)安装到机架(1)下部;同步带轮Ⅲ(41)同轴安装到减速机(39)输出轴上,且同步带轮Ⅲ(41)与输出轴上所设平键配合;同步带轮Ⅴ(45)通过同步带Ⅲ(40)与同步带轮Ⅲ(41)构成同步传动,同步带轮Ⅴ(45)同轴装配到主动轴(46)上且与主动轴(46)所设平键配合,同步带轮Ⅴ(45)一端与主动轴(46)的轴肩紧贴,同步带轮Ⅴ(45)另一端与轴套Ⅱ(73)一端紧贴,轴套Ⅱ(73)同轴安装到主动轴(46)上;同步带轮Ⅳ(44)同轴安装到主动轴(46)上且与主动轴(46)所设平键配合,同步带轮Ⅳ(44)一端与轴套Ⅱ(73)另一端紧贴,同步带轮Ⅳ(44)另一端与轴套Ⅰ(72)一端紧贴,轴套Ⅰ(72)同轴安装到主动轴(46)上;固定在轴承座Ⅰ安装板(42)上的轴承座Ⅰ(43)同轴装配到主动轴(46)一端,轴承座Ⅰ(43)一端与轴套Ⅰ(72)另一端紧贴;同步带轮Ⅵ(47)同轴装配到主动轴(46)上且与主动轴(46)所设平键配合,同步带轮Ⅵ(47)一端与主动轴(46)的轴肩紧贴,同步带轮Ⅵ(47)另一端与轴套Ⅲ(74)一端紧贴,轴套Ⅲ(74)同轴安装到主动轴(46)上;固定在轴承座Ⅱ安装板(50)上的轴承座Ⅱ(49)同轴装配到主动轴(46)另一端,轴承座Ⅱ(49)一端与轴套Ⅲ(74)另一端紧贴;同步带Ⅱ(38)绕在同步带轮Ⅳ(44)和前驱动轮组(23)中的同步带轮Ⅱ(35)上,同步带Ⅳ(48)绕在同步带轮Ⅵ(47)和后驱动轮组(25)的同步带轮Ⅱ(35)上。
7.一种索夹位置标记装置,其特征在于:包括权利要求1-6所述的缆索爬行设备,还包括喷涂部分(4);其中喷涂部分(4)中设有GPS模块,GPS模块采集纵坐标信息传递至外部控制终端,控制终端根据接收的纵坐标信息与预设的纵坐标信息驱动喷头(61)对缆索上的索夹放样点位置进行喷涂标记。
8.根据权利要求7所述的索夹位置标记装置,其特征在于:所述索夹位置标记装置出厂设置的重心置于机架(1)的方体框架中且位于驱动轮组(6)中所有驱动轮(53)下方,且满足重心位于方体框架中心点与地面的垂线上;所述索夹位置标记装置安装在待标记缆索后,通过水平尺对机架(1)中呈横向水平布置的铝型材Ⅲ(67)进行水平测定,并在对机架(1)中下部两侧的呈纵向水平布置的铝型材Ⅰ(62)加装配重块进行水平配准;喷头(61)对准缆索圆心方向。
9.根据权利要求7所述的索夹位置标记装置,其特征在于:还包括观测部分(3),所述观测部分(3)包括摄像头(55)、摄像头支架(56);摄像头支架(56)安装到机架(1)下部,摄像头(55)安装到摄像头支架(56)上且镜头朝向缆索。
10.根据权利要求7所述的索夹位置标记装置,其特征在于:所述喷涂部分(4)包括存贮罐(57)、喷管(58)、喷头固定座(59)、喷嘴接头(60)、喷头(61);其中存贮罐(57)通过螺钉螺母安装到机架(1)底部,喷管(58)连通存贮罐(57)和喷嘴接头(60),喷头固定座(59)通过螺钉螺母安装到机架(1)下部,喷嘴接头(60)与喷头(61)固接后连通,喷嘴接头(60)通过螺钉螺母安装到喷头固定座(59)上。
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