CN116479756A - 一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢‑混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，涉及桥面裂缝探测设备领域。本发明中通过耦合剂涂抹单元为换能器涂抹耦合剂，并通过角度调节组件和双向平移驱动单元来调节换能器与桥面裂缝之间的间距，最后通过升降驱动单元驱动换能器下行抵接于桥面以对桥面裂缝进行探测，相对于人工手动操作进行检测，本申请通过各组件配合自动驱动换能器进行检测，能提高裂缝探测效率，缩短桥梁整体裂缝探测所用的时间，降低裂缝探测对桥梁通行的影响；且探测组件和耦合剂组件安装于移动小车上，使得桥梁裂缝探测时能通过桥梁工程车带动移动小车以及探测机构在桥面移动，从而能提高裂缝探测时探测人员的安全性。
Description
技术领域
本发明属于桥面裂缝探测设备领域，具体来说，特别涉及一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置。
背景技术
随着大跨度桥梁的发展，合理利用各种材料的组织性能，提高抵御自然灾害的综合能力，确保寿命期间的费用最低是桥梁结构设计的发展趋势，混合梁结构就是材料优化的一种具体体现。大跨度钢-混混合变截面连续箱梁在180-350米跨范围能有效解决新建桥梁一跨过江、边跨受限、净空受限的问题。大跨度变截面连续箱梁桥跨中合龙段采用一段钢箱梁，可有效降低跨中的梁高，缩短边跨、引桥的长度，减少悬臂浇筑施工环节、工程量和高空作业风险，有效缩短工期，幅降低工程造价。
大跨度钢-混混合变截面连续箱梁桥核心受力位置是钢-混结合段位置，施工过程中钢混结合段位置钢结构限制了混凝土收缩，就容易在该位置产生裂缝；运营期该位置受到交变弯矩作用，也容易产生裂缝。该位置产生的裂缝会直接导致水汽进入结合面，影响结构耐久性。若该位置裂缝不能及时发现并修补，将对大桥安全性产生影响。然而，钢混结合段顶面一般被沥青铺装覆盖，该位置若产生裂缝会反射到沥青铺装层，导致铺装层也发生开裂。但是，大桥开放交通时对钢混结合段顶面沥青铺装层裂缝情况进行检查不仅影响通行效率，而且对养护人员安全造成威胁；而且，人肉眼观察到裂缝时裂缝宽度已经偏大，人工检查无法及时发现钢混结合段位置开裂病害并及时阻断。因此，需要一种能够快速高效不影响交通的裂缝探测装置，用以保障钢-混混合变截面连续箱梁桥高水平运营。
中国专利申请CN111665262A公开了一种移动式桥梁裂缝检测装置，包括检测机构和固定机构，所述检测机构包括检测机构壳体、探测器和摄像头；所述探测器和摄像头固定安装在检测机构壳体上。其中能通过移动式的检测机构带动探测器和摄像头在桥梁表面移动以对桥梁表面裂缝进行探测，通过探测器和摄像头配合探测桥梁表面是否有裂缝产生，而无法对裂缝深度进行精确探测，从而无法确定探测到的裂缝对桥梁的危害等级，进而无法帮助工作人员根据桥梁的危害等级制定相应的维修策略。
中国专利CN207317677U公开了一种裂缝深度检测仪，包括主机和换能器，所述主机和换能器通过连接线连接，所述换能器上设置有测量尺，所述测量尺内设置有存放耦合剂的储存腔，所述储存腔内设置有推块，所述储存腔上设置有供耦合剂挤出的出口，所述测量尺一侧设置有挤出耦合剂的驱动机构，所述驱动机构包括与测量尺滑动连接的推杆，所述推杆伸出测量尺外，所述推杆与推块之间设置有联动两者的传动机构，所述测量尺上设置有用于复位的弹簧，所述弹簧一端与推杆固定，另一端与测量尺固定。其中，通过检测主机、换能器、测量尺以及耦合剂的配合，能对裂缝深度进行精确测量，从而方便工作人员根据裂缝深度制定相应的维修策略。但该检测仪使用时需要测量人员现在换能器上涂抹好耦合剂，再通过测量尺的配合调节两个换能器与裂缝之间的距离，最后由换能器对裂缝深度进行探测，其操作繁琐，检测效率较低，当该检测仪用于桥梁检测时，耗费时间较长，会影响桥梁的正常通行，且其需要人工手动操作进行裂缝检测，而桥梁上来往车辆多，即使在检测时设置相应路障隔离，对检测人员来说仍具有一定的安全隐患。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，以克服现有相关技术中检测仪操作繁琐，检测效率较低，当该检测仪用于桥梁检测时，耗费时间较长，会影响桥梁的正常通行，且其需要人工手动操作进行裂缝检测，而桥梁上来往车辆多，即使在检测时设置相应路障隔离，对检测人员来说仍具有一定的安全隐患技术问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，包括移动小车、角度调节组件、探测组件以及耦合剂组件，所述移动小车顶部的一侧固定安装有连接架，所述角度调节组件包括旋转驱动单元和调节板，所述调节板通过所述旋转驱动单元转动安装于所述移动小车上；
所述探测组件包括双向平移驱动单元、升降驱动单元、探测仪主机、摄像头、两个移动座以及两个换能器，所述探测仪主机固定安装于所述调节板的顶面，所述摄像头固定安装于所述调节板的底面，两个所述移动座通过所述双向平移驱动单元对称安装于所述摄像头的两端，两个所述换能器通过所述升降驱动单元分别升降式安装于两个所述移动座的底部，且所述摄像头与换能器均通过连接线与所述探测仪主机信号连接；
所述双向平移驱动单元驱动两个移动座在摄像头的两端等距平移，以使两个移动座带动两个换能器在摄像头的两端等距平移，所述升降驱动单元驱动所述换能器升降移动，以使所述换能器的底端抵接于桥面；
所述耦合剂组件包括支架板、耦合剂涂抹单元、传动单元、转动单元以及清理刷，所述支架板固定安装于所述调节板的底面，所述支架板的一侧固定安装有耦合剂涂抹单元，所述支架板的另一侧通过转动单元转动安装有位于耦合剂涂抹单元和移动座之间的清理刷，且所述转动单元通过所述传动单元与所述移动座传动连接；
当所述移动座移动经过支架板位置时，所述换能器的底端移动经过清理刷顶面，同时所述移动座通过所述传动单元驱动转动单元和清理刷旋转，以使清理刷在换能器经过对换能器底面旋转清理。
进一步地，所述旋转驱动单元包括通槽、支架以及调节电机，所述通槽开设于所述移动小车的车底板上，所述支架固定安装于所述通槽内，所述调节电机固定安装于所述支架的底端，且所述调节电机的输出端与所述调节板传动连接。
进一步地，所述双向平移驱动单元包括旋转电机和双螺纹丝杆，所述双螺纹丝杆转动安装于所述调节板的底面，所述双螺纹丝杆的两端设置有方向相反的两组外螺纹，两个所述移动座通过两组外螺纹分别螺纹传动安装于所述双螺纹丝杆的两端，且两个所述移动座的顶面均与所述调节板的底面滑动连接；
所述旋转电机固定安装于所述调节板的底面，且所述旋转电机的输出端与所述双螺纹丝杆的一端传动连接。
进一步地，所述升降驱动单元包括液压缸、限位柱以及升降板，所述液压缸固定安装于所述移动座的底面，且所述液压缸的两侧均固定安装有限位柱，所述升降板固定安装于所述液压缸底部的伸缩杆上，所述升降板的两侧均与所述限位柱滑动插接连接。
进一步地，所述限位柱的底端固定安装有转动座，所述转动座的底端转动安装有连接轴，所述连接轴的下端固定安装有防护挡板，所述防护挡板的一端抵接防护于所述换能器的底面；
所述连接轴的底端固定安装有挡板驱动齿轮，所述支架板的一侧固定安装有与所述挡板驱动齿轮相切的挡板驱动齿条。
进一步地，所述耦合剂涂抹单元包括涂抹头、导管以及耦合剂储瓶，所述耦合剂储瓶固定安装于所述支架板的背面，所述涂抹头出口向上固定安装于所述支架板的底部，所述耦合剂储瓶与所述涂抹头之间通过所述导管连通，且所述导管上安装有液压泵。
进一步地，所述传动单元包括传动轴、从动齿轮以及平移齿条，所述传动轴转动安装于所述支架板的背面，所述从动齿轮固定安装于所述传动轴的顶端，所述平移齿条固定安装于所述移动座的背面并与所述从动齿轮相切。
进一步地，所述转动单元包括主动轮、转轴以及从动轮，所述转轴转动安装于所述支架板的底部，所述转轴的底端固定安装有所述清理刷，所述转轴的底端固定安装有所述从动轮，所述主动轮固定安装于所述传动轴的底端，所述主动轮与所述从动轮之间通过传动带传动连接。
进一步地，所述涂抹头的顶面开设有多个分散排布的耦合剂出口。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明中通过耦合剂涂抹单元为换能器涂抹耦合剂，并通过角度调节组件和双向平移驱动单元来调节换能器与桥面裂缝之间的间距，最后通过升降驱动单元驱动换能器下行抵接于桥面以对桥面裂缝进行探测，相对于人工手动操作进行检测，本申请通过各组件配合自动驱动换能器进行检测，能提高裂缝探测效率，缩短桥梁整体裂缝探测所用的时间，降低裂缝探测对桥梁通行的影响。
2.本发明中探测组件和耦合剂组件安装于移动小车上，而移动小车通过连接架与桥梁工程车连接，使得桥梁裂缝探测时能通过桥梁工程车带动移动小车以及探测组件和耦合剂组件在桥面移动，而无需人工在桥梁上带动探测组件和耦合剂组件移动，从而能提高裂缝探测时探测人员的安全性，同时通过工程车驱动能提高探测装置整体移动速度，从而进一步提高探测效率，缩短桥梁裂缝探测所需时间。
3.本发明中在当移动座移动经过支架板位置时，换能器的底端移动经过清理刷顶面，同时移动座通过传动单元驱动转动单元和清理刷旋转，以使清理刷在换能器经过时对换能器底面旋转清理，去除换能器底面粘附的灰尘和残留的耦合剂，从而使换能器底面保持清洁，保证换能器使用时能在耦合剂作用下与桥面贴合，进而保证换能器的检测精度，使得桥面裂缝深度检测更加精确。
4.本发明中在换能器的底面转动安装有防护挡板，能通过防护挡板对换能器底面进行遮挡防护，防止换能器在随移动小车移动的过程中被桥面溅起的杂物碰撞损坏，同时能防止灰尘等粘附于换能器底面，使换能器底面保持清洁；且当换能器移动经过支架板位置，挡板驱动齿轮和挡板驱动齿条配合驱动挡板旋转移开，使得挡板不再对换能器底部进行遮挡，进而使换能器能正常使用，且挡板旋转经过清理刷的刷毛位置，能对清理刷的刷毛进行刮擦清理，从而去除刷毛上残留的杂物，以提高清理刷对换能器的清理效果。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明探测装置的立体结构示意图；
图2为本发明探测装置的立体剖切结构示意图；
图3为本发明图2的A处局部放大结构示意图；
图4为本发明调节座的立体结构示意图之一；
图5为本发明图4的B处局部放大结构示意图；
图6为本发明调节座的立体结构示意图之二；
图7为本发明图6的C处局部放大结构示意图；
图8为本发明的探测装置在钢-混混合变截面连续箱梁桥的桥面进行裂缝探测时的工作示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、移动小车；2、连接架；3、角度调节组件；31、通槽；32、支架；33、调节电机；34、调节板；4、探测组件；41、探测仪主机；42、移动座；43、摄像头；44、换能器；45、旋转电机；46、双螺纹丝杆；47、液压缸；48、限位柱；49、升降板；410、转动座；411、连接轴；412、防护挡板；413、挡板驱动齿轮；414、挡板驱动齿条；5、耦合剂组件；51、支架板；52、涂抹头；53、导管；54、清理刷；55、传动轴；56、从动齿轮；57、平移齿条；58、耦合剂储瓶；59、液压泵；510、主动轮；511、传动带；512、转轴；513、从动轮；
100、钢-混混合变截面连续箱梁桥；101、变截面混凝土梁段；102、钢箱梁段；200、桥梁工程车。
具体实施方式
下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“顶”、“中”、“内”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
请参阅图1、图4、图5、图8所示，本发明为一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，包括移动小车1、角度调节组件3、探测组件4以及耦合剂组件5，移动小车1顶部的一侧固定安装有连接架2，角度调节组件3包括旋转驱动单元和调节板34，调节板34通过旋转驱动单元转动安装于移动小车1上；探测组件4包括双向平移驱动单元、升降驱动单元、探测仪主机41、摄像头43、两个移动座42以及两个换能器44，探测仪主机41固定安装于调节板34的顶面，摄像头43固定安装于调节板34的底面，两个移动座42通过双向平移驱动单元对称安装于摄像头43的两端，两个换能器44通过升降驱动单元分别升降式安装于两个移动座42的底部，且摄像头43与换能器44均通过连接线与探测仪主机41信号连接；双向平移驱动单元驱动两个移动座42在摄像头43的两端等距平移，以使两个移动座42带动两个换能器44在摄像头43的两端等距平移，升降驱动单元驱动换能器44升降移动，以使换能器44的底端抵接于桥面；耦合剂组件5包括支架板51、耦合剂涂抹单元、传动单元、转动单元以及清理刷54，支架板51固定安装于调节板34的底面，支架板51的一侧固定安装有耦合剂涂抹单元，支架板51的另一侧通过转动单元转动安装有位于耦合剂涂抹单元和移动座42之间的清理刷54，且转动单元通过传动单元与移动座42传动连接；当移动座42移动经过支架板51位置时，换能器44的底端移动经过清理刷54顶面，同时移动座42通过传动单元驱动转动单元和清理刷54旋转，以使清理刷54在换能器44经过对换能器44底面旋转清理；
其中，钢-混混合变截面连续箱梁桥100包括桥体两侧的变截面混凝土梁段101和安装于两端的变截面混凝土梁段101之间的钢箱梁段102；桥面裂缝探测时，将连接架2的一端固定连接于桥梁工程车200上，从而通过桥梁工程车200带动移动小车1在钢-混混合变截面连续箱梁桥100的桥面进行移动探测，且移动小车1上的角度调节组件3、探测组件4以及耦合剂组件5均通过连接线与桥梁工程车200内的中控系统连接，以使工作人员能在车内对探测装置进行操控；
当摄像头43拍摄检测到桥面裂缝时，工作人员首先通过桥梁工程车200带动移动小车1和摄像头43移动，直至摄像头43移动到桥面裂缝的正上方，之后通过旋转驱动单元驱动调节板34旋转，使得调节板34与桥面裂缝相垂直，进而使得两个换能器44对称分布于桥面裂缝的两侧，再通过双向平移驱动单元驱动两个移动座42等速反向移动，从而带动两个换能器44等速反向移动，来调节换能器44与桥面裂缝之间的距离，当移动座42移动经过支架板51位置时，换能器44的底端移动经过清理刷54顶面，同时移动座42通过传动单元驱动转动单元和清理刷54旋转，以使清理刷54在换能器44经过对换能器44底面旋转清理，使换能器44顶面保持干净清洁，之后换能器44继续移动经过耦合剂涂抹单元位置，由耦合剂涂抹单元在换能器44底面涂抹耦合剂；当换能器44移动一定距离到达相应检测位置时，再通过升降驱动单元驱动换能器44下行，使得换能器44的底面通过耦合剂耦合紧贴于桥面，即可通过两个换能器44配合对桥梁进行超声波探测，以检测裂缝深度，当检测好之后，再通过升降驱动单元驱动换能器44上行复位，使换能器44底面与桥面分离，之后通过双向平移驱动单元驱动两个换能器44继续反向移动，调节增大换能器44与桥面裂缝之间的距离，然后再通过升降驱动单元驱动换能器44下行进行桥面裂缝检测，以此往复，通过两个换能器44配合对桥面裂缝进行3-4次检测，以提高对裂缝的检测精度；
当检测完成后，通过升降驱动单元驱动换能器44上行复位与桥面分离，之后通过双向平移驱动单元驱动两个移动座42相向移动进行复位，从而带动两个换能器44相向移动复位，当移动座42复位移动经过支架板51位置时，换能器44的底端移动经过清理刷54顶面，同时移动座42通过传动单元驱动转动单元和清理刷54再次旋转，以使清理刷54在换能器44经过对换能器44底面旋转清理，去除换能器44底面残留的耦合剂，防止耦合剂干结粘附在换能器44底面，保证换能器44后续正常使用；
本发明中通过耦合剂涂抹单元为换能器44涂抹耦合剂，并通过角度调节组件3和双向平移驱动单元来调节换能器44与桥面裂缝之间的角度以及间距，最后通过升降驱动单元驱动换能器44下行抵接于桥面以对桥面裂缝进行探测，相对于人工手动操作进行检测，本实施例通过各组件配合自动驱动换能器44进行检测，能提高裂缝探测效率，缩短桥梁整体裂缝探测所用的时间，降低裂缝探测对桥梁通行的影响；同时探测组件4和耦合剂组件5安装于移动小车1上，而移动小车1通过连接架2与桥梁工程车200连接，使得桥梁裂缝探测时能通过桥梁工程车200带动移动小车1以及探测组件4和耦合剂组件5在桥面移动，而无需人工在桥梁上带动探测组件4和耦合剂组件5移动，从而能提高裂缝探测时探测人员的安全性，同时通过桥梁工程车200驱动能提高探测装置整体移动速度，从而进一步提高探测效率，缩短桥梁裂缝探测所需时间；且换能器44移动时通过传动单元驱动转动单元和清理刷54旋转，以使清理刷54在换能器44经过时对换能器44底面旋转清理，去除换能器44底面粘附的灰尘和残留的耦合剂，从而使换能器44底面保持清洁，保证换能器44使用时能在耦合剂作用下与桥面贴合，进而保证换能器的检测精度，使得桥面裂缝深度检测更加精确。
请参阅图2、图3所示，一个实施例中，旋转驱动单元包括通槽31、支架32以及调节电机33，通槽31开设于移动小车1的车底板上，支架32固定安装于通槽31内，调节电机33固定安装于支架32的底端，且调节电机33的输出端与调节板34传动连接；旋转驱动单元工作时，调节电机33开启驱动调节板34旋转，以将调节板34旋转调整到与桥面裂缝垂直的角度。
请参阅图4-图6所示，一个实施例中，双向平移驱动单元包括旋转电机45和双螺纹丝杆46，双螺纹丝杆46转动安装于调节板34的底面，双螺纹丝杆46的两端设置有方向相反的两组外螺纹，两个移动座42通过两组外螺纹分别螺纹传动安装于双螺纹丝杆46的两端，且两个移动座42的顶面均与调节板34的底面滑动连接；旋转电机45固定安装于调节板34的底面，且旋转电机45的输出端与双螺纹丝杆46的一端传动连接；
其中，双螺纹丝杆46两端的外螺纹螺距相同，双向平移驱动单元工作时，旋转电机45驱动双螺纹丝杆46旋转，而双螺纹丝杆46在旋转过程中通过两端的外螺纹驱动两个移动座42等速反向移动，进而带动两个换能器44等速反向移动，以调节增大两个换能器44与桥面裂缝之间的距离，便于换能器44在距离桥面裂缝不同位置对桥面裂缝进行检测；而当桥面裂缝检测好之后，通过旋转电机45驱动双螺纹丝杆46反向旋转，从而通过双螺纹丝杆46驱动两端的移动座42相向移动逐渐复位，并通过两个移动座42带动两个换能器44逐渐移动复位。
请参阅图4、图5所示，一个实施例中，升降驱动单元包括液压缸47、限位柱48以及升降板49，液压缸47固定安装于移动座42的底面，且液压缸47的两侧均固定安装有限位柱48，升降板49固定安装于液压缸47底部的伸缩杆上，升降板49的两侧均与限位柱48滑动插接连接；当升降驱动单元工作时，液压缸47伸长驱动升降板49下行，从而带动移动座42和换能器44下行，直至换能器44抵接于桥面进行裂缝检测，当检测完成后，再由液压缸47复位收缩带动升降板49、移动座42以及换能器44上行复位，而限位柱48在升降板49升降移动时对升降板49进行导向限位，使得升降板49的升降移动过程更加平稳。
请参阅图5所示，一个实施例中，限位柱48的底端固定安装有转动座410，转动座410的底端转动安装有连接轴411，连接轴411的下端固定安装有防护挡板412，防护挡板412的一端抵接防护于换能器44的底面；连接轴411的底端固定安装有挡板驱动齿轮413，支架板51的一侧固定安装有与挡板驱动齿轮413相切的挡板驱动齿条414；
其中，防护挡板412对换能器44底面进行遮挡防护，防止换能器44在移动的过程中被桥面溅起的杂物碰撞损坏，同时能防止灰尘等粘附于换能器44底面，使换能器底面保持清洁；而当换能器44移动经过支架板51位置时，挡板驱动齿条414和挡板驱动齿轮413向啮合，且挡板驱动齿轮413在挡板驱动齿条414的驱动下开始旋转，并带动防护挡板412的一端从换能器44的底面旋转移开，使得防护挡板412不再对换能器44底部进行遮挡，进而使换能器44后续能正常使用，且防护挡板412旋转经过清理刷54的刷毛位置，能对清理刷54的刷毛进行刮擦清理，从而去除刷毛上残留的杂物，以提高后续清理刷54对换能器44的清理效果。
请参阅图5-图7所示，一个实施例中，耦合剂涂抹单元包括涂抹头52、导管53以及耦合剂储瓶58，耦合剂储瓶58固定安装于支架板51的背面，涂抹头52出口向上固定安装于支架板51的底部，耦合剂储瓶58与涂抹头52之间通过导管53连通，且导管53上安装有液压泵59；当换能器44移动经过涂抹头52的上方时，开启液压泵59，通过液压泵59的液压力将耦合剂储瓶58内的耦合剂从涂抹头52顶面的出口内泵出，以将耦合剂涂抹到换能器44的底面。
请参阅图5所示，一个实施例中，涂抹头52的顶面开设有多个分散排布的耦合剂出口，通过设置多个耦合剂出口能使耦合剂泵出时分散式涂抹于换能器44的底面，从而使耦合剂在换能器44底面分布更加均匀，使得换能器44使用时与桥面贴合更加紧密。
请参阅图5-图7所示，一个实施例中，传动单元包括传动轴55、从动齿轮56以及平移齿条57，传动轴55转动安装于支架板51的背面，从动齿轮56固定安装于传动轴55的顶端，平移齿条57固定安装于移动座42的背面并与从动齿轮56相切；转动单元包括主动轮510、转轴512以及从动轮513，转轴512转动安装于支架板51的底部，转轴512的底端固定安装有清理刷54，转轴512的底端固定安装有从动轮513，主动轮510固定安装于传动轴55的底端，主动轮510与从动轮513之间通过传动带511传动连接；
当移动座42移动经过支架板51位置时，移动座42带动平移齿条57移动以使平移齿条57与从动齿轮56啮合，之后平移齿条57在移动过程中驱动从动齿轮56旋转，从而带动传动轴55和主动轮510旋转，主动轮510通过传动带511驱动从动轮513旋转，最后由从动轮513带动转轴512和清理刷54旋转，以通过旋转的清理刷54对移动经过的换能器44进行清扫。
使用方式：
首先将连接架2的一端固定连接于桥梁工程车200上，从而通过桥梁工程车200带动移动小车1在钢-混混合变截面连续箱梁桥100的桥面进行移动探测，当摄像头43拍摄检测到桥面裂缝时，工作人员通过桥梁工程车200带动移动小车1和摄像头43移动，直至摄像头43移动到桥面裂缝的正上方；
之后通过调节电机33驱动调节板34旋转，以将调节板34旋转调整到与桥面裂缝垂直的角度，进而使得两个换能器44对称分布于桥面裂缝的两侧，再通过旋转电机45驱动双螺纹丝杆46旋转，而双螺纹丝杆46在旋转过程中通过两端的外螺纹驱动两个移动座42等速反向移动，进而带动两个换能器44等速反向移动，以调节增大两个换能器44与桥面裂缝之间的距离；
当换能器44移动经过支架板51位置时，挡板驱动齿条414和挡板驱动齿轮413向啮合，且挡板驱动齿轮413在挡板驱动齿条414的驱动下开始旋转移开，使得防护挡板412不再对换能器44底部进行遮挡，进而使换能器44后续能正常使用，且防护挡板412旋转经过清理刷54的刷毛位置，能对清理刷54的刷毛进行刮擦清理，从而去除刷毛上的灰尘等杂物；
之后换能器44的底端移动经过清理刷54顶面，同时移动座42带动平移齿条57移动以使平移齿条57与从动齿轮56啮合，平移齿条57在移动过程中驱动从动齿轮56旋转，从而带动传动轴55和主动轮510旋转，主动轮510通过传动带511驱动从动轮513旋转，最后由从动轮513带动转轴512和清理刷54旋转，以通过旋转的清理刷54对换能器44的进行清扫，使换能器44底面保持清洁；
当换能器44移动经过涂抹头52的上方时，开启液压泵59，通过液压泵59的液压力将耦合剂储瓶58内的耦合剂从涂抹头52顶面的出口内泵出，以将耦合剂涂抹到换能器44的底面；
当换能器44移动一定距离到达相应检测位置时，通过液压缸47驱动换能器44下行，使得换能器44的底面通过耦合剂耦合紧贴于桥面，即可通过两个换能器44配合对桥梁进行超声波探测，以检测裂缝深度，当检测好之后，再通过液压缸47驱动换能器44上行复位，使换能器44底面与桥面分离，之后通过双向平移驱动单元驱动两个换能器44继续反向移动，调节增大换能器44与桥面裂缝之间的距离，然后再通过液压缸47驱动换能器44下行进行桥面裂缝检测，以此往复，通过两个换能器44配合对桥面裂缝进行3-4次检测，以提高对裂缝的检测精度；
当检测完成后，通过液压缸47驱动换能器44上行复位与桥面分离，之后通过双向平移驱动单元驱动两个移动座42相向移动进行复位，从而带动两个换能器44相向移动复位，当移动座42复位移动经过支架板51位置时，换能器44的底端移动经过清理刷54顶面，同时移动座42通过传动单元驱动转动单元和清理刷54再次旋转，以使清理刷54在换能器44经过对换能器44底面旋转清理，去除换能器44底面残留的耦合剂，防止耦合剂干结粘附在换能器44底面，保证换能器44后续正常使用；
最后挡板驱动齿轮413移动经过挡板驱动齿条414，且挡板驱动齿轮413在挡板驱动齿条414的啮合驱动下反向旋转复位，并带动防护挡板412旋转复位，使得防护挡板412的一端再次移动到换能器44底部对换能器进行遮挡防护。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的发明优选实施例只是用于帮助阐述发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用发明。
Claims (9)
1.一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：包括移动小车(1)、角度调节组件(3)、探测组件(4)以及耦合剂组件(5)，所述移动小车(1)顶部的一侧固定安装有连接架(2)，所述角度调节组件(3)包括旋转驱动单元和调节板(34)，所述调节板(34)通过所述旋转驱动单元转动安装于所述移动小车(1)上；
所述探测组件(4)包括双向平移驱动单元、升降驱动单元、探测仪主机(41)、摄像头(43)、两个移动座(42)以及两个换能器(44)，所述探测仪主机(41)固定安装于所述调节板(34)的顶面，所述摄像头(43)固定安装于所述调节板(34)的底面，两个所述移动座(42)通过所述双向平移驱动单元对称安装于所述摄像头(43)的两端，两个所述换能器(44)通过所述升降驱动单元分别升降式安装于两个所述移动座(42)的底部，且所述摄像头(43)与换能器(44)均通过连接线与所述探测仪主机(41)信号连接；
所述双向平移驱动单元驱动两个移动座(42)在摄像头(43)的两端等距平移，以使两个移动座(42)带动两个换能器(44)在摄像头(43)的两端等距平移，所述升降驱动单元驱动所述换能器(44)升降移动，以使所述换能器(44)的底端抵接于桥面；
所述耦合剂组件(5)包括支架板(51)、耦合剂涂抹单元、传动单元、转动单元以及清理刷(54)，所述支架板(51)固定安装于所述调节板(34)的底面，所述支架板(51)的一侧固定安装有耦合剂涂抹单元，所述支架板(51)的另一侧通过转动单元转动安装有位于耦合剂涂抹单元和移动座(42)之间的清理刷(54)，且所述转动单元通过所述传动单元与所述移动座(42)传动连接；
当所述移动座(42)移动经过支架板(51)位置时，所述换能器(44)的底端移动经过清理刷(54)顶面，同时所述移动座(42)通过所述传动单元驱动转动单元和清理刷(54)旋转，以使清理刷(54)在换能器(44)经过对换能器(44)底面旋转清理。
2.根据权利要求1所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述旋转驱动单元包括通槽(31)、支架(32)以及调节电机(33)，所述通槽(31)开设于所述移动小车(1)的车底板上，所述支架(32)固定安装于所述通槽(31)内，所述调节电机(33)固定安装于所述支架(32)的底端，且所述调节电机(33)的输出端与所述调节板(34)传动连接；
旋转驱动单元工作时调节电机(33)开启驱动调节板(34)旋转，以将调节板(34)旋转调整到与桥面裂缝垂直的角度，进而使得两个换能器(44)对称分布于桥面裂缝的两侧，再通过双向平移驱动单元驱动两个移动座(42)等速反向移动，从而带动两个换能器(44)等速反向移动，来调节换能器(44)与桥面裂缝之间的距离。
3.根据权利要求2所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述双向平移驱动单元包括旋转电机(45)和双螺纹丝杆(46)，所述双螺纹丝杆(46)转动安装于所述调节板(34)的底面，所述双螺纹丝杆(46)的两端设置有方向相反的两组外螺纹，两个所述移动座(42)通过两组外螺纹分别螺纹传动安装于所述双螺纹丝杆(46)的两端，且两个所述移动座(42)的顶面均与所述调节板(34)的底面滑动连接；
所述旋转电机(45)固定安装于所述调节板(34)的底面，且所述旋转电机(45)的输出端与所述双螺纹丝杆(46)的一端传动连接；
双螺纹丝杆(46)两端的外螺纹螺距相同，双向平移驱动单元工作时，旋转电机(45)驱动双螺纹丝杆(46)旋转，而双螺纹丝杆(46)在旋转过程中通过两端的外螺纹驱动两个移动座(42)等速反向移动；
进而带动两个换能器(44)等速反向移动，以调节增大两个换能器(44)与桥面裂缝之间的距离，便于换能器(44)在距离桥面裂缝不同位置对桥面裂缝进行检测。
4.根据权利要求3所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述升降驱动单元包括液压缸(47)、限位柱(48)以及升降板(49)，所述液压缸(47)固定安装于所述移动座(42)的底面，且所述液压缸(47)的两侧均固定安装有限位柱(48)，所述升降板(49)固定安装于所述液压缸(47)底部的伸缩杆上，所述升降板(49)的两侧均与所述限位柱(48)滑动插接连接。
5.根据权利要求4所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述限位柱(48)的底端固定安装有转动座(410)，所述转动座(410)的底端转动安装有连接轴(411)，所述连接轴(411)的下端固定安装有防护挡板(412)，所述防护挡板(412)的一端抵接防护于所述换能器(44)的底面；
所述连接轴(411)的底端固定安装有挡板驱动齿轮(413)，所述支架板(51)的一侧固定安装有与所述挡板驱动齿轮(413)相切的挡板驱动齿条(414)。
6.根据权利要求5所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述耦合剂涂抹单元包括涂抹头(52)、导管(53)以及耦合剂储瓶(58)，所述耦合剂储瓶(58)固定安装于所述支架板(51)的背面，所述涂抹头(52)出口向上固定安装于所述支架板(51)的底部，所述耦合剂储瓶(58)与所述涂抹头(52)之间通过所述导管(53)连通，且所述导管(53)上安装有液压泵(59)；
当换能器(44)移动经过涂抹头(52)的上方时，开启液压泵(59)，通过液压泵(59)的液压力将耦合剂储瓶(58)内的耦合剂从涂抹头(52)顶面的出口内泵出，以将耦合剂涂抹到换能器(44)的底面。
7.根据权利要求4所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述传动单元包括传动轴(55)、从动齿轮(56)以及平移齿条(57)，所述传动轴(55)转动安装于所述支架板(51)的背面，所述从动齿轮(56)固定安装于所述传动轴(55)的顶端，所述平移齿条(57)固定安装于所述移动座(42)的背面并与所述从动齿轮(56)相切。
8.根据权利要求7所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述转动单元包括主动轮(510)、转轴(512)以及从动轮(513)，所述转轴(512)转动安装于所述支架板(51)的底部，所述转轴(512)的底端固定安装有所述清理刷(54)，所述转轴(512)的底端固定安装有所述从动轮(513)，所述主动轮(510)固定安装于所述传动轴(55)的底端，所述主动轮(510)与所述从动轮(513)之间通过传动带(511)传动连接。
9.根据权利要求6所述的一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置，其特征在于：所述涂抹头(52)的顶面开设有多个分散排布的耦合剂出口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310488128.6A CN116479756A (zh) | 2023-05-04 | 2023-05-04 | 一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310488128.6A CN116479756A (zh) | 2023-05-04 | 2023-05-04 | 一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116479756A true CN116479756A (zh) | 2023-07-25 |
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ID=87224932
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310488128.6A Pending CN116479756A (zh) | 2023-05-04 | 2023-05-04 | 一种钢-混混合变截面连续箱梁桥桥面裂缝探测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117368102A (zh) * | 2023-08-28 | 2024-01-09 | 中国铁路广州局集团有限公司 | 一种用于桥梁工程的桥梁裂缝测量装置及其使用方法 |
| CN117686592A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-12 | 济南金曰公路工程有限公司 | 一种公路桥梁隧道裂缝深度多角度测量装置 |
-
2023
- 2023-05-04 CN CN202310488128.6A patent/CN116479756A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117368102A (zh) * | 2023-08-28 | 2024-01-09 | 中国铁路广州局集团有限公司 | 一种用于桥梁工程的桥梁裂缝测量装置及其使用方法 |
| CN117686592A (zh) * | 2024-01-30 | 2024-03-12 | 济南金曰公路工程有限公司 | 一种公路桥梁隧道裂缝深度多角度测量装置 |
| CN117686592B (zh) * | 2024-01-30 | 2024-05-28 | 济南金曰公路工程有限公司 | 一种公路桥梁隧道裂缝深度多角度测量装置 |
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