CN116929266A - 一种水利工程用裂缝变化定量监测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及裂缝监测技术领域,尤其涉及一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,包括安装座,所述安装座上方设有底座,所述底座下端设有与安装座相配合的行进机构,所述底座上设有相互配合的定位机构和偏转机构。本发明中,通过设有行进机构以及定位机构,通过行进机构将监测设备整体移动至待检测区域,再通过定位机构在该区域范围内任意移动,完成整个区域的检测,当检测到有宽度大于安全值的裂痕时,通过监测模块将裂痕的位置信息记录,便于工作人员后续的修补,当该区域检测完成后,通过行进机构将监测设备整体移动至下一待检测区域,大大提高了堤坝的检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及裂缝监测技术领域,尤其涉及一种水利工程用裂缝变化定量监测设备。
背景技术
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水,达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源,但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程,才能控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配,以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物,以实现其目标。
对于混凝土堤坝来说,随着时间的推移,会不断出现裂缝,而现有技术存在以下缺陷:堤坝在长时间的经受水流冲击后形成裂痕,需要对裂痕的宽度进行检测,以便当裂痕宽度大于安全值时进行修补,而现有的裂缝变化定量监测装置很难判别裂缝的开裂方向,对裂缝的修补带来一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于:为了解决上述问题,而提出的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,包括安装座,所述安装座上方设有底座,所述底座下端设有与安装座相配合的行进机构,所述底座上设有相互配合的定位机构和偏转机构;
所述定位机构包括对称设置在底座上端的两个驱动组件,所述驱动组件包括与底座上端面固定连接的固定座,所述固定座上设有液压杆,两个液压杆的输出端分别转动连接有连接杆一和连接杆二,所述连接杆一与连接杆二的活动端转动连接,所述连接杆一的中间部分转动连接有连接杆三,所述连接杆二的中间部分转动连接有连接杆四,所述连接杆三与连接杆四的活动端通过转轴转动连接,所述转轴的上端设有监测模块;
所述偏转机构包括与底座上端面转动连接的转筒,所述转筒外侧壁上固定连接有滑轨,所述滑轨内滑动连接有滑板,所述滑板远离滑轨一端与转轴转动连接,所述转筒的上方设有齿轮箱二,所述底座下端设有驱动电机二,所述驱动电机二的输出端贯穿底座和转筒延伸至齿轮箱二的内部并固定连接有锥齿轮三,所述齿轮箱二内侧壁转动连接有与锥齿轮三啮合的锥齿轮四,所述锥齿轮四上固定连接有同轴设置的套杆,所述转轴上转动连接有齿轮箱一,所述齿轮箱一内的转轴上固定连接有同轴设置的锥齿轮一,所述齿轮箱一内侧壁上转动连接有与锥齿轮一啮合的锥齿轮二,所述锥齿轮二上固定连接有同轴设置的滑杆,所述滑杆与套杆花键连接。
优选地,所述滑板上固定连接有支撑架一,所述支撑架一与滑杆转动连接,所述滑轨上固定连接有支撑架二,所述支撑架二与套杆转动连接。
优选地,所述连接杆一与连接杆二的长度相同,所述连接杆三与连接杆四的长度相同,所述连接杆三的长度为连接杆一长度的一半。
优选地,所述行进机构包括与安装座一侧固定连接的轨道,所述底座下端固定连接有支撑杆,所述支撑杆的下端与轨道滑动连接,所述底座下端固定连接有支撑座,所述支撑座上设有驱动电机一,所述驱动电机一的输出端固定连接有同轴设置的行进齿轮,所述安装座内部设有齿条,所述行进齿轮与齿条啮合连接。
优选地,所述底座上设有PLC控制器,所述PLC控制器分别与驱动电机一、两个液压杆、监测模块以及驱动电机二电性连接。
优选地,所述驱动电机一和驱动电机二均为伺服电机。
优选地,所述底座上设有定位模块,所述定位模块与PLC控制器电性连接。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本申请通过设有行进机构以及定位机构,通过行进机构将监测设备整体移动至待检测区域,再通过定位机构在该区域范围内任意移动,完成整个区域的检测,当检测到有宽度大于安全值的裂痕时,通过监测模块将裂痕的位置信息记录,便于工作人员后续的修补,当该区域检测完成后,通过行进机构将监测设备整体移动至下一待检测区域,大大提高了堤坝的检测效率。
2、本申请通过设有偏转机构,当定位机构检测到有宽度大于安全值的裂痕之后,通过偏转机构带动监测模块进行转动,通过监测模块与裂缝的开裂方向一致来判别裂缝的大致开裂方向,并同样将数据记录,进一步便于后续工作人员对裂缝的修补工作,使工作人员可以更有针对性的进行修补,从而提高检修的效率的效果。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例提供的监测设备整体结构示意图。
图2示出了根据本发明实施例提供的监测设备另一角度结构示意图。
图3示出了根据本发明实施例提供的定位机构以及偏转机构与底座位置关系示意图。
图4示出了根据本发明实施例提供的定位机构与偏转机构结构示意图。
图5示出了根据本发明实施例提供的定位机构结构示意图。
图6示出了根据本发明实施例提供的偏转机构结构示意图。
图7示出了根据本发明实施例提供的齿轮箱一与齿轮箱二内部结构剖视图。
图例说明:
1、安装座;2、轨道;3、底座;4、支撑杆;5、支撑座;6、驱动电机一;7、行进齿轮;8、固定座;9、液压杆;10、连接杆一;11、连接杆二;12、连接杆三;13、连接杆四;14、转轴;15、齿轮箱一;16、锥齿轮一;17、监测模块;18、滑杆;19、锥齿轮二;20、转筒;21、滑轨;22、滑板;23、支撑架一;24、驱动电机二;25、齿轮箱二;26、锥齿轮三;27、锥齿轮四;28、套杆;29、支撑架二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本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本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7,本发明提供一种技术方案:
一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,包括安装座1,安装座1上方设有底座3,底座3下端设有与安装座1相配合的行进机构,底座3上设有相互配合的定位机构和偏转机构;定位机构包括对称设置在底座3上端的两个驱动组件,驱动组件包括与底座3上端面固定连接的固定座8,固定座8上设有液压杆9,两个液压杆9的输出端分别转动连接有连接杆一10和连接杆二11,连接杆一10与连接杆二11的活动端转动连接,连接杆一10的中间部分转动连接有连接杆三12,连接杆二11的中间部分转动连接有连接杆四13,连接杆三12与连接杆四13的活动端通过转轴14转动连接,转轴14的上端设有监测模块17;偏转机构包括与底座3上端面转动连接的转筒20,转筒20外侧壁上固定连接有滑轨21,滑轨21内滑动连接有滑板22,滑板22远离滑轨21一端与转轴14转动连接,转筒20的上方设有齿轮箱二25,底座3下端设有驱动电机二24,驱动电机二24的输出端贯穿底座3和转筒20延伸至齿轮箱二25的内部并固定连接有锥齿轮三26,齿轮箱二25内侧壁转动连接有与锥齿轮三26啮合的锥齿轮四27,锥齿轮四27上固定连接有同轴设置的套杆28,转轴14上转动连接有齿轮箱一15,齿轮箱一15内的转轴14上固定连接有同轴设置的锥齿轮一16,齿轮箱一15内侧壁上转动连接有与锥齿轮一16啮合的锥齿轮二19,锥齿轮二19上固定连接有同轴设置的滑杆18,滑杆18与套杆28花键连接。通过定位机构带动监测模块17移动进行检测,当检测到有宽度大于安全值的裂痕时,通过监测模块17将裂痕的位置信息记录,再通过偏转机构带动监测模块17进行转动,通过监测模块17与裂缝的开裂方向一致来判别裂缝的大致开裂方向,并同样将数据记录,进一步便于后续工作人员对裂缝的修补工作,使工作人员可以更有针对性的进行修补,从而提高检修的效率的效果。
具体的,如图3、图4、图5和图6所示,滑板22上固定连接有支撑架一23,支撑架一23与滑杆18转动连接,滑轨21上固定连接有支撑架二29,支撑架二29与套杆28转动连接。连接杆一10与连接杆二11的长度相同,连接杆三12与连接杆四13的长度相同,连接杆三12的长度为连接杆一10长度的一半。设置有支撑架一23和支撑架二29,使得滑杆18和套杆28的相对滑动稳定性更高,同时连接杆一10、连接杆二11、连接杆三12和连接杆四13之间形成一个闭环,该闭环区域为平行四边形,通过两个液压杆9的伸缩,使得转轴14以及监测模块17在一定范围内的区域内可以到达任意位置,进而实现裂缝的精确定位。
具体的,如图1和图2所示,行进机构包括与安装座1一侧固定连接的轨道2,底座3下端固定连接有支撑杆4,支撑杆4的下端与轨道2滑动连接,底座3下端固定连接有支撑座5,支撑座5上设有驱动电机一6,驱动电机一6的输出端固定连接有同轴设置的行进齿轮7,安装座1内部设有齿条,行进齿轮7与齿条啮合连接。底座3上设有PLC控制器,PLC控制器分别与驱动电机一6、两个液压杆9、监测模块17以及驱动电机二24电性连接。驱动电机一6和驱动电机二24均为伺服电机。底座3上设有定位模块,定位模块与PLC控制器电性连接。通过行进机构将监测设备整体移动至待检测区域,同时通过定位模块定位大致的位置区域,再由定位机构实现精确的定位,便于后续修补人员的查找。
综上所述,本实施例所提供的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,在使用时,通过将安装座1和轨道2沿堤坝的延伸方向安装,当需要对堤坝进行检修时,通过PLC控制器控制驱动电机一6启动,带动行进齿轮7转动,从而带动底座3移动至待检测区域,同时支撑杆4在轨道2内滑动,再通过PLC控制器控制两个液压杆9相互配合,从而通过转轴14带动监测模块17在一定区域内能够移动至任意位置,在监测模块17移动的过程中,随着监测模块17位置的改变,滑板22与滑轨21之间发生相对滑动,同时滑杆18与套杆28之间发生相对滑动,当监测模块17在移动过程中检测到裂缝时,通过PLC控制器控制控制液压杆9停止工作,并启动驱动电机二24,带动锥齿轮三26转动,锥齿轮三26转动带动锥齿轮四27转动,锥齿轮四27转动通过套杆28以及滑杆18的传动带动锥齿轮二19转动,锥齿轮二19转动带动锥齿轮一16以及转轴14转动,从而带动监测模块17转动,监测模块17在转动的过程中通过与裂缝的开裂方向一致来判别裂缝的开裂方向,便于后续的修补工作,当该区域的堤坝检测完成后,通过行进机构带动监测设备整体移动,直到移动至下一待检测区域,如此循环,即可快速完成整个堤坝的检测工作。
实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,包括安装座(1),其特征在于,所述安装座(1)上方设有底座(3),所述底座(3)下端设有与安装座(1)相配合的行进机构,所述底座(3)上设有相互配合的定位机构和偏转机构;
所述定位机构包括对称设置在底座(3)上端的两个驱动组件,所述驱动组件包括与底座(3)上端面固定连接的固定座(8),所述固定座(8)上设有液压杆(9),两个液压杆(9)的输出端分别转动连接有连接杆一(10)和连接杆二(11),所述连接杆一(10)与连接杆二(11)的活动端转动连接,所述连接杆一(10)的中间部分转动连接有连接杆三(12),所述连接杆二(11)的中间部分转动连接有连接杆四(13),所述连接杆三(12)与连接杆四(13)的活动端通过转轴(14)转动连接,所述转轴(14)的上端设有监测模块(17);
所述偏转机构包括与底座(3)上端面转动连接的转筒(20),所述转筒(20)外侧壁上固定连接有滑轨(21),所述滑轨(21)内滑动连接有滑板(22),所述滑板(22)远离滑轨(21)一端与转轴(14)转动连接,所述转筒(20)的上方设有齿轮箱二(25),所述底座(3)下端设有驱动电机二(24),所述驱动电机二(24)的输出端贯穿底座(3)和转筒(20)延伸至齿轮箱二(25)的内部并固定连接有锥齿轮三(26),所述齿轮箱二(25)内侧壁转动连接有与锥齿轮三(26)啮合的锥齿轮四(27),所述锥齿轮四(27)上固定连接有同轴设置的套杆(28),所述转轴(14)上转动连接有齿轮箱一(15),所述齿轮箱一(15)内的转轴(14)上固定连接有同轴设置的锥齿轮一(16),所述齿轮箱一(15)内侧壁上转动连接有与锥齿轮一(16)啮合的锥齿轮二(19),所述锥齿轮二(19)上固定连接有同轴设置的滑杆(18),所述滑杆(18)与套杆(28)花键连接。
2.根据权利要求1所述的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,其特征在于,所述滑板(22)上固定连接有支撑架一(23),所述支撑架一(23)与滑杆(18)转动连接,所述滑轨(21)上固定连接有支撑架二(29),所述支撑架二(29)与套杆(28)转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,其特征在于,所述连接杆一(10)与连接杆二(11)的长度相同,所述连接杆三(12)与连接杆四(13)的长度相同,所述连接杆三(12)的长度为连接杆一(10)长度的一半。
4.根据权利要求1所述的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,其特征在于,所述行进机构包括与安装座(1)一侧固定连接的轨道(2),所述底座(3)下端固定连接有支撑杆(4),所述支撑杆(4)的下端与轨道(2)滑动连接,所述底座(3)下端固定连接有支撑座(5),所述支撑座(5)上设有驱动电机一(6),所述驱动电机一(6)的输出端固定连接有同轴设置的行进齿轮(7),所述安装座(1)内部设有齿条,所述行进齿轮(7)与齿条啮合连接。
5.根据权利要求4所述的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,其特征在于,所述底座(3)上设有PLC控制器,所述PLC控制器分别与驱动电机一(6)、两个液压杆(9)、监测模块(17)以及驱动电机二(24)电性连接。
6.根据权利要求4所述的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,其特征在于,所述驱动电机一(6)和驱动电机二(24)均为伺服电机。
7.根据权利要求5所述的一种水利工程用裂缝变化定量监测设备,其特征在于,所述底座(3)上设有定位模块,所述定位模块与PLC控制器电性连接。
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陈亮: "大坝表面异常巡检装置设计及裂缝检测算法研究", 《中国优秀硕士学位论文库》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CN116929266B (zh) | 2023-11-17 |
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