自由定位智能化梁底检查维护车的制作方法

本实用新型涉及一种桥梁检查车，具体涉及一种自由定位智能化梁底检查维护车。

背景技术：

桥梁建设是国家的重要基础建设之一，桥梁工程是关系社会和经济协调发展的生命线工程。随着桥梁服役时间的增加，由于环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素对桥梁设施的长期影响，桥梁结构将不可避免地产生自然老化、损伤积累等各种各样的疲劳和损伤，为保证桥梁的正常使用需及时有效地对桥梁进行检测和维护。

传统的梁底检查车一般根据桥梁的结构形式设计成横向一道梁结构，其缺点是：对于多跨连续桥梁，其无法跨越桥塔、墩，只能每跨设置至少一台检查车，才能实现桥梁全长范围内的检测养护，不仅操作繁琐，而且经济性也不高。

为此，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种自由定位智能化梁底检查维护车。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自由定位智能化梁底检查维护车，该梁底检查维护车不仅设计安全可靠、操作简便、可实现多跨度连续桥梁的检测维护，还有效地解决了传统桥梁检测设备适应性差、自由度小、效率低、费用高等缺点。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种自由定位智能化梁底检查维护车包含导轨、走行机构、转盘、桁架、伸缩臂结构及电气控制系统，所述导轨有两根且沿纵桥向平行安装在桥梁底部，所述走行机构有四个且两两对称悬挂于两根导轨上，并分设在转盘上部的两端，所述转盘有一个且设置在四个走行机构和桁架之间，且桁架设置在转盘的底部，并在转盘的旋转下可与导轨呈相对90°角水平转动，所述伸缩臂结构有两个且布置在桁架的两端，所述电气控制系统设置在桁架中部，且分别与所述走行机构、转盘及伸缩臂结构电连接和通过液压油管路连通；所述电气控制系统通过控制走行机构在导轨上走行、转盘的旋转及伸缩臂结构的折叠伸缩运动，来控制维护车实现全面检测桥梁的受损状态及通过桥墩的作用。

上述技术方案中，每个所述走行机构均包括四个钢轮、一个电机、两个液压制动器、两个导向轮装置及一个支撑座；

每个所述走行机构所对应的四个钢轮两两对称固定分设在与之相对应的支撑座上部的两侧，并悬挂于与之相对应的一根导轨上；

每个所述走行机构所对应的电机设置在与之相对应的支撑座中部一侧，并分别通过一个电机传动齿轮同与之相对应的两个钢轮上设有的钢轮传动齿轮相啮合传动；

每个所述走行机构所对应的两个液压制动器对称分设在与之相对应的支撑座中部一端的两侧，并同与之相对应的一根导轨的两侧相制动夹紧配合；

每个所述走行机构所对应的两个导向轮装置对称分设在与之相对应的支撑座中部另一端的两侧，并同与之相对应的一根导轨的两侧相导向滚动配合；

每个所述走行机构所对应的支撑座下部均固定在所述转盘上；

每个所述走行机构的电机及液压制动器均还与电气控制系统中的plc可编程控制器柜电连接；

每个所述液压制动器均还与电气控制系统中的液压油泵通过液压油管连通。

上述技术方案中，在每个所述钢轮外部均包覆有一层聚氨酯层。

上述技术方案中，所述转盘包含有一个上转盘、一个下转盘、一个锥形滚珠组件及两个转动油缸；

所述上转盘通过其两端设有的两个连接座ⅰ对应与四个走行机构的底部通过螺栓连接固定；

所述下转盘悬挂在上转盘下部，并通过其底部设有的两个连接座ⅱ对应与桁架的顶部通过螺栓连接固定；

所述锥形滚珠组件呈环形镶嵌在上转盘和下转盘之间，且其包含有一个环形滑道、若干个锥形滚珠及若干个滚珠座，所述环形滑道镶嵌在下转盘的上部，所述的若干个滚珠座呈环形镶嵌在上转盘的下部，每个所述滚珠座内均设置有一个锥形滚珠，每个锥形滚珠均与所述环形滑道及与之相对应的滚珠座滚动接触；

两个所述转动油缸均设置在上转盘与下转盘之间，且一端均与上转盘上设有的上横联通过销轴连接，另一端均与下转盘上设有的下横联通过销轴连接；

两个转动油缸均还与电气控制系统内设有的液压油泵通过液压油管道连通；

工作时，所述上转盘固定不动，所述下转盘在两个转动油缸的伸缩运动下带动桁架与上转盘在水平方向上可呈相对90°角来回旋转。

上述技术方案中，所述桁架包含一个桁架段ⅰ及两个桁架段ⅱ，两个所述桁架段ⅱ对称分设在所述桁架段ⅰ的两端，并分别通过螺栓与所述桁架段ⅰ连接固定；

所述桁架段ⅰ顶部与下转盘底部设有的两个连接座ⅱ通过螺栓连接固定；

在每个所述桁架段ⅱ远离桁架段ⅰ的一端均还连接固定有一个铰轴座，每个所述桁架段ⅱ均通过铰轴座同与之相对应的伸缩臂结构铰轴连接；

在所述桁架段ⅰ及桁架段ⅱ的底部均铺设有便于人员通行、检查和维护的花纹钢板。

上述技术方案中，所述桁架段ⅰ及桁架段ⅱ均采用型钢焊接而成。

上述技术方案中，每个所述伸缩臂结构均包含有一个大臂、一个伸缩臂ⅰ、一个伸缩臂ⅱ及一个吊篮；

每个所述大臂两端分别同与之相对应的桁架段ⅱ和伸缩臂ⅰ通过铰轴连接；

每个所述伸缩臂ⅱ一端嵌套于与之相对应的伸缩臂ⅰ内，另一端与之相对应的吊篮通过铰轴连接。

上述技术方案中，每个所述伸缩臂结构均还包含有一个伸缩油缸ⅰ、一个伸缩油缸ⅱ及一个伸缩油缸ⅲ；

每个所述伸缩油缸ⅰ一端均通过一个第一油缸座同与之相对应的桁架段ⅱ铰接，每个所述伸缩油缸ⅰ另一端均通过一个第二油缸座同与之相对应的大臂靠近桁架的一端铰接；

每个所述伸缩油缸ⅱ一端均通过一个第三油缸座同与相对应的大臂远离桁架的一端铰接，每个所述伸缩油缸ⅱ另一端均分别通过一个连杆同与之相对应的大臂远离桁架的一端和伸缩臂ⅰ靠近大臂的一端铰接；

每个所述伸缩油缸ⅲ一端均通过一个第四油缸座同与之相对应的伸缩臂ⅱ靠近吊篮的一端铰接，每个所述伸缩油缸ⅲ另一端均通过一个第五油缸座同与之相对应的吊篮铰接；

每个所述伸缩油缸ⅰ、伸缩油缸ⅱ及伸缩油缸ⅲ均还分别通过液压油管与电气控制系统中的液压油泵连通。

上述技术方案中，在每个所述吊篮上均还集成有智能检测机器人，每个所述智能检测机器人均与电气控制系统中的plc可编程控制器柜电连接；所述智能检测机器人可实现快速检测出桥梁的受损部位，并给出诊断结果，大大减少了人为因素的影响，使得检测结果更加准确。

上述技术方案中，所述电气控制系统还包含有液压油泵、液压油箱、发电机组及若干个液压电磁阀，所述发电机组与plc可编程控制器柜电连接，所述plc可编程控制器柜分别与液压油泵、每个液压电磁阀及每个智能检测机器人电连接，所述液压油泵分别与四个走行机构的液压制动器及两个伸缩臂结构的伸缩油缸ⅰ、伸缩油缸ⅱ、伸缩油缸ⅲ通过若干条液压油管连通，在所述液压油泵与每个走行机构的液压制动器及每个伸缩臂结构的伸缩油缸ⅰ、伸缩油缸ⅱ、伸缩油缸ⅲ分别连通的液压油管上均设置有一个所述的液压电磁阀。

与现有技术相比，本实用新型提供的自由定位智能化梁底检查维护车具有如下优点和有益效果：

1、通过转盘的旋转运动及走行机构的行走运动，可实现梁底检查维护车自动过桥墩的目的；

2、在同等条件下，与传统需要多台检查维护车相比，一台自由定位智能化桥检养护车就能完成整座同类型桥梁的检测维护的需要，其更加经济、先进，且作业效率高；

3、不仅能够实现梁底的连续检查维护，还能通过伸缩臂结构的旋转及伸缩动作来带动吊篮输送到达指定位置，操作灵活，自由度高，可实现对桥梁两侧及底部的检测，从而达到全面检查维护的目的；

4、采用智能检测机器人，来对桥梁进行全天候快速检测与维护操作，可使得桥梁检查维护操作更加智能化，大大提高了工作效率；

5、结构设计安全可靠、操作简便、可实现多跨度连续桥梁的检测维护，有效地解决了传统桥梁检测设备适应性差、自由度小、效率低、费用高等问题。

附图说明

图1为本实用新型中自由定位智能化梁底检查维护车的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中走行机构的左视图；

图4为图3中a-a截面示意图；

图5为图2中转盘的俯视图；

图6为图5中b-b截面示意图；

图7为图6中的x节点处放大图；

图8为图7中锥形滚珠组件的截面放大图；

图9为图1中桁架的前视图；

图10为图1中桁架与伸缩臂结构的连接示意图；

图11为本实用新型中自由定位智能化梁底检查维护车处于工作状态的示意图；

图12为本实用新型中自由定位智能化梁底检查维护车处于走行状态的示意图；

图13为图11中的y节点处放大图；

图14为图12中转盘的俯视图；

附图标记说明：

1、导轨；

2、走行机构；2.1、钢轮；2.1a、钢轮传动齿轮；2.2、电机；2.3、液压制动器；2.4、导向轮装置；2.5、支撑座；2.6、电机传动齿轮；

3、转盘；3.1、上转盘；3.1a、上横联；3.1b、连接座ⅰ；3.2、下转盘；3.2a、下横联；3.2b、连接座ⅱ；3.3、锥形滚珠组件；3.3a、环形滑道；3.3b、锥形滚珠；3.3c、滚珠座；3.4、转动油缸；

4、桁架；4.1、桁架段ⅰ；4.2、桁架ⅱ；4.3铰轴座；

5、伸缩臂结构；5.1、大臂；5.2、伸缩臂ⅰ；5.3、伸缩臂ⅱ；5.4、吊篮；5.5、伸缩油缸ⅰ；5.5a、第一油缸座；5.5b、第二油缸座；5.6、伸缩油缸ⅱ；5.6a、第三油缸座；5.7、伸缩油缸ⅲ；5.7a、第四油缸座；5.7b、第五油缸座；5.8、连杆；

100、桥梁；

200、桥墩；

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示，本实用新型提供的一种自由定位智能化梁底检查维护车，包含导轨1、走行机构2、转盘3、桁架4、伸缩臂结构5及电气控制系统(图中未示出)；如图1和图2所示，导轨1有两根且沿纵桥向平行安装在桥梁100底部，如图2所示，走行机构2有四个且两两对称悬挂于两根导轨1上，并分设在转盘3上部的两端，(即每根导轨1上对应悬挂有两个并分设在在转盘3的两端)，转盘3有一个且设置在四个走行机构2和桁架4之间，其中，桁架4设置在转盘3的底部，桁架4在转盘3旋转下，可实现与导轨1呈相对90°角水平转动，转盘3及桁架4在走行机构2的驱动下，可沿着导轨1行走，实现过桥墩200的目的，伸缩臂结构5有两个且布置在桁架4的两端；电气控制系统设置在桁架4中部，且分别与走行机构2、转盘3及伸缩臂结构5电连接和通过液压油管路连通；电气控制系统通过控制走行机构2在导轨1上走行、转盘3的旋转及伸缩臂结构5的折叠伸缩运动，来控制维护车实现全面检测桥梁的受损状态及通过桥墩的作用。

如图3和图4所示，每个走行机构2均包括四个钢轮2.1、一个电机2.2、两个液压制动器2.3、两个导向轮装置2.4及一个支撑座2.5；

每个走行机构2所对应的四个钢轮2.1两两对称固定分设在与之相对应的支撑座2.5上部的两侧(即每侧设置有两个钢轮2.1)，并悬挂于与之相对应的一根导轨1上；

每个走行机构2所对应的电机2.2设置在与之相对应的支撑座2.5中部一侧，并分别通过一个电机传动齿轮2.6同与之相对应的两个钢轮2.1上设有的钢轮传动齿轮2.1a相啮合传动；

每个走行机构2所对应的两个液压制动器2.3对称分设在与之相对应的支撑座2.5中部一端的两侧，并同与之相对应的一根导轨1的两侧相制动夹紧配合；

每个走行机构2所对应的两个导向轮装置2.4对称分设在与之相对应的支撑座2.5中部另一端的两侧，并同与之相对应的一根导轨1的两侧相导向滚动配合；

每个走行机构2所对应的支撑座2.5下部均固定在转盘3上；

每个走行机构2的电机2.1及液压制动器2.2均还与电气控制系统中的plc可编程控制器柜(图中未示出)电连接；

每个液压制动器2.2均还与电气控制系统中的液压油泵通过液压油管连通。

其中的液压制动器2.3，用于在走行机构2的电机2.2断电后，自动夹紧导轨1进而实现对走行机构2的液压制动。

其中的导向轮装置2.4，用于限制走行机构2的行走方向，以防止梁底检查维护车走偏。

为了增强梁底检查维护车的爬坡能力，并减小对导轨1防护层的损伤，在每个钢轮2.1外部均包覆有一层聚氨酯层。

如图5至图8所示，转盘3包含有一个上转盘3.1、一个下转盘3.2、一个锥形滚珠组件3.3及两个转动油缸3.4；其中：

上转盘3.1通过其两端设有的两个连接座ⅰ3.1b对应与四个走行机构2的底部通过螺栓连接固定；

下转盘3.2悬挂在上转盘3.1下部，并通过其底部设有的两个连接座ⅱ3.2b对应与桁架4的顶部通过螺栓连接固定；

如图7所示，锥形滚珠组件3.3呈环形镶嵌在上转盘3.1和下转盘3.2之间；如图8所示，在本实用新型中锥形滚珠组件3.3包含有一个环形滑道3.3a、若干个锥形滚珠3.3b及若干个滚珠座3.3c，环形滑道3.3a镶嵌在下转盘3.2的上部，若干个滚珠座3.3c呈环形镶嵌在上转盘3.1的下部，每个滚珠座3.3c内均设置有一个锥形滚珠3.3b，每个锥形滚珠3.3b均与环形滑道3.3a及与之相对应的滚珠座3.3c滚动接触；

如图6所示，两个转动油缸3.4均设置在上转盘3.1与下转盘3.2之间，且一端均与上转盘3.1上设有的上横联3.1a通过销轴连接，另一端均与下转盘3.2上设有的下横联3.2a通过销轴连接；

两个转动油缸3.4均还与电气控制系统6内设有的液压油泵通过液压油管道连通；

工作时，上转盘3.1固定不动，下转盘3.2在两个转动油缸3.4的伸缩运动下带动桁架4与上转盘3.1在水平方向上可呈相对90°角来回旋转。

如图9所示，桁架4包含一个桁架段ⅰ4.1及两个桁架段ⅱ4.2，两个桁架段ⅱ4.2对称分设在桁架段ⅰ4.1的两端，并分别通过螺栓与桁架段ⅰ4.1连接固定；其中，每个桁架段ⅱ4.2可以根据实际工程的需要进行长度的变换。

桁架段ⅰ4.1顶部与下转盘3.2底部设有的两个连接座ⅱ3.2b通过螺栓连接固定；

在每个桁架段ⅱ4.2远离桁架段ⅰ4.1的一端均还连接固定有一个铰轴座4.3，每个桁架段ⅱ4.2均通过铰轴座4.3同与之相对应的伸缩臂结构5铰轴连接；

在桁架段ⅰ4.1及桁架段ⅱ4.2的底部均铺设有花纹钢板，不仅便于人员通行、检查和维护，同时提高了桁架4的整体稳定性。

桁架4的桁架段ⅰ4.1及桁架段ⅱ4.2均采用型钢焊接而成，其作用是：用于承受自重、作业人员和维护检查器具物品等载荷。

如图10所示，每个伸缩臂结构5均包含有一个大臂5.1、一个伸缩臂ⅰ5.2、一个伸缩臂ⅱ5.3及一个吊篮5.4；

每个大臂5.1两端分别同与之相对应的桁架段ⅱ4.2和伸缩臂ⅰ5.2通过铰轴连接；

每个伸缩臂ⅱ5.3一端嵌套于与之相对应的伸缩臂ⅰ5.2内，另一端与之相对应的吊篮5.4通过铰轴连接；

其中，大臂5.1与伸缩臂ⅰ5.2可在一定范围内做旋转运动，伸缩臂ⅱ5.3与吊篮5.4可在一定范围内做旋转运动，吊篮5.4上可载作业人员和智能检测机器人，吊篮5.4在伸缩臂结构5的旋转及伸缩动作下可到达指定的检测桥梁检测位置。

如图11所示，每个伸缩臂结构5均还包含有一个伸缩油缸ⅰ5.5、一个伸缩油缸ⅱ5.6及一个伸缩油缸ⅲ5.7；

每个伸缩油缸ⅰ5.5一端均通过一个第一油缸座5.5a同与之相对应的桁架段ⅱ4.2铰接，每个伸缩油缸ⅰ5.5另一端均通过一个第二油缸座5.5b同与之相对应的大臂5.1靠近桁架4的一端铰接；

每个伸缩油缸ⅱ5.6一端均通过一个第三油缸座5.6a同与相对应的大臂5.1远离桁架4的一端铰接，每个伸缩油缸ⅱ5.6另一端均分别通过一个连杆5.8同与之相对应的大臂5.1远离桁架4的一端和伸缩臂ⅰ5.2靠近大臂5.1的一端铰接；

如图13所示，每个伸缩油缸ⅲ5.7一端均通过一个第四油缸座5.7a同与之相对应的伸缩臂ⅱ5.3靠近吊篮5.4的一端铰接，每个伸缩油缸ⅲ5.7另一端均通过一个第五油缸座5.7b同与之相对应的吊篮5.4铰接；

每个伸缩油缸ⅰ、伸缩油缸ⅱ及伸缩油缸ⅲ均还分别通过液压油管与电气控制系统中的液压油泵连通。

在每个吊篮5.4上均还集成有智能检测机器人(图中未示出)，每个智能检测机器人均与电气控制系统中的plc可编程控制器柜电连接；智能检测机器人的作用是：快速检测出桥梁的受损部位，并给出诊断结果，大大减少了人为因素的影响，使得检测结果更加准确。

在本实用新型自由定位智能化梁底检查维护车的电气控制系统中，还包含有液压油泵、液压油箱、发电机组及若干个液压电磁阀，发电机组与plc可编程控制器柜电连接，plc可编程控制器柜分别与液压油泵、每个液压电磁阀及每个智能检测机器人电连接，液压油泵分别与四个走行机构2的液压制动器2.2及两个伸缩臂结构5的伸缩油缸ⅰ5.5、伸缩油缸ⅱ5.6、伸缩油缸ⅲ5.7通过若干条液压油管连通，在液压油泵与每个走行机构2的液压制动器2.2及每个伸缩臂结构5.4的伸缩油缸ⅰ5.5、伸缩油缸ⅱ5.6、伸缩油缸ⅲ5.7分别连通的液压油管上均设置有一个液压电磁阀；

其中，plc可编程控制器柜主要是通过控制液压电磁阀的通断，来给走行机构2的液压制动器2.2、伸缩臂结构5的伸缩油缸ⅰ5.5、伸缩油缸ⅱ5.6、伸缩油缸ⅲ5.7以及转盘3的转动油缸3.4提供液压油动力，来分别驱动走行机构2在导轨1上行进、驱动伸缩臂结构5带动吊篮5.4到指定的桥梁检测位置以及驱动转盘3转动带动桁架4相对桥梁100底部呈90°角转动实现过桥墩200的目的和控制吊篮5.4上的智能检测机器人完成相应的桥梁检修工作。

本实用新型提供的自由定位智能化梁底检查维护车的施工过程如下：

(1)将导轨1固定在桥梁100底部，然后将每个走行机构2的上端均通过其钢轮2.1悬挂于对应的导轨1上，下端均通过其支撑座2.5与转盘3的上转盘3.1通过螺栓连接，接着将转盘3的下转盘3.2与桁架4的桁架段ⅰ4.1上部通过螺栓连接，最后将每个伸缩臂结构5一端通过其大臂5.1与相应的桁架段ⅱ4.2铰接，另一端通过其伸缩臂ⅱ5.3与相应的吊篮5.4连接；

(2)当需要进行桥梁检测时，先通过与下转盘3.2相连的转动油缸3.4的伸缩运动，带动桁架4旋转到与导轨1垂直的位置，如图5所示，然后通过伸缩臂结构5的大臂5.1、伸缩臂ⅰ5.2的旋转运动及伸缩臂ⅱ5.3的伸缩运动，将吊篮5.4输送到指定位置，如图11所示，最后通过吊篮5.4上的智能检测机器人来对桥梁100底面及侧面进行检测与维护，进而实现对桥梁的全面检测目的；

(3)当需要通过桥梁桥墩时，先通过与下转盘3.2相连的转动油缸3.4的伸缩运动，带动桁架4旋转到与导轨1水平的位置，如图14所示，通过伸缩臂结构5的伸缩油缸ⅰ5.5、伸缩油缸ⅱ5.6及伸缩油缸ⅲ5.7分别将大臂5.1、伸缩臂ⅰ5.2及吊篮5.4缩回至水平位置，伸缩臂ⅱ5.3处于缩回位置，如图12所示，然后通过电机2.2驱动走行机构2在导轨1上行走，以此达到通过桥墩200的目的。

最后说明，以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。