[发明专利]桥梁缆索的检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁缆索体系的检测，具体涉及桥梁缆索的检测系统。

背景技术

目前，缆索体系作为现代桥梁的新形式，在世界范围内得到了广泛的应用，我国及其他国家都已经建造了大量的斜拉桥及悬索桥。

拉索作为缆索体系桥梁的主要构件之一，造价占整座桥梁的三分之一左右，因此，其使用寿命尤为值得关注。降低拉索使用寿命的主要原因在于：斜拉桥、悬索桥建成后，拉索长期暴漏在空气之中，其表面的聚乙烯(PE)保护层将出现不同程度的硬化老化等破坏现象，内部钢丝束也因空气中的水分和其他酸性物质而受到腐蚀，严重者甚至出现断丝现象，危及桥梁的安全。国内外已发生过多起斜拉桥断缆事件，也发生过数起通车仅几年就因拉索发生严重腐蚀而导致斜拉桥全部换索的不幸事件，如委内瑞拉的Maracibo桥，英国的Wye桥，中国的广州海印桥等。

因此，对拉索进行定期的检测和维护是非常必要的。由于斜拉桥和悬索桥是最近几十年才兴起的新桥型，对拉索进行检测的措施还很不完善。目前主要是通过卷扬机拖动搭载钢丝检测设备和工作人员的小车，或利用液压升降台搭载工作人员和设备，采用人工方式进行检测，施工工期长、成本高、影响交通，而且工人工作环境极端恶劣，甚至会出现人员伤亡事故。为此，较好的方式是采用机器人技术对拉索进行定期的检测和维护。

中国实用新型专利CN2396936公开了一种电驱动缆索维护机器人爬升机构(专利号：99252056.8)，该方案在框架中沿缆索圆周方向均布三台移动小车，由夹紧机构压紧在缆索上，变频电机通过减速器驱动小车，可以用于大型斜拉桥缆索的涂装、清洗和检测等维护工作。但是，上述方案机器人结构笨重，外形较大，整机采用有线供电，电缆的长度必须大于机器人所爬升的大桥缆索的高度，高空作业时机器人负担很重，受风力影响大；另外该机器人没有设计相关的下降装置，但作业过程中出现意外情况时是采用连接在机器人上的钢丝绳，从上百米的高空用人力拖拽回收机器人，十分危险。

中国发明专利CN101357637公开了一种缆索检测机器人(专利号为200810142308.4)，由沿缆索圆周方向均布的两台小车通过联接件连接组成，在其中主动小车上设置有爬升装置，在另一从动小车上设置有夹紧装置，在联接件上设置有防偏装置，该方案采用弹簧夹紧斜拉索，需要采用弹簧支撑杆来安装机器人，操作不便，驱动轮和拉索表面的摩擦力不容易控制好，以磁性对接装置来作为机构工作失控后的处理办法不够科学，成本高。

中国实用新型专利CN201933407U公开了一种缆索检测机器人(专利号：201120005971.7)，包括一主动小车)和一从动小车，主动小车和从动小车之间通过连接机构相互连接，在从动小车上设置有四个张紧机构，在主动小车上设置有一爬升装置，该方案不能实现机器人偏位后的矫正，在实际操作过程中容易出现偏位卡死、打转等情况。

中国实用新型专利公开了一种斜拉桥缆索检测机器人(专利号：201120119383.6)，所述机器人由上体和下体两部分构成，所述上体包括上体板、穿过上体板并前后对称的一对上体螺杆、各固定于每个上体螺杆下部的弹簧和各固定于每根弹簧下端的一对左右平行的上体橡胶轮，所述下体包括下体板、固定于下体板的三相异步电动机、电动机变速箱和与电动机变速箱相连动并与上体橡胶轮上下对应的两对下体橡胶轮，所述上体板和下体板通过下体螺杆相固定。本缆索检测机器人结构简单新颖、安装方便，适于在各种缆索上稳定运行，适于斜拉桥缆索的检测和探伤。该方案中重量集中在拉索的垂直方向，因此结构不够合理，很容易产生一个前后的弯矩卡死在斜拉索上，而且很容易绕拉索打转和前后摇晃。

总而言之，现有的斜拉桥缆索检测机器人普遍存在结构复杂，运行不够稳定的缺陷，并且容易引发安全事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有的桥梁缆索的检测系统结构复杂，运行不稳定，容易引发安全事故的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种桥梁缆索的检测系统，包括爬行机器人和信号处理装置，所述爬行机器人包括爬行装置和设置在所述爬行装置的外壳上的损伤探测装置，所述损伤探测装置用于检测桥梁缆索缺陷，并实时将检测结果传送给所述信号处理装置，所述爬行装置还包括：

至少两个夹紧机构，沿所述桥梁缆索的轴向间隔布置，所述外壳上设有人字形支架，每个所述夹紧机构包括两个沿所述桥梁缆索的轴向间隔布置的电机，分别固定在所述人字形支架的两个侧边上且电机轴分别垂直相应的所述侧边并伸入所述外壳内，所述电机轴上固定设有圆柱形滚轮；