[发明专利]一种桥梁索缆检测车

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁检测车领域，尤其涉及一种用于对高空斜拉桥的悬索进行检测的桥梁索缆检测车。

背景技术

斜拉桥是大跨度桥梁的主要样式，因其具有观赏性好、承载能力强、跨越能力大、抗风稳定性高等优点在世界范围内得到了广泛的应用。目前我国对斜拉桥的索缆的检测和维护主要有以下几种：

斜拉桥的索缆的检测和维护通过人工进行，即在斜拉桥的塔顶设置滑轮，通过卷扬机拉动钢丝绳从而提升载人及设备的吊篮。这种方法效率低下，安全性差，成本高。2002年8月12日，海印桥维修斜拉索时用来向上运送荧光漆的工具钢索断裂，击中一辆正在行驶的油罐车。

针对钢索提升吊篮的人工模式的成本高、安全性差等无法克服的缺点，国内有多家大学及研究机构进行了线缆检测车的研究开发，从已发表的文献来看，相关研究成果并未进入到商品化阶段投入实际使用中，例如：

专利CN 101538830A公开了一种桥梁索缆健康检测机器人，其结构如下：它包括桥梁索缆、从动小车、弹簧、连接板、连接杆、主动小车、齿形带轮、电机和减速器、导向杆。主动小车和从动小车车轮相对并通过连接装置连接，两车车轮夹紧桥梁索缆；主动小车通过导向装置牵引从动小车移动；控制装置设置在主动小车上。此方案中，主动小车的两个轮为驱动轮。同时，这两个驱动轮作为悬挂系统的一部分，连同从动小车、弹簧、连接板、连接杆、导向杆等组件一起组成悬挂系统，即驱动与悬挂组件联合。为实现该方案，必须通过弹簧、连接板、连接杆、导向杆将车架锁死在索缆上，以使得悬挂系统与索缆接触从而支撑车架。由于驱动与悬挂组件联合的机械结构，使得悬挂系统为了支撑车架而紧固在索缆上，当该机器人运动时，所需的动力除了必须抵消正常摩擦力及重力等影响的同时，还需要浪费消耗在悬挂系统与索缆的紧固力(即静摩擦力)上。而且，此方案中，悬挂系统为了支撑车架而紧固在索缆上。在电机未工作的情况下，小车有向下运动的趋势，悬挂系统的紧固力(静摩擦力)转化成沿索缆向上的阻力，重力与阻力在索缆方向上实现力的平衡，即小车在无电机作用力的情况下静止在索缆上。

文献《气动蠕动式缆索维护机器人的研制》(文章编号1002-0446(2000)05-0397-06机器人第22卷第5期2000年9月)公布了一种用于斜拉桥索缆的检测、清洗和涂装等维护作业的气动蠕动式索缆机器人，该机器人分上体和下体两部分，由气缸实现移动、加紧和导向功能。其结构如下：上体、下体、支撑机构、移动机构、小车、气阀、导向机构、夹紧机构。该机器人采用蠕动方式上升或下降。其上升过程动作节拍为：(1)下体夹紧缸夹紧；(2)上体夹紧缸松开；(3)移动气缸活塞杆伸出，上体上升；(4)上体夹紧缸夹紧；(5)下体夹紧缸松开；(6)移动气缸活塞杆缩回(缸体上升)，下体上升，如此重复，实现连续的蠕动爬升。

文献《新型索缆机器人爬升机构力学分析及试验》(文献编号：1671-7872(2008)02-0147-04安徽工业大学学报第25卷第2期2008年4月)提出了一种锥面自锁夹紧机构，爬升时利用机器人之中实施夹紧从而蠕动爬升。其结构如下：驱动电机、下板、主丝杆螺母副、上板、缆索、外锥套、内椎体、夹爪、导向杆、压下斜块、步进电机、预紧弹簧、复位弹簧、安全挡板。驱动电机通过主丝杆螺母副正、反转带动上、下办往复平移，夹爪一端和索缆接触利用机构重力产生初始摩擦力，另一端沿外锥套的内锥面滑动，当两端的摩擦系数选取适当时，夹爪就能随上、下板的运动产生相对索缆的夹紧、松开动作，实现夹紧蠕动爬升。

由上可知，现有的爬缆机构的运动方式主要有两种：摩擦轮滚动和夹紧蠕动形式运动。

其中，专利号CN 101538830A采用的摩擦轮滚动的方式。该方式结构简单，但是能耗较大。一般需携带较大的电机，驱动能力弱，无法携带更多的检测设备。摩擦轮形式结构相对简单，开发难度相对较小的优点。但摩擦轮的预紧力较难精确调整，多数情况下为了提高可靠性只能牺牲能耗比。

文献《气动蠕动式索缆维护机器人的研制》、《新型索缆机器人爬升机构力学分析及试验》都采用的是夹紧蠕动式爬升。对于截面尺寸突然变化、表面情况恶劣的索缆具有良好的适应性，但结构复杂，零部件多，运动速度慢，不适合长索缆的检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种适用于悬索检测的桥梁索缆检测车，所述检测车结构简单、有良好的操纵性、省力安全、可实现微动、悬停及巡航。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种桥梁索缆检测车，用于检测桥梁的悬索，包括车架组件、悬挂组件、动力组件及电源组件；