CN102199913A - 一种桥梁检测小车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁检测小车，包括工控机、机架、升降机构、运行机构、水平轮、数据采集装置、俯仰机构、遥控器、局域网控制站、监控中心。机架下面前后两端和下端安装水平轮导向，动力机驱动运行机构实现以桥梁栏杆作为运行轨道的前进和后退，动力机驱动升降机构实现上升和下降，安装在升降机构下端的俯仰机构由动力机驱动上、下摆动。安装在俯仰机构上的数据采集装置通过运行机构、升降机构、俯仰机构的复合运动，实现对桥梁进行全面检查并将检查数据存储到工控机，其数据可以转存到其它存储设备或通过远程数据传输到监控中心，实现对桥梁自动监控和病害的自动分析。本发明能实现多种操作方式、检查作业不用封闭线路、结构简单、工作效率高。

Description

一种桥梁检测小车

技术领域

本发明涉及一种桥梁检测小车，特别适用于客运专线上的桥梁。属于一种检测机械设备。

背景技术

目前桥梁的检查设备都是车载式的，检查车在桥面上运行，检查方式大体上有两种，一种是利用支架伸到桥下，再由检查人员下到桥下进行人工检查；另一种是利用拐臂吊栏将检查人员送到桥下进行检查。这样的桥梁检查设备存在如下缺点：一是工作时占用列车运行线路，检查作业时要封闭铁路线路；二是作业效率低；三是检查作业时需要多组人员配合工作，人工成本高；四是要人工下桥进行检查，人机配合存在较大的安全隐患；五是人工检查容易漏检。在对线路进行封线检查时，由于桥梁检查车的往返路途的运行，工作位置的确定，人员就位等因素的影响，使得有效检查时间非常少，运行线路又不能封闭太长时间，这样现有设备就远远满足不了桥梁检查工作的需要。因此发明一种现场无人操作能实现远程操作监控的桥梁检测小车成为亟待解决的问题。

本发明的一种检测小车，安装在客运专线栏杆外侧，以客运专线栏杆作为运行轨道，机架下面前后两端和下端安装水平轮导向，动力机经减速机降速，靠3根同步带驱动4个轮子同步运动；通过小车上携带的检查仪器完成数据采集和自动分析、并经过CDMA、GPRS与3G网络传输技术传送到远程控制中心完成检查工作。该方案具有作业效率高、成本低、不需人员到现场等优点。

发明内容

本发明克服现有桥梁检查设备的缺点，提供一种现场无人操作能实现远程操作监控的桥梁检测小车，安装在客运专线栏杆外侧，以客运专线栏杆作为运行轨道，机架下面前后两端和下端安装水平轮导向，动力机经减速机降速，靠3根同步带驱动4个轮子同步运动，使客运专线桥梁检测工作变得更简单、方便、高效、快捷。

本发明的技术解决方案是这样现实的：

一种桥梁检测小车，在客运专线栏杆外侧以客运专线栏杆作为运行轨道，包括工控机、机架、升降机构、运行机构、水平轮、数据采集装置、俯仰机构、遥控器、局域网控制站、监控中心，其特征在于所述的机架上面安装运行机构，下面前后两端和下端安装水平轮，工控机和升降机构固定安装在机架上，由独立动力机驱动的俯仰机构安装在升降机构下部的活动端，数据采集装置安装在俯仰机构上，将采集到的桥梁侧面和底面的检查数据存储到工控机，遥控器现场操纵控制检测小车，局域网控制站是由基于局域网无线路由器等实现现场工作和电源远程充电控制，远程监控中心通过基于如：CDMA、GPRS、G3或3G等网络操作平台向检测车传递操作指令并反馈工作状态信息实现远程无线移动控制、并将工控机中的数据传输到监控中心实现远程数据传输；其特征还在于所述的升降机构由升降机构动力机、联轴器、固定支承、固定导筒、丝杠、螺母、滑块、浮动支承、固定滑块、升降臂等组成，升降机构动力机通过联轴器与丝杠连接，丝杠上端安装固定支承、下端安装浮动支承与螺母形成传动副，螺母与升降臂连接，升降臂上端安装滑块并在固定导筒内滑动，下端穿过固定滑块并在其内滑动，浮动支承安装在升降臂内，固定支承固定在固定导筒上，固定滑块固定在固定导筒内；其特征还在于所述的运行机构由轴承座、同步带I、联轴器、运行机构动力机、减速机、同步带II、传感器、车轮轴III、车轮III、同步带轮IV、车轮轴IV、车轮IV、同步带III、同步带轮III、车轮II、同步带轮II、车轮轴II、车轮轴I、同步带轮I、车轮I组成，车轮轴I、车轮轴II、车轮轴III和车轮轴IV分别由1对轴承座支撑；车轮轴I上装有车轮I和同步带轮I，车轮轴II上装有车轮II和同步带轮II并通过联轴器与运行机构动力机驱动的减速机联结，车轮轴III上装有车轮III和同步带轮III、传感器，车轮轴IV上装有车轮IV和同步带轮IV；同步带I将车轮轴II的转速同步传递给车轮轴I，同步带II将车轮轴II的转速同步传递给车轮轴III，同步带III将车轮轴III的转速同步传递给车轮轴IV。

所述的数据采集装置是指以照相机或摄影机及各种传感器为主要部件能采集被检测对象的图片、视频、振动频率、应力、位移变化等信息的采集装置。

所述的动力机是指各机构的动力来源，包括电动机、内燃机或内燃机驱动发电机转换为电能再用电动机将电能转换为机械能；其特征还在于与动力机配置的联轴器和减速器也随之更换或取消。

与现有技术相比较，本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、能实现多种操作方式：手动控制、手牵电缆控制、工业遥控器、局域网控制、远程无线控制；

2、检查作业不用封闭铁路线路，可随时进行工作；

3、结构简单、自重轻、工作效率高、节能、环保；

4、操作人员不用现场作业，避免了桥上、桥下人工分组协同作业的现象，排除安全隐患，降低人工成本。

5、实现远程控制与远程数据传输，提高信息传递的速度。

附图说明

本发明有附图3幅，其中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明升降机构的结构示意图；

图3是本发明运行机构的结构示意图。

图中，1、工控机，2、机架，3、升降机构，4、运行机构，5、水平轮，6、数据采集装置，7、俯仰机构，8、遥控器，9、局域网控制站，10、监控中心，11、升降机构动力机，12、联轴器，13、固定支承，14、固定导筒，15、丝杠，16、螺母，17、滑块，18、浮动支承，19、固定滑块，20、升降臂，21、轴承座，22、同步带I，23、联轴器，24、运行机构动力机，25、减速机，26、同步带II，27、传感器，28、车轮轴III，29、车轮III，30、同步带轮IV，31、车轮轴IV，32、车轮IV，33、同步带III，34、同步带轮III，35、车轮II，36、同步带轮II，37、车轮轴II，38、车轮轴I，39、同步带轮I，40、车轮I。

具体实施方式

如图1所示的一种桥梁检测小车，安装在客运专线栏杆外侧，以客运专线栏杆作为运行轨道，包括工控机1、机架2、升降机构3、运行机构4、水平轮5、数据采集装置6、俯仰机构7、遥控器8、局域网控制站9、监控中心10，机架2上面安装运行机构4，下面前后两端和下端安装水平轮5导向，工控机1和升降机构3固定安装在机架2上。

如图2所示，升降机构3由升降机构动力机11、联轴器12、固定支承13、固定导筒14、丝杠15、螺母16、滑块17、浮动支承18、固定滑块19、升降臂20等组成，升降机构动力机11通过联轴器12与丝杠15连接，丝杠15上端安装固定支承13、下端安装浮动支承18与螺母16形成传动副，螺母16与升降臂20连接，升降臂20上端安装滑块17并在固定导筒14内滑动，下端穿过固定滑块19并在其内滑动，浮动支承18安装在升降臂20内，固定支承13固定在固定导筒14上，固定滑块19固定在固定导筒14内。升降机构动力机11驱动升降机构3实现上升与下降的运动，同时升降臂20与固定导筒14相互作用，这样既实现了上升与下降都能产生驱动力，又使升降机构具有一定的刚性，克服一定的侧向力。

如图3所示，运行机构4由轴承座21、同步带I 22、联轴器23、运行机构动力机24、减速机25、同步带II26、传感器27、车轮轴III28、车轮III29、同步带轮IV30、车轮轴IV31、车轮IV32、同步带III33、同步带轮III34、车轮II35、同步带轮II36、车轮轴II37、车轮轴I 38、同步带轮I 39、车轮I 40组成，运行机构动力机24通电工作，通过减速机25、联轴器23、车轮轴II37将动力传递到同步带轮II36、及主动车轮II35上，使主动车轮II35作旋转运动；同步带轮II36通过同步带I 22向左传递到同步带轮I 39、车轮轴I 38、被动车轮I 40作旋转运动；同步带轮II36通过同步带II26向右传递到同步带轮III34、车轮轴III28、被动车轮III29作旋转运动，同步带轮III34通过同步带III33传递到同步带轮IV30、车轮轴IV31、被动车轮IV32作旋转运动，这样使四个车轮都能产生驱动力。传感器27检测车轮的旋转速度。

如图1所示，安装在升降机构3下端的俯仰机构7随着升降机构3上升与下降，独立的动机驱动俯仰机构7做向上和向下的摆动；安装在俯仰机构7上的数据采集装置6随着做向上和向下的摆动，通过运行机构4、升降机构3、俯仰机构7的单独运动或组合运动，带动数据采集装置6即可实现对客运专线桥梁单侧梁体侧面和底面进行全面检查。

如图1所示，操作过程可以是直接手动操作或使用遥控器8进行短距离遥控操作、局域网控制站9由基于局域网无线路由器等(不限于此)实现现场工作和电源远程充电控制、远程监控中心10通过基于如：CDMA、GPRS、G3或3G等(不限于此)网络操作平台向检测车传递操作指令并反馈工作状态信息，实现远程无线移动控制。检查过程是通过数据采集装置6采集桥梁侧面和底面的检查数据，存储到工控机1，这时可以将工控机1中的电子盘或存储卡上的数据转存到其它存储设备或拿到监控中心10、也可以通过CDMA、GPRS、G3或3G等(不限于此)网络操作平台将检查数据远程传输到监控中心10实现远程数据传输，对所采集的数据进行自动分析，判断出桥梁的病害。如采用局域网控制站9进行局域网内操作，检查数据可以不传到监控中心10，在局域网控制站9内就可以直接对病害进行分析。这样客运专线桥梁检测小车就实现了对客运专线桥梁的自动检查和病害分析的过程。

本客运专线桥梁检测小车包括手动控制、手牵电缆控制、工业遥控器、局域网控制、远程无线控制等操作方式。

Claims (3)

1.一种桥梁检测小车，安装在客运专线栏杆外侧以客运专线栏杆作为运行轨道，包括工控机(1)、机架(2)、升降机构(3)、运行机构(4)、水平轮(5)、数据采集装置(6)、俯仰机构(7)、遥控器(8)、局域网控制站(9)、监控中心(10)，其特征在于所述的机架(2)上面安装运行机构(4)，下面前后两端和下端安装水平轮(5)，工控机(1)和升降机构(3)固定安装在机架(2)上，由独立动力机驱动的俯仰机构(7)安装在升降机构(3)下部的活动端，数据采集装置(6)安装在俯仰机构(7)上，将采集到的桥梁侧面和底面的检查数据存储到工控机(1)，遥控器(8)现场操纵控制检测小车，局域网控制站(9)是由基于局域网无线路由器等实现现场工作和电源远程充电控制，远程监控中心(10)通过基于如：CDMA、GPRS、G3或3G等网络操作平台向检测车传递操作指令并反馈工作状态信息实现远程无线移动控制、并将工控机中的数据传输到监控中心实现远程数据传输；其特征还在于所述的升降机构(3)由升降机构动力机(11)、联轴器(12)、固定支承(13)、固定导筒(14)、丝杠(15)、螺母(16)、滑块(17)、浮动支承(18)、固定滑块(19)、升降臂(20)等组成，升降机构动力机(11)通过联轴器(12)与丝杠(15)连接，丝杠(15)上端安装固定支承(13)、下端安装浮动支承(18)与螺母(16)形成传动副，螺母(16)与升降臂(20)连接，升降臂(20)上端安装滑块(17)并在固定导筒(14)内滑动，下端穿过固定滑块(19)并在其内滑动，浮动支承(18)安装在升降臂(20)内，固定支承(13)固定在固定导筒(14)上，固定滑块(19)固定在固定导筒(14)内；其特征还在于所述的运行机构(4)由轴承座(21)、同步带I(22)、联轴器(23)、运行机构动力机(24)、减速机(25)、同步带II(26)、传感器(27)、车轮轴III(28)、车轮III(29)、同步带轮IV(30)、车轮轴IV(31)、车轮IV(32)、同步带III(33)、同步带轮III(34)、车轮II(35)、同步带轮II(36)、车轮轴II(37)、车轮轴I(38)、同步带轮I(39)、车轮I(40)组成，车轮轴I(38)、车轮轴II(37)、车轮轴III(28)和车轮轴IV(31)分别由1对轴承座(21)支撑；车轮轴I(38)上装有车轮I(40)和同步带轮I(39)，车轮轴II(37)上装有车轮II(35)和同步带轮II(36)并通过联轴器(23)与运行机构动力机(24)驱动的减速机(25)联结，车轮轴III(28)上装有车轮III(29)和同步带轮III(34)、传感器(27)，车轮轴IV(31)上装有车轮IV(32)和同步带轮IV(30)；同步带I(22)将车轮轴II(37)的转速同步传递给车轮轴I(38)，同步带II(26)将车轮轴II(37)的转速同步传递给车轮轴III(28)，同步带III(33)将车轮轴III(28)的转速同步传递给车轮轴IV(31)。

2.根据权利要求1所述的一种桥梁检测小车，其特征在于所述的数据采集装置(6)是指以照相机或摄影机及各种传感器为主要部件能采集被检测对象的图片、视频、振动频率、应力、位移变化等信息的采集装置。

3.根据权利要求1所述的一种桥梁检测小车，其特征在于所述的动力机是指各机构的动力来源，包括电动机、内燃机或内燃机驱动发电机转换为电能再用电动机将电能转换为机械能；其特征还在于与动力机配置的联轴器(23)和减速器(25)也随之更换或取消。

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