自錨鋪軌式橋梁檢測車的製作方法

2023-05-31 11:29:46 2

專利名稱：自錨鋪軌式橋梁檢測車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種橋梁檢測時的操作平臺，首先是針對高速鐵路橋梁的檢測平臺，具體說是一種利用橋梁自身結構特點進行錨固承載的橋梁檢測車。
技術背景目前我國修建了大量的高速客運專線線路，由於鐵路列車通行不像公路汽車那麼靈活，因此，對於客運專線橋梁的檢測採用線上運行的檢測車是不可能的。因此需要開發一種能夠線下運行，不影響線路通行的橋梁檢測設備。但線下運行的檢測車如何找到承載體，如何運行，目前已有的各種檢測平臺方案都沒有解決這個問題。 本實用新型就是為了解決上述問題而設計的。
發明內容為了克服在鐵路橋梁線上布置橋梁檢測車影響線路通行，而線下檢測又無法獲得可靠承載體，自行運行不便的問題。本實用新型針對橋梁結構自身特點，設計了一種具有自錨能力，軌道自動延伸，自動平衡，可在橋梁底下安全運行的橋梁檢測平臺。其不但能夠勝任簡支梁的檢測要求，而且還能滿足變高度連續梁的檢測要求，能夠保證全線路檢測。本實用新型是通過以下技術方案來實現自錨功能，軌道跟進，橫向檢測，縱向前進過孔等目標的。通過研究客運專線橋梁梁體結構發現，梁體自身留有洩水孔，通風孔等通孔結構。因此，針對這一特點設計出了錨固懸掛系統，解決了橋面下檢梁檢測車的承載錨固問題。其次根據洩水孔與通風孔與橋梁線路一起延長分布，故利用這些預留孔逐次交替變換錨固點的辦法解決了軌道及檢測公車的連續前移作業問題。下面詳細說明本實用新型的具體內容。該自錨鋪軌式橋梁檢測車由四組錨固吊掛系統1，檢測運行軌道2、檢測臂滑行系統3，檢測臂升降系統4、檢測臂5、液壓泵站6、發動機7、平衡配重8、驅動系統(包括渦輪減速器10、電動機11、無接頭鋼索13、壓繩器16、鋼索導向輪12、鋼索張緊裝置14)，檢測臂自動平衡控制系統(包括平衡配重8，平衡液壓缸9、平衡檢測統開關電路17)、梁板鍥塊18，活動檢測平臺19、液壓管路(圖中未示出)、驅動電路組成(圖中未示出)。四組錨固懸掛系統I通過上門形架112以滑動副裝配於檢測運行軌道2上，檢測運行軌道2下面是檢測臂滑行系統3、檢測臂滑行系統3下面連接檢測臂升降系統4、檢測臂5通過下轉接盤406連接到檢測臂升降系統4上；檢測臂5的前端為檢測操作通道，後端安放液壓泵站6、液壓泵站6上為發動機7、液壓泵站6通過液壓控制閥組及管路與檢測車的所有液壓設備連接；液壓泵站6與發動機7的後側放置平衡配重8、平衡配重8與平衡檢測統開關電路17相連；檢測運行軌道2上設有驅動系統，驅動系統由安裝在軌道後端的渦輪減速器10，安裝在渦輪減速器上的電動機11、無接頭鋼索13、設置在軌道兩端的鋼索導向輪12、鋼索張緊裝置14以及安裝在上門形架112和下門形架301上的壓繩器16組成；驅動系統使用兩根無接頭鋼索13對稱布置於檢測運行軌道2兩側；下門形架301上安裝有滑動軸承302、液壓鎖15、軸銷303。所述錨固懸掛系統由錨固器罩101,錨舌102,送舌齒條103,壓舌器104,齒輪杆105，連接器106，錨固器液壓缸筒107，液壓杆環108，液壓杆109，密封環110，迴轉蓋111，上門形架112組成，其安裝順序為在錨固器連罩101內放入兩塊錨舌102，送舌齒條103通過其上的柱銷插入錨舌102銷孔內然後壓入壓舌器104，通過壓舌器104中心圓孔插入齒輪杆105然後通過螺紋連接安裝好連接器106完成錨固懸掛系統中錨固器的安裝；錨固器下面連接錨固器液壓缸(包括錨固器液壓缸筒107，液壓杆環108，液壓杆109，密封環110)最後通過底端的迴轉蓋111用螺栓與上門形架112連接。所述檢測臂滑行系統由下門形架301，滾動軸承302，軸銷303組成。所述檢測臂升降系統由升降液壓缸筒401，升降液壓杆402，密封蓋403，迴轉軸套404，迴轉止推軸承405，下轉接盤406組成。 所述液壓鎖為以小型液壓缸由液壓鎖外筒151，液壓鎖銷152，液壓鎖密封環153組成；液壓鎖銷152放在液壓鎖外筒內，前面由液壓鎖密封環153密封定位，安裝好後將液壓鎖外筒螺紋副與下門形架301的螺紋副對接。所述壓繩器同樣為一小型液壓缸由壓繩器外筒161，壓繩杆162，過繩盤163構成。所述的自動平衡控制系統由平衡檢測開關電路開關，平衡配重，平衡液壓油缸組成。具體來說就是由安裝在下裝接盤406兩端的立杆171與檢測臂5之間的相對轉角檢測檢測臂5的平衡狀態，立杆171頂端的有一個突起，在這個突起上安裝有絕緣橡膠172和電極173，電極173與貼在檢測閉上的測量銅片174相對，當檢測臂5傾斜時電極173與測量銅片174接觸形成閉合電路從而驅動平衡液壓缸9對平衡配重8的位置進行調整控制檢測臂5的動態平衡；在測量銅片174與檢測臂5之間隔有絕緣橡膠175。本實用新型具有以下優點I.本實用新型是一種線下運行的橋梁檢測裝備，不佔用橋面空間，因此既不影響橋上車輛運行又不需要中斷線路交通2.本實用新型橋梁檢測車檢測作業時採用錨固器自行錨固在橋梁梁體上，自行前進、自行鋪軌，因此無需在待檢橋梁上預埋或預先安裝輔助構件，具有較好的適應性。3.本實用新型橋梁檢測車適用範圍廣，不但能夠檢測簡支梁而且能夠對連續梁進行檢測4.本實用新型橋梁檢測車動力驅動系統設計獨特，多個功能執行機構均採用同一套驅動系統實現，結構簡單、緊湊成本低。5.本實用新型橋梁檢測車的檢測臂自動平衡控制系統採用簡單的開關電路實現，具有靈敏度高，經濟實用的特點。6.本實用新型橋梁檢測車具有過孔方式簡單、過孔能力強、檢測範圍寬、效率高的優點7.本實用新型橋梁檢測車以錨固器錨固於橋梁梁體上的通孔結構上，其承載能力大、錨固牢固、安全性好。8.本實用新型所述的橋梁檢測車可以安裝在橋底長期使用也可以根據需要運送到需要檢測地點，機動靈活。


圖I是本實用新型的順橋向裝配結構示意圖圖2是本實用新型的另一裝配結構示意圖(檢測臂與軌道垂直，平衡配重、液壓泵未示出)圖3是本實用新型裝配圖在錨固點的剖視圖圖4是本實用新型錨固懸掛系統的原理圖圖5是本實用新型上門形架中剖面圖圖6是本實用新型上門形架側視圖圖7是本實用新型滑行系統示意圖圖8是本實用新型下門形架中剖面圖圖9是本實用新型下門形架側視圖圖10是本實用新型檢測臂升降系統示意圖圖11是本實用新型檢測臂升降系統A-A剖視圖圖12是本實用新型液壓鎖的示意圖圖13是本實用新型壓繩器示意圖圖14是本實用新型平衡檢測統開關電路示意圖圖15是本實用新型平衡檢測統開關電路局部放大圖圖16是本實用新型工作時檢測狀態圖圖17是本實用新型通過簡支梁橋墩時的過孔狀態圖圖18是本實用新型通過連續轉簡支梁橋墩時的過孔狀態圖圖中I錨固懸掛系統，2軌道梁，3滑行系統，4檢測臂升降系統，5檢測臂，6液壓泵站，7發動機，8平衡配重，9平衡液壓缸，10渦輪減速器，11電動機，12鋼索導向輪，13無接頭鋼索，14鋼索張緊裝置，15液壓鎖，16壓繩器，17平衡檢測系統，18梁板錨固件，19活動檢測平臺101錨固器罩，102錨舌，103送舌齒條，104壓舌器，105齒輪杆，106連接器，107錨固器液壓缸筒，108液壓杆環，109液壓杆，110密封環，111迴轉蓋，112上門形架301下門形架，302滾動軸承，303軸銷401升降液壓缸筒，402升降液壓杆，403密封蓋，404迴轉軸套，405迴轉止推軸承，406下轉接盤151液壓鎖外筒，152液壓鎖銷，153液壓鎖密封環161壓繩器外筒，162壓繩杆，163過繩盤171立杆，172絕緣橡膠1，173電極，174測量銅片，175絕緣橡膠具體實施方式
如圖I、圖2、和圖3所示該自錨鋪軌式橋梁檢測車由四組錨固吊掛系統1，檢測運行軌道2、檢測臂滑行系統3，檢測臂升降系統4、檢測臂5、液壓泵站6、發動機7、平衡配重
8、驅動系統(包括渦輪減速器10、電動機11、無接頭鋼索13、壓繩器16、鋼索導向輪12、鋼索張緊裝置14)，檢測臂自動平衡控制系統(包括平衡配重8，平衡液壓缸9、平衡檢測統開關電路17)、梁底錨固件18，活動檢測平臺19、液壓管路(圖中未示出)、驅動電路組成(圖中未示出)。四組錨固懸掛系統I通過上門形架112以滑動副裝配於檢測運行軌道2上，檢測運行軌道2下面是檢測臂滑行系統3、檢測臂滑行系統3下面連接檢測臂升降系統4、檢測臂5通過下轉接盤406連接到檢測臂升降系統4上；檢測臂5的前端為檢測操作通道，後端安放液壓泵站6、液壓泵站6上為發動機7、液壓泵站6通過液壓控制閥組及管路與檢測車的所有液壓設備連接；液壓泵站6與發動機7的後側放置平衡配重8、平衡配重8與平衡檢測統開關電路17相連；檢測運行軌道2上設有驅動系統，驅動系統由安裝在軌道後端的渦輪減速器10，安裝在渦輪減速器上的電動機11、無接頭鋼索13、設置在軌道兩端的鋼索導向輪12、鋼索張緊裝置14以及安裝在上門形架112和下門形架301上的壓繩器16組成；驅動系統使用兩根無接頭鋼索13對稱布置於檢測運行軌道2兩側；下門形架301上安裝有滑動軸承302、液壓鎖15、軸銷303。如圖4所示所述錨固懸掛系統由錨固器罩101，錨舌102，送舌齒條103，壓舌器104，齒輪杆105，連接器106，錨固器液壓缸筒107，液壓杆環108，液壓杆109，密封環110，迴轉蓋111，上門形架112組成，其安裝順序為在錨固器連罩101內放入兩塊錨舌102，送舌 齒條103通過其上的柱銷插入錨舌102銷孔內然後壓入壓舌器104，通過壓舌器104中心圓孔插入齒輪杆105然後通過螺紋連接安裝好連接器106完成錨固懸掛系統中錨固器的安裝；錨固器下面連接錨固器液壓缸包括錨固器液壓缸筒107，液壓杆環108，液壓杆109，密封環110最後通過底端的迴轉蓋111用螺栓與上門形架112連接。如圖7所示所述檢測臂滑行系統由下門形架301，滾動軸承302，軸銷303組成。如圖10、圖11所示所述檢測臂升降系統由升降液壓缸筒401，升降液壓杆402，密封蓋403，迴轉軸套404，迴轉止推軸承405，下轉接盤406組成。如圖12所示所述液壓鎖為一小型液壓缸由液壓鎖外筒151，液壓鎖銷152，液壓鎖密封環153組成；液壓鎖銷152放在液壓鎖外筒內，前面由液壓鎖密封環153密封定位，安裝好後將液壓鎖外筒螺紋副與下門形架301的螺紋副對接。如圖13所示所述壓繩器同樣為一小型液壓缸由壓繩器外筒161，壓繩杆162，過繩盤163構成。如圖14、圖15所示所述的自動平衡控制系統由平衡檢測開關電路開關，平衡配重，平衡液壓油缸組成。具體來說就是由安裝在下裝接盤406兩端的立杆171與檢測臂5之間的相對轉角檢測檢測臂5的平衡狀態，立杆171頂端的有一個突起，在這個突起上安裝有絕緣橡膠172和電極173，電極173與貼在檢測閉上的測量銅片174相對，當檢測臂5傾斜時電極173與測量銅片174接觸形成閉合電路從而驅動平衡液壓缸9對平衡配重8的位置進行調整控制檢測臂5的動態平衡；在測量銅片174與檢測臂5之間隔有絕緣橡膠175。如圖16、圖17、圖18所示使用時首先將四組錨固吊掛系統I中的三個錨固於橋梁翼板的洩水孔，一隻作為機動延伸替換使用，採用三吊點六步循環法實現軌道的前移。使用時首先在橋臺附近將裝配好的橋梁檢測車利用錨固懸掛系統錨固到梁體上，之後檢測車整體前移到合適位置，將檢測車旋轉到與橋梁軸線垂直位置進行橋梁檢測作業，檢測時檢測臂保持與橋梁的軸線垂直位置，檢測臂5的前進依靠下門形架上的壓繩器16壓緊與鬆開無接頭鋼索13牽引實現。當檢測完一個單元節段時，需要完成軌道的延伸，此時利用液壓鎖15鎖住與之對接的錨固吊掛系I統實現承載體系的轉換，即將本來運行在檢測運行軌道2上的檢測臂等下部構件通過液壓鎖鉸接到錨固懸掛系統I上，然後依靠驅動系統牽引無接頭鋼索12拽動檢測運行軌道2前進，軌道前進時需要壓緊與檢測臂5對接的上門形架112上的壓繩器16壓緊無接頭鋼索13，然後在牽引無接頭鋼索12使軌道梁2前行，當檢測運行軌道2前移就位後可以前移備用錨固吊掛系統I至下一洩水孔，頂升錨固懸掛系統I的液壓缸伸入洩水孔完成前向錨固，繼續完成下一單元的節段的檢測工作。當完成一孔梁的檢測後，將檢測臂5旋轉至與橋梁線路的平行位置完成過孔後按以上所述步驟逐孔檢測，在遇到連續梁時由於連續梁的橋墩較簡支梁的橋墩寬，檢測臂5僅轉至於線路平行位置不能通過連續梁轉簡支梁處橋墩，此時為了能夠通過連續梁並對連續梁進行檢測，需要將檢測車的檢測運行軌道2及檢測車提高至最高位置以使檢測臂能夠通過連續梁轉簡支梁橋墩，過孔後在按照先錨固懸掛系統I後檢測臂升降系統4的順序將檢測車恢復至工作狀態，由於連續梁為變高度梁，檢測時還要根據實際情況控制錨固吊掛系統I及檢測臂升降系統4 伸縮使檢測臂5的檢測平臺能夠適應連續梁高度的變化。檢測車的檢測臂5上要承擔位置和大小不斷變化的荷載作用，因此產生的力偶大小不斷變化，在檢測作業時需要保持檢測臂5的平衡，因此採用自動平衡控制系統隨時根據檢測端的力偶調整平衡配重8在檢測臂5後端的位置保持檢測臂5的動態平衡；自動平衡檢測開關電路17由固結在下轉接盤406兩端帶有電極的豎杆171及粘貼在檢測臂5上與之對應的前後兩轉角測量銅片174構成傾角感應器，只要檢測臂的傾斜程度超過容許範圍即接通開關電路並根據傾斜方向調整平衡配重8的位置使之重新恢復平衡，從而保證檢測車的正常運行。在以上所述的三吊點六步循環法具體過程表示如下表表中橫線代表檢測軌道梁、圓圈代表錨固懸掛系統，丨代表與梁體錨固、丨代表檢測臂所在位置並與該位置處的錨固懸掛系統通過液壓鎖鎖定。
權利要求1.一種自錨鋪軌式橋梁檢測車由四組錨固吊掛系統(1)，檢測運行軌道(2)、檢測臂滑行系統(3)，檢測臂升降系統(4)、檢測臂(5)、液壓泵站(6)、發動機(7)、平衡配重(8)、驅動系統(包括渦輪減速器(10)、電動機(11)、無接頭鋼索(13)、壓繩器(16)、鋼索導向輪(12)、鋼索張緊裝置(14)，檢測臂自動平衡控制系統包括平衡配重(8)、平衡液壓缸(9)、平衡檢測統開關電路(17)、梁板鍥塊(18)，活動檢測平臺(19)、液壓管路、驅動電路組成。四組錨固懸掛系統(I)通過上門形架(112)以滑動副裝配於檢測運行軌道(2)上，檢測運行軌道(2)下面是檢測臂滑行系統(3)、檢測臂滑行系統(3)下面連接檢測臂升降系統(4)、檢測臂(5)通過下轉接盤(406)連接到檢測臂升降系統(4)上；檢測臂(5)的前端為檢測操作通道，後端安放液壓泵站￠)、液壓泵站(6)上為發動機(7)、液壓泵站(6)通過液壓控制閥組及管路與檢測車的所有液壓設備連接；液壓泵站(6)與發動機(7)的後側放置平衡配重(8)、平衡配重(8)與平衡檢測統開關電路(17)相連；檢測運行軌道(2)上設有驅動系統，驅動系統由安裝在軌道後端的渦輪減速器(10)，安裝在渦輪減速器上的電動機(11)、無接頭鋼索(13)、設置在軌道兩端的鋼索導向輪(12)、鋼索張緊裝置(14)以及安裝 在上門形架(112)和下門形架(301)上的壓繩器(16)組成；驅動系統使用兩根無接頭鋼索(13)對稱布置於檢測運行軌道(2)兩側；下門形架(301)上安裝有滑動軸承(302)、液壓鎖(15)、軸銷(303)。
2.錨固於橋梁梁體結構的洩水孔或通風孔橋梁本身結構上，以橋梁自身作為橋梁檢測車的承載體。
3.如權利要求I所述的一種自錨鋪軌式橋梁檢測車，其特徵在於依靠自身驅動系統及錨固懸掛系統的交替錨固逐步向前鋪軌前行。
4.如權利要求I所述的一種自錨鋪軌式橋梁檢測車，其特徵在於錨固懸掛系統、運行檢測軌道、檢測臂滑行系統的前進移動共用一套驅動系統，其各自的獨立運動通過安裝在各個錨固懸掛系統和下門形架上的壓繩器分時控制。
5.如權利要求I所述的一種自錨鋪軌式橋梁檢測車，其特徵在於在下門形架安裝有液壓鎖；並且所述液壓鎖為一小型液壓缸由液壓鎖外筒(151)，液壓鎖銷(152)，液壓鎖密封環(153)組成；液壓鎖銷(152)放在液壓鎖外筒內，前面由液壓鎖密封環(153)密封定位，安裝好後將液壓鎖外筒螺紋副與下門形架(301)的螺紋副對接。
6.如權利要求I所述的一種自錨鋪軌式橋梁檢測車，其特徵在於所述錨固懸掛系統由錨固器罩(101)，錨舌(102)，送舌齒條(103)，壓舌器(104)，齒輪杆(105)，連接器(106)，錨固器液壓缸筒(107)，液壓杆環(108)，液壓杆(109)，密封環(110)，迴轉蓋(111)，上門形架(112)組成，其安裝順序為在錨固器連罩(101)內放入兩塊錨舌(102)，送舌齒條(103)通過其上的柱銷插入錨舌(102)銷孔內然後壓入壓舌器(104)，通過壓舌器(104)中心圓孔插入齒輪杆(105)然後通過螺紋連接安裝好連接器(106)完成錨固懸掛系統中錨固器的安裝；錨固器下面連接錨固器液壓缸包括錨固器液壓缸筒(107)，液壓杆環(108)，液壓杆(109)，密封環(110)最後通過底端的迴轉蓋(111)用螺栓與上門形架連接。
7.如權利要求I所述的一種自錨鋪軌式橋梁檢測車，其特徵在於所述壓繩器同樣為一小型液壓缸由壓繩器外筒(161)，壓繩杆(162)，過繩盤(163)構成。
8.如權利要求I所述的一種自錨鋪軌式橋梁檢測車，其特徵在於所述的自動平衡控制系統由平衡檢測開關電路開關，平衡配重，平衡液壓油缸組成。具體來說就是由安裝在下轉接盤(406)兩端的立杆(171)與檢測臂(5)之間的相對轉角檢測檢測臂(5)的平衡狀態，立杆(171)頂端的有一個突起，在這個突起上安裝有絕緣橡膠(172)和電極(173)，電極(173)與貼在檢測臂(5)上的測量銅片(174)相對，當檢測臂(5)傾斜時電極(173)與測量銅片(174)接觸形成閉合電路從而驅動平衡液壓缸(9)對平衡配重(8)的位置進行調整控制檢測臂(5)的動態平衡；在測量銅片(174)與檢測臂(5)之間隔有絕緣橡膠(175)。
9.如權利要求I所述的一種自錨鋪軌式橋梁檢測車，其特徵在於其軌道前進的方式還可以採取繞一組錨固懸掛系統連同檢測運行軌道繞另一組錨固懸掛系統旋轉錨固實現。
專利摘要一種自錨鋪軌式橋梁檢測車由四組錨固吊掛系統1，檢測運行軌道2、檢測臂滑行系統3，檢測臂升降系統4、檢測臂5、液壓泵站6、發動機7、平衡配重8、驅動系統(包括渦輪減速器10、電動機11、無接頭鋼索13、壓繩器16、鋼索導向輪12、鋼索張緊裝置14)，檢測臂自動平衡控制系統(包括平衡配重8，平衡液壓缸9、平衡檢測統開關電路17)、梁底錨固件18，活動檢測平臺19、液壓管路、驅動電路組成。使用時錨固於梁體的洩水孔或通風孔等橋梁本身結構上，以橋梁自身作為橋梁檢測車的承載體；並且整車所有部件能夠依靠同一驅動系統配合錨固懸掛系統的交替錨固逐步向前鋪軌前行。本實用新型橋梁檢測車是一種安全可靠，適用範圍廣的線下運行橋梁檢測裝備，不影響線路運行，無需預埋或預安裝輔助件，過孔能力強。
文檔編號E01D19/10GK202500083SQ20122000596
公開日2012年10月24日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者曹新恆 申請人:曹新恆