一种新型电驱动的缆索检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种新型电驱动的缆索检测装置及检测方法。检测装置包括圆形固定架、连接板、缆索夹紧传感爬行装置、缆索检测系统和控制系统。检测方法为通过检测压紧力、转速调节压紧力，通过缆索检测系统采集信息进行检测。利用本发明专利技术的检测装置和检测方法，过各种传感数据的比较以及智能化程序的判断和控制，精准调节滚轮与缆索之间的压紧力，及时避免滚轮打滑，使检测装置和缆索之间的摩擦力达到最优，结构简单，工作可靠，体积小。该检测装置爬行的速度也可调节。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢丝缆绳的检测装置，尤其涉及桥梁钢丝缆绳的爬行检测系统。
技术介绍
拉索桥梁因此美观漂亮备受世界各国的青睐，其中缆索是斜拉桥的主要承力部分，其造价约占全桥造价的25％～30％，由于钢丝缆绳的工作环境风吹日晒环境恶劣，钢丝缆绳的钢丝束容易生锈，造成腐蚀直至断裂，而且桥梁的随机振动也会引发钢丝束之间的摩擦甚至疲劳断裂。因此钢丝缆绳的定期检查和维护对桥梁的安全就显得尤为重要。但是我国大型斜拉桥缆索数目较大，高度较高，若人工检测既费时又不安全，因此为了降低缆索的检测维修费用，实现钢丝缆绳的及时定期检测，利用钢丝缆绳的爬行装置成为缆索检测的有效方法。钢丝缆绳机器人可以在斜拉桥承重缆索、高压供电电缆等高空缆索类物体上爬行，代替人工自动完成缺陷检测、清洗、涂装等作业任务，与人工作业方式相比，不但极大地降低了成本，而且也最大限度地保证了作业安全。而且钢丝缆绳检测装置需要检测的内容除了钢丝束内部的缺陷、断裂等缺陷外，还需要检测缆索表面形貌，包括生锈斑点、防锈涂层的剥落情况等。关于钢丝缆绳检测方面目前也有一些研究成果，但或多或少存在一些不足，比如申请号为201510553087.X的专利技术专利中专利技术了一种缆索检测机器人，其利用半封闭可调式外框架和伸缩式弹簧装置来适应不同直径的缆索检测，大大提高了该装置的适应能力，但是不够智能化，装置也比较复杂。申请号为201110285061.3的专利技术专利专利技术了一种桥梁缆索爬行检测装置，该装置采用环抱式机械结构，由两个可开合半圆体组成，有三组带驱动电机的驱动轮，均安置在圆环外壳内部，采用弹簧力压紧在缆索表面。该监测装置结构合理，但是不能实现自我调节，对于在检测过程中缆索存在的挠度以及摇摆震动等影响因素，该装置难以自我调节，智能化程度较低。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。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新型电驱动的缆索检测装置及检测方法。利用本专利技术的检测装置和检测方法，过各种传感数据的比较以及智能化程序的判断和控制，精准调节滚轮与缆索之间的压紧力，及时避免滚轮打滑，使检测装置和缆索之间的摩擦力达到最优，结构简单，工作可靠，体积小。该检测装置爬行的速度也可调节。为达到上述目的，一种新型电驱动的缆索检测装置，包括圆形固定架、连接板、缆索夹紧传感爬行装置、缆索检测系统和控制系统；所述的圆形固定架设置有两个，在两个圆形固定架之间固定连接板；圆形固定架上圆周均布有三个以上的缆索夹紧传感爬行装置；所述的缆索夹紧传感爬行装置包括连接件、步进电机、调节连杆、连接座、连杆、连接杆、避震器和压力传感器、连接架、滚轮、速度传感器、行走电机和减速器；所述的连接件固定在圆形固定架上，所述的步进电机固定在圆形固定架上，调节连杆穿过连接件与步进电机的输出轴连接，连接座通过螺纹连接在调节连杆远离步进电机的一端；在连接件上枢接有两个相对于调节连杆对称的连接杆，在连接杆与连接座之间铰接有连杆；在连接杆和连接架之间连接有避震器和压力传感器；在连接架上设有滚轮；在至少一个缆索夹紧传感爬行装置中的其中一连接支架上固定有减速器，在减速器上固定有行走电机，行走电机通过减速器驱动对应的滚轮旋转；在未安装行走电机的滚轮内孔中安装有速度传感器；缆索检测系统安装在连接板上；控制系统与缆索夹紧传感爬行装置和缆索检测系统通讯。利用上述新型电驱动的缆索检测装置对缆索进行检测的方法包括如下步骤：（1）让缆索穿过圆形固定架；（2）将控制系统初始化；（3）启动步进电机，步进电机带动调节连杆旋转，调节连杆在螺纹的作用下带动连接座直线运动，在连杆的作用下连接杆摆动，让滚轮压紧到缆索上；（4）通过压力传感器检测滚轮作用到缆索的压紧力，如果压紧力过大，步进电机正转，如果压紧力过小，步进电机反转，让滚轮作用到缆索上的压紧力在预设定的压紧力范围值内；（5）调节好压紧力后，启动行走电机，行走电机通过减速器带动滚轮旋转；（6）通过压力传感器和速度传感器检测滚轮对缆索的压紧力和滚轮的转速，比较滚轮的压紧力，如压紧力相同，将检测到的转速与行走电机的转速进行比较，如行走电机与从动滚轮的转速不同且不为零，则判断滚轮的转速是否相同，如转速相同，行走电机正转，检测装置正常工作，如转速不同，则步进电机反转，调节压紧力；如滚轮的压紧力不同，则判断滚轮转速是否为零，如滚轮转速为零，则行走电机反转，让检测装置返回，如滚轮转速不为零，则返回步骤（4）；（7）缆索检测系统工作并将数据存储到控制系统中；（8）新型电驱动的缆索检测装置结束工作。上述检测装置和检测方法的有益效果是：通过压力传感器检测滚轮对缆索的压紧力，利用检测到的压紧力数据与预设定的压紧力进行比较，控制滚轮对缆索的压紧力在预设定的压紧力范围内。检测装置在爬升过程中，通过压力传感器和速度传感器检测压紧力和滚轮的速度，进而判断是继续爬升并进行数据采集还是返回前续的程序对压紧力等进行调整。因此，通过各种传感数据的比较以及智能化程序的判断和控制，精准调节滚轮与缆索之间的压紧力，及时避免滚轮打滑，使检测装置和缆索之间的摩擦力达到最优，结构简单，工作可靠，体积小。该检测装置爬行的速度也可调节。避震器能够将桥梁等产生的传递到缆索的震动有效吸收，以免震动对步进电机、行走电机和减速器以及各种传感器和缆索检测系统产生破坏或者影响精度。附图说明图1为新型电驱动的缆索检测装置结构示意图。图2为新型电驱动的缆索检测装置的正面结构示意图。图3为缆索夹紧传感爬行装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案和优点能清楚地凸显说明，下面将结合附图对本专利技术的实施方式作进一步地详细描述。本实施例仅为使本专利技术的优点和可行性方案能够被本领域的广大技术人员理解，而非对本专利技术及其应用或用途的限制，根据本专利技术得出的其它实施方式，也同样属于本专利技术的技术创新范围。如图1至图3所示，本实施例提供了一种新型电驱动的缆索检测装置，包括圆形固定架4、连接板40、缆索夹紧传感爬行装置、缆索检测系统和控制系统。所述的圆形固定架4设置有两个，在轴向方向上下设置。在两个圆形固定架4之间通过螺钉固定连接板40，在本实施例中，连接板40在圆形固定架的圆周上均布。圆形固定架4上圆周均布有三个以上的缆索夹紧传感爬行装置。所述的缆索夹紧传感爬行装置包括连接件10、步进电机5、调节连杆7、连接座70、连杆9、连接杆90、避震器和压力传感器8、连接架80、滚轮2、速度传感器3、行走电机12和减速器。连接件10呈四方形，连接件10通过螺钉固定在圆形固定架4上。所述的步进电机5固定在圆形固定架4上，调节连杆7穿过连接件10与步进电机5的输出轴连接。连接座70通过螺纹连接在调节连杆7远离步进电机5的一端；在连接件10上枢接有两个相对于调节连杆对称的连接杆90，在连接杆90与连接座70之间铰接有连杆9；在连接杆90和连接架80之间连接有避震器和压力传感器8，在本实施例中，避震器和压力传感器8包括避震器和压力传感器。在连接架80上通过轴设有滚轮2，在至少一个缆索夹紧传感爬行装置中的其中一连接支架上固定有减速器，在减速器上固定有行走电机12，行走电机12通过减速器驱动对应的滚轮旋转；在未安装行走电机的滚轮内孔中安装有速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型电驱动的缆索检测装置，其特征在于：包括圆形固定架、连接板、缆索夹紧传感爬行装置、缆索检测系统和控制系统；所述的圆形固定架设置有两个，在两个圆形固定架之间固定连接板；圆形固定架上圆周均布有三个以上的缆索夹紧传感爬行装置；所述的缆索夹紧传感爬行装置包括连接件、步进电机、调节连杆、连接座、连杆、连接杆、避震器和压力传感器、连接架、滚轮、速度传感器、行走电机和减速器；所述的连接件固定在圆形固定架上，所述的步进电机固定在圆形固定架上，调节连杆穿过连接件与步进电机的输出轴连接，连接座通过螺纹连接在调节连杆远离步进电机的一端；在连接件上枢接有两个相对于调节连杆对称的连接杆，在连接杆与连接座之间铰接有连杆；在连接杆和连接架之间连接有避震器和压力传感器；在连接架上设有滚轮；在至少一个缆索夹紧传感爬行装置中的其中一连接支架上固定有减速器，在减速器上固定有行走电机，行走电机通过减速器驱动对应的滚轮旋转；在未安装行走电机的滚轮内孔中安装有速度传感器；缆索检测系统安装在连接板上；控制系统与缆索夹紧传感爬行装置和缆索检测系统通讯。

【技术特征摘要】
1.一种新型电驱动的缆索检测装置，其特征在于：包括圆形固定架、连接板、缆索夹紧传感爬行装置、缆索检测系统和控制系统；所述的圆形固定架设置有两个，在两个圆形固定架之间固定连接板；圆形固定架上圆周均布有三个以上的缆索夹紧传感爬行装置；所述的缆索夹紧传感爬行装置包括连接件、步进电机、调节连杆、连接座、连杆、连接杆、避震器和压力传感器、连接架、滚轮、速度传感器、行走电机和减速器；所述的连接件固定在圆形固定架上，所述的步进电机固定在圆形固定架上，调节连杆穿过连接件与步进电机的输出轴连接，连接座通过螺纹连接在调节连杆远离步进电机的一端；在连接件上枢接有两个相对于调节连杆对称的连接杆，在连接杆与连接座之间铰接有连杆；在连接杆和连接架之间连接有避震器和压力传感器；在连接架上设有滚轮；在至少一个缆索夹紧传感爬行装置中的其中一连接支架上固定有减速器，在减速器上固定有行走电机，行走电机通过减速器驱动对应的滚轮旋转；在未安装行走电机的滚轮内孔中安装有速度传感器；缆索检测系统安装在连接板上；控制系统与缆索夹紧传感爬行装置和缆索检测系统通讯。2.根据权利要求1所述的新型电驱动的缆索检测装置，其特征在于：滚轮包括滚轮本体和设在滚轮本体圆周外的橡胶层，滚轮本体使用铝合金材料。3.根据权利要求1或2所述的新型电驱动的缆索检测装置，其特征在于：滚轮的圆周中部外内凹的弧面。4.根据权利要求1所述的新型电驱动的缆索检测装置，其特征在于：缆索检测系统包括无损探伤装置和工业摄像装置。5.根据权利要求4所述的新型电驱动的缆索检测装置，其特征在于：所述的无损探伤装置包括第一支座、第一支承座和无损探伤仪器；第一支座固定在连接板上，第一支承座上设有第一腰型槽，在第一支座上安装有第一螺栓，第一螺栓穿过第一腰型槽，在第一螺栓上设有压紧第一支承座的第一螺母，无损探伤仪器固定在第一支承座的内端；所述的工业摄像机装置包括第二支座、第二支承座和工业摄像机；第二支座固定在连接板上，第二支承座上设有第二腰型槽，在第二支座上安装有第二螺栓，第二螺栓穿过第二腰型槽，在第二螺栓上设有压紧第二支承座的第二螺母，工业摄像机固定在第二支承座的内端。6.一种利用权利要求1所述的新型电驱动的缆索检测装置对缆索进行检测的方法，其特征在于包括如下步骤：（1）让缆索穿过圆形固定架；（2）将控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛吉梅，
申请(专利权)人：华南理工大学广州学院，
类型：发明
国别省市：广东;44