本发明专利技术属于结构监测技术领域，涉及一种用于桥梁检测的冲击落锤自动反弹爬升装置，包括上框架环、滑道柱、固定螺旋轨道、落锤、锤头、定向滑杆、激光传感器、承锤平台、承台磁力垫、落锤下磁力垫、落锤上磁力垫、下框架环、柱上磁力排斥线圈、磁力排斥杆、螺旋轨道电机、滑道柱大槽、滑道柱定向槽、错动螺旋轨道、磁力排斥线圈、力锤冲击磁力垫、冲击装置底和冲击线圈。本发明专利技术的冲击落锤自动反弹爬升装置实现了落锤冲击下落后，落锤可自动反弹并爬升到初始位置，从而保证每次的锤击力一致，且反弹爬升过程全自动完成。
【技术实现步骤摘要】
一种用于桥梁检测的冲击落锤自动反弹爬升装置
本专利技术属于结构监测
，涉及一种用于桥梁检测的冲击落锤自动反弹爬升装置。
技术介绍
为保障桥梁安全，需要对桥梁进行定期检测，其中一种检测内容为测出桥梁的模态参数，例如频率、阻尼、振型，不同时期的这些参数进行对比，可了解桥梁结构的动力性能变化，从而发现异常，提前进行维护措施。传统的模态参数检测方法是利用车行驶通过桥梁，通过提前布置在桥梁的传感器测量到卡车通过时桥梁的振动信号，进行模态参数识别，从而得到模态参数，然而此方法由于车行驶时产生的激励不平稳，用现有的方法难以对不平稳激励进行识别得到准确的模态参数信息，并且行驶通过的对桥梁的激励很小，对模态参数识别均是不利的。脉冲激励的激振力大，且现有的识别理论均是基于脉冲激励的，可准确识别到模态参数，因此，采用脉冲激励进行模态参数识别引起了桥梁检测的关注。在进行脉冲激励时，现有工程人员常常带着力锤，在桥梁上进行锤击来实现。然而该种方法存在一定缺陷，首先人工锤击力难以控制，太大将砸坏桥面板铺装层，太小不能激出桥梁结构模态参数；第二问题是对于跨度稍大的桥梁，锤击点需要多个，耗费大量人力，且每次锤击力度难以保证一致。因此，寻找一种机器控制力锤装置，保证锤击力适中且多次锤击力度一致，是十分必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是开发冲击落锤自动反弹爬升装置，实现桥梁锤击检测时锤击力可控且多次锤击力度一致，重点是借鉴如何对落锤进行冲击，并且落锤下落后如何进行自动反弹并爬升到初始高度的问题。本专利技术的技术方案：一种用于桥梁检测的冲击落锤自动反弹爬升装置，包括上框架环1、滑道柱2、固定螺旋轨道3、落锤4、锤头5、定向滑杆6、激光传感器7、承锤平台8、承台磁力垫9、落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11、下框架环12、柱上磁力排斥线圈13、磁力排斥杆14、螺旋轨道电机15、滑道柱大槽16、滑道柱定向槽17、错动螺旋轨道18、磁力排斥线圈19、力锤冲击磁力垫20、冲击装置底座21和冲击线圈22；所述的上框架环1和下框架环12通过滑道柱2和固定螺旋轨道3固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱2和固定螺旋轨道3各两根，交替排列；所述的落锤4位于落锤外围框架内，与定向滑杆6和磁力排斥杆14连接为一体，定向滑杆6可在滑道柱定向槽17中滑动；所述的锤头5安装在落锤4的下表面上，锤头5的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫10共两个，分别安装在落锤4的下表面、靠近滑道柱2的位置；所述的落锤上磁力垫11共两个，分别安装在落锤4的上表面、靠近滑道柱2的位置；落锤4的上表面固定有力锤冲击磁力垫20；所述的承锤平台8共4个，其一端固定在滑道柱2内侧，分别位于滑道柱2的上部和下部；滑道柱2上部的承锤平台8的下表面上安装有承台磁力垫9，滑道柱2下部的承锤平台8的上表面上安装有承台磁力垫9；所述的落锤下磁力垫10、落锤上磁力垫11和承台磁力垫9的位置相对应；所述的激光传感器7安装在滑道柱2上部的承锤平台8的下方，与滑道柱2固定连接；所述的落锤上磁力垫11、落锤下磁力垫10和落锤4上的力锤冲击磁力垫20为永磁体；所述的承台磁力垫9，内部为线圈，可通过通电与断电使磁力产生与消失；所述的磁力排斥杆14侧边装有磁力排斥线圈19，可在反弹后与柱上磁力排斥线圈17相互排斥；固定螺旋轨道3为阶梯形式，侧边匹配有错动螺旋轨道18，错动螺旋轨道18可通过螺旋轨道电机15沿着爬升方向往复错动；冲击装置底座21与上框架环1固定上，冲击线圈22与冲击装置底座21固定，形成螺钉结构，冲击线圈22位于上框架环1内。本专利技术的有益效果：本专利技术的冲击落锤自动反弹爬升装置实现了落锤冲击下落后，落锤可自动反弹并爬升到初始位置，从而保证每次的锤击力一致，且反弹爬升过程全自动完成。附图说明图1是冲击落锤自动反弹装置三维整体示意图。图2是落锤三维示意图。图3是承锤平台和承台磁力垫三维示意图。图4是磁力排斥杆与磁力排斥线圈。图5是滑道柱三维示意图。图6是螺旋轨道三维示意图。图7是冲击装置示意图。图中：1上框架环；2滑道柱；3固定螺旋轨道；4落锤；5锤头(含力传感器)；6定向滑杆；7激光传感器；8承锤平台；9承台磁力垫；10落锤下磁力垫；11落锤上磁力垫；12下框架环；13柱上磁力排斥线圈；14磁力排斥杆；15螺旋轨道电机；16滑道柱大槽；17滑道柱定向槽；18错动螺旋轨道；19磁力排斥线圈；20力锤冲击磁力垫；21冲击装置底座；22冲击线圈。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。一种用于桥梁检测的冲击落锤自动反弹装置，主要由1上框架环、2滑道柱、3固定螺旋轨道、4落锤、5锤头(含力传感器)、6定向滑杆、7激光传感器、8承锤平台、9承台磁力垫、10落锤下磁力垫、11落锤上磁力垫、12下框架环、13柱上磁力排斥线圈、14磁力排斥杆、15螺旋轨道电机、16滑道柱大槽、17滑道柱定向槽、18错动螺旋轨道、19磁力排斥线圈等组成。落锤外围框架由上框架环1、下框架环12、两根滑道柱2、两个固定螺旋轨道3固定连接组成；落锤4两侧各与一个磁力排斥杆14固定连接为一体；落锤4两侧各与一个定向滑杆6固定连接为一体，定向滑杆6可深入到滑道柱2内的滑道柱定向槽17，可使落锤4沿着滑道柱2向下滑动；落锤4上有锤头5，锤头5内嵌力传感器(未画出)，落锤4与锤头5连接面上固定有落锤下磁力垫10，落锤4上表面固定有落锤上磁力垫11，落锤上磁力垫11与落锤下磁力垫10为永磁体；落锤4的上表面固定有力锤冲击磁力垫20；滑道柱2上端装有伸出的承锤平台8和激光传感器7，该承锤平台8上的承台磁力垫9朝下；下框架环12装有伸出的承锤平台8，这些承锤平台8上的承台磁力垫9朝上；承锤平台8上的承台磁力垫9内部为线圈，可通过通电与断电使磁力产生与消失；磁力排斥杆14侧边的磁力排斥线圈19与柱上磁力排斥线圈可通过通电产生磁力而相互排斥，使定向滑杆6从滑道柱2内的滑道柱大槽16排斥出，到固定螺旋轨道3；螺旋轨道电机15通电时可旋转，带动错动螺旋轨道18沿着固定螺旋轨道3往复错动；冲击装置底座21与上框架环1固定在一起，冲击线圈22与冲击装置底座21固定在一起。初始时，滑道柱2上端伸出承锤平台8上的朝下承台磁力垫9通电，产生磁力，与落锤4上表面的落锤上磁力垫11吸附在一起，保证落锤4不掉落；当需要进行冲击锤击激励时，冲击线圈22通电产生排斥力，排斥力锤冲击磁力垫20，同时将承锤柱3上端朝下的承台磁力垫9断电，使落锤4沿着滑道柱2上的滑道柱定向槽方向下落，当落锤4上表面通过激光传感器7时，激光传感器7给控制器(未画出)信号，通过控制器命令冲击线圈22断电，当锤头5落到地面时，里面的力传感器将产生力的测试数据，可通过有线或无线的方式传输出去，输入到控制器(未画出)中，当控制器发现力传感器的测试数据到达最大开始减小时，将下框架环12伸出的承锤平台8上的承台磁力垫9内部线圈通电，产生磁力，与对应贴近的落锤下磁力垫10产生斥力，使落锤4反弹。当落锤4反弹到一定高度不能再上升时(该高度可通过提前计算确定)，磁力排斥杆14上的磁力排斥线圈19通电，同时滑道柱2内滑道柱大槽16中的柱上磁力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于桥梁检测的冲击落锤自动反弹爬升装置，其特征在于，所述的用于桥梁锤击检测的冲击落锤自动反弹爬升装置包括上框架环(1)、滑道柱(2)、固定螺旋轨道(3)、落锤(4)、锤头(5)、定向滑杆(6)、激光传感器(7)、承锤平台(8)、承台磁力垫(9)、落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)、下框架环(12)、柱上磁力排斥线圈(13)、磁力排斥杆(14)、螺旋轨道电机(15)、滑道柱大槽(16)、滑道柱定向槽(17)、错动螺旋轨道(18)、磁力排斥线圈(19)、力锤冲击磁力垫(20)、冲击装置底座(21)和冲击线圈(22)；所述的上框架环(1)和下框架环(12)通过滑道柱(2)和固定螺旋轨道(3)固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱(2)和固定螺旋轨道(3)各两根，交替排列；所述的落锤(4)位于落锤外围框架内，与定向滑杆(6)和磁力排斥杆(14)连接为一体，定向滑杆(6)在滑道柱(2)的定向槽(17)中滑动；所述的锤头(5)安装在落锤(4)的下表面上，锤头(5)的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫(10)共两个，分别安装在落锤(4)的下表面、靠近滑道柱(2)的位置；所述的落锤上磁力垫(11)共两个，分别安装在落锤(4)的上表面、靠近滑道柱(2)的位置；落锤(4)的上表面固定有力锤冲击磁力垫(20)；所述的承锤平台(8)共4个，其一端固定在滑道柱(2)内侧，分别位于滑道柱(2)的上部和下部；滑道柱(2)上部的承锤平台(8)的下表面上安装有承台磁力垫(9)，滑道柱(2)下部的承锤平台(8)的上表面上安装有承台磁力垫(9)；所述的落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)和承台磁力垫(9)的位置相对应；所述的激光传感器(7)安装在滑道柱(2)上部的承锤平台(8)的下方，与滑道柱(2)固定连接；所述的承台磁力垫(9)，内部为线圈，通过通电与断电使磁力产生与消失；所述的磁力排斥杆(14)侧边装有磁力排斥线圈(19)，在反弹后与柱上磁力排斥线圈(17)相互排斥；固定螺旋轨道(3)为阶梯形式，侧边匹配有错动螺旋轨道(18)，错动螺旋轨道(18)通过螺旋轨道电机(15)沿着爬升方向往复错动；冲击装置底座(21)与上框架环(1)固定上，冲击线圈(22)与冲击装置底座(21)固定，形成螺钉结构，冲击线圈(22)位于上框架环(1)内。...
【技术特征摘要】
1.一种用于桥梁检测的冲击落锤自动反弹爬升装置，其特征在于，所述的用于桥梁锤击检测的冲击落锤自动反弹爬升装置包括上框架环(1)、滑道柱(2)、固定螺旋轨道(3)、落锤(4)、锤头(5)、定向滑杆(6)、激光传感器(7)、承锤平台(8)、承台磁力垫(9)、落锤下磁力垫(10)、落锤上磁力垫(11)、下框架环(12)、柱上磁力排斥线圈(13)、磁力排斥杆(14)、螺旋轨道电机(15)、滑道柱大槽(16)、滑道柱定向槽(17)、错动螺旋轨道(18)、磁力排斥线圈(19)、力锤冲击磁力垫(20)、冲击装置底座(21)和冲击线圈(22)；所述的上框架环(1)和下框架环(12)通过滑道柱(2)和固定螺旋轨道(3)固定连接，组成落锤外围框架；所述的滑道柱(2)和固定螺旋轨道(3)各两根，交替排列；所述的落锤(4)位于落锤外围框架内，与定向滑杆(6)和磁力排斥杆(14)连接为一体，定向滑杆(6)在滑道柱(2)的定向槽(17)中滑动；所述的锤头(5)安装在落锤(4)的下表面上，锤头(5)的内部嵌有力传感器，力传感器通过有线或无线的方式将数据传输到外部的控制器中；所述的落锤下磁力垫(10)共两个，分别安装在落锤(4)的下表面、靠近滑道柱(2)的位置；所述的落锤上磁力垫(11)共两个，分别安装在落锤...
【专利技术属性】
技术研发人员：曲春绪，伊廷华，李宏男，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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