[发明专利]斜拉桥缆索的攀爬装置

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁检测领域，具体涉及一种斜拉桥缆索的攀爬装置。

背景技术

近年来，斜拉桥建设飞速发展，因其外观优美及良好的抗震性能，得到了广泛的应用。斜拉桥的拉索作为主要的支撑构件，其自身的安全性和耐久性对桥梁的整体性能有很大影响。但是，斜拉桥的缆索却因为其特殊情况如缆索太高，人工难以到达，即使到达对工作人员造成的潜在危险也比较大而难以检测，因此国内的检测和修复等维护作业很少全面展开，基本使用人工吊篮作业的方式，效率低、安全性差、成本高、可靠性差。

采用机器人自动检测的方式可以消除上述人工检测所带来的弊端，其关键在于一种能够自动攀爬缆索的攀爬装置，并要求其高效、可靠。该装置工作在高空大风环境下，因此要求其机构牢固；每座桥上缆索众多，且各斜拉桥缆索直径不同，要求装置针对不同直径的缆索都能安装方便；装置在高空工作，要求其能够可靠抓紧缆索，即使再断电等突发情况下也能够自锁，而不会落下造成危险；此外缆索表面因破损或凸包凹凸不平，要求爬升装置能够克服一定程度的缆索表面不平整，而不会在缆索上卡死；最后要求爬升装置效率高、成本低、寿命长。

国内已有部分用于攀爬缆索的攀爬装置，多为蠕动式(例如游滨、吕恬所著《斜拉桥智能机器人健康维护系统》中提到的液压驱动斜拉桥机器人，以及张家梁、吕恬生、罗均所著《大斜度缆索机器人的研制》中提到的气动蠕动式机器人等)，但蠕动式爬升效率低、速度慢且不均匀，而且动作复杂不易控制。而现有的连续爬升机器人普遍存在着对缆索凹凸表面适应性不佳，锁紧装置结构复杂(例如王亚斌、周忆所著《一种轻型斜拉桥缆索检测机器人的结构动力学分析》中提到的机器人结构)，整机质量大(例如余朝阳所著《利用机器人检查斜拉索初探》中提到的机器人)、成本高等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提出一种结构简单、工作可靠而成本低廉的斜拉索攀爬装置，其能弥补现有技术的诸多不足，能够针对不同直径的缆索方便安装，运行中自适应缆索凹凸，匀速高效攀爬缆索。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种斜拉桥缆索的攀爬装置，包括主动侧、从动侧和多个弹性连接杆，主动侧通过弹性连接杆与从动侧相连，主动侧为中心对称结构，并包括主动侧上半部分、主动侧下半部分、一对第一支撑杆，主动侧上半部分和主动侧下半部分分别与第一支撑杆相连，从动侧包括从动侧上半部分、从动侧下半部分、从动侧板、一对第二支撑杆，从动侧板与第二支撑杆相连，主动侧上半部分包括电机、减速盒、电机支座、联轴器、主动轮、一对第一轴承座、一对第一滚动轴承以及主动侧板，电机和减速盒与电机支座相连，电机与主动侧板通过电机支座固定连接，主动轮的轮轴通过联轴器与电机的电机轴相连，第一滚动轴承设置于轮轴的两端，第一滚动轴承是通过第一轴承座支承，第一轴承座与主动侧板固定连接，从动侧上半部分包括从动轮、第二轴承座、第二滚动轴承，从动轮的轮轴两端由第二滚动轴承支承，第二轴承座固定在从动侧板上，弹性连接杆包括套筒、主连接杆、压缩弹簧、直线轴承、垫片、轴套、调节螺母、法兰、紧定螺钉，主动侧板与套筒连接，从动侧板与法兰连接，主连接杆的活塞端和压缩弹簧插入套筒中，压缩弹簧一端顶在主连接杆上，另一端顶在直线轴承上，直线轴承与套筒的法兰连接，调节螺母位于主连接杆的中部螺纹段，垫片和轴套通过调节螺母与直线轴承紧贴，主连接杆的末端开有多个环形槽，紧定螺钉可根据缆索直径固定于不同的环形槽中。

主动侧上半部分和主动侧下半部分分别通过第一螺钉与第一支撑杆相连，第一螺钉是M×30型螺钉。

从动侧板通过第二螺钉与第二支撑杆相连，第二螺钉是M×30型螺钉。

电机和减速盒通过第三螺钉与电机支座相连，第一轴承座与主动侧板通过第四螺钉固定连接，第三螺钉是M4×8型螺钉，第四螺钉是M4×16型螺钉。

主动侧下半部分与主动侧上半部分的结构完全相同，从动侧下半部分与从动侧上半部分的结构完全相同。

第二轴承座通过第五螺钉固定在从动侧板上，主动侧板通过第六螺钉与套筒连接，直线轴承通过第七螺钉与套筒的法兰连接，从动侧板通过第八螺钉与法兰连接，第五螺钉是M×16型螺钉，第六螺钉和第七螺钉是M×12型螺钉，第八螺钉是M×10型螺钉。

主动轮和从动轮均为橡胶包裹铝制轮轴的V形结构。

本发明具有以下的优点和技术效果：

1、本发明采用分体式结构，从动侧可方便的拆卸以便于攀爬装置安装，主动板与从动侧板通过支撑杆加固，整个机械结构的强度和刚度满足要求；