[实用新型]基于爬索机器人的桥梁钢索缺陷检测装置

说明书

基于爬索机器人的桥梁钢索缺陷检测装置，包括电池、控制单元、机架、前导向套、后导向套、爬索机构、CCD相机和电磁无损检测单元；所述的前导向套和后导向套分别设置在机架的前端和后端，实现爬索机器人的移动导向；爬行机构采用了动力电机和摆动机构相结合的工作方式，通过巧妙设计的蜗轮蜗杆驱动的摆动机构将抓绳轮压贴或远离钢索表面，并将动力电机的转动摩擦力传递至钢索表面，使得机器人沿钢索爬行；CCD相机实现钢索外观检测，电磁无损检测单元实现钢索内部腐蚀及钢丝绳断丝检测；本实用新型实现了钢索的外观和内部钢丝绳断丝腐蚀等的检测，具有实施简单方便、运行可靠、一次运行多参数检测的特点。

技术领域

本实用新型属于桥梁检测技术领域，具体涉及一种基于爬索机器人的桥梁钢索损伤检测装置。

背景技术

随着桥梁建设的不断发展，新的大型斜钢索、悬索桥得到广泛的应用。钢索是拱桥、斜拉桥、悬索桥等索类桥梁的核心构件之一，作为受力构件，其受力状况对桥梁整体结构的安全起到极其重要的作用；钢索的工作状态是桥梁是否处于安全状态的重要标志之一。由于钢索长期暴露在空气中，经风吹雨淋、紫外线照射、人为损伤等因素影响，会出现表面保护层硬化和破坏现象，继而引起内部钢丝束或钢绞线受到腐蚀，严重者甚至出现断丝现象；另一方面，由于风振、雨振等原因，钢索内部的钢丝束产生摩擦引起钢丝磨损，严重者也会发生断丝现象；定期的对钢索体系内外进行检测是很必要的。

随着这些桥梁服役时间的延长，对拉索、悬索等的检测需求也不断增加，对其表面保护层损伤的检测尤为重要，及时发现并养护，更有利于保护索内钢丝，增加索体使用寿命，维护大桥安全。现在使用的拉索检测方法一般是人工检测方法，即利用卷扬机拖动检修车或登高车的方式对拉索进行人工检测，但是这样会对拉索保护层造成破坏，而且检测人员身处高空，受到风吹等意外容易造成安全事故。

申请号为201610474655.1的中国专利“一种摩擦轮式爬索检测机器人”公开了一种摩擦轮式爬索检测机器人，利用爬索检测机器人携带的检测装置实现钢索的检测。该装置包括移动小车、磁吸附机构和防落装置。磁吸附机构设置在移动底盘上，磁吸附机构能将移动小车吸附在缆索上，摩擦机构包括旋转驱动轴、摩擦壁、摩擦块和导杆，由于其需要依靠磁吸附机构来工作，结构复杂，成本高，使用不便。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于爬索机器人的桥梁钢索缺陷检测装置，该装置中的爬索机器人结构简单、运转可靠，且下降时自带刹车功能，以该机器人可作为动力机构，携带CCD和电磁无损检测单元可实现钢索的外观和内部钢丝绳断丝腐蚀等的检测。

本实用新型的技术方案如下：

基于爬索机器人的桥梁钢索缺陷检测装置，包括电池、控制单元、机架、前导向套、后导向套、爬索机构、CCD相机和电磁无损检测单元；所述的前导向套和后导向套分别设置在机架的前端和后端，实现爬索机器人的移动导向；CCD相机实现钢索外观检测，电磁无损检测单元实现钢索内部腐蚀及钢丝绳断丝检测；

所述的爬索机构包括动力传动单元、摆动单元和抓绳轮，其中动力传动单元包括动力电机和动力电机驱动下同步转动的第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮和抓绳轮；摆动单元包括蜗轮、蜗杆、摆臂和摆动电机，摆动电机驱动蜗杆转动，带动蜗轮和摆臂绕固定芯轴转动，使得抓绳轮靠近或远离钢索；

所述的控制单元控制CCD相机和电磁无损检测单元的检测及数据存储，以及动力电机和摆动电机转动，所述的电池为动力电机、摆动电机、CCD相机和电磁无损检测单元提供动力；控制单元通过无线传输模块与地面的地面控制设备或手机进行远程控制。

上述基于爬索机器人的桥梁钢索缺陷检测装置中，前导向套和后导向套均为剖分的环型结构，将钢索嵌入在环型结构的内部；机架的上端设置有供钢索穿过的开口。