桥梁缆索无损探伤养护机器人的制作方法

1.本发明涉及桥梁技术领域，具体涉及桥梁缆索无损探伤养护机器人。


背景技术：

2.钢结构强度高、自重轻、抗震性能好，常常应用在桥梁上，但随着温差的变化以及使用时间容易引起构件变形和开裂，若不及时处理，可能会影响桥梁的稳定性，因此，需要定期进行桥梁探伤。现有的桥梁探伤设备常常用超声波探伤车进行桥梁探伤。
3.申请号为cn202111158616.8公开了一种桥梁钢索探伤装置，调整机构与探伤器连接，固定板与探伤器连接，转杆与固定板连接，活动板与转杆连接，调节扣与固定板连接，调节扣与活动板连接，若干外筒与固定板和活动板连接，若干减震弹簧与若干外筒连接，若干内筒与若干减震弹簧连接，若干转轴与若干内筒连接，若干滚珠与若干转轴连接，滚珠通过转轴在内筒上转动并带动内筒上的探伤器在钢索外侧壁滑动对钢索进行检测，内筒将滑动过程中产生的震动传递给减震弹簧进行减震，避免震动经固定板传递给探伤器，解决了桥梁钢索探伤装置的检测机构在钢索上移动过程中所产生的震动会影响对钢索检测结果的精确度的问题。
4.上述方案通过探伤器检测钢索损伤情况，但是，在钢塑结冰时，探伤器在钢索上滑动，容易空转或者直接从钢索上脱落，这将及其危险。


技术实现要素：

5.本方案的目的在于提供一种防止探伤器打滑的用于公路桥梁钢结构的超声检测设备。
6.为了达到上述目的，本方案提供桥梁缆索无损探伤养护机器人，包括机器人本体包括箱体、第一电机、支撑杆、主动轮和从动轮；
7.所述箱体上表面与支撑杆的下端固定连接，所述从动轮和驱动轮转动设在机器人本体上，所述驱动轮的中部和从动轮中部之间设有转动轴，所述主动轮受第一电机驱动；
8.所述箱体上设有探伤器；
9.所述机器人本体上设有转动连接的接触轮，所述接触轮设在驱动轮的正下方且与驱动轮接触，所述机器人本体上设有第二电机且驱动接触轮；
10.所述机器人本体上设有控制器，所述机器人本体上设有支架，所述支架的一端与箱体固定连接，所述支架的自由端设有霍尔传感器，所述霍尔传感器与驱动轮接触且外切，所述霍尔传感器与控制器之间电性连接。
11.本方案的原理在于：当钢索上结冰，驱动轮会空转停止不动，霍尔传感器未识别到转动信号，向控制器发出指令，控制器发出指令改变接触轮的转速，当接触轮的线速度大于驱动轮的线速度时，驱动轮不再打滑，可继续移动。
12.本方案的有益效果：接触轮、霍尔传感器、控制器、驱动轮的相互配合使得机器人本体在钢索结冰时，通过识别驱动轮是否空转来判断机器人本体是否打滑，通过调整接触
轮的转速，辅助增加驱动轮的摩擦力，以保证驱动轮可以在钢索上向上攀爬，即保证机器人本体在钢索上能够探钢索的损伤，又能保证在机器人本体打滑时，增大机器人本体的摩擦力，驱动其向上攀爬。
13.进一步，所述机器人本体上设有红外传感器，机器人本体内部设有粉仓，粉仓内部设有粉末，且机器人本体左侧上设有喷粉口；喷粉口设有第一电磁阀，第一电机、第二电机、第一电磁阀、红外传感器和控制器之间电性连接。当红外传感器探测到已到达钢索的最高高度，向控制器发出信号，控制器发出指令，机器人本体开始返程，同时，第一电磁阀打开，喷粉口在钢索上先喷粉。第一电机、第二电机、第一电磁阀、红外传感器、控制器、粉仓、和喷粉口的相互配合使得机器人本体在从钢索上由高处到低处滑动时，喷粉口自动喷粉，以增大机器人本体与钢索的摩擦力，保证机器人本体不会从钢索上一下滑到底部。
14.进一步，所述粉末为铝粉，铝粉经济成本较低。
15.进一步，所述机器人内部设有气舱，气舱内设有氧气，机器人本体右侧设有喷气口，喷气口设有第二电磁阀，第一电机、第二电机、第一电磁阀、第二电磁阀、红外传感器和控制器之间电性连接。喷粉口在钢索上先喷粉，喷气口随后喷氧气，辅助钢索形成致密的氧化铝薄膜，以养护钢索。第一电机、第二电机、第一电磁阀、第二电磁阀、红外传感器、控制器、粉仓、气舱、喷气口和喷粉口的相互配合使得机器人本体在从钢索上由高处到低处滑动时，喷粉口自动喷粉，以增大机器人本体与钢索的摩擦力，保证机器人本体不会从钢索上一下滑到底部，同时，先喷粉后喷氧气，在机器人本体滑动过去后，以保证钢索上快速形成致密的氧化铝薄膜，增加钢索的抗腐性。喷气口和喷粉口的管口处均与钢索对应设置。
16.进一步，所述箱体上设有收集箱。收集箱以收集喷洒的铝粉。
17.进一步，所述探伤器为超声波探头和相机。通过超声波探头和相机全方面的检查桥梁损伤。
附图说明
18.图1为本发明的桥梁示意图。
19.图2为本发明实施例机器人本体的结构示意图。
20.图3为本发明主动轮和从动轮的结构示意图。
具体实施方式
21.下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
22.说明书附图中的标记包括：桥梁1、机器人本体2、钢索3、驱动轮4、从动轮5、支撑杆6、接触轮7。
23.实施例基本如附图1、附图2和附图3所示：
24.机器人本体2是用于探伤桥梁1钢索3的，机器人本体2包括箱体、支撑杆6、主动轮、从动轮5和第一电机，箱体上设有探伤器，箱体上表面与支撑杆6的下端固定连接，支撑杆6的上端设有第一转轴，第一转轴上设有转动连接的驱动轮4，驱动轮4受第一电机驱动，支撑杆6的上端设有第二转轴，第二转轴上设有转动连接的从动轮5，驱动轮4的中部和从动轮5中部之间设有转动轴，驱动轮4转动时带动从动轮5转动，其转动轴在钢索3上滚动前进，第一电机通过螺栓安装在机器人本体2上。机器人本体2上设有转动连接的接触轮7，接触轮7
设在驱动轮4的正下方且与驱动轮4接触，接触轮7受第二电机驱动，第二电机通过螺栓安装在机器人本体2上。机器人本体2上设有探伤器，探伤器与钢索3对应设置，以保证探伤器能够探索到钢索3上的损伤。探伤器为超声波探头和相机。通过超声波探头和相机全方面的检查桥梁1损伤。
25.机器人本体2上设有控制器，机器人本体2上还设有支架，支架的一端与箱体固定连接，支架的自由端设有霍尔传感器，霍尔传感器与驱动轮4接触且外切，霍尔传感器与控制器、之间电性连接，当钢索3上结冰，驱动轮4会空转停止不动，霍尔传感器未识别到转动信号，向控制器发出指令，控制器发出指令改变接触轮7的转速(n
接触
)，当接触轮7的线速度(v
接触
)大于驱动轮4的线速度(v
驱动
)时，驱动轮4不再打滑，其中，
[0026]v接触
＝2π*n
接触
*r
[0027]
r为接触轮7的半径，由此可得出，v
接触
与n
接触
成正比关系。
[0028]
接触轮7、霍尔传感器、控制器、驱动轮4的相互配合使得机器人本体2在钢索3结冰时，通过识别驱动轮4是否空转来判断机器人本体2是否打滑，通过调整接触轮7的转速，辅助增加驱动轮4的摩擦力，以保证驱动轮4可以在钢索3上向上攀爬，即保证机器人本体2在钢索3上能够探钢索3的损伤，又能保证在机器人本体2打滑时，增大机器人本体2的摩擦力，驱动其向上攀爬。
[0029]
机器人本体2上设有红外传感器，是用于探测钢索3是否探伤到钢索3的最高高度，机器人本体2内部设有粉仓，粉仓内部设有粉末，粉末为铝粉，铝粉经济成本较低，且机器人本体2一侧(左侧面)上设有喷粉(铝粉)口，喷粉口与钢索3对应设置；机器人内部设有气舱，气舱内设有氧气，即机器人本体2右侧设有喷气口，喷气口与钢索3对应设置，喷粉口设有第一电磁阀，喷气口设有第二电磁阀，第一电机、第二电机、第一电磁阀、第二电磁阀、红外传感器和控制器之间电性连接。当红外传感器探测到已到达钢索3的最高高度，向控制器发出信号，控制器发出指令，机器人本体2开始返程，同时，第一电磁阀和第二电磁阀均打开，喷粉口在钢索3上先喷粉，喷气口随后喷氧气，辅助钢索3形成致密的氧化铝薄膜，以养护钢索3。第一电机、第二电机、第一电磁阀、第二电磁阀、红外传感器、控制器、粉仓、气舱、喷气口和喷粉口的相互配合使得机器人本体2在从钢索3上由高处到低处滑动时，喷粉口自动喷粉，以增大机器人本体2与钢索3的摩擦力，保证机器人本体2不会从钢索3上一下滑到底部，同时，先喷粉后喷氧气，在机器人本体2滑动过去后，以保证钢索3上快速形成致密的氧化铝薄膜，增加钢索3的抗腐性。喷气口和喷粉口的管口处均与钢索3对应设置。箱体上设有收集箱。收集箱以收集喷洒的铝粉。
[0030]
具体操作时，第一电机启动，驱动轮4转动，机器人本体2在钢索3上爬行，当钢索3上结冰，驱动轮4会空转停止不动，霍尔传感器未识别到转动信号，向控制器发出指令，控制器发出指令改变接触轮7的转速(n
接触
)，当接触轮7的线速度(v
接触
)大于驱动轮4的线速度(v
驱动
)时，驱动轮4不再打滑。
[0031]
当红外传感器探测到已到达钢索3的最高高度，向控制器发出信号，控制器发出指令，机器人本体2开始返程，同时，第一电磁阀和第二电磁阀均打开，喷粉口在钢索3上先喷粉，喷气口随后喷氧气，辅助钢索3形成致密的氧化铝薄膜，以养护钢索3。
[0032]
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以
作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。