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专利号: 2021101463937
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备 ,其特征在于,包括行走组件(1)和检测平台组件(2),所述行走组件(1)包括主动行走机构(45)、被动行走机构(49)以及第三驱动机构(44),所述主动行走机构(45)和被动行走机构(49)均为弧形结构,并且主动行走机构(45)和被动行走机构(49)两端顶部均设有电磁铁(46),所述第三驱动机构(44)的传动轴(48)贯穿被动行走机构(49)后与主动行走机构(45)螺纹连接,当第三驱动机构(44)带动传动轴(48)转动时,主动行走机构(45)能够向着被动行走机构(49)靠拢或远离;

所述检测平台组件(2)包括第一支撑板(14)、轨道方管(12)、第一驱动机构(11)、第二传输带(13)、纵向移动组件(6)、以及横向移动组件(5),所述第一支撑板(14)位于主动行走机构(45)和被动行走机构(49)的顶部,轨道方管(12)位于第一支撑板(14)的顶部,所述第二传输带(13)一端通过设置在第一支撑板(14)顶部上的第一从动轮(8)连接,另一端与第一驱动机构(11)输出端上的第一同步轮(10)连接,所述第二传输带(13)沿轨道方管(12)方向分布且与纵向移动组件(6)连接,所述纵向移动组件(6)与轨道方管(12)滑动连接,当第一驱动机构(11)带动第二传输带(13)转动时,第二传输带(13)能够带动纵向移动组件(6)沿着轨道方管(12)方向移动;

所述纵向移动组件(6)包括第二支撑板(17)、第二驱动机构(22)、第三传输带(24)、导轨梁(15),所述第二支撑板(17)与轨道方管(12)滑动连接,所述第三传输带(24)一端通过设置在第二支撑板(17)上的第二从动轮(23)连接,另一端与第二驱动机构(22)输出端上的第二同步轮(34)连接,所述导轨梁(15)位于第二支撑板(17)上;

所述横向移动组件(5)包括第三支撑板(21)、支撑组件以及超声波探头,所述第三支撑板(21)与导轨梁(15)滑动连接,所述支撑组件的底部与第三支撑板(21)的顶部连接,所述支撑组件与超声波探头的探头臂(53)连接。

2.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备,其特征在于,所述被动行走机构(49)为两个,主动行走机构(45)位于两个被动行走机构(49)之间;

所述主动行走机构(45)和被动行走机构(49)均包括固定板(52)、两个连接臂(50)以及两个固定头(51),两个所述连接臂(50)均为镂空结构,两个连接臂(50)一端分与固定板(52)的两侧连接,另一端与固定头(51)连接,整体呈弧形结构,所述电磁铁(46)位于固定头(51)的顶部,所述检测平台组件(2)的第一支撑板(14)位于各个固定板(52)的顶部;

所述第三驱动机构(44)位于其中一个被动行走机构(49)的侧壁上,第三驱动机构(44)的传动轴(48)依次贯穿主动行走机构(45)和被动行走机构(49)的固定板(52),并且主动行走机构(45)的固定板(52)通过螺纹与传动轴(48)连接,两个被动行走机构(49)之间还设有两个导向杆(47),两根导向杆(47)均贯穿主动行走机构(45)的固定板(52)且分别位于传动轴(48)的轴线两侧。

3.根据权利要求2所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备,其特征在于,所述轨道方管(12)的顶部还设有第一滑轨(42),所述第一滑轨(42)的顶部设有与其匹配的第一滑块(16),第一滑块(16)能够在第一滑轨(42)上沿着第一滑轨(42)方向滑动,并且第一滑块(16)的顶部与第二支撑板(17)的底部连接。

4.根据权利要求3所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备,其特征在于,所述第二传输带(13)为两根,两根第二传输带(13)相互平行,其中一根第二传输带(13)的两端分别与第一同步轮(10)和第一从动轮(8)连接,另外一根第二传输带(13)的两端还设有第一从动轮(8),所述第一同步轮(10)上还设有第一传输带(9),第一传输带(9)的一端与第一同步轮(10)连接,另一端与靠近于第一同步轮(10)的第一从动轮(8)连接,当第一驱动机构(11)带动第一同步轮(10)转动时,两根第二传输带(13)均能够同步转动。

5.根据权利要求4所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备,其特征在于,所述第一同步轮(10)和第一从动轮(8)上均设有匚字结构的第一支架(7),第一同步轮(10)和第一从动轮(8)位于第一支架(7)的凹槽内;

两根所述第二传输带(13)上均设有L型结构的第一连接片(26),所述第一连接片(26)一端与第二传输带(13)连接,另一端与第二支撑板(17)的顶部连接。

6.根据权利要求5所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备,其特征在于,所述导轨梁(15)为两根,两根导轨梁(15)的两端分别两个轨道方管(12)上的第二支撑板(17),导轨梁(15)的顶部还设有第二滑轨(25),第二滑轨(25)上设有与第二滑轨(25)匹配的第二滑块(29),第二滑块(29)能够在第二滑轨(25)上沿着第二滑轨(25)方向移动,所述第二滑块(29)的顶部与第三支撑板(21)连接;

两个第二支撑板(17)的顶部均还设有L型结构的第三连接片(32),第三连接片(32)一端的侧壁与第二支撑板(17)连接,另一端的侧壁设有匚字结构的第二支架(33),所述第二从动轮(23)和第二同步轮(34)分别位于两个第二支架(33)的凹槽内;

所述第三传输带(24)上还设有L型结构的第一连接片(26),并且第一连接片(26)与第三支撑板(21)的底部连接。

7.根据权利要求1所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备,其特征在于,所述支撑组件包括两个U型结构的第四支撑板(20),两个第四支撑板(20)平行固定在第三支撑板(21)的顶部,所述第四支撑板(20)的两端侧壁上均设有条形口(19),所述条形口(19)内设有用于固定探头臂(53)的固定件(18),所述固定件(18)包括螺纹杆(40)、固紧块(39)以及固定螺母(38),所述螺纹杆(40)一侧贯穿两个第四支撑板(20)上的条形口(19),并且与探头臂(53)连接,所述固紧块(39)和固定螺母(38)均套在螺纹杆(40)上,并且能够将探头臂(53)固定在第四支撑板(20)上。

8.根据权利要求6所述的一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备,其特征在于,所述第一滑轨(42)和第二滑轨(25)的顶部均设有两个限位块(31),并且两个限位块(31)分别靠近于第一滑轨(42)和第二滑轨(25)的两端。

9.一种如权利要求1‑8任一项所述的正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)向被动行走机构(49)上的电磁铁(46)通电;

2)将通电后的被动行走机构(49)吸附在正交异性钢桥面板的U肋(3)的底部;

3)利用第一驱动机构(11)带动第二传输带(13)转动,第二传输带(13)在转动的过程中带动第二支撑板(17)在第一支撑板(14)上方沿着本装备行驶方向移动,调节超声波探头的位置,保证能够对初始位置处不同位置的疲劳度检测;

4)启动第三驱动机构(44),第三驱动机构(44)的传动轴(48)在主动行走机构(45)内转动,利用丝杆传动驱动主动行走机构(45)在U肋(3)的底部移动;

5)当主动行走机构(45)移动至最大位移处时,向主动行走机构(45)的电磁铁(46)通电,将主动行走机构(45)吸附在U肋(3)的底部,同时将被动行走机构(49)的电磁铁(46)断电,移除被动行走机构(49)与U肋(3)之间的吸附力;

6)继续启动第三驱动机构(44),利用丝杆传动驱动被动行走机构(49)在U肋(3)底部移动;

7)主动行走机构(45)和被动行走机构(49)在U肋(3)底部移动的过程中,利用设置在探头臂(53)的超声波探头对正交异性钢桥面板疲劳裂纹进行检测;

8)在行驶的过程中,利用第二驱动机构(22)驱动第三传输带(24)转动,带动第三支撑板(21)在U肋(3)之间沿横向方向移动,使得探头臂(53)上两端的超声波探头能够分别对两侧U肋(3)与顶板(4)之间的焊缝进行疲劳裂纹检测;

9)重复上述步骤1)至8),完成对正交异性钢桥面板疲劳裂纹的检测。