一種張緊輪式鋼絲繩爬行器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，可對(duì)鋼絲繩及鋼絲繩電纜上進(jìn)行外觀檢查，它由機(jī)架、運(yùn)動(dòng)部件、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、無線通訊模塊、高清攝像頭、鋰電池組和位移傳感器組成。通過在爬行器上安裝攝像頭，利用爬行器沿鋼絲繩上下循環(huán)移動(dòng)的功能，通過滾輪沿鋼絲繩軸向滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿鋼絲繩上下自動(dòng)爬行，并通過裝載的電機(jī)、控制電路、攝像頭、位移傳感器、無線信號(hào)發(fā)射器在上下移動(dòng)的過程中進(jìn)行鋼絲繩外觀圖像的采集、實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)。所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一皮帶、第二皮帶、減速器、滾輪、彈簧、壓緊螺栓、滾輪軸及軸承、張緊輪、支撐軸及軸承。本發(fā)明安全、操作靈活、降低了檢測(cè)人員的工作強(qiáng)度和減少漏檢。
【專利說明】一種張緊輪式鋼絲繩爬行器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，特別是設(shè)計(jì)一種在鋼絲繩及鋼絲繩電纜上進(jìn)行外觀檢查的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)實(shí)生活中，鋼絲繩的現(xiàn)狀對(duì)正常生產(chǎn)、生活起到了重大的影響，通過張緊輪式鋼絲繩爬行器可以對(duì)鋼絲繩的腐蝕、斷絲的情況進(jìn)行近距離觀察，降低漏檢的可能性，有效排除由于鋼絲繩質(zhì)量問題造成的事故。
[0003]以往的鋼絲繩檢查方式，由檢測(cè)人員在橋梁塔頂安裝滑輪，由拉鎖將檢測(cè)裝置由上至下滑動(dòng)，以得到鋼絲繩使用情況的數(shù)據(jù)資料，或者相關(guān)人員用望遠(yuǎn)鏡對(duì)鋼絲繩的外表面進(jìn)行目視檢查，以了解鋼絲繩的外觀狀況，從而判斷鋼絲繩是否還能繼續(xù)使用。
[0004]但是，將檢測(cè)裝置由塔頂下放的方式增加了檢測(cè)人員攜帶裝置爬行的危險(xiǎn)性，并且控制爬行器向下運(yùn)動(dòng)的拉繩也增加了檢測(cè)過程潛在的威脅。而人工目視的方式，可能造成漏檢，并且長時(shí)間的使用望遠(yuǎn)鏡也增加了檢測(cè)人員的工作強(qiáng)度。為此，設(shè)計(jì)一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，可以降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度和人工檢查風(fēng)險(xiǎn)，高效完成對(duì)鋼絲繩的外觀檢查十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，用于對(duì)鋼絲繩及鋼絲繩電纜進(jìn)行外觀檢查的裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼絲繩外觀的全面檢查，并且可以拍攝鋼絲繩周圍一定距離的其它設(shè)備的外觀照片，達(dá)到同時(shí)對(duì)其它設(shè)備的外觀檢查的目的。從而降低鋼絲繩檢查的安全風(fēng)險(xiǎn)和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0007]本發(fā)明一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，由機(jī)架、運(yùn)動(dòng)部件、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、無線通訊模塊、高清攝像頭、鋰電池組和位移傳感器組成。通過在爬行器上安裝攝像頭，利用爬行器沿鋼絲繩上下循環(huán)移動(dòng)的功能，通過滾輪沿鋼絲繩軸向滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿鋼絲繩上下自動(dòng)爬行，并通過裝載的電機(jī)、控制電路、攝像頭、位移傳感器、無線通訊模塊在上下移動(dòng)的過程中進(jìn)行鋼絲繩外觀圖像的采集、實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)。
[0008]驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)架上，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一皮帶、第二皮帶、減速器、滾輪、彈簧、壓緊螺栓、滾輪軸及軸承、張緊輪、支撐軸及軸承。驅(qū)動(dòng)電機(jī)、第一皮帶與減速器連接為一體，安裝在機(jī)架上一側(cè)；第一皮帶用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)與減速器之間傳遞扭矩，減速器輸出端通過第二皮帶與滾輪的軸連接，帶動(dòng)滾輪沿鋼絲繩軸向滾動(dòng)。滾輪通過鍵固定在滾輪軸上，軸兩端安裝有軸承。壓緊螺栓軸線方向安裝有彈簧，張緊輪軸承由螺栓壓緊，張緊輪通過鍵與支撐軸連接；滾輪和張緊輪表面材料是硬質(zhì)橡膠，滾輪凹槽、張緊輪凹槽與鋼絲繩靠螺栓壓緊力緊密接觸。滾輪、張緊輪運(yùn)動(dòng)所需的摩擦力靠螺栓壓緊彈簧來提供。運(yùn)動(dòng)過程中滾輪前進(jìn)所需的摩擦力隨壓緊螺栓擰緊的程度變化，螺栓的周圍應(yīng)有刻度線，以針對(duì)不同直徑的鋼絲繩調(diào)整螺栓至相應(yīng)的刻度線，保證滾輪有足夠的壓緊力。
[0009]所述控制系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制電路、攝像頭旋轉(zhuǎn)電機(jī)控制電路、俯仰電機(jī)控制電路、無線通訊模塊和運(yùn)動(dòng)控制模塊組成。通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)爬行器的上升或下降，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)、停止由地面程序控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)爬行或手動(dòng)控制。旋轉(zhuǎn)電機(jī)調(diào)節(jié)攝像頭水平旋轉(zhuǎn)角度，俯仰電機(jī)調(diào)節(jié)攝像頭俯仰角度，通過兩者的配合可以調(diào)節(jié)攝像頭，拍攝到各個(gè)角度的圖片。爬行器的運(yùn)動(dòng)由運(yùn)動(dòng)控制模塊控制，在滾輪旁邊安裝有電磁剎車器，可以在任意位置停止，也可根據(jù)使用情況提前設(shè)置爬行器運(yùn)動(dòng)的參數(shù)。
[0010]所述無線通訊模塊主要進(jìn)行無線信號(hào)的傳輸，無線通訊模塊包括攝像頭信號(hào)、位移傳感器信號(hào)、鋰電池剩余電量的信號(hào)。通過無線通訊模塊，接收地面電腦發(fā)出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、俯仰電機(jī)工作的指令，傳輸攝像頭的視頻信號(hào)和位移傳感器的電信號(hào)，再將攝像頭采集到的圖像數(shù)據(jù)和信號(hào)保存到內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，根據(jù)需要隨時(shí)傳遞到地面電腦中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和診斷。
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1、本發(fā)明的張緊輪式鋼絲繩爬行器是一種安全、操作靈活、高效率的鋼絲繩外觀檢測(cè)裝置；2、降低作業(yè)人員攜帶檢測(cè)設(shè)備爬井架及橋梁塔頂?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)；3、代替人工用望遠(yuǎn)鏡目視的方法，降低了檢測(cè)人員的工作強(qiáng)度和提高漏檢；4、圖像資料可以傳回地面電腦并保存，為排除潛在威脅提供了重要的圖像數(shù)據(jù)資料，便于安全風(fēng)險(xiǎn)分析。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一種張緊輪式鋼絲繩爬行器的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為本發(fā)明的俯視半剖結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖1中，1.減速器；2.第二皮帶；3.滾輪；4.鍵；5.電磁剎車器；6.滾輪軸；7.軸承；8.鋰電池組；9.軸承；10.張緊輪；11.壓板；12.鍵；13.支撐軸；14.壓緊螺栓；15.彈簧；16.橡膠套；17.鍵；18.輸出軸；19.鍵；20.驅(qū)動(dòng)電機(jī)；21.第一皮帶；22.機(jī)架；23.齒輪軸；24.高清攝像頭；25.俯仰電機(jī)；26.旋轉(zhuǎn)電機(jī)；27.位移傳感器；28.運(yùn)動(dòng)控制模塊；29.無線通訊模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作具體描述:
[0018]本發(fā)明提供的張緊輪式鋼絲繩爬行器是用于對(duì)鋼絲繩及鋼絲繩電纜進(jìn)行外觀檢查的裝置。本發(fā)明一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，由機(jī)架22、運(yùn)動(dòng)部件、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、無線通訊模塊29、高清攝像頭24、鋰電池組8和位移傳感器27組成。各部件系統(tǒng)均由螺栓固定在機(jī)架22上。利用爬行器沿鋼絲繩上下循環(huán)移動(dòng)的功能，滾輪3沿鋼絲繩軸向滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿鋼絲繩上下自動(dòng)爬行，并通過裝載的驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、控制電路、高清攝像頭24、位移傳感器27、無線通訊模塊29在上下移動(dòng)的過程中進(jìn)行鋼絲繩外觀圖像的采集、實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)。
[0019]驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝在機(jī)架22上，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、第一皮帶21、第二皮帶2、減速器1、滾輪3、彈簧15、壓緊螺栓14、滾輪軸6及軸承7、張緊輪10、支撐軸13及軸承9。驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、第一皮帶21與減速器I連接為一體，安裝在機(jī)架22上一側(cè)；第一皮帶21用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)20與減速器I之間傳遞扭矩，減速器I輸出端通過第二皮帶2與滾輪3的滾輪軸6連接，帶動(dòng)滾輪3沿鋼絲繩軸向滾動(dòng)；滾輪3通過鍵4固定在滾輪軸6上，滾輪軸6兩端安裝有軸承7 ;壓緊螺栓14軸線方向安裝有彈簧15，張緊輪軸承9由螺栓14壓緊，張緊輪10通過鍵12與支撐軸13連接；滾輪3和張緊輪10表面材料是硬質(zhì)橡膠套16，滾輪3凹槽、張緊輪10凹槽與鋼絲繩靠螺栓14壓緊力緊密接觸。滾輪3、張緊輪10運(yùn)動(dòng)所需的摩擦力靠螺栓14壓緊彈簧15來提供。運(yùn)動(dòng)過程中滾輪3前進(jìn)所需的摩擦力隨壓緊螺栓14擰緊的程度變化，螺栓14的周圍有刻度線，以針對(duì)不同直徑的鋼絲繩調(diào)整螺栓14至相應(yīng)的刻度線，保證滾輪3有足夠的壓緊力。
[0020]控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)20控制電路、攝像頭24的旋轉(zhuǎn)電機(jī)26控制電路、俯仰電機(jī)25控制電路、無線通訊模塊29和運(yùn)動(dòng)控制模塊28。通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)爬行器的上升或下降，驅(qū)動(dòng)電機(jī)20的啟動(dòng)、停止由地面程序控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)爬行或手動(dòng)控制。旋轉(zhuǎn)電機(jī)26調(diào)節(jié)攝像頭24水平旋轉(zhuǎn)角度，俯仰電機(jī)25調(diào)節(jié)攝像頭24俯仰角度，通過兩者的配合可以調(diào)節(jié)攝像頭24，拍攝到各個(gè)角度的鋼絲繩圖片。鋼絲繩爬行器的運(yùn)動(dòng)由運(yùn)動(dòng)控制模塊28控制，在滾輪3旁邊安裝有電磁剎車器5，可以在任意位置停止，也可根據(jù)使用情況提前設(shè)置爬行器運(yùn)動(dòng)的參數(shù)。
[0021]無線通訊模塊29主要進(jìn)行無線信號(hào)的傳輸，所述無線通訊模塊29包括攝像頭24信號(hào)、位移傳感器27信號(hào)、鋰電池組8剩余電量的信號(hào)。通過無線通訊模塊29，接收地面電腦發(fā)出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)20、旋轉(zhuǎn)電機(jī)26、俯仰電機(jī)25工作的指令，傳輸攝像頭24的視頻信號(hào)和位移傳感器27的電信號(hào)，再將攝像頭24采集到的圖像數(shù)據(jù)和信號(hào)保存到內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，根據(jù)需要隨時(shí)傳遞到地面電腦中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和診斷。
【權(quán)利要求】
1.一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，由機(jī)架(22)、運(yùn)動(dòng)部件、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、無線通訊模塊(29)、高清攝像頭(24)、鋰電池組(8)和位移傳感器(27)組成，各部件系統(tǒng)均由螺栓固定在機(jī)架(22)上，其特征在于:利用爬行器沿鋼絲繩上下循環(huán)移動(dòng)的功能，滾輪(3)沿鋼絲繩軸向滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沿鋼絲繩上下自動(dòng)爬行，并通過裝載的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)、控制電路、高清攝像頭(24)、位移傳感器(27)、無線通訊模塊(29)在上下移動(dòng)的過程中進(jìn)行鋼絲繩外觀圖像的采集、實(shí)時(shí)傳輸和存儲(chǔ)；所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)、第一皮帶(21)、第二皮帶(2)、減速器⑴、滾輪(3)、彈簧(15)、壓緊螺栓(14)、滾輪軸(6)及軸承(7)、張緊輪(10)、支撐軸(13)及軸承(9)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)、第一皮帶(21)與減速器(I)連接為一體，安裝在機(jī)架(22)上一側(cè)；第一皮帶(21)用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)與減速器(I)之間傳遞扭矩，減速器(I)輸出端通過第二皮帶(2)與滾輪(3)的滾輪軸(6)連接，帶動(dòng)滾輪(3)沿鋼絲繩軸向滾動(dòng)；滾輪(3)通過鍵(4)固定在滾輪軸(6)上，滾輪軸(6)兩端安裝有軸承(7);壓緊螺栓(14)軸線方向安裝有彈簧(15)，張緊輪軸承(9)由螺栓(14)壓緊，張緊輪(10)通過鍵(12)與支撐軸(13)連接；滾輪⑶和張緊輪(10)表面材料是硬質(zhì)橡膠套(16)，滾輪(3)凹槽、張緊輪(10)凹槽與鋼絲繩靠螺栓(14)壓緊力緊密接觸；滾輪(3)、張緊輪(10)運(yùn)動(dòng)所需的摩擦力靠螺栓(14)壓緊彈簧(15)來提供；所述控制系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)控制電路、攝像頭(24)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)(26)控制電路、俯仰電機(jī)(25)控制電路、無線通訊模塊(29)和運(yùn)動(dòng)控制模塊(28);通過控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)的正反轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)爬行器的上升或下降，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)的啟動(dòng)、停止由地面程序控制，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)爬行或手動(dòng)控制；所述無線通訊模塊(29)包括攝像頭(24)信號(hào)、位移傳感器(27)信號(hào)、鋰電池組(8)剩余電量的信號(hào)；通過無線通訊模塊(29)，接收地面電腦發(fā)出的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(20)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)(26)、俯仰電機(jī)(25)工作的指令，傳輸攝像頭(24)的視頻信號(hào)和位移傳感器(27)的電信號(hào)，再將攝像頭(24)采集到的圖像數(shù)據(jù)和信號(hào)保存到內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，根據(jù)需要隨時(shí)傳遞到地面電腦中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種張緊輪式鋼絲繩爬行器，其特征在于:運(yùn)動(dòng)過程中滾輪(3)前進(jìn)所需的摩擦力隨壓緊螺栓(14)擰緊的程度變化，螺栓(14)的周圍有刻度線，以針對(duì)不同直徑的鋼絲繩調(diào)整螺栓(14)至相應(yīng)的刻度線，保證滾輪(3)有足夠的壓緊力。
【文檔編號(hào)】G01N21/88GK103954558SQ201410217257
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】鐘功祥, 張洋, 呂志忠, 彭彩珍, 彭福國 申請(qǐng)人:西南石油大學(xué)