一種檢測鋼拉桿或拉索的裝置及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑工程領(lǐng)域，主要涉及鋼拉桿或拉索檢測，具體涉及一種檢測鋼拉桿或拉索的裝置及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼拉桿或拉索是由桿件和連接件組裝而成的受拉構(gòu)件，具有抗風(fēng)荷載強(qiáng)、韌性好、疲勞壽命長等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用于體育場館、機(jī)場、車站、路橋等眾多建筑領(lǐng)域。但鋼拉桿或拉索尤其是端部在實(shí)際工程中還承受了彎矩和剪力等其他作用，因而鋼拉桿或拉索在上述位置易出現(xiàn)應(yīng)力集中、隱性損傷甚至出現(xiàn)顯性裂紋，嚴(yán)重威脅了所在結(jié)構(gòu)的安全性。近年來報(bào)道了許多由于鋼拉桿或拉索失效所導(dǎo)致的安全事故，嚴(yán)重危及使用者的生命安全并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]目前常見的無損檢測手段主要有磁巴克豪森噪聲法、超聲波檢測法和射線成像法等。磁巴克豪森噪聲法精確度較低，須與磁聲發(fā)射法相結(jié)合才能達(dá)到理想的精度。超聲波檢測具有檢測厚度大、靈敏度高、速度快、成本低、對(duì)人體無害，能對(duì)缺陷進(jìn)行定量等優(yōu)點(diǎn)。但超聲波探傷對(duì)缺陷的顯示不直觀，超聲波檢測對(duì)工作表面要求平滑，使超聲波探傷也具有其局限性。
[0004]金屬磁記憶檢測技術(shù)是20世紀(jì)90年代后期，以杜波夫?yàn)槭椎亩砹_斯科學(xué)家率先提出一種嶄新的無損診斷技術(shù)。該方法的原理是基于鐵磁構(gòu)件在運(yùn)行時(shí)，受工作荷載和地球磁場的共同作用，在應(yīng)力和變形集中區(qū)域內(nèi)會(huì)發(fā)生具有磁致伸縮性質(zhì)的磁疇組織定向和不可逆的重新取向，而且這種磁狀態(tài)的不可逆變化在工作荷載消除后不僅會(huì)保留，還與最大作用應(yīng)力有關(guān)。該方法無需專門的磁化設(shè)備、受提離效應(yīng)影響小、工作條件要求低、操作快捷、簡單、方便和可靠性高等特點(diǎn)。
[0005]近年來有文獻(xiàn)及專利中提到采用無損檢測技術(shù)評(píng)估各類構(gòu)件的損傷狀況，取得了可靠的數(shù)據(jù)及結(jié)論。由于鋼拉桿或拉索的受力復(fù)雜，使用環(huán)境較為惡劣且檢測人員、設(shè)備難以到達(dá)，鋼拉桿或拉索在檢測過程中易受到臨近構(gòu)件的干擾，且鋼拉桿或拉索的外形多變、型號(hào)眾多等許多客觀條件導(dǎo)致現(xiàn)有的裝置難以高效、方便、準(zhǔn)確的檢測鋼拉桿或拉索的實(shí)際狀況，所以目前鋼拉桿或拉索的無損檢測方面的設(shè)備存在著一些不足。如公開號(hào)為CN103743766A，公開日為2014年4月23日的中國專利文獻(xiàn)公開了一種伽瑪射線無損探傷纜索隱蔽段檢測裝置及其實(shí)現(xiàn)檢測的方法，涉及使用一種伽瑪射線無損探傷纜索隱蔽段檢測裝置實(shí)現(xiàn)纜索隱蔽段無損探傷檢測的方法，將伽瑪射線無損探傷纜索隱蔽段檢測裝置的γ射線探傷儀探頭和底片送往待檢測區(qū)段，將上、下兩半支架圍繞纜索用螺栓連接好，將γ射線探傷儀探頭安裝在探頭安裝支座的上半支架上，將安裝有感光底片的感光底片支座安裝在探頭安裝支座的下半支架上；通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將探頭檢測爬行裝置送至待檢測纜索隱蔽段；開啟γ射線探傷儀，進(jìn)行檢測，檢測完成后，通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將檢測裝置移回橋面外，取下底片；重復(fù)上述操作，重新進(jìn)行下一檢測點(diǎn)檢測。該裝置檢測范圍窄、操作復(fù)雜且對(duì)檢測人員要求較高，在實(shí)際工作中較難應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N檢測鋼拉桿或拉索的裝置及應(yīng)用，解決現(xiàn)有技術(shù)中鋼拉桿或拉索不能實(shí)時(shí)在線監(jiān)控的問題，以及解決現(xiàn)有技術(shù)中磁記憶檢測鋼拉桿或拉索的過程中無法得到準(zhǔn)確的磁記憶法向分量及切向分量以致無法達(dá)到精準(zhǔn)檢測的問題。通過對(duì)被測鋼拉桿或拉索的全截面掃描實(shí)現(xiàn)早期損傷和應(yīng)力集中程度的檢測并達(dá)到壽命預(yù)測。用以檢測鋼拉桿或拉索的應(yīng)力集中、隱性損傷及顯性裂紋，且便于攜帶，適用于多規(guī)格的鋼拉桿或拉索，檢測范圍廣，能自由行走，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員函待解決的技術(shù)問題。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0008]—種檢測鋼拉桿或拉索的裝置，包括固定架，所述的固定架為兩個(gè)半固定架通過銷鎖可拆卸式安裝在一起，所述的固定架內(nèi)安裝有能夠相對(duì)于固定架擴(kuò)張和收縮的桿段檢測機(jī)構(gòu)；
[0009]所述的桿段檢測機(jī)構(gòu)包括相互拼接在一起形成框形結(jié)構(gòu)的多個(gè)拼接板，多個(gè)拼接板的內(nèi)壁上通過連接桿各自固定安裝有一個(gè)外固定環(huán)，多個(gè)外固定環(huán)拼接成一個(gè)變徑檢測環(huán)，外固定環(huán)的內(nèi)壁上均勻安裝有傳感器；
[0010]變徑檢測環(huán)中心形成一個(gè)檢測腔，被測鋼拉桿或拉索的桿段穿過檢測腔；
[0011]所述的多個(gè)拼接板的外壁和固定架內(nèi)壁之間均通過壓縮彈簧連接，多個(gè)拼接板的頂端均安裝有通過行走驅(qū)動(dòng)電機(jī)和編碼盤控制驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力輪，所述的多個(gè)拼接板的底端均安裝有導(dǎo)向輪，動(dòng)力輪和導(dǎo)向輪在壓縮彈簧的擠壓下夾緊被測鋼拉桿或拉索的桿段沿著桿段行走，使得變徑檢測環(huán)內(nèi)的傳感器對(duì)桿段進(jìn)行即時(shí)變徑檢測。
[0012]本發(fā)明還具有如下區(qū)別技術(shù)特征:
[0013]進(jìn)一步的，所述的桿段檢測機(jī)構(gòu)中的外固定環(huán)為兩側(cè)開放的中空結(jié)構(gòu)，相鄰兩個(gè)外固定環(huán)通過安裝在相鄰兩個(gè)外固定環(huán)內(nèi)部的內(nèi)固定環(huán)連接在一起，所述的內(nèi)固定環(huán)由柔性材料制成。
[0014]更進(jìn)一步的，所述的內(nèi)固定環(huán)的內(nèi)壁上在與外固定環(huán)相同的垂直軸向的平面內(nèi)均勻安裝有傳感器，當(dāng)外固定環(huán)擴(kuò)張變徑時(shí)，內(nèi)固定環(huán)上的傳感器補(bǔ)充外固定環(huán)分離產(chǎn)生的檢測空隙，使得變徑檢測環(huán)在變徑前后均為一個(gè)完整的檢測環(huán)。
[0015]優(yōu)選的，所述的外固定環(huán)的中空腔壁上設(shè)置有導(dǎo)向軌，內(nèi)固定環(huán)的外壁上加工有導(dǎo)向槽。
[0016]進(jìn)一步的，所述的固定架上還安裝有用于檢測被測鋼拉桿或拉索的耳座的耳座檢測機(jī)構(gòu)，所述的耳座檢測機(jī)構(gòu)包括與固定架連接的連接架，連接架上固定安裝有環(huán)形導(dǎo)向軌道，所述的環(huán)形導(dǎo)向軌道為與固定架對(duì)應(yīng)的兩個(gè)半環(huán)形導(dǎo)向軌道拼接在一起，環(huán)形導(dǎo)向軌道與檢測腔同軸設(shè)置，被測鋼拉桿或拉索的桿段也穿過環(huán)形導(dǎo)向軌道；
[0017]所述的環(huán)形導(dǎo)向軌道上安裝有沿著環(huán)形導(dǎo)向軌道運(yùn)動(dòng)的檢測臂，所述的檢測臂包括轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)底部安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的卡在環(huán)形導(dǎo)向軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力輪組和導(dǎo)向塊，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)上固定安裝有第一擺桿的一端，第一擺桿的另一端上安裝有通過第一步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第二擺桿的一端，第二擺桿相對(duì)于第一擺桿能夠擺動(dòng)，第二擺桿的另一端上安裝有通過第二步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)桿的一端，旋轉(zhuǎn)桿相對(duì)于第二擺桿能夠同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)桿的另一端安裝有通過第三步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的第三擺桿的一端，第三擺桿相對(duì)于旋轉(zhuǎn)桿能夠擺動(dòng)，第三擺桿上安裝有傳感器；
[0018]第三擺桿上垂直安裝有壓縮桿的一端，壓縮桿的另一端上安裝有滾輪支架，滾輪支架的端部安裝有滾輪，滾輪上集成有傳感器。
[0019]更進(jìn)一步的，所述的拼接板的內(nèi)壁、第一擺桿、第二擺桿、旋轉(zhuǎn)桿、第三擺桿和滾輪支架的端部上均安裝有光線傳感器。
[0020]優(yōu)選的，所述的多個(gè)拼接板的外壁上還鉸接有導(dǎo)向桿，固定架的側(cè)壁上加工有導(dǎo)向通孔，導(dǎo)向桿穿過導(dǎo)向通孔輔助壓縮彈簧將多個(gè)拼接板和固定架安裝在一起。
[0021 ] 優(yōu)選的，所述的拼接板為一個(gè)或一個(gè)以上。
[0022]更優(yōu)選的，所述的拼接板為四個(gè)。
[0023]上述所述的裝置用于通過金屬磁記憶檢測法檢測鋼拉桿或拉索的應(yīng)用。所述的傳感器為三維磁記憶傳感器。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:
[0025]( I )本發(fā)明的裝置能夠根據(jù)被測鋼拉桿或拉索的直徑變化即時(shí)調(diào)整檢測腔的內(nèi)徑，適應(yīng)性好，使用范圍廣，檢測精度高，能夠?qū)Ρ粶y鋼拉桿或拉索進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)時(shí)長期監(jiān)測。
[0026]( II )本發(fā)明的裝置還能夠即時(shí)彌補(bǔ)由于外固定環(huán)擴(kuò)張變徑時(shí)產(chǎn)生的檢測空隙，使得變徑檢測環(huán)在變徑前后均為一個(gè)完整的檢測環(huán)，傳感器分布均勻，能夠?qū)崿F(xiàn)全面檢測，檢測精準(zhǔn)度大大提尚。
[0027](III)本發(fā)明的裝置在檢測被測鋼拉桿或拉索的桿段的同時(shí)對(duì)其耳座進(jìn)行全方位檢測，使得整個(gè)檢測過程無死角，使得檢測結(jié)果能夠?qū)Ρ粶y鋼拉桿或拉索的實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行一個(gè)全面可信的表征，提高監(jiān)測的可信度。
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