折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)計(jì)

摘 要 隨著公路交通的發(fā)展，我國的橋梁數(shù)量也迅猛增加。雖然在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面創(chuàng)造了良好的交通條件，但隨之而來的檢驗(yàn)維修問題將比較嚴(yán)重。由于橋梁的隱患問題而導(dǎo)致的交通事故往往是很嚴(yán)重的， 因此，橋梁的安全越來越顯得重要，從而產(chǎn)生了橋梁檢測的問題，并由此衍生出一種新的檢測工具 -橋梁檢測車。 我國未來幾年的橋梁將保持著較快的速度發(fā)展，橋梁檢測車在橋梁檢測方面具有十分廣闊的市場。 橋梁檢測車是一種搭載檢測設(shè)備和工作人員的改裝汽車，因此安全顯得特別重要。本文針對橋梁檢測車的特點(diǎn)，以折疊臂式橋梁檢測車為例子，結(jié)合液壓控 制系統(tǒng)，做如下研究 : 1. 折疊臂式橋梁檢測車的工作原理； 2. 對汽車設(shè)備的選型； 3. 支腿受力分析； 4. 液壓控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：橋梁檢測車；折疊臂式；受力分析；液壓控制 Abstract With the development of highway traffic, the number of bridges in China is increasing rapidly. While in the aspect of economic development to create a good traffic conditions, but the subsequent inspection maintenance issues will be more serious. Due to the concerns of bridge caused by traffic accidents is often very serious, therefore, the safety of the bridge is more and more important, then produce the bridge detection problem, and thus derived a new detection tool - bridge inspection vehicle. Chinese bridge in the next few years will remain relatively high speed development, bridge inspection vehicle has a very broad market in bridge inspection. Bridge inspection vehicle is a kind of modified car carrying test equipment and staff, so is very important to safety. In this paper, according to the characteristics of the bridge inspection vehicle, with folding arm type bridge inspection vehicle car as an example, combined with the hydraulic control system, do the following research: 1. Folding arm bridge inspection vehicle automobile works； 2. Selection of automotive equipment； 3. Leg force analysis； 4. Hydraulic control system. Keywords: bridge inspection vehicle； the folding arm type； leg force analysis； hydraulic control system 目 錄 摘 要 . I ABSTRACT . II 目 錄 . III 1 緒 論 . 1 1.1 課題意義與背景 . 1 1.1.1 課題意義 . 1 1.1.2 課題背景 . 1 1.2 橋梁檢測車主要結(jié)構(gòu)形式及國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r . 2 1.2.1 橋梁檢測車主要結(jié)構(gòu)形式 . 2 1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r . 2 1.3 本文的主要研究內(nèi)容 . 3 2 橋梁檢測車主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 5 2.1 折疊臂式橋梁檢測車總設(shè)計(jì)方案 . 5 2.2 總運(yùn)動(dòng)方案 . 6 2.3 本章小結(jié) . 6 3 折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)備裝置 . 7 3.1 動(dòng)力裝置 . 7 3.2 工作裝置類型 . 7 3.2.1 支腿機(jī)構(gòu) . 7 3.2.2 舉升機(jī)構(gòu) . 8 3.2.3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) . 8 3.2.4 作業(yè)平臺的分析 . 9 3.3 安全 裝置 . 12 3.4 主題參數(shù) . 12 3.4.1 尺寸參數(shù) . 12 3.4.2 質(zhì)量參數(shù) . 12 3.5 折疊臂式橋梁檢測車地盤的選擇 . 13 3.6 本章小結(jié) . 13 4 舉升機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 14 4.1 舉升機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 14 4.1.1 舉升機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)范圍 . 14 4.1.2 動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和主要尺寸 . 14 4.2 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 14 4.2.1 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 15 4.2.2 確定圓柱滾子的允許載荷 . 15 4.3 本章小結(jié) . 16 5 支腿機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 5.1 支腿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 5.1.1 支腿跨距 . 17 5.1.2 支撐腳接地面積 . 19 5.2 液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 19 5.2.1 液壓系統(tǒng)原理分析 . 19 5.2.2 油缸選型 . 20 5.2.3 液壓泵的選型與計(jì)算 . 21 5.2.4 油箱容積與管路內(nèi)徑計(jì)算 . 22 5.2.5 液壓系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計(jì) . 23 5.2.6 液壓泵的選型 . 23 5.3 本章小結(jié) . 23 6 折疊臂式橋梁檢測車穩(wěn)定性能分析 . 24 6.1 支腿壓力計(jì)算 . 24 6.2 本章小結(jié) . 26 7 結(jié) 論 . 27 致 謝 . 28 參考文獻(xiàn) . 29 附 錄 . 30 V 折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 1.1 課題意義與背景 1.1.1 課題意義 橋梁 是國家 的重要基礎(chǔ)設(shè)施 ，橋梁 是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要組成部分 。橋梁 的建設(shè)需要大量的資金投入 ，在經(jīng)濟(jì)社會中 又有著重要作用 ，使得人們對橋梁的安全性、耐久性越來越重視。與此同時(shí) ， 橋梁長時(shí)間的使用 ，由于 各種外界環(huán)境的影響 ，橋梁結(jié)構(gòu)將不可避免地產(chǎn)生自然老化、損傷積累等各種各樣的疲勞和損傷 ， 這些損傷都將導(dǎo)致 嚴(yán)重的交通事故 ，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。此外， 早期設(shè)計(jì)與社會發(fā)展的不協(xié)調(diào) ，很多橋梁承載能力 已經(jīng)達(dá)不到社會的需求 、 橋面寬度 不能滿足巨大的車流量， 這就需要對原有橋梁的結(jié)構(gòu)安全進(jìn)行檢測評估，鑒定它的實(shí)際承載能力，以確定加固改造方案；同時(shí)新建橋梁也須進(jìn)行承載力檢測，以檢驗(yàn)其施，工質(zhì)量，為竣工驗(yàn)收提供科學(xué)依據(jù) 1。 對橋梁的結(jié)構(gòu)損傷采取有效手段進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)測和控制，不但可以發(fā)現(xiàn)橋梁當(dāng)時(shí)的結(jié)構(gòu)是否損壞或服務(wù)功能是否降低外，確保交通樞紐的安全和正常運(yùn)行，并可獲得下列的效益：（ 1） 準(zhǔn)確提供橋梁信息 ；（ 2）提供橋梁損壞程度信息 ；（ 3） 對橋梁有完整的記錄 ；（ 4）（ 5）及時(shí)維修；（ 6） 對新建設(shè)的橋梁提供有效的信息 2。 對橋梁裂縫進(jìn)行 長期的監(jiān)測和壽命評估是十分重要的。由于大多數(shù)橋梁的結(jié)構(gòu)裂縫主要產(chǎn)生在橋梁底部，檢測起來很困難，與此同時(shí)橋梁結(jié)構(gòu)形式日趨發(fā)展向大型化和新穎化，使這個(gè)問題更加難于解決。由此，橋梁檢測己經(jīng)成為一個(gè)巫待探索的研究領(lǐng)域。 1.1.2 課題背景 目前我國橋梁檢測存在的主要問題表現(xiàn)在： 設(shè)備不先進(jìn) ： 對于跨線橋等旱地上橋梁，多采用在橋梁的下方搭架，然后人員在架上工作的方式進(jìn)行，對于跨河橋則采用船上搭架的方式進(jìn)行，部分過高的橋梁或船只沒法靠近的橋梁基本上找不到好辦法來解決檢測檢查問題。 耗資高 ： 搭設(shè)腳手架需要耗費(fèi)更多的人 力、物力、財(cái)力，而且從搭設(shè)到開始使用，最后再拆除也耗時(shí)較長，并且影響進(jìn)度。 交通影響大： 安全?。?工作人員站在支架上或者船上進(jìn)行工作， 容易造成事故 。 范圍小 ： 由于受到橋梁的具體環(huán)境和搭設(shè)支架的限制，現(xiàn)有的辦法很難對橋梁的每一部分進(jìn)行檢測，只能選擇有代表性的部分進(jìn)行檢查，這樣也就使降低了我們對橋梁使用狀況的掌握，如果設(shè)備陳舊 、 手段落后自然無法反映橋梁的全部現(xiàn)狀，影響了對橋梁的質(zhì)量評估。 為了克服以上橋梁檢測方式存在的問題，需要設(shè)計(jì)生產(chǎn)出一種可以為橋梁檢測人員在檢測過程中提供作業(yè)平臺的 專用設(shè)備。這就是通常大家所說的橋梁檢測車，它實(shí)際上是一種用于橋梁檢測維修作業(yè)的專用汽車，可以讓作業(yè)人員隨時(shí)移動(dòng)位置，安全、快速、高效地進(jìn)入作業(yè)位置。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 有專家認(rèn)為，由于“十五”期間及至少未來 10 年內(nèi)我國公路及橋梁建設(shè)仍將保持較快的發(fā)展速度，所以預(yù)計(jì)我國今后大型橋梁檢測車等在內(nèi)的道路養(yǎng)護(hù)檢測機(jī)械車將具有十分廣闊的市場。 專用的橋梁檢測車通過液壓伸臂機(jī)構(gòu)，將檢測裝置 (攝像機(jī)、超聲波探測器 等 )或工作人員承載到橋梁底面任意位置的有效探測距離內(nèi)，檢測橋梁底部缺陷或進(jìn)行維修。這種橋梁底部缺陷的檢測方式，具有 高 效率 ，安全性好，較強(qiáng)適應(yīng)性 、 低 功率消耗等優(yōu)點(diǎn) 3。 因此，本文研究的目的和意義在于： 1. 為研究和開發(fā)出新型智能化的檢測裝備，提供參考和基礎(chǔ)。 2. 檢測車析架結(jié)構(gòu)小、工作臂長，可以穿過斜拉索，能準(zhǔn)確、高效率地解決特大橋梁特別是斜拉橋底部缺陷的檢測難題。 3.可將檢測儀送到橋底的各個(gè)位置檢測橋梁底部缺陷，取代人工探身橋底的檢測方式，建立安全、可靠的無危險(xiǎn)工作環(huán)境。 4.有效降低橋梁檢測車的生產(chǎn)成本 。 1.2 橋梁檢測車主要結(jié)構(gòu)形式及國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1.2.1 橋梁檢測車主要結(jié)構(gòu)形式 橋梁檢測車是指裝 備有橋梁檢測儀器和工作臺，用于流動(dòng)檢測和（或）維修作業(yè)的專用汽車。它由汽車底盤和上裝（上部工作裝置） 2 部分組成。橋梁檢測車最早出現(xiàn)在歐美，現(xiàn)在的裝備技術(shù)已很先進(jìn)，均采用電子液壓控制，并配置有應(yīng)急裝置、穩(wěn)定裝置、遙控裝置及發(fā)電設(shè)備。其上裝結(jié)構(gòu)型式有折疊臂式和桁架式 2 種。 （ 1） 桁架式橋梁檢測車 采用通道式工作平臺，穩(wěn)定性好，承載能力大，使用時(shí)檢測人員能方便地從橋面進(jìn)入平臺或返回橋面，如配置升降機(jī)則可大大增加下橋深度。 （ 2） 折疊臂式橋梁檢測車 折疊臂式橋檢車也叫吊籃式橋梁檢測車，其結(jié)構(gòu)小巧 ,受橋梁結(jié)構(gòu)制約少 ,工作靈活 ,既 可檢測橋下也可升起檢測橋梁上部結(jié)構(gòu) ,可有線、無線操作 ,靈活方便 ,有時(shí)候還可以做為高空作業(yè)車使用 ,價(jià)格相對析架式橋檢車低 4。 1.2.2 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 國外狀況： 橋梁檢測車最早出現(xiàn)在歐美，美國 HYDRA 公司、 Aspen Aerials(賽奔馳 )公司，德國MOOG 公司，意大利 BAR 工 N 公司等已有用于橋梁檢測的檢測車?，F(xiàn)在的裝備技術(shù)已很先進(jìn)，均采用電子液壓控制制，并配置有應(yīng)急裝置、穩(wěn)定裝置、遙控裝置及發(fā)電設(shè)備。 意大利 BARIN（百靈）：公司生產(chǎn)的 ABC 系列桁架式橋梁檢測車最大水平工作范圍6 23 m，最大下橋深度 4 9.5m，最大承載質(zhì)量 300 800 kg，最大跨越寬度 1.7 4.65m，最大跨越護(hù)欄高度 2.0 5.4m AB系列折疊臂式橋梁檢測車橋下最大水平距離 6.5 22m，橋下最大垂直距離 10 25.5m，橋上最大垂直距離 8 20.5 m，吊籃最大載質(zhì)量 200300kg5。 NIBL 系列吊籃式橋梁檢測車橋下最大水平距離 12 16m，橋下最大垂直距離 15 19. 5m，橋上最大垂直距離 14 21m，吊籃最大載質(zhì)量 280 kg。 折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)計(jì) 3 美國 Aspen Aerials(賽奔馳 )：公司只生產(chǎn)折 疊臂式橋梁檢測車 6，主要產(chǎn)品型號有 A30， A d0， UB 50， A 62， A 75，其橋下最大水平距離 9.4 22. 8m，橋下最大垂直距離 12.1 22m，橋上最大垂直距離 9. 2 16.1m，吊籃最大載質(zhì)量 272 318 kg。所有 Aspen Aerials 橋梁檢測車系列均可在無須裝設(shè)液壓支腿和配重的情況下進(jìn)行平穩(wěn)、安全、可靠地操作。 奧地利 PALFINGER （帕爾菲格）公司研發(fā)生產(chǎn)的 PA19000 型折疊臂式橋梁檢測車，橋下吊籃最大水平伸長可達(dá) 16.2m，最大下橋深度 14m,最大承載質(zhì) 量 280 kg，吊籃向上最大舉升高度 24.5m；美國 REACHALL 公司生產(chǎn)的 UB 系列折疊臂式橋梁檢測車，橋下吊籃水平伸長可達(dá)到 13.2-18.6m，下橋深度可達(dá) 15.8-21.3m，最大承載質(zhì)量 272 kg，吊籃向上最大舉升高度 10.7-14.4m。 國內(nèi)狀況： 在我國，橋梁檢測維修車尚處于研發(fā)的初級階段。我國早在 20 世紀(jì) 80 年代末 90 年代初，由交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院在北京起重機(jī)廠生產(chǎn)的 QY 8 型汽車起重機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，最后以失敗告終，后來國內(nèi)又有幾家單位研制也均以失敗告終。最近 幾年，國內(nèi)一批大型工程機(jī)械廠家開始從事橋梁檢測車的研制，主要有徐工集團(tuán)、湖南寶龍等，其產(chǎn)品和性能均能達(dá)到國外設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)。 徐工集團(tuán)：徐工集團(tuán)成立于 1989 年，主要從事工程機(jī)械的研發(fā)和生產(chǎn)， 1997 年由徐工集團(tuán)液壓氣動(dòng)機(jī)械公司、西安公路交通大學(xué)和河南省公路局聯(lián)合成功研制出XZJ5140JQJ10 型折疊臂式橋梁檢測車，結(jié)束了我國無橋梁檢測車的歷史 7。 吊籃式 (折疊臂式 )橋梁檢測車主要有 QJ07， QJ12， QJ16、 QJ16L，其橋下最水平距離8 16. 37 m，最大下橋深度 10 20m，最大承載 質(zhì)量 100 200 kg。 2006 年 1 月，徐工集團(tuán)成功研制出 18m 桁架式橋梁檢測車，標(biāo)志著徐工躋身于全球 4大橋梁檢測車生產(chǎn)領(lǐng)域，與意大利 BARIN，德國 MOOG、美國凱捷公司并駕齊驅(qū)，進(jìn)入橋梁檢測車系列化的快車道。目前該集團(tuán)己經(jīng)形成 9 22m 桁架式系列產(chǎn)品，最大水平工作范圍 9 21. 9m，最大下橋深度 6 8.5m，最大承載質(zhì)量 600 800kg，最大跨越寬度 2.12.5m，最大跨越護(hù)欄高度 2.0 3.2m。 湖南恒潤高利有限公司湖南恒潤高利有限公司，有多年的高速公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)經(jīng)驗(yàn)，是以提供滿足客戶需求 的高品質(zhì)道路養(yǎng)護(hù)機(jī)械為目標(biāo)，集產(chǎn)品研發(fā)、制造、營銷為一體的專業(yè)化工程機(jī)械企業(yè)。 2009 年 2 月，該公司根據(jù)市場行情和發(fā)展需要，參照德國 MOOG 橋梁檢測車，在其基礎(chǔ)上合理改進(jìn)，井在吸取國內(nèi)外橋梁檢測作業(yè)車經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研制推出 16 in 桁架式橋梁檢測作業(yè)車。該公司目前主要有 HHR5250JQJ16， HHR5250JQJ08 車型，其最大水平工作范圍 8 16 m，最大下橋深度 7. 0m，最大承載質(zhì)量 600 700 kg，最大跨越寬度 2. 12. 2 m，最大跨越護(hù)欄高度 2.2m。 1.3 本文的主要研究內(nèi)容 1. 根據(jù)橋梁檢測的要求 ,確定橋梁檢測車的總體方案和臂架機(jī)構(gòu)的方案。 2. 設(shè)計(jì)出檢測車臂架結(jié)構(gòu)。 3. 液壓控制操作方案。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4. 折疊臂式橋梁檢測車的穩(wěn)定性。 折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)計(jì) 5 2 橋梁檢測車主要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 折疊臂式橋梁檢測車總設(shè)計(jì)方案 橋梁檢測車按照舉升機(jī)構(gòu)可以分為四種類型。 1、 交叉剪刀式舉升機(jī)構(gòu) 交叉剪刀式 舉升機(jī)構(gòu) 是按交叉布置，鉸接成剪刀型的連桿框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)改變連桿交叉的角度時(shí)即實(shí)現(xiàn)升降運(yùn)動(dòng)，如圖 2.1（ c）所示。連桿交叉角度的改變 ，可通過液壓油缸活塞桿的伸縮或鋼絲繩的收放來實(shí)現(xiàn)。這種舉升機(jī)構(gòu)能完成較低高度的作業(yè)，工作平穩(wěn)，作業(yè)平臺較大，被廣泛的應(yīng)用于飛機(jī)、船舶制造、室內(nèi)維修、清潔電車線路維修等作業(yè)場地。但是，這種作業(yè)車越障能力差、工作范圍小 。 2、 套筒式舉升機(jī)構(gòu) 套筒式 舉升機(jī)構(gòu) 通過多節(jié)套筒的伸縮完成升降運(yùn)動(dòng)，如圖 2.1(d)所示。驅(qū)動(dòng)方式也可采用液壓傳動(dòng)或鋼絲繩滑輪傳動(dòng)，這種垂直升降式舉升機(jī)構(gòu)作業(yè)高度有限，工作范圍小，但作業(yè)車平臺較大，且支撐穩(wěn)定 。 3、伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu) 伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu)由多節(jié)套裝、可伸縮的箱型臂構(gòu)成，如圖 2.1（ a）所示。它包括基本臂和伸縮臂兩部分。伸縮臂可為一節(jié)或多節(jié)，各節(jié)間裝有液壓缸。液壓缸工作時(shí)，各節(jié)臂在液壓缸活塞桿的推動(dòng)下可沿導(dǎo)向元件（滑塊）上、下滑動(dòng)，從而改變臂架的長度。整個(gè)臂架系統(tǒng)支承在液壓缸底部的鉸支座和變幅液壓缸的兩端。通過變幅液壓缸活塞桿的伸縮實(shí)現(xiàn)臂架擺動(dòng)，從而達(dá)到變幅與升降的目的。這種型式的臂架其最大作業(yè)高度可達(dá) 60 80 米。由于伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu)可獲得較大的作業(yè)高度和變幅，因此，被廣泛的應(yīng)用于各種 橋梁檢測車 上。但是，這種作業(yè)車的越障能力差 。 4、折疊臂式舉升機(jī)構(gòu) 折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)由多節(jié)箱形臂折疊而 成，如圖 2.1（ c）所示。這種型式一般采用2 3 節(jié)折疊臂組成。其折疊的方式可分為上折式和下折式兩種。各節(jié)臂的折疊和展開運(yùn)動(dòng)由各節(jié)間液壓缸完成。這種型式的舉升機(jī)構(gòu)可完成一定高度和幅度的作業(yè)，另外，下折式還可完成地平面以下的空間作業(yè)，擴(kuò)大了 折疊臂式橋梁檢測車 的作業(yè)范圍 8。由于折疊臂式舉升機(jī)構(gòu)具有靈活多樣、適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，所以，應(yīng)用非常廣泛 。 綜上所述，由于折疊臂式舉升機(jī)構(gòu) 比 交叉剪刀式和套筒式的工作范圍大、越障能力好，且折疊式舉升機(jī)構(gòu) 比 伸縮臂式舉升機(jī)構(gòu)來說具有靈活多樣、適應(yīng)性好、越障能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 如圖 2.1(b)所示。 相比較而言，折疊臂式橋梁檢測車有著更多的有點(diǎn)，因此，本設(shè)計(jì)選擇折疊臂式橋梁檢測車作為研究對象。 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 (a) 伸縮式 (b) 折疊式 (c) 交叉剪式 (d) 套筒式 圖 2.1 橋梁檢測 車的結(jié)構(gòu)簡圖 2.2 總運(yùn)動(dòng)方案 通過下臂液壓缸的伸縮，可以實(shí)現(xiàn)下臂的收放，再通過中間的上臂液壓缸的伸縮，實(shí)現(xiàn)上臂的收放。工作平臺的旋轉(zhuǎn)，是通過下邊后車體上的電機(jī)通過軸帶動(dòng)齒輪，再帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)平臺上的大齒輪實(shí)現(xiàn)的。 工作人員站在工作平臺上，由舉升臂的收放實(shí)現(xiàn)在高空 3.5m 到 8m 的工作空間。 汽車的行走可以帶動(dòng)工作設(shè)備的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多地方的工作。 總裝配圖如下： 2.3 本章小結(jié) 本章通過比較，選擇一種合適的橋梁檢測車，最終確定了折疊臂式橋梁檢測車。并確定了由電機(jī)帶動(dòng)回轉(zhuǎn)平臺，由液壓缸實(shí)現(xiàn)舉升的工作原理。 折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)計(jì) 7 3 折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)備裝置 3.1 動(dòng)力裝置 動(dòng)力傳動(dòng)裝置包括 折疊臂式橋梁檢測車 各工作裝置的動(dòng)力傳動(dòng)部分，其設(shè)計(jì)要求如下： (1)對作業(yè)功能，在規(guī)定的載荷范圍內(nèi)，不論載荷大小，要求動(dòng)力傳動(dòng)裝置具有穩(wěn)定的工作轉(zhuǎn)速 ； (2)在同一工作循環(huán)內(nèi)，工作裝置的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、舉升機(jī)構(gòu)等是正向和 逆向運(yùn)動(dòng)交替進(jìn)行的 ， 因此要求能適應(yīng)運(yùn)動(dòng)方向的不斷改變 ； (3)在工作過程中，各工作裝置的工作速度應(yīng)能隨作業(yè)進(jìn)度及時(shí)調(diào)整，且調(diào)速范圍大，如舉升機(jī)構(gòu)需要有很低的微動(dòng)速度。 1、內(nèi)燃機(jī) 機(jī)械傳動(dòng) 這種傳動(dòng)方式僅在用途單一的 橋梁檢測車 上使用。動(dòng)力源為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力經(jīng)變速器傳出后，還要經(jīng)分動(dòng)器、離合器、減速器、卷揚(yáng)機(jī)、滑輪以及鋼絲繩等傳遞到工作裝置，傳動(dòng)路線長，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 2、電力 機(jī)械傳動(dòng) 這種傳動(dòng)方式是利用外接電源或車載電源（蓄電池），通過電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)裝置將動(dòng)力傳遞到各工作裝置。 由于電動(dòng)機(jī)具有逆轉(zhuǎn)性和在較大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速等特點(diǎn)，并且各機(jī)構(gòu)可由獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，簡化了傳動(dòng)和操縱機(jī)構(gòu)，而且噪聲小、污染少，適用在外接電源方便或流動(dòng)性不大的場地作業(yè)。 3、 內(nèi)燃機(jī) 電力傳動(dòng) 這種傳動(dòng)方式的路線是汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī)，然后帶動(dòng)各工作裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是利用直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)良工作特性，使 橋梁檢測車 獲得 良 好的作業(yè)性能 ， 但這些傳動(dòng)裝置質(zhì)量較大，價(jià)格昂貴。 4、 內(nèi)燃機(jī) 液壓傳動(dòng) 大部分 折疊臂式橋梁檢測車 都采用這種工作方式，它可充分利用液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，簡化傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，并且易于實(shí)現(xiàn)無級調(diào) 速和運(yùn)動(dòng)方向的變換，傳動(dòng)平穩(wěn)、操作簡單、方便、省力、能防止過載 9。 綜上所述，通過以上各種動(dòng)力傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)性、適用范圍以及操作性能等多方面性能的分析，將動(dòng)力傳動(dòng)裝置選定為內(nèi)燃機(jī) 液壓傳動(dòng)這種形式。 3.2 工作裝置類型 3.2.1 支腿機(jī)構(gòu) 支腿機(jī)構(gòu)是大多數(shù) 折疊臂式橋梁檢測車 所必備的工作裝置，目前均采用液壓支腿。這類裝置是利用從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)取出的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)液壓泵，通過控制閥把液壓泵產(chǎn)生的液壓油供給液壓支腿的工作缸，實(shí)現(xiàn)支腿伸縮。其優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，動(dòng)作迅速。 液壓式支腿按數(shù)量來分有雙支腿和四支腿兩 種。雙支腿的兩個(gè)支腳布置在起重裝置下的車體兩側(cè)，起支撐點(diǎn)只有兩個(gè)，因而支撐能力低，穩(wěn)定性差。 1、 單缸雙支腿 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 這 是用一個(gè)雙作用液壓缸來驅(qū)動(dòng)兩側(cè)支腿伸縮的。這種支腿結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，但液壓缸行程長，且是浮置于箱形長槽內(nèi)，動(dòng)作慢，強(qiáng)度差，一般較少采用。 2、 雙缸雙支腿 其各支腿均由單獨(dú)的液壓缸驅(qū)動(dòng)，其具有結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作迅速，制成效能高等特點(diǎn)。 3、 四支腿 其中兩個(gè)支腿安裝在汽車的后部，另兩個(gè)支腿安裝在前后輪之間。在作業(yè)車的兩側(cè)，一般具有操縱桿，可使前、后、左、右 4 個(gè)液壓支腿單獨(dú)地伸出或縮回，所以即 使在不平整或傾斜的地面上，也能把車調(diào)整到水平狀態(tài)，提高了整車作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性 10。 液壓支腿按其結(jié)構(gòu)形式又可分為：蛙式支腿、 H 式支腿和 X 式支腿。 1、 蛙式支腿 蛙式 支腿的伸縮動(dòng)作由一個(gè)液壓缸完成。這種支腿結(jié)構(gòu)簡單，液壓缸數(shù)少，一支腿一液壓缸，結(jié)構(gòu)質(zhì)量小。但支腿在伸出過程中受搖臂尺寸的限制，支腿的跨距不能很大，調(diào)平性能較差，且在支反力變化過程中有爬移現(xiàn)象。 2、 H 式支腿 這種形式的支腿對地面適應(yīng)性好，易于調(diào)平，且在支反力變化過程中無爬移現(xiàn)象，是 橋梁檢測車 車較理想的支腿形式。 H 式支腿由兩個(gè)液壓缸驅(qū)動(dòng)即水 平推力液壓缸和垂直的支撐液壓缸。這種支腿形式的穩(wěn)定性良好。 3、 X 式支腿 這種支腿的垂直液壓缸作用在伸縮腿的中間，四個(gè)伸縮腿是同步工作的，而垂直液壓缸可同時(shí)頂升，也可單獨(dú)工作，以便對車架進(jìn)行調(diào)平。由于 X 式支腿的垂直支撐液壓缸作用在橫梁的中間，而橫梁又直接支撐在地面上，這就比 H 式支腿更加穩(wěn)定。 綜上所述， H 型支腿穩(wěn)定性較蛙式支腿好，雖然 X 型支腿的穩(wěn)定性比 H 型支腿更好，但 X 型支腿的離地間隙比 H 型支腿小。因此， 橋梁檢測車 的支腿機(jī)構(gòu)選擇 H 型支腿 。 3.2.2 舉升機(jī)構(gòu) 舉升機(jī)構(gòu)的作用是實(shí)現(xiàn)作業(yè)平臺的升降和變幅， 其結(jié)構(gòu)型式有交叉剪刀式 、 套筒式 、伸縮臂式和折疊臂式 。 3.2.3 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是由回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)兩部分構(gòu)成的。 根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的不同回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 可 分為：機(jī)械驅(qū)動(dòng)式、電力驅(qū)動(dòng)式和液壓驅(qū)動(dòng)式。 根據(jù)回轉(zhuǎn)支撐的結(jié)構(gòu)不同，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可分 為 轉(zhuǎn)柱式、立柱式和轉(zhuǎn)盤式，其中轉(zhuǎn)盤式是一種較常用的形式。 轉(zhuǎn)盤式回轉(zhuǎn)支撐裝置又可分為兩種：支撐滾輪式和滾動(dòng)軸承式。支撐滾輪式回轉(zhuǎn)支撐裝置增大了轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)裝置的高度，且質(zhì)量增加，成本增大；滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐裝置是目前應(yīng)用最多的一種，它是在普通滾動(dòng)軸承的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，結(jié)構(gòu)上相 當(dāng)于放大了的滾動(dòng)軸承。其優(yōu)點(diǎn)是回轉(zhuǎn)摩擦阻力矩小，承載能力大，高度低。由于回轉(zhuǎn)支撐裝置的高度降低，可以降低整車的質(zhì)心，從而增大了汽車的穩(wěn)定性。 滾動(dòng)軸承式回轉(zhuǎn)支撐機(jī)構(gòu)按結(jié)構(gòu)可分為以下幾種： 折疊臂式橋梁檢測車的設(shè)計(jì) 9 1、 單排滾球式轉(zhuǎn)盤 單排球轉(zhuǎn)盤多數(shù)是由內(nèi)外座圈組合成一個(gè)整體的滾道，其滾道是圓弧形曲面，是最簡單的一種回轉(zhuǎn)支撐裝置，球和導(dǎo)向體從內(nèi)圈或外圈的圓孔中裝進(jìn)滾道里，然后將裝配孔堵塞。這種回轉(zhuǎn)支撐裝置的優(yōu)點(diǎn)是：質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、成本較低，但其承載能力小，故應(yīng)用不多。 2、 雙排滾球式轉(zhuǎn)盤 主要由上、下雙排球體、內(nèi)、外座圈、間 隔體和潤滑密封裝置等組成。上、下球體均排列在一整體的內(nèi)（或外）座圈內(nèi)。雙排球轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)支撐裝置比同樣大小和相同數(shù)目的單排球轉(zhuǎn)盤回轉(zhuǎn)支撐裝置的承載能力要大得多。 3、 交叉滾柱式轉(zhuǎn)盤 滾子的接觸角一般為 45，相鄰的滾子軸線交叉排列，即相鄰的兩圓柱滾子軸線成90交叉。這不但使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能承受軸向和徑向載荷，而且還能承受翻傾力矩。此外，和滾球轉(zhuǎn)盤相比，這種滾道是平面，加工工藝比較簡單