液压技术在缆索机器人中的应用

研制高速度、大负荷的爬缆机构，是实现斜拉桥缆索维护作业机器人化的关键，对于桥梁安全、美观具有重要意义。针对不同的工况，研制了液压调节装置的缆索机器人方便施工中的装卸、保障施工对缆索不同直径的要求。经过在上海徐浦大桥、南浦大桥上进行了现场试验，结果表明使用具有液压技术的缆索机器人在斜拉索桥上实现安全高效的爬升作业。     

在役缆索自动涂装研究动向

缆索涂装是影响斜拉桥等大型建筑结构美观的关键。在国内外相关研究基础上，对自动爬缆机构和缆索自动涂装系统的设计进行了讨论，指出电动摩擦轮式爬缆机构和电动缆索涂装系统等组成的缆索涂装机器人能胜任在役缆索自动涂装工作。     

氮气弹簧在爬缆机器人中的应用

爬缆机器人被越来越多地应用于斜拉桥缆索检测。通过对爬缆机器人在上行途中的越障性能分析,可得到越障时压紧力改变越小机器人越障能力越好,据此提出使用氮气弹簧代替普通弹簧为机器人提供压紧力。通过实例对比证明了氮气弹簧在改善机构越障性能上有显著作用。     

一种全方位爬缆机器人的设计与分析

提出了一种应用于缆索维护的爬缆机器人机构实现方案,该机器人采用中心可转向的轮式驱动;介绍了机构组成及工作原理,在建立缆索曲线约束模型的基础上分析了机器人的驱动力,计算出了机器人能够在斜缆上工作所需要的临界驱动力;讨论了机器人在斜缆上工作时机器人轴和缆索轴不重合而出现偏心的原因,提出了减小偏心的方法,并计算出了为保持机器人对斜缆的适应性所需要的最小偏心量。实际应用表明,该机器人能够实现在缆索上的全方位运动,可适用于不同粗细的缆线,适合完成一系列缆索自动维护工作。     

一种新型爬缆机器人的越障能力及夹紧机构分析

在深入研究国内外典型爬升机器人结构的基础上,针对目前斜拉桥跨度增大、缆索增多的趋势设计了一款检测效率高的新型爬缆机器人。通过对新型爬缆机器人正常爬行和越障时的动力学分析,得到了影响机器人越障能力的主要因素,据此对机器人的压紧机构进行了优化设计。为了增加新型机器人工作时的可靠性,提出了丝杠驱动直线导轨的夹紧机构并对丝杠进行了受力变形分析,分析得到这种机构可以解决丝杠的变形失效问题。该机器人结构简单、可靠性高、易于拆卸,对缆索直径的适应性强,有良好的越障性能。     

缆索Ⅰ号机器人样机爬升机构的分析及试验

高空缆索的有效维护一直是困扰斜拉桥管理者的问题。提出了采用缆索维护机器人来实现对缆索的自动维护。通过不同爬升机构模型的分析及试验,研制了适于螺旋六棱柱缆索爬升的缆索Ⅰ号机器人样机,解决了机器人在任意倾斜度缆索上爬升的难题,为特种机器人在极限环境中的应用开辟了新的领域。     

一种多滚轮框架式爬索机器人的设计与分析

在对比分析典型爬杆(索)机器人本体结构爬缆原理优缺点的基础上,提出了一种新的多滚轮框架式爬索机器人结构。该机器人结构通过双头螺杆调整8个呈90°夹角布置圆柱滚轮的间距,获得了比双边弧形轮对抱结构更好的缆索直径适应性。理论推导表明,多滚轮结构的当量摩擦因数不随缆索直径变化而变化,且其当量摩擦因数随夹缆接触角增大而增大,因此其具有比双边弧形轮结构更好的爬缆摩擦能力。通过实物样机试验,验证了该机器人本体结构的优点和具有垂直爬升缆索的能力。     

斜拉桥缆索缺陷检测机器人的研制

为保证斜拉桥的安全使用,对其缆索进行无损检测是非常重要的。本文论述了包括检测传感器、爬行机构和控制系统的斜拉桥缆索缺陷检测专用机器人。     

基于TRIZ理论的缆索机器人爬升机构设计

TRIZ理论已成为解决技术创新问题的重要方法。针对斜拉桥缆索机器人负载大的爬升要求,运用TRIZ理论,将其分别转化为技术矛盾、物理矛盾、物场模型和HOW TO模型四个常用模型来进行了分析,并得出了合适的爬升方案。进行了实验室试验,试验结果表明其工作速度最大可达10.2m/min,最大承载能力为123kg,爬升斜度在0°~90°范围内可调,爬缆直径200mm内可调。     

一种抱缆力可调的斜拉索检测机器人设计

在对国内外典型爬缆机器人结构深入研究的基础上,设计了一种抱缆力可调的斜拉索检测机器人。通过电机正反转带动螺旋压紧机构实现抱缆力遥控调节功能,可有效防止机器人抱缆卡死的危险状况。其滚轮结构对缆索直径系列具有更好的自适应性。能充分利用重力锤效应进行位姿控制。轻量化的翻转式框架结构更方便现场安装。在设计好的爬行本体结构基础上,提出了对监控系统的相应功能要求,为下一步控制与监控系统的设计奠定基础。     

基于Pro／E的新型爬缆机构设计与分析

针对现有爬缆机构进行深入分析,提出了一种能实现蠕动上升和连续滚动下降的爬缆机构。运用Pro／E软件,对方案进行虚拟样机设计和动力学分析。     

基于全生命周期能耗因素的桥式起重机节能评价研究

以桥式起重机为评价对象,首先从桥式起重机自身的能耗状况出发,主要包括起升机构的能耗、小车运行机构的能耗、大车运行机构的能耗,再结合桥式起重机不同的使用工况,综合考虑桥式起重机在使用过程中能量守恒的原则,建立基于全生命周期的桥式起重机节能评价指标体系,该桥式起重机节能评价指标体系囊括了桥式起重机的设计、制造、使用和维护4个阶段。文中最后提出了桥式起重机节能评价指标体系后下一步具体的研究工作。     

桥门式起重机位置和速度测量装置的研发及应用

介绍一种用于桥门式起重机安全保护系统中的测量装置,本装置通过对同一测量信号源信号的采集,可以实现对同一个运行机构的位置、速度两种参数的测量和监控。     

地震落梁两级控制装置的开发与试验

为了增强桥梁抗御地震落梁的能力,减轻交通生命线系统的震害损失,基于耗能减震、多级设防和结构分灾三个抗震性能设计理念,设计了一种具有耗能限位和上部体系连续化两级功能,并能在不同水准地震下自动实现功能转换的地震落梁控制装置。首先,分析了装置的构成、特点和工作机理,对第1级耗能限位组件进行了拟静力试验,测试了耗能滞回曲线;然后,对第2级拉索连梁组件进行了静力拉伸试验,评价了其变形性能、破坏形式和锚固性能;最后,对抗震销栓进行了剪切试验,考察了控制级别的转换,采用试验结果对有限元模拟结果进行了验证。研究表明,地震落梁两级控制装置具有有效的位移约束、合理的耗能机制和明确的分灾保险丝构造,实现了梁-梁连接和墩-梁连接控制模式的优势互补,实现了强震作用下对桥梁落梁失效的控制和对桥墩的安全保护。     

BWQ-35型爬坡式架梁起重机

万州桥是我国第一座铁路钢桁架拱桥，本文介绍了应用于该桥架梁设备的BWQ-35型爬坡式架梁起重机，并对桥型特点、架设难点及解决方案进行了概述，对变坡式架梁起重机的结构形式、变坡原理、先进的控制系统及完备的安全措施进行阐述，为今后同类产品的设计提供了有益的参考。     

Investigation of melting dynamics of filler wire during wire feed laser welding

In order to investigate the mechanism of stability for the wire feed laser welding process, systematic experiments are carried out in this study for 5A06 aluminum alloy. By using high speed camera, the melting dynamics of filler wires with different feed positions and feed rates are studied. The results indicate that these two factors mainly influence the characteristics of the filler wire melting dynamics and determine the stability of the welding process. The melting dynamics of filler wire can be generally characterized by three different forms: explosion, big droplet and molten metal bridge. When the filler wire melts and transits to the molten pool in the forms of explosion or big droplet, the stability of the welding process is strongly disturbed, resulting in an undesirable weld quality. In contrast, when it is in molten metal bridge form, the welding process is more stable and a uniform weld bead is achieved.     

进口起重机上值得借鉴的几个特点

介绍了进口及外资企业产桥式起重机的一些特点,分析了与国内同类产品相比在桥架、传动机构、大车导电及零部件等方面可值得借鉴之处,指出了国内系列轻小型桥式起重机某些方面应改进的地方。     

An improved lead wire compensation technique for conventional four wire resistance temperature detectors (RTDs)

A new lead wire compensation technique is presented for conventional four wire resistance temperature detectors (RTDs). Existing four wire resistance temperature detectors generally use bridge balance technique to achieve balance and unbalance bridge output is calibrated in terms of unknown temperature. Out of the four leads, two leads are connected to one arm of the bridge while the other two leads are connected to the opposite arm of the bridge, normally known as ratio arms. The presented technique totally nullifies the effect of lead resistances and any temperature variations along the lead wires will not affect the measurement accuracy.     

水压伺服阀液压桥路的正交设计与分析

提出了一种前置级采用两级串联固定阻尼孔的双喷嘴挡板水压伺服桥路模型,并对其进行了参量敏感性分析。探讨了喷嘴挡板位移、阀芯运动速度与阀芯两端压力的关系;运用正交设计方法研究了喷嘴直径、串联固定阻尼孔直径、阀芯直径及其运动速度、喷嘴挡板与喷嘴之间初始距离等参量对水压桥路特性的影响。结果表明,喷嘴直径以及喷嘴与挡板之间中位距离越小,阀芯与阀套之间配合间隙越大,阀芯直径越大,阀芯与阀套之间叠合长度越短,压力源压力越高,桥路控制的线性度越好;对于采用二级节流的水压伺服桥路,第一级固定阻尼孔直径越小,第二级固定阻尼孔直径越大,喷嘴前端流道直径越小,阀芯与阀套之间配合间隙以及阀芯直径越大,桥路响应就越快。这些研究结果为水压伺服阀样机的研制奠定了理论基础。     

200t桥式起重机起升机构的动力学仿真分析

对桥式起重机的起升机构进行动力学仿真分析,建立起升机构的动力学理论模型和振动微分方程,推导出起升工况下的动载系数;探讨了起升机构中柔性体钢丝绳的建模方法,并在ADAMS中建立起升机构的动力学仿真模型,进行仿真分析,验证理论推导的起升动载系数,分析机构中零部件的受力状况,为起重机整机的设计及分析时力的加载提供依据。