一种道路管道检测结构及其检测方法与流程

本发明涉及道路检测技术领域，具体涉及一种道路管道检测结构及其检测方法。

背景技术：

城市道路是我国现代都市的经济通道，城市道路的形象代表着整个城市的形象。目前，随着我国城市群的大规模建设发展，城市车辆大量增加，城市道路拥堵日益严重，对城市道路的要求越来越高。所以我们需要把道路检测作为一个日常的工作来进行，及时的发现道路问题，并提出解决方法，预防问题的发生，让城市道路保持可持续使用和发展。

在道路检测工作中，测量裂缝的设备大多采用卡尺或裂缝对比尺等功能单一的设备，对于需要圆周均匀测量裂缝数据的管道时，只能多次测量后取平均值，效率低下，且准确度低，有时还需要多个工作人员一起工作才能完成测量。

技术实现要素：

本发明公开了一种道路管道检测结构，包括u形结构的立架，安装在立架底部且用于调节立架高度、沿x方向分布的一对升降装置，通过夹紧装置安装在立架顶部的检测架，安装在立架上且与检测架摩擦传动、用于带动检测架转动的驱动装置，安装在检测架上的且用于检测管道裂缝的探测装置，其特征在于：

所述检测架包括结构可调节的架体，安装在立架上且用于调节架体圆心角的调节组件；

所述驱动装置包括皮带传动组件，安装在皮带传动组件上且用于与架体摩擦传动的摩擦组件。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述夹紧装置包括通过支臂安装在立架上的支撑座，安装在支撑座底部且沿y方向分布、l形结构的一对固定杆，安装在支撑座顶部且伸缩杆穿过支撑座的第一电动推杆，安装在第一电动推杆伸缩杆上的支撑块，安装在支撑块上且沿x方向分布、位于支撑块两侧的一对杆件。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述杆件包括一端铰接在支撑块上且沿y方向分布、关于支撑块对称的一对第一杆，一端铰接在第一杆上且中部铰接在固定杆上、位于第一杆远离支撑块一端的一对第二杆，一端铰接在固定杆且沿y方向分布、始终与第二杆平行的第三杆，上端与第二杆、第三杆铰接且沿y方向分布的一对夹紧块。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述架体包括两端开口且为中空结构、扇形状的外壳，移动地安装在外壳内且一端伸出外壳、与外壳同轴设置的第一内架，移动地安装在外壳内且与第一内架关于外壳对称的第二内架，安装在第一内架一端且位于外壳内的第一定位板，安装在第一定位板上且位于第一定位板靠近夹紧装置一侧、用于限定第一内架移回外壳时位置的第一电磁铁，安装在第一定位板上且位于第一定位板远离夹紧装置一侧、用于限位第一内架移出外壳时位置的第二电磁铁，安装在第二内架一端且位于外壳内的第二定位板，安装在第二定位板上且位于第二定位板靠近夹紧装置一侧、用于限定第二内架移回外壳时位置的第三电磁铁，安装在第二定位板上且位于第二定位板远离夹紧装置一侧、用于限位第二内架移出外壳时位置的第四电磁铁；

外壳内安装有用于与第一电磁铁相互吸附的第一定位块；外壳一端开口处安装有用于与第二电磁铁相互吸附的第二定位块；

外壳内安装有用于与第三电磁铁相互吸附的第三定位块，第三定位块与第一定位块对称；外壳内安装有用于与第四电磁铁相互吸附的第四定位块，第四定位块与第二定位块对称。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述外壳所对圆心角为180°，外壳上外圆柱面上设有第一凹槽；

所述第一内架、第二内架所对圆心角均为40°。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述调节组件包括安装在第一内架外弧形面上且位于第一内架前端面的第一齿轮，安装在第二内架外弧形面上且位于第二内架前端面的第二齿轮，安装在立架上且沿x方向分布的第二电动推杆、第三电动推杆，安装在第二电动推杆伸缩杆上的第一调节板，安装在第一调节板上的第一电机，安装在第一电机输出轴上且第一齿轮啮合的第三齿轮，安装在第三电动推杆伸缩杆上的第二调节板，安装在第二调节板上的第二电机，安装在第二电机输出轴上且与第二齿轮啮合的第四齿轮。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述皮带传动组件包括通过滚动轴承转动安装在立架上部且沿x方向分布的第一转轴、第二转轴，通过滚动轴承转动安装在立架下部且沿x方向分布的第三转轴、第四转轴，安装在第一转轴上的第一带轮，安装在第二转轴上的第二带轮，安装在第三转轴上的第三带轮，安装在第四转轴上的第四带轮，同时与第二带轮、第四带轮摩擦啮合的第一环形皮带，同时与第一带轮、第三带轮摩擦啮合的第二环形皮带，同时与第二带轮、第四带轮摩擦啮合的第三环形皮带，安装在立架上且输出轴与第四转轴连接的第三电机。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述摩擦组件包括通过驱动柱安装在第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮上的摩擦轮，安装在摩擦轮圆周面上且沿y方向分布的一对限位环；外壳位于两个限位环之间且与摩擦轮圆周面摩擦传动；

摩擦组件还包括安装在摩擦轮圆周面上且位于两个限位环之间的传动环，传动环与第一内架、第二内架圆周面摩擦传动；第一齿轮、第二齿轮均位于传动环前侧。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述升降装置包括底座，安装在底座上且伸缩杆安装在立架底部的第四电动推杆。

本发明公开的一种优选的道路管道检测结构，其特征在于，所述探测装置包括安装在外壳上且沿外壳径向方向设置的裂缝检测仪、第五电动推杆，安装在第五电动推杆伸缩杆上且与裂缝检测仪之间电连接的探头。

本发明的检测方法如下：

s1：根据管道与地面的高度，利用升降装置调节立架的高度使检测架与管道同轴设置；

s2：调节组件带动第一内架、第二内架移出外壳，第二电磁铁通电与第二定位块吸附，第四电磁铁通电与第四定位块吸附，固定第一内架、第二内架；

s3：根据管道外壁与架体内径的距离，利用探测装置带动探头向靠近管道方向移动；

s4：驱动组件带动摩擦组件转动，摩擦组件与架体摩擦传动，架体围绕其中心轴线转动，探测组件随架体转动完成对管道裂缝的检测。

本发明具有有益效果：本发明克服了现有技术的不足，提供了一种专门用于道路管道的检测结构，该结构解决了现有管道检测裂缝检测依靠人工、费时费力、效率低、准确率低的问题。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2为本发明左视图；

图3为本发明锁紧装置左视图；

图4为本发明锁紧装置主视图；

图5为本发明检测架剖视图；

图6为本发明驱动装置、检测架左视图；

图7为图6中a部分放大图；

图8为图6中b部分放大图。

图中标记如下：

100-立架。

200-升降装置，201-底座，202-第四电动推杆。

300-夹紧装置，301-支臂，302-支撑座，303-固定杆，304-第一电动推杆，305-支撑块，306-杆件，307-第一杆，308-第二杆，309-第三杆，310-夹紧块。

400-检测架，401-架体，402-调节组件，403-外壳，404-第一内架，405-第一定位板，406-第一电磁铁，407-第二电磁铁，408-第二内架，409-第二定位板，410-第三电磁铁，411-第四电磁铁，412-第一定位块，413-第二定位块，414-第三定位块，415-第四定位块，416-第一凹槽，417-第一齿轮，418-第二齿轮，420-第三电动推杆，423-第三齿轮，424-第二调节板，425-第二电机，426-第四齿轮。

500-驱动装置，501-皮带传动组件，502-摩擦组件，504-第二转轴，507-第一带轮，508-第二带轮，509-第三带轮，510-第四带轮，511-第一环形皮带，512-第二环形皮带，513-第三环形皮带，514-第三电机，515-驱动柱，516-摩擦轮，517-限位环，518-传动环。

600-探测装置，601-裂缝检测仪，602-第五电动推杆，603-探头。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图1、图2所示，一种道路管道检测结构，包括u形结构的立架100，安装在立架100底部且用于调节立架100高度、沿x方向分布的一对升降装置200，通过夹紧装置300安装在立架100顶部的检测架400，安装在立架100上且与检测架400摩擦传动、用于带动检测架400转动的驱动装置500，安装在检测架400上的且用于检测管道裂缝的探测装置600。

升降装置200包括底座201，安装在底座201上且伸缩杆安装在立架100底部的第四电动推杆202。通过升降装置200方便调节立架100的高度，保证检测架400与管道同心设置，为探测管道上的裂缝做好准备。

探测装置600包括安装在外壳403上且沿外壳403径向方向设置的裂缝检测仪601、第五电动推杆602，安装在第五电动推杆602伸缩杆上且与裂缝检测仪601之间电连接的探头603。通过驱动装置500带动架体401转动，探测装置600随架体401转动，第五电动推杆602根据管道与架体401之间的距离推动探头603靠近管道，从而对管道上的裂缝进行探测，记录裂缝的深度与宽度。

如图3、图4所示，夹紧装置300包括通过支臂301安装在立架100上的支撑座302，安装在支撑座302底部且沿y方向分布、l形结构的一对固定杆303，安装在支撑座302顶部且伸缩杆穿过支撑座302的第一电动推杆304，安装在第一电动推杆304伸缩杆上的支撑块305，安装在支撑块305上且沿x方向分布、位于支撑块305两侧的一对杆件306。

杆件306包括一端铰接在支撑块305上且沿y方向分布、关于支撑块305对称的一对第一杆307，一端铰接在第一杆307上且中部铰接在固定杆303上、位于第一杆307远离支撑块305一端的一对第二杆308，一端铰接在固定杆303且沿y方向分布、始终与第二杆308平行的第三杆309，上端与第二杆308、第三杆309铰接且沿y方向分布的一对夹紧块310。

通过夹紧组件夹紧架体401，为架体401调节自身结构做好准备，方便管道在架体401内的放置。

当探测装置600完成对裂缝的检测后，架体401回到如图1所示的初始位置，第一电动推杆304伸缩杆伸长，支撑块305随第一电动推杆304运动，支撑块305、第一杆307、第二杆308、第三杆309形成连杆机构，带动夹紧块310运动，使两个夹紧块310之间的距离缩小，将外壳403夹紧，然后调节组件402带动第一内架404、第二内架408转动，使第一内架404、第二内架408回到外壳403内。

如图5、图6、图7所示，检测架400包括结构可调节的架体401，安装在立架100上且用于调节架体401圆心角的调节组件402；

架体401包括两端开口且为中空结构、扇形状的外壳403，安装在外壳403内与外壳403同轴设置的第一弧形导轨，安装在外壳403内且与第一弧形导轨对称、与外壳403同轴设置的第二弧形导轨，安装在第一弧形导轨上且一端伸出外壳403、与外壳403同轴设置的第一内架404，安装在第二弧形导轨上且与第一内架404关于外壳403对称的第二内架408，安装在第一内架404一端且位于外壳403内的第一定位板405，安装在第一定位板405上且位于第一定位板405靠近夹紧装置300一侧、用于限定第一内架404移回外壳403时位置的第一电磁铁406，安装在第一定位板405上且位于第一定位板405远离夹紧装置300一侧、用于限位第一内架404移出外壳403时位置的第二电磁铁407，安装在第二内架408一端且位于外壳403内的第二定位板409，安装在第二定位板409上且位于第二定位板409靠近夹紧装置300一侧、用于限定第二内架408移回外壳403时位置的第三电磁铁410，安装在第二定位板409上且位于第二定位板409远离夹紧装置300一侧、用于限位第二内架408移出外壳403时位置的第四电磁铁411。

外壳403内安装有第一定位块412，第一定位块412用于与第一电磁铁406相互吸附，避免第一内架404移回外壳403内发生松动；外壳403一端开口处安装有第二定位块413，第二定位块413用于与第二电磁铁407相互吸附，避免第一内架404移出外壳403后发生松动；第一定位块412与第二定位块413之间的距离为第一内架404的运动行程。

外壳403内安装有与第一定位块412对称的第三定位块414，第三定位块414用于与第三电磁铁410相互吸附，避免第二内架408移回外壳403内发生松动；外壳403内安装有与第二定位块413对称的第四定位块415，第四定位块415用于与第四电磁铁411相互吸附，避免第二内架408移出外壳403后发生松动；第三定位块414与第四定位块415之间的距离为第二内架408的运动行程。

外壳403所对圆心角为180°，外壳403上外圆柱面上设有第一凹槽416；第一内架404、第二内架408所对圆心角均为40°。

调节组件402包括安装在第一内架404外弧形面上且位于第一内架404前端面的第一齿轮417，安装在第二内架408外弧形面上且位于第二内架408前端面的第二齿轮418，安装在立架100上且沿x方向分布的第二电动推杆、第三电动推杆420，安装在第二电动推杆伸缩杆上的第一调节板，安装在第一调节板上的第一电机，安装在第一电机输出轴上且第一齿轮417啮合的第三齿轮423，安装在第三电动推杆420伸缩杆上的第二调节板424，安装在第二调节板424上的第二电机425，安装在第二电机425输出轴上且与第二齿轮418啮合的第四齿轮426。

通过调节组件402调节架体401结构，方便管道的放置与裂缝探测；

当探测装置600需要探测裂缝时，第二电动推杆伸缩杆伸长，使第三齿轮423移动到第一齿轮417处，第一电机带动第三齿轮423顺时针转动，第三齿轮423与第一齿轮417啮合，第一电磁铁406断电，第一内架404从外壳403内移出，第二定位块413靠近第二电磁铁407时，第二电磁铁407通电，第二电磁铁407吸附第二定位块413，第一电机停止转动；第三电动推杆420伸缩杆伸长，使第四齿轮426移动到第二齿轮418处，第二电机425带动第四齿轮426逆时针转动，第四齿轮426与第二齿轮418啮合，第三电磁铁410断电，第二内架408从外壳403内移出，第四定位块415靠近第四电磁铁411时，第四电磁铁411通电，第四电磁铁411吸附第四定位块415，第二电机425停止转动；从而使架体401形成一个圆心角为350°的扇形，保证摩擦组件502与架体401的摩擦转动顺利进行，不因架体401有缺口而中断。然后第二电动推杆伸缩杆、第三电动推杆420伸缩杆缩短，使第三齿轮423远离第一齿轮417，第四齿轮426远离第二齿轮418，避免影响架体401与摩擦组件502之间的摩擦传动，避免产生干涉。

当探测装置600完成探测后，第二电动推杆伸缩杆伸长，使第三齿轮423移动到第一齿轮417处，第二电磁铁407断电，第一电机带动第三齿轮423逆时针转动，第三齿轮423与第一齿轮417啮合，第一内架404移入外壳403内，第一定位块412靠近第一电磁铁406时，第一电磁铁406通电，第一电磁铁406吸附第一定位块412，第一电机停止转动；第三电动推杆420伸缩杆伸长，使第四齿轮426移动到第二齿轮418处，第四电磁铁411断电，第二电机425带动第四齿轮426顺时针转动，第四齿轮426与第二齿轮418啮合，第二内架408移入外壳403内，第三定位块414靠近第三电磁铁410时，第三电磁铁410通电，第三电磁铁410吸附第三定位块414，第二电机425停止转动；然后第二电动推杆伸缩杆、第三电动推杆420伸缩杆缩短，使第三齿轮423远离第一齿轮417。

如图1、图6所示，驱动装置500包括皮带传动组件501，安装在皮带传动组件501上且用于与架体401摩擦传动的摩擦组件502。

皮带传动组件501包括通过滚动轴承转动安装在立架100上部且沿x方向分布的第一转轴、第二转轴504，通过滚动轴承转动安装在立架100下部且沿x方向分布的第三转轴、第四转轴，安装在第一转轴上的第一带轮507，安装在第二转轴504上的第二带轮508，安装在第三转轴上的第三带轮509，安装在第四转轴上的第四带轮510，同时与第二带轮508、第四带轮510摩擦啮合的第一环形皮带511，同时与第一带轮507、第三带轮509摩擦啮合的第二环形皮带512，同时与第二带轮508、第四带轮510摩擦啮合的第三环形皮带513，安装在立架100上且输出轴与第四转轴连接的第三电机514。

如图8所示，摩擦组件502包括通过驱动柱515安装在第一带轮507、第二带轮508、第三带轮509、第四带轮510上的摩擦轮516，安装在摩擦轮516圆周面上且沿y方向分布的一对限位环517；外壳403位于两个限位环517之间且与摩擦轮516圆周面摩擦传动；

摩擦组件502还包括安装在摩擦轮516圆周面上且位于两个限位环517之间的传动环518，传动环518与第一内架404、第二内架408圆周面摩擦传动；第一齿轮417、第二齿轮418均位于传动环518前侧。

通过皮带传动组件501带动摩擦组件502转动，从而带动架体401转动。利用第三电机514带动第四转轴转动，第四带轮510转动，利用第一环形皮带511、第二环形皮带512、第三环形皮带513，第一带轮507、第二带轮508、第三带轮509转动，四个摩擦轮516分别随第一带轮507、第二带轮508、第三带轮509、第四带轮510转动；转动的摩擦轮516与外壳403摩擦传动，传动环518随摩擦轮516转动，传动环518与第一内架404、第二内架408摩擦传动，从而使架体401围绕其中心轴线转动，环绕管道完成裂缝检测工作。

本申请的控制系统采用性能稳定的可编程数控系统plc作为控制系统，控制系统与上位机电连接，控制系统将裂缝检测仪检测到的数据传递并显示到上位机的屏幕上。控制系统实现升降装置、锁紧装置、检测架、驱动装置的自动控制，并根据实际情况与设置：架体中心轴线与地面之间的高度、第三齿轮与第四齿轮在y方向移动的距离等参数。控制系统具有示校功能、断点记忆功能、断弧保护功能。

本发明的检测方法如下：

s1：根据管道与地面的高度，利用升降装置调节立架的高度使检测架与管道同轴设置；

s2：调节组件带动第一内架、第二内架移出外壳，第二电磁铁通电与第二定位块吸附，第四电磁铁通电与第四定位块吸附，固定第一内架、第二内架；

s3：根据管道外壁与架体内径的距离，利用探测装置带动探头向靠近管道方向移动；

s4：驱动组件带动摩擦组件转动，摩擦组件与架体摩擦传动，架体围绕其中心轴线转动，探测组件随架体转动完成对管道裂缝的检测。

不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。