桥梁、隧道智能检测车第一节机械臂
技术领域
本发明涉及桥梁、隧道检测技术领域，尤其是桥梁、隧道智能检测车第一节机械臂。
背景技术
桥梁、隧道智能检测车是对桥梁、隧道定期探伤的一种设备；该设备主要通过高分辨率摄像头对桥梁、隧道混凝土表面的裂缝进行扫描检测，根据裂缝的形状、长短、宽窄、深浅以及所处的部位，判断桥梁、隧道的早期病害。图1、图2是桥梁、隧道智能检测车示意图，桥梁、隧道智能检测车主要由承载车辆(1)、底座(2)、多节机械臂及其驱动系统、摄像头(7)、控制系统、信息处理系统以及数据传输系统等构成，其中多节机械臂中：第一节机械臂(3)为水平放置，通过轴承支承与底座(2)连接，第一节机械臂(3)能够在水平面内回转，第二节机械臂(4)通过铰链与第一节机械臂(3)连接，第二节机械臂(4)能够在铅垂面内摆动，第二节机械臂(4)的尾端设有旋转节(5)，旋转节(5)后端装有第三节机械臂(6)，第三节机械臂(6)的尾端是摄像头(7)；由于各节机械臂所处的位置不同、状态不同、功用也不同，所以，对每一节机械臂的要求也不同，其中对第一节机械臂的要求主要有三方面：一是满足功用，二是保证刚度，三是降低重量；因此，通常使用方形、矩形、圆形或简单多边形截面的机械臂或梁，都不能同时满足这三种使用条件要求。
发明内容
为了满足桥梁、隧道智能检测车对第一节机械臂的要求，本发明提供一种桥梁、隧道智能检测车第一节机械臂，该机械臂的截面分为上下两部分，下截面为矩形管状结构、上截面为纵向拉筋结构，由于特殊的截面结构使机械臂的强度、刚度大大增加。
本发明采取的技术方案是：桥梁、隧道智能检测车第一节机械臂其截面分为上下两部分，下截面为矩形管状结构、上截面为纵向拉筋结构；所述下截面的矩形管状结构由U形板和矩形板组成，所述上截面的纵向拉筋结构由两条拉筋组成；所述第一节机械臂包括U形板、矩形板、立板、底盘、加强版、拉筋、矩形管和配重箱；矩形板水平放置在U形板的腹腔内，U形板的上方两侧是拉筋，两片立板纵向横插在U形板的腹腔内，立板的下端是底盘，底盘通过加强版与矩形板连接，加强版与底盘、立板和矩形板相互垂直，U形板的腹腔内嵌入至少2根矩形管，矩形管与U形板的两侧面垂直，配重箱设置在第一节机械臂的尾端。
本发明的有益效果是，通过优化机械臂截面的形状和结构布局，不仅完全满足了桥梁、隧道智能检测车对第一节机械臂的要求，而且结构简洁、造价低。
附图说明
图1、图2是桥梁、隧道智能检测车外形结构示意图。
图3是桥梁、隧道智能检测车第一节机械臂三维示意图。
图4是第一节机械臂主视示意图。
图5是第一节机械臂俯视示意图。
图6是图5纵剖示意图。
图7是图4横剖示意图。
图中：1.承载车辆，2.底座，3.第一节机械臂，4.第二节机械臂，5.旋转节，6.第三节机械臂，7.摄像头，301.U形板，302.矩形板，303.立板，304.底盘，305.加强版，306.拉筋，307.矩形管，308.配重箱。
具体实施方式
如图3～图7所示，是本发明实施例，桥梁、隧道智能检测车第一节机械臂在工作中的受力状态为悬臂梁，按工程力学作受力分析：其横截面的上部受拉、下部受压；通过建立模型、有限元分析和实验验证，设计第一节机械臂的截面分为上下两部分，下截面为矩形管状结构、上截面为纵向拉筋结构；所述下截面的矩形管状结构由U形板(301)和矩形板(302)组成，所述上截面的纵向拉筋结构由两条拉筋(306)组成；所述第一节机械臂包括U形板(301)、矩形板(302)、立板(303)、底盘(304)、加强版(305)、拉筋(306)、矩形管(307)和配重箱(308)；矩形板(302)水平放置在U形板(301)的腹腔内，U形板(301)的上方两侧是拉筋(306)，两片立板(303)纵向横插在U形板(301)的腹腔内，立板(303)的下端是底盘(304)，底盘(304)通过加强版(305)与矩形板(302)连接，加强版(305)与底盘(304)、立板(303)和矩形板(302)相互垂直，U形板(301)的腹腔内嵌入至少2根矩形管(307)，矩形管(307)与U形板(301)的两侧面垂直，配重箱(308)设置在第一节机械臂的尾端。
如图6、图7所示，根据桥梁、隧道智能检测车的使用功能、检测范围、检测效率以及档次定位等，第一节机械臂的材料选用碳钢、不锈钢、铝合金或碳纤维。
如图5、图6、图7所示，根据强度或总体要求，第一节机械臂上截面的纵向拉筋(306)为圆管、方管或圆钢。
如图4、图6、图7所示，U形板(301)的上部两侧为镂空结构，并形成规则的形状，以减轻重量和装饰外观。
如图3～图7所示，当材料选用碳钢、不锈钢或铝合金时，各零件间的连接采用焊接工艺。
