吴启 刘向明 毛金城

[摘 要]以我国目前桥梁检测机构技术还在日益完善的背景下，提出并设计了一款新型的车载桥梁机械臂检测机构，以桥梁检测规范要求和技术指标作为依据，完成了该机构总体方案的设计，同时运用有限元分析软件ANSYS对其进行结构静力学分析，证实了其机构稳定性，同时对危险杆件进行了模态分析和优化设计，提高了此机械臂的性能。

[关键词]机械臂，有限元分析，模态分析，优化设计

中图分类号：TP241 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）31-0084-01

0 引言

随着我国当今社会的快速发展，桥梁检测技术也在不断深层的发展中，而桥梁检测车作为一种新型的，用于对高速桥梁和铁路桥梁进行流动检测和维修的专用车辆，在社会生活中的需求量也在不断升高，由于我国桥梁检测车臂架结构的研究少，还不够深入，所以提出一种适用于我国高速铁路桥梁的检测车设计方案，具有比较重要的理论意义和实际价值[1]。

1 机械臂结构设计和运动过程

车载式桥梁检测机械臂主要由回转机构、伸长机构和检测臂机构三部分组成，回转机构主要是通过回转使检测机构从检测车上伸出桥梁外部；伸长机构可以通过伸缩杆调节检测杆下降的深度，使其达到最佳的检测位置；检测机构主要是用于安装摄像装置并将摄像装置送到桥梁底部用于检测[2]，大体结构可以分为三部分：分别为回转机构、伸长机构和检测机构，而根据我国目前通用的高速公路桥梁和铁路桥梁的尺寸标准，确定了该机械臂机构的每个臂展长度：回转机构为4500mm，伸缩机构原始长度为3200mm，检测臂1和检测臂2长度分别是2300mm与2350mm。……