一种管内检修装置及其检修方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种管内检修装置及其检修方法，管内检修装置包括设置在管体内部的可视化清洗喷头、固定调节组件和监控动力组件，固定调节组件包括扩撑固定机构、通道架和通道架调节机构，管体的管壁上设有侧支管；在监控动力组件的带动下，固定调节组件能够在管体内移动，在指定区域扩撑固定机构打开并扩撑于管体的内壁，且通道架调节机构动作使通道架对着侧支管管口；再在驱动力的作用下，可视化清洗喷头进入侧支管并抵达侧支管的检修端。本发明专利技术稳定性和调节效率高，能够有效解决所述工况下设备的固定和调节，进而保证可视化清洗喷头能够顺利进出侧支管管口完成相应的清洗或视频检查工作，实现所需的检修工作。

A kind of pipe maintenance device and its maintenance method

The invention discloses an in-pipe overhaul device and its overhaul method. The in-pipe overhaul device includes a visual cleaning nozzle, a fixed adjustment component and a monitoring power component arranged inside the pipe body. The fixed adjustment component includes an expanding fixing mechanism, a channel frame and a channel frame regulating mechanism, and a side branch pipe is arranged on the pipe wall of the pipe body. Driven by the monitoring power module, the fixed adjustment module can move in the tube body, expand the fixed mechanism in the designated area to open and extend the inner wall of the tube body, and the movement of the channel frame adjusting mechanism makes the channel frame face the side branch pipe orifice; and then, under the driving force, the visual cleaning nozzle enters the side branch pipe and reaches the side branch pipe. Maintenance terminal. The invention has high stability and regulation efficiency, and can effectively solve the fixing and regulation of equipment under the working conditions, thereby ensuring that the visual cleaning nozzle can smoothly enter and exit the side branch pipe nozzle to complete the corresponding cleaning or video inspection work, and realize the required maintenance work.

【技术实现步骤摘要】
一种管内检修装置及其检修方法
本专利技术涉及管道机器人领域，尤其涉及一种管内检修装置及其检修方法。
技术介绍
某些环形管在周向分布有细小的侧支管，如图1所示，根据检修的需要，需要对支管的末端进行检修工作，同时环形管内部存在一些通过障碍，需要开发专用的管道机器人完成检修工作。本例中，检修以可视化清洗为例，环形管基体材料为316不锈钢，且在周向均布有多个测量支管，该测量支管在管内长度为环形管内径的1/3，如图2所示，给机器人的运动设置了很大的障碍，同时增加了可视化清洗喷头进出侧支管的难度。为移动便捷，机器人圆周尺寸须小于环形管内径的2/3，但这给机器人在侧支管处的固定和调节机构设计带来了不小的挑战。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术针对上述特定情况下侧支管端部的可视化清洗机器人，提供一种管内检修装置及其检修方法，本专利技术的技术方案如下：一方面，本专利技术提供了一种管内检修装置，包括设置在管体内部的可视化清洗喷头、固定调节组件和监控动力组件，所述固定调节组件包括扩撑固定机构、通道架和通道架调节机构，所述可视化清洗喷头包括线缆及与所述线缆相连接的第一摄像头和喷嘴，所述线缆穿过所述固定调节组件并可在通道架内移动，所述管体的管壁上设有侧支管；在所述监控动力组件的带动下，所述固定调节组件能够在管体内移动，当所述可视化清洗喷头移动至所述侧支管处，则所述固定调节组件的扩撑固定机构打开并扩撑于所述管体的内壁，使所述通道架靠近所述侧支管管口，且所述通道架调节机构动作使所述通道架对着所述侧支管管口，并可通过所述第一摄像头进行验证；再在驱动力的作用下，所述可视化清洗喷头进入所述侧支管并抵达所述侧支管的检修端。进一步地，所述固定调节组件的扩撑固定机构包括平移架、旋转架、固定架和拉簧，所述平移架的一端通过钢丝与所述监控动力组件连接，另一端与所述旋转架铰接；在所述监控动力组件的带动下，所述平移架沿着直线导向槽移动，进而所述旋转架发生转动而使所述拉簧发生形变，同时所述旋转架推动所述固定架张开，进而扩撑于所述管体的内壁；在撤去所述监控动力组件的驱动力后，在所述拉簧的应力作用下，所述旋转架复位，进而所述固定架闭合。进一步地，所述固定调节组件的通道架调节机构包括电机、蜗杆、涡轮、凸轴、通道架调节腔、通道架限位架及设置在所述通道架限位架两侧的限位槽，所述通道架安装于通道架调节腔并限位于所述通道架限位架内，在所述电机的驱动下，所述蜗杆驱动涡轮转动进而实现偏心设置的凸轴旋转，所述的凸轴的前端球面与限位槽相切，使得所述通道架限位架进行位置调节，所述限位槽包括竖直限位槽和水平限位槽，所述竖直限位槽用于对所述通道架限位架进行平移调节，所述水平限位槽用于对所述通道架限位架进行旋转调节，调节至所述可视化清洗喷头对着侧支管管口。进一步地，所述电机、蜗杆、涡轮、凸轴的数量均为2个，分别设置在壳体的左右两侧，分别用来实现通道架限位架的平移和旋转调节。进一步地，所述管内检修装置还包括用于驱动所述可视化清洗喷头的驱动机构，所述驱动机构的前端与所述固定调节组件上远离监控动力组件的一端连接，所述驱动机构的后端安装有推进管，推进管的外端延伸至管体的检修口外部，并与所述检修口外部的把手连接，通过旋转所述把手带动所述推进管和管内检修装置周向旋转，以实现可视化清洗喷头的周向预定位；所述推进管为内置钢丝的中空管，且内部设有所述可视化清洗喷头的线缆。进一步地，所述管体为环形管，所述环形管管体上设有若干个插入管体内一定深度的测量支管，所述测量支管与相对的管壁之间设有能够供监控动力组件、固定调节组件、驱动机构通过的空间；所述监控动力组件与固定调节组件通过万向节连接，所述监控动力组件上远离固定调节组件的一端上的牵拉架连接有牵拉绳，所述牵拉绳向着所述监控动力组件前进的方向延伸，并从所述管体的检修口处伸出。进一步地，所述监控动力组件还包括上壳体、下壳体、活塞杆、用于监控运动前方视野的第一监控摄像头以及设置在后方的气源接口、第一电源接口和第二监控摄像头，所述第二监控摄像头用于监控所述固定调节组件的扩撑固定机构的固定状态，所述气源接口为活塞杆的运动提供动力，所述第一电源接口为摄像头提供电源和信号线；所述下壳体内设有气腔，所述气腔与所述气源接口连通，所述活塞杆的一端与钢丝固定连接，所述钢丝的另一端与所述固定调节组件的平移架连接，当所述气源接口与气源接通时，所述活塞杆在所述气腔内发生移动，并带动钢丝、平移架移动，进而实现所述固定调节组件的固定架扩撑。进一步地，所述固定调节组件还包括由前壳体、后壳体、两个侧壳体组成的壳体实体及用于为所述电机提供电源的第二电源接口，所述平移架限位设置在两个侧壳体之间，所述第二电源接口设置在所述后壳体上；所述旋转架包括主旋转架和从旋转架，所述主旋转架的一端与所述平移架的后端铰接，另一端与所述固定架铰接，所述拉簧的一端固定在所述主旋转架上，另一端固定在两个侧壳体的连接轴上；所述从旋转架的一端与固定架铰接，另一端与所述后壳体铰接。所述通道架的上端外侧面呈球面，其与所述通道架调节腔的内部球面相配合；所述通道架限位架设置在所述前壳体和后壳体之间，并与前壳体的端轴和后壳体的端轴间隙配合。再一方面，本专利技术提供了一种基于上述的管内检修装置的检修方法，包括：S1、将管内检修装置放入检修口的一端，将牵拉绳环绕管体一周并从检修口的另一端伸出；S2、拉动牵拉绳的同时向前推动推进管，以带动监控动力组件和固定调节组件向管体里侧移动，直至第一监控摄像头识别到管体管壁上的侧支管；S3、根据第一监控摄像头和第一摄像头的摄像结果，旋转把手，以实现可视化清洗喷头的周向预定位；S4、启动监控动力组件，带动固定调节组件的扩撑固定机构扩撑于管体内壁，实现固定；S5、启动固定调节组件的通道架调节机构，使通道架与侧支管管口相对；S6、启动驱动机构，驱动可视化清洗喷头穿过通道架并进入侧支管；S7、可视化清洗喷头抵达侧支管的检修端，进行清洗检修工作。本专利技术具有下列优点：本专利技术所述的一种管内检修机器人的固定和调节机构，尤其涉及一种测量支管深入环形管内部影响检修机器人运动的情况下的固定和调节机构。通过监控动力组件、固定调节机组件和万向节的组合，通过活塞杆的移动最终实现固定架在侧支管管口处的固定，通过电机实现通道架在侧支管管口处的位置调节，保证可视化清洗喷头能够顺利进出侧支管管口完成相应的清洗或视频检查工作，该结构使用方便，稳定性高，调节效率高，能够有效解决所述工况下设备的固定和调节，进而实现所需的检修工作。附图说明图1为本专利技术实施例提供的待检修的环形管组件的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的环形管组件中测量支管处的剖视图；图3为本专利技术实施例提供的监控动力组件的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的监控动力组件的剖面示意图；图5为本专利技术实施例提供的固定调节组件的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的固定调节组件的细节示意图；图7为本专利技术实施例提供的固定和调节机构安装在环形管组件上的整体结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的检修装置的检修方法流程图。其中，附图标记为：1-环形管组件，11-检修口，12-管体，13-侧支管，14-测量支管，15-检修端，2-监控动力组件，21-牵拉架，22-第一监控摄像头，23-上壳体，24-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管内检修装置，其特征在于，包括设置在管体(12)内部的可视化清洗喷头(4)、固定调节组件(3)和监控动力组件(2)，所述固定调节组件(3)包括扩撑固定机构、通道架(34)和通道架调节机构，所述可视化清洗喷头(4)包括线缆及与所述线缆相连接的第一摄像头和喷嘴，所述线缆穿过所述固定调节组件(3)并可在通道架(34)内移动，所述管体(12)的管壁上设有侧支管(13)；在所述监控动力组件(2)的带动下，所述固定调节组件(3)能够在管体(12)内移动，当所述可视化清洗喷头(4)移动至所述侧支管(13)处，则所述固定调节组件(3)的扩撑固定机构打开并扩撑于所述管体(12)的内壁，使所述通道架(34)靠近所述侧支管(13)管口，且所述通道架调节机构动作使所述通道架(34)对着所述侧支管(13)管口，并可通过所述第一摄像头进行验证；再在驱动力的作用下，所述可视化清洗喷头(4)进入所述侧支管(13)并抵达所述侧支管(13)的检修端(15)。

【技术特征摘要】
1.一种管内检修装置，其特征在于，包括设置在管体(12)内部的可视化清洗喷头(4)、固定调节组件(3)和监控动力组件(2)，所述固定调节组件(3)包括扩撑固定机构、通道架(34)和通道架调节机构，所述可视化清洗喷头(4)包括线缆及与所述线缆相连接的第一摄像头和喷嘴，所述线缆穿过所述固定调节组件(3)并可在通道架(34)内移动，所述管体(12)的管壁上设有侧支管(13)；在所述监控动力组件(2)的带动下，所述固定调节组件(3)能够在管体(12)内移动，当所述可视化清洗喷头(4)移动至所述侧支管(13)处，则所述固定调节组件(3)的扩撑固定机构打开并扩撑于所述管体(12)的内壁，使所述通道架(34)靠近所述侧支管(13)管口，且所述通道架调节机构动作使所述通道架(34)对着所述侧支管(13)管口，并可通过所述第一摄像头进行验证；再在驱动力的作用下，所述可视化清洗喷头(4)进入所述侧支管(13)并抵达所述侧支管(13)的检修端(15)。2.根据权利要求1所述的管内检修装置，其特征在于，所述固定调节组件(3)的扩撑固定机构包括平移架(311)、旋转架、固定架(35)和拉簧(310)，所述平移架(311)的一端通过钢丝(27)与所述监控动力组件(2)连接，另一端与所述旋转架铰接；在所述监控动力组件(2)的带动下，所述平移架(311)沿着直线导向槽移动，进而所述旋转架发生转动而使所述拉簧(310)发生形变，同时所述旋转架推动所述固定架(35)张开，进而扩撑于所述管体(12)的内壁；在撤去所述监控动力组件(2)的驱动力后，在所述拉簧(310)的应力作用下，所述旋转架复位，进而所述固定架(35)闭合。3.根据权利要求2所述的管内检修装置，其特征在于，所述固定调节组件(3)的通道架调节机构包括电机(312)、蜗杆(315)、涡轮(314)、通道架限位架(313)及设置在所述通道架限位架(313)两侧的限位槽(318)，所述通道架(34)限位于所述通道架限位架(313)内，在所述电机(312)的驱动下，所述蜗杆(315)驱动涡轮(314)转动，使得所述通道架限位架(313)进行位置调节，所述限位槽(318)包括竖直限位槽和水平限位槽，所述竖直限位槽用于对所述通道架限位架(313)进行平移调节，所述水平限位槽用于对所述通道架限位架(313)进行旋转调节，调节至所述可视化清洗喷头(4)穿过通道架(34)并进入侧支管(13)管口。4.根据权利要求1所述的管内检修装置，其特征在于，还包括用于驱动所述可视化清洗喷头(4)的驱动机构(5)，所述驱动机构(5)的前端与所述固定调节组件(3)上远离监控动力组件(2)的一端连接，所述驱动机构(5)的后端安装有推进管(6)，推进管(6)的外端延伸至管体(12)的检修口(11)外部，并与所述检修口(11)外部的把手(8)连接，通过旋转所述把手(8)带动所述推进管(6)和管内检修装置周向旋转，以实现可视化清洗喷头(4)的周向预定位；所述推进管(6)为内置钢丝的中空管，且内部设有所述可视化清洗喷头(4)的线缆。5.根据权利要求4所述的管内检修装置，其特征在于，所述管体(12)为环形管，所述环形管管体(12)上设有若干个插入管体(12)内一定深度的测量支管(14)，所述测量支管(14)与相对的管壁之间设有能够供监控动力组件(2)、固定调节组件(3)、驱动机构(5)通过的空间；所述监控动力组件(2)与固定调节组件(3)通过万向节31连接，所述监控动力组件(2)上远离固定调节组...

【专利技术属性】
技术研发人员：武伟让，余桐，李江，赵军科，程治峰，叶春，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32