一种管道非开挖修复用管道运输安装机器人制造技术

本发明专利技术公开了一种管道非开挖修复用管道运输安装机器人，包括第一机器人及第二机器人，其中第一机器人的撑板机构两侧装有卡板、钢绞线及锚具，撑板机构下方设置有剪式抬升平台及行走轮支架，行走轮支架上设置有蓄电池、第一控制箱；第二机器人包括头侧主体支架、尾侧主体支架、三角桁架、顶部支撑方管四大部分，这四部分用第一支撑杆和第二支撑杆相连接。第二机器人能够快速将新管道运输至破损管道的修复点位，然后与第一机器人配合将新管道对接安装；第二机器人能够将安装完成的新管道拆卸下来。本管道运输安装机器人解决了管道运输缓慢、安装及拆卸管道费时、人工成本高等问题，填补了本行业在管道运输安装自动化机器人方面的空白。的空白。的空白。

【技术实现步骤摘要】
一种管道非开挖修复用管道运输安装机器人


[0001]本专利技术属于管道非开挖修复设备
，具体涉及大口径管道中穿插管道用运输安装机器人。

技术介绍

[0002]地下管网的更新与修复是目前市政基础设施建设的重点和难点，城市地下管网普遍深埋地下，传统修复模式需封锁交通、开挖路面、更换管道、回填作业面、修复道路等，代价巨大且直接影响到城市交通、企业生产，同时存在噪音污染、安全隐患等问题。目前管道非开挖修复技术在我国也逐渐推广使用，受到重视。
[0003]现有的管道非开挖修复工艺中，如果需要将新管道运输到破损管道的修复点位，大多是先将新管道吊运进检修井，然后将卷扬机上的钢绞线固定在新管道上，通过收紧卷扬机将新管道拖拽到修复点位。这种工艺对新管道外壁的磨损很大，需要将新管道做的更厚来抵消磨损量，增加了管道的制作成本同时对原有破损管道造成二次损伤。将管道运输至修复点位后需要用手拉葫芦、橫板等工装将管道对接安装，这种对接工艺施工效率低，管道对接质量无法保证。如接头衔接异常需拆卸重新安装的工况，目前在管道狭小空间内无有效工具进行拆除，导致退管极其困难甚至导致管道出现破损影响管道正常使用。
[0004]目前由于缺少完善的非开挖管道修复运输及安装设备从而严重制约了非开挖修复行业的发展，所以行业内急需一款能够高效运输新管道并自动进行对接安装的自动化设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术提出一种管道非开挖修复用管道运输安装机器人，解决了管道非开挖修复作业中管道运输效率低、运输方式容易损坏管道、管道对接安装困难、接头退管困难、管道对接同心度难校对、修复作业耗时长、人力成本高等问题，并且填补了行业内在管道运输安装机器人方面的技术空白。
[0006]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种管道非开挖修复用管道运输安装机器人，包括第一机器人及第二机器人两个独立的机器人，其中第一机器人包括第一收缩式撑板机构、卡板、电机、剪式抬升机构、行走轮支架、行走轮、驱动轮、蓄电池、第一控制箱、钢绞线、钢绞线锚具，第二机器人包括头侧主体支架、尾侧主体支架、三角桁架机构、顶部支撑方管四大部分，以及用于连接头侧主体支架、尾侧主体支架及三角桁架机构的第一支撑杆和第二支撑杆，所述第二机器人具有将管道快速安全运输至破损管道修复点位的功能和快速拆卸管道的功能，所述第一机器人与第二机器人配合使用时具有快速对接安装管道的功能；所述第一机器人的第一收缩式撑板机构两端底部分别装在两个剪式抬升机构的上部，所述两个剪式抬升机构的下部装在行走轮支架上，所述行走轮支架底部装有两个行走轮和两个驱动轮，所述行走轮支架上装有蓄电池和第一控制箱，所述的钢绞线穿过第一收缩式撑板机构两端的预留开孔后用钢绞线锚具固定在第一收缩式撑板机构上；所述第二
机器人的头侧主体支架包括内侧固定型支架、外侧活动型支架和爬升机构，所述的内侧固定型支架两端各有一组可调节式行走轮机构，所述的外侧活动型支架上焊接有主体支撑套管、加强方管、加强肋板、第一连接耳、第二连接耳，所述的外侧活动型支架上装有驱动机构，所述的内侧固定型支架上装有滑块导轨机构，外侧活动型支架通过滑块导轨机构与内侧固定型支架连接在一起，所述的爬升机构通过销轴连接在外侧活动型支架上；所述第二机器人的尾侧主体支架包括内侧固定型支架、外侧活动型支架、抬升轮机构、第二控制箱、控制箱安装板、安装支架、液压站系统、牵引支架，所述的内侧固定型支架两端各有一组可调节式行走轮机构，所述的外侧活动型支架上焊接有主体支撑套管、加强方管、加强肋板、控制箱安装板、连接板，所述的外侧活动型支架上装有驱动机构，所述的内侧固定型支架上装有滑块导轨机构，外侧活动型支架通过滑块导轨机构与内侧固定型支架连接在一起，所述的抬升轮机构装在连接板上，所述的液压站系统通过安装支架固定在外侧活动型支架上，所述的牵引支架安装在连接板上；所述第二机器人的三角桁架机构包括两根并排放置的方管，两根方管之间焊接有数根呈三角形分布的加强圆管，并且在方管的一端焊接有电池安装板，另一端焊接有滚珠丝杆支座安装板，滚珠丝杆支座安装板上装有一个滚珠丝杆支座，两根方管上各装有一组滑块导轨机构，两组滑块导轨机构的滑块装在一块安装板下方的两端，安装板下方中部装有滚珠丝杆的传动块，电池安装板上装有两个蓄电池和另一个滚珠丝杆支座，将传动块装入滚珠丝杆后滚珠丝杆的两端装在两个滚珠丝杆支座上，在滚珠丝杆支座的外侧有电机与滚珠丝杆相连，在安装板上方的两侧装有两个剪式抬升机构，两个剪式抬升机构的上方各装有一块承托撑板，第二收缩式撑板机构两端的底部安装在承托撑板上方，第三收缩式撑板机构两端的底部安装在承托撑板上的两组滑块导轨机构上,所述的第二收缩式撑板机构与第三收缩式撑板机构的上方装有两组快速夹钳，用于将两个收缩式撑板机构固定在一起；所述第二机器人的顶部支撑方管主体为一根长方管，其上部焊接有一块同样长度的弧形板，方管两侧分布有支撑筋条，方管两端为梯形结构，其下部各焊接有一个连接耳，所述的支撑筋条一端焊接在方管的侧面，一端焊接在弧形板的底部。
[0007]进一步的，所述的第一收缩式撑板机构、第二收缩式撑板机构和第三收缩式撑板机构的结构是相同的，所述的收缩式撑板机构包括左侧撑板、右侧撑板、连接方管和两个活动型加强撑板，所述的左侧撑板及右侧撑板内部各装有一组传动机构，两组传动机构分别带动一个活动型加强撑板，两组传动机构的输入轴分别与装在收缩式撑板机构外侧的两个电机相连；所述的收缩式撑板机构将左侧撑板或右侧撑板拆下后装入加长方管以及另一个连接方管，然后将拆下的撑板装回，可以达到延长收缩式撑板机构的效果，以此来适应不同直径的管道；所述的两个活动型加强撑板可根据不同的工况装入不同的卡板。
[0008]进一步的，所述第二收缩式撑板机构两侧的活动型加强撑板上装有液压油缸。
[0009]进一步的，所述的剪式抬升机构由电机带动，通过电机转动实现抬升与下降的功能。
[0010]进一步的，所述的可调节式行走轮机构包括蜗轮蜗杆机构、轴承、行走轮、行走轮安装座、行走轮安装轴、电机；所述的蜗轮蜗杆机构装在内侧固定型支架的内部，蜗杆一端伸出内侧固定型支架并与电机相连，所述的行走轮安装轴固定装在内侧固定型支架内部的两个轴承上，所述的蜗轮蜗杆机构中的蜗轮装在行走轮安装轴的中部，所述的行走轮安装
座固定在行走轮安装轴的两端，所述的行走轮装在行走轮安装座的下方。
[0011]进一步的，所述的主体支撑套管由三根不同周长的方管互相嵌套而成，所述的第一方管焊接在外侧活动型支架上，并且在左右两侧焊接有加强方管，第一方管与加强方管之间焊接有加强肋板，所述的第一方管分布有与第一支撑杆连接用的安装孔，所述的第二方管嵌套在第一方管内部，所述的第三方管嵌套在第二方管内部，所述三根方管上分布有固定销孔，可将第二方管及第三方管往外拉出一定长度后用固定销固定；所述的第三方管内部装有液压油缸，所述的液压油缸的油缸杆向上伸出，且油缸杆的端部装有连接耳。
[0012]进一步的，所述的驱动机构包括电机、蜗轮蜗杆减速机、减速机安装板、传动机构；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道非开挖修复用管道运输安装机器人，其特征是：包括第一机器人（1）及第二机器人（2）两个独立的机器人，其中第一机器人（1）包括第一收缩式撑板机构（1
‑
1）、卡板（1
‑
2）、电机（1
‑
3）、剪式抬升机构（9）、行走轮支架（1
‑
4）、行走轮（1
‑
5）、驱动轮（1
‑
6）、蓄电池（1
‑
7）、第一控制箱（1
‑
8）、钢绞线（10）、钢绞线锚具（10
‑
1），第二机器人（2）包括头侧主体支架（3）、尾侧主体支架（4）、三角桁架机构（5）、顶部支撑方管（6）四大部分，以及用于连接头侧主体支架（3）、尾侧主体支架（4）及三角桁架机构（5）的第一支撑杆（7）和第二支撑杆（8），所述第二机器人（2）具有将管道快速安全运输至破损管道修复点位的功能和快速拆卸管道的功能，所述第一机器人（1）与第二机器人（2）配合使用时具有快速对接安装管道的功能；所述第一机器人（1）的第一收缩式撑板机构（1
‑
1）两端底部分别装在两个剪式抬升机构（9）的上部，所述两个剪式抬升机构（9）的下部装在行走轮支架（1
‑
4）上，所述行走轮支架（1
‑
4）底部装有两个行走轮（1
‑
5）和两个驱动轮（1
‑
6），所述行走轮支架（1
‑
4）上装有蓄电池（1
‑
7）和第一控制箱（1
‑
8），所述的钢绞线（10）穿过第一收缩式撑板机构（1
‑
1）两端的预留开孔后用钢绞线锚具（10
‑
1）固定在第一收缩式撑板机构（1
‑
1）上；所述第二机器人（2）的头侧主体支架（3）包括内侧固定型支架（3
‑
1）、外侧活动型支架（3
‑
2）和爬升机构（3
‑
3），所述的内侧固定型支架（3
‑
1）两端各有一组可调节式行走轮机构（3
‑
4），所述的外侧活动型支架（3
‑
2）上焊接有主体支撑套管（3
‑
5）、加强方管（3
‑
6）、加强肋板（3
‑
7）、第一连接耳（3
‑
8）、第二连接耳（3
‑
11），所述的外侧活动型支架（3
‑
2）上装有驱动机构（3
‑
9），所述的内侧固定型支架（3
‑
1）上装有滑块导轨机构（3
‑
10），外侧活动型支架（3
‑
2）通过滑块导轨机构（3
‑
10）与内侧固定型支架（3
‑
1）连接在一起，所述的爬升机构（3
‑
3）通过销轴连接在外侧活动型支架（3
‑
2）上；所述第二机器人（2）的尾侧主体支架（4）包括内侧固定型支架（4
‑
1）、外侧活动型支架（4
‑
2）、抬升轮机构（4
‑
3）、第二控制箱（4
‑
4）、控制箱安装板（4
‑
11）、安装支架（4
‑
5）、液压站系统（4
‑
6）、牵引支架（4
‑
13），所述的内侧固定型支架（4
‑
1）两端各有一组可调节式行走轮机构（3
‑
4），所述的外侧活动型支架（4
‑
2）上焊接有主体支撑套管（3
‑
5）、加强方管（3
‑
6）、加强肋板（3
‑
7）、控制箱安装板（4
‑
11）、连接板（4
‑
12），所述的外侧活动型支架（4
‑
2）上装有驱动机构（3
‑
9），所述的内侧固定型支架（4
‑
1）上装有滑块导轨机构（4
‑
15），外侧活动型支架（4
‑
2）通过滑块导轨机构（4
‑
15）与内侧固定型支架（4
‑
1）连接在一起，所述的抬升轮机构（4
‑
3）装在连接板（4
‑
12）上，所述的液压站系统（4
‑
6）通过安装支架（4
‑
5）固定在外侧活动型支架（4
‑
2）上，所述的牵引支架（4
‑
13）安装在连接板（4
‑
12）上；所述第二机器人（2）的三角桁架机构（5）包括两根并排放置的方管（5
‑
1），两根方管（5
‑
1）之间焊接有数根呈三角形分布的加强圆管（5
‑
2），并且在方管（5
‑
1）的一端焊接有电池安装板（5
‑
3），另一端焊接有滚珠丝杆支座安装板（5
‑
4），滚珠丝杆支座安装板（5
‑
4）上装有一个滚珠丝杆支座（5
‑
5），两根方管（5
‑
1）上各装有一组滑块导轨机构（5
‑
6），两组滑块导轨机构（5
‑
6）的滑块装在一块安装板（5
‑
7）下方的两端，安装板（5
‑
7）下方中部装有滚珠丝杆（5
‑
8）的传动块（5
‑
9），电池安装板（5
‑
3）上装有两个蓄电池（5
‑
10）和另一个滚珠丝杆支座（5
‑
11），将传动块（5
‑
9）装入滚珠丝杆（5
‑
8）后滚珠丝杆（5
‑
8）的两端装在两个滚珠丝杆支座（5
‑
5、5
‑
11）上，在滚珠丝杆支座（5
‑
11）的外侧有电机（5
‑
12）与滚珠丝杆（5
‑
8）相连，在安装板（5
‑
7）上方的两侧装有两个剪式抬升机构（9），两个剪式抬升机构（9）的上方各装有一块
承托撑板（5
‑
13），第二收缩式撑板机构（5
‑
14）两端的底部安装在承托撑板（5
‑
13）上方，第三收缩式撑板机构（5
‑
15）两端的底部安装在承托撑板（5
‑
13）上的两组滑块导轨机构（5
‑
16）上,所述的第二收缩式撑板机构（5
‑
14）与第三收缩式撑板机构（5
‑
15）的上方装有两组快速夹钳（5
‑
17），用于将两个收缩式撑板机构（5
‑
14、5
‑
15）固定在一起；所述第二机器人（2）的顶部支撑方管（6）主体为一根长方管（6
‑
1），其上部焊接有一块同样长度的弧形板（6
‑
2），方管（6
‑
1）两侧分布有支撑筋条（6
‑
3），方管（6
‑
1）两端为梯形结构，其下部各焊接有一个连接耳（6
‑
4），所述的支撑筋条（6
‑
3）一端焊接在方管（6
‑
1）的侧面，一端焊接在弧形板（6
‑
2）的底部。2.根据权利要求1所述的管道运输安装机器人，其特征在于：所述的第一收缩式撑板机构（1
‑
1）、第二收缩式撑板机构（5
‑
14）和第三收缩式撑板机构（5
‑
15）的结构是相同的，所述的收缩式撑板机构（1
‑
1、5
‑
14、5
‑
15）包括左侧撑板（1
‑1‑
1）、右侧撑板（1
‑1‑
2）、连接方管（1
‑1‑
3）和两个活动型加强撑板（1
‑1‑
4），所述的左侧撑板（1
‑1‑
1）及右侧撑板（1
‑1‑
2）内部各装有一组传动机构，两组传动机构分别带动一个活动型加强撑板（1
‑1‑
4），两组传动机构的输入轴分别与装在收缩式撑板机构（1
‑
1、5
‑
14、5
‑
15）外侧的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，
申请(专利权)人：周强，
类型：发明
国别省市：