一种管道变形塌陷非开挖修复机器人及修复方法技术

本发明专利技术公开了一种管道变形塌陷非开挖修复机器人及修复方法，包括主杆，所述主杆两端分别固接两个走行结构，所述主杆上转动套接套管，所述套管上固定套接第一工作套及第二工作套，所述第一工作套及第二工作套周侧分别固接三个支撑组件，所述第一工作套顶面固接横板，所述横板两侧分别垂直开设多个滑口，多个所述滑口内分别垂直滑动连接多个滑板，多个所述滑板顶面固接顶板，所述顶板两侧固接两个机械臂结构。本发明专利技术走行结构可以四侧展开，可以紧密抵住管道内侧四个位置，可以适应多种管径，并且四个走行轮组件可以紧密贴合管道内侧四个点位，走行更加稳定，并且在修复时，支撑组件展开后抵住管道内侧作为支撑，修复时更加稳定。修复时更加稳定。修复时更加稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种管道变形塌陷非开挖修复机器人及修复方法
[0001]

[0002]本专利技术涉及管道修复
，具体为 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人及修复方法。

技术介绍

[0003]埋在地下的管道在长久的使用之后有可能因为外力等原因产生管道变形和塌陷，使得管道堵塞或者流通能力下降，严重时还会造成破裂，现有技术的做法是通过技术手段寻找管道变形和塌陷的具体位置，然后开挖地面暴露管道，对变形塌陷位置进行管片更换，但是这种方式需要进行开挖，修复的经济成本较高，并且有些管道不具备开挖条件，管道修复较为困难。
[0004]对此，授权公告号为CN115854166A的中国专利技术专利公开了一种管道非开挖修复用局部修复机器人，该修复机器人包括两组平齐对称布置的自动调向行走机构，所述自动调向行走机构可以调节脚轮的侧向角度；两组机身，所述机身呈反向对称布置；旋转机构，所述旋转机构固定在两组机身上，使前后机身形成整体，所述旋转机构能带动旋转架旋转；两组转臂调节机构，所述两组转臂调节机构呈反向对称布置，通过调节可以调整吸附装置的位置；所述自动调向行走机构设置在机身的下端面，所述旋转机构的底座与机身相固接，所述转臂调节机构设置固定在在旋转机构上。
[0005]该修复机器人无需开挖，在管道内部进行修复，但是其作为走行结构的自动调向行走机构只能支撑在表面，而管道内有较大弧度，不便于稳定的行走，并且在进行修复时，需要依靠自动调向行走机构进行支撑，这样在对侧向的位置进行修复时，机器人整体会不稳定，不利于使用。
[0006]为此我们提出 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人及修复方法用于解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人及修复方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案： 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人及修复方法，包括主杆，所述主杆两端分别固接两个走行结构，所述主杆上转动套接套管，所述套管上固定套接第一工作套及第二工作套，所述第一工作套及第二工作套周侧分别固接三个支撑组件；所述第一工作套顶面固接横板，所述横板两侧分别垂直开设多个滑口，多个所述滑口内分别垂直滑动连接多个滑板，多个所述滑板顶面固接顶板，所述顶板两侧固接两个机械臂结构，所述第二工作套侧壁固接两个机械臂结构，位于所述顶板上的两个机械臂结
构上分别固接两个焊接设备，位于所述第二工作套上的两个机械臂结构上分别固接切割设备及吸盘夹具；所述走行结构包括固接在主杆端部的方柱，所述方柱四侧分别开设四个槽口，四个所述槽口端部分别转动连接四个转杆一端，所述转杆自由端固接铰座，所述铰座上转动连接走行轮组件。
[0009]优选的，所述走行轮组件包括走行板，所述走行板一侧固接铰块，所述走行板远离铰块一侧开设多个轮槽，多个所述轮槽内分别转动连接多个从动杆，所述从动杆上固定套接多个走行轮，所述走行板内位于多个从动杆同一垂直位置分别转动连接多个主动杆，多个所述主动杆上分别固定套接多个蜗轮及多个主动带轮，多个所述从动杆上分别固定套接多个从动带轮。
[0010]优选的，所述主动带轮及从动带轮上套接传动带，所述走行板内转动连接蜗杆，所述蜗杆啮合连接多个蜗轮，所述走行板内固接第四伺服减速电机，所述第四伺服减速电机转轴端固接蜗杆端部，所述铰座转动连接铰块，所述铰座侧壁固接第三伺服减速电机，所述第三伺服减速电机转轴端固接铰块转轴端，所述方柱内靠近四个槽口端部位置分别固接四个第二伺服减速电机，所述第二伺服减速电机转轴端固接转杆端部转轴处，所述方柱远离主杆一端固接视觉摄像头。
[0011]优选的，所述顶板两侧分别开设两个滑腔，两个所述滑腔内分别水平滑动连接两个夹板，两个所述夹板远离顶板一端顶面分别固接多个夹爪。
[0012]优选的，两个所述滑腔内分别转动连接两个第一丝杆，两个所述夹板位于滑腔内一端分别固接两个第一螺纹套筒，所述第一丝杆螺纹连接第一螺纹套筒，所述顶板内位于两个滑腔之间位置固接第五伺服减速电机，所述第五伺服减速电机转轴端固接第二主动锥齿轮，两个所述第一丝杆端部位于顶板内并分别固接两个第二从动锥齿轮，所述第二主动锥齿轮啮合连接两个第二从动锥齿轮。
[0013]优选的，所述横板内靠近多个滑板位置分别转动连接两个传动杆，多个所述滑板一侧分别固接多个长齿条，所述传动杆靠近多个滑板位置分别固接多个第二主动齿轮，所述第二主动齿轮啮合连接长齿条，所述横板内位于两个传动杆端部之间固接双轴伺服减速电机，所述双轴伺服减速电机两转轴端分别固接两个第一主动锥齿轮，两个所述传动杆端部分别固接两个第一从动锥齿轮，所述第一主动锥齿轮啮合连接第一从动锥齿轮。
[0014]优选的，所述主杆一端套接壳体，所述壳体一端转动套接在套管端部外侧，所述套管位于壳体内一端固接从动齿环，所述壳体内固接第一伺服减速电机，所述第一伺服减速电机转轴端固接第一主动齿轮，所述第一主动齿轮啮合连接从动齿环。
[0015]优选的，所述支撑组件包括外方管，所述外方管一端内侧滑动套接中方管，所述中方管远离外方管一端内侧滑动套接内方管，所述外方管远离中方管一端内部固接第六伺服减速电机，所述第六伺服减速电机转轴端固接第二丝杆，所述中方管靠近外方管一端固接第二螺纹套筒，所述第二丝杆螺纹连接第二螺纹套筒，所述中方管两侧分别开设两个通槽，两个所述通槽内分别转动连接多个同步齿轮，所述外方管内两侧分别固接两个外齿条，所述内方管两外侧壁分别固接两个内齿条，所述同步齿轮两侧分别啮合连接外齿条及内齿条，所述内方管自由端固接支撑座，所述外方管远离中方管一端固接第二工作套或第一工作套。
[0016]优选的，所述机械臂结构包括安装座，所述安装座一端转动连接第一臂体一端，所述第一臂体另一端转动连接第二臂体一端，所述第二臂体另一端转动连接转块，所述安装座一侧固接第七伺服减速电机，所述第七伺服减速电机转轴端固接在第一臂体转轴端，所述第一臂体端部侧壁固接第八伺服减速电机，所述第八伺服减速电机转轴端固接第二臂体转轴端，所述第二臂体端部侧壁固接第九伺服减速电机，所述第九伺服减速电机转轴端固接在转块转轴端，所述切割设备、吸盘夹具及两个焊接设备分别固接在四个机械臂结构上的四个转块上，所述安装座固接第二工作套或顶板。
[0017]本专利技术还提供了一种管道变形塌陷非开挖修复机器人修复变形塌陷管道的方法，包括以下步骤：步骤一：将修复用管片置于第一工作套上的夹爪之间固定，将机器人置于待修复管道端部内侧，之后两个走行结构中的转杆展开，使得走行轮组件贴合管道内侧，之后走行轮组件启动，整个机器人进行移动；步骤二：通过视觉摄像头实时观察，到达变形塌陷位置时，使得第二工作套，位于变形塌陷处同一垂直位置，此时第一伺服减速电机带动套管转动，使得焊接设备、切割设备及吸盘夹具朝向变形塌陷处一侧；步骤三：使多个支撑组件展开抵住管道内侧，进行支撑；步骤四：机械臂结构操作切割设备将变形塌陷处切割，并利用吸盘夹具取下切割下的管片；步骤五：机器人依靠走行结构继续移动，使得第一工作套位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道变形塌陷非开挖修复机器人，包括主杆（1），其特征在于：所述主杆（1）两端分别固接两个走行结构（2），所述主杆（1）上转动套接套管（11），所述套管（11）上固定套接第一工作套（3）及第二工作套（4），所述第一工作套（3）及第二工作套（4）周侧分别固接三个支撑组件（5）；所述第一工作套（3）顶面固接横板（31），所述横板（31）两侧分别垂直开设多个滑口（32），多个所述滑口（32）内分别垂直滑动连接多个滑板（33），多个所述滑板（33）顶面固接顶板（34），所述顶板（34）两侧固接两个机械臂结构（6），所述第二工作套（4）侧壁固接两个机械臂结构（6），位于所述顶板（34）上的两个机械臂结构（6）上分别固接两个焊接设备（7），位于所述第二工作套（4）上的两个机械臂结构（6）上分别固接切割设备（8）及吸盘夹具（9）；所述走行结构（2）包括固接在主杆（1）端部的方柱（21），所述方柱（21）四侧分别开设四个槽口（22），四个所述槽口（22）端部分别转动连接四个转杆（23）一端，所述转杆（23）自由端固接铰座（24），所述铰座（24）上转动连接走行轮组件（25）。2.根据权利要求1所述的 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人，其特征在于：所述走行轮组件（25）包括走行板（251），所述走行板（251）一侧固接铰块（252），所述走行板（251）远离铰块（252）一侧开设多个轮槽（253），多个所述轮槽（253）内分别转动连接多个从动杆（254），所述从动杆（254）上固定套接多个走行轮（255），所述走行板（251）内位于多个从动杆（254）同一垂直位置分别转动连接多个主动杆（256），多个所述主动杆（256）上分别固定套接多个蜗轮（259）及多个主动带轮（257），多个所述从动杆（254）上分别固定套接多个从动带轮（258）。3.根据权利要求2所述的 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人，其特征在于：所述主动带轮（257）及从动带轮（258）上套接传动带（2512），所述走行板（251）内转动连接蜗杆（2510），所述蜗杆（2510）啮合连接多个蜗轮（259），所述走行板（251）内固接第四伺服减速电机（2511），所述第四伺服减速电机（2511）转轴端固接蜗杆（2510）端部，所述铰座（24）转动连接铰块（252），所述铰座（24）侧壁固接第三伺服减速电机（27），所述第三伺服减速电机（27）转轴端固接铰块（252）转轴端，所述方柱（21）内靠近四个槽口（22）端部位置分别固接四个第二伺服减速电机（26），所述第二伺服减速电机（26）转轴端固接转杆（23）端部转轴处，所述方柱（21）远离主杆（1）一端固接视觉摄像头（28）。4.根据权利要求1所述的 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人，其特征在于：所述顶板（34）两侧分别开设两个滑腔（35），两个所述滑腔（35）内分别水平滑动连接两个夹板（36），两个所述夹板（36）远离顶板（34）一端顶面分别固接多个夹爪（37）。5.根据权利要求4所述的 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人，其特征在于：两个所述滑腔（35）内分别转动连接两个第一丝杆（315），两个所述夹板（36）位于滑腔（35）内一端分别固接两个第一螺纹套筒（316），所述第一丝杆（315）螺纹连接第一螺纹套筒（316），所述顶板（34）内位于两个滑腔（35）之间位置固接第五伺服减速电机（317），所述第五伺服减速电机（317）转轴端固接第二主动锥齿轮（318），两个所述第一丝杆（315）端部位于顶板（34）内并分别固接两个第二从动锥齿轮（319），所述第二主动锥齿轮（318）啮合连接两个第二从动锥齿轮（319）。6.根据权利要求1所述的 一种管道变形塌陷非开挖修复机器人，其特征在于：所述横板（31）内靠近多个滑板（33）位置分别转动连接两个传动杆（38），多个所述滑板（33）一侧分
别固接多个长齿条（310），所述传动杆（38）靠近多个滑板（33）位置分别固接多个第二主动齿轮（39），所述第二主动齿轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄雄，江志强，
申请(专利权)人：湖南合盾岩土工程设备有限公司，
类型：发明
国别省市：