【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水利工程维护，尤其涉及一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统及使用方法。
技术介绍
1、大坝等水利工程混凝土结构为非均质多孔结构，在水库水头作用下，坝体内部形成相对恒定而又不断运动的渗流场，大坝混凝土上、下游之间以及坝体内部与外部空间始终存在着动态水气交流，这种多孔潮湿环境为微生物提供了天然的温床，大坝表面易聚积附着灰尘、污物、菌类等物质。在大坝建设期间，虽然大坝混凝土表面涂有保护材料，但早期的混凝土表面保护材料主要功能是对混凝土表面进行封闭，阻止co2向混凝土内部侵蚀扩散，防止混凝土表面碳化。试验表明保护材料体系确有增强混凝土耐久性的作用，但保护材料本身有一定的时效性，与大坝的寿命周期相比差距很大。另外，在大坝运行期间，大坝表面粘贴的保温苯板也逐渐破损脱落。鉴于大坝混凝土结构运行的环境特点，其表面保护材料一直是研究的重点，从早期的以封闭和隔绝其和外界接触为目的表面保护材料，到混凝土表面清水保护材料，直到大坝混凝土光催化自洁净保护材料，水库大坝混凝土表面保护材料研发取得了长足进步。
2、因此，在大坝运行期间，需要定期对大坝混凝土结构表面进行保护性防护，以提高混凝土结构的耐久性。
3、大坝建筑物混凝土表面涂刷保护性材料主要依靠人工作业，目前，主要有两种作业方式：一是绳索悬吊人工高空作业方式；二是搭设脚手架作业方式。但由大坝作业面范围大、坡度陡，且存在垂直或负角度作业面，人工作业时难以立足，这都给大坝表面防护作业施工增加难度及增大工作量。另外，目前大坝建筑物混凝土表面防护一般采用刷涂作业方式，但该
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：解决上述
技术介绍
中存在的问题，提供了一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统及使用方法，通过喷涂机器人实现大坝混凝土表面防护作业的机械化，有效降低作业安全风险，并且表面防护处理采用空气辅助高压无气喷涂工艺，具有作业效率高、涂层附着性能好，且表面均匀、平整、光滑的优点。
2、为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，包括喷涂机器人、卷扬机、空压机、涂料贮存罐、高压喷涂机以及控制系统，所述卷扬机上缠绕安装有脐带缆，脐带缆与喷涂机器人连接，控制系统与喷涂机器人、卷扬机、空压机以及高压喷涂机电性连接，其中控制系统通过脐带缆与喷涂机器人电性连接，空压机和高压喷涂机分别通过管道与喷涂机器人连接，高压喷涂机与涂料贮存罐通过管道连接；
3、所述喷涂机器人包括主机、机械臂以及喷嘴，机械臂一端安装在主机上，另一端安装有喷嘴，主机上安装有吊环，脐带缆与吊环安装固定，空压机和高压喷涂机通过管道与喷嘴连接，控制系统与主机电性连接；
4、所述主机包括壁面爬行机构和真空吸附机构，真空吸附机构包括负压发生装置和密封腔，密封腔位于主机的下侧，主机顶部设置有气流通道，密封腔通过气流通道与负压发生装置连通。
5、还包括分配装置，所述脐带缆内包括多根电缆和多根管道，所述空压机和高压喷涂机分别与喷涂机器人连接的管路先与分配装置连接，脐带缆内的管路再与分配装置连接；所述控制系统与分配装置电连接，脐带缆内的电缆在与分配装置电连接；所述脐带缆给喷涂机器人提供电力、控制以及输送高压涂料和压缩空气。
6、所述主机上固定安装有铰接座，机械臂与铰接座铰接，机械臂的下侧设置有电动推杆，电动推杆一端与机械臂铰接，另一端与铰接座铰接。
7、所述壁面爬行机构包括机体，机体的前后两端分别安装有轮轴，轮轴的两端通过轴承分别安装有转动轮，两侧的两个转动轮上安装有履带，机体内还安装有两个电机，电机的输出轴上安装有第一传动轮，两侧的其中一个转动轮外端面上分别安装有第二传动轮，第一传动轮和第二传动轮通过皮带或链条连接传动；两侧的履带各通过一个电机驱动。
8、至少一个轮轴的两端安装有张紧机构，且安装有张紧机构的轮轴前后滑动的安装在机体上，所述机体上固定安装有支撑座，支撑接头安装在轮轴的端部，具有正反牙的双头丝杆分别与支撑座和支撑接头螺纹旋接，双头丝杆上安装有限位螺母。
9、所述负压发生装置为离心风机，离心风机安装在主机的顶部，离心风机的进风口与气流通道密封连接。
10、所述机体在位于两侧所述履带之间的前后两端安装有柔性气密性材的密封体，所述履带的外圆周也设置有柔性的气密性材料，两侧的履带与两侧的密封体之间合围形成所述密封腔。
11、所述密封体为带有中心孔的圆柱结构，中心孔内固设有硬质套管，密封体通过在硬质套管内安装的轴承与两侧履带之间的轮轴转动连接。
12、所述主机的顶部安装有连接环，连接环与主机之间安装有回转轴承，所述吊环安装在连接环上。
13、采用所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统的使用方法，包括以下步骤：
14、s1：将卷扬机、空压机、涂料贮存罐、高压喷涂机以及控制系统布置在大坝顶部，或者布置在大坝顶部的移动车辆上，其中，卷扬机靠近大坝边缘；
15、s2：将卷扬机上的脐带缆与喷涂机器人连接，控制系统与喷涂机器人、卷扬机、空压机以及高压喷涂机电性连接，其中控制系统通过脐带缆与喷涂机器人电性连接，空压机和高压喷涂机分别通过管道与喷涂机器人连接，高压喷涂机与涂料贮存罐通过管道连接；
16、s3：在涂料贮存罐内填充涂料，通过控制系统启动空压机和高压喷涂机，对系统进行调试，调试内容包括喷嘴气压的大小、涂料的厚度以及涂料喷涂扇形的宽度；
17、s4：调试完毕后，通过控制系统启动负压发生装置，手握脐带缆将喷涂机器人放置到大坝坡面，此时喷涂机器人吸附在大坝坡面上；
18、s5：通过控制系统控制喷涂机器人行走，并通过控制卷扬机协调的收放脐带缆，对脐带缆进行张力控制，确保喷涂机器人能够自由行走，并且不会使喷涂机器人承受脐带缆的自重；
19、s6：喷涂机器人到达喷涂作业区域后，通过控制系统控制空压机以及高压喷涂机启动，利用机械臂头部安装的喷嘴实施喷涂作业；喷涂作业时，喷涂机器人由大坝底部向上部进行喷涂作业。
20、本专利技术有如下有益效果：
21、1、本专利技术通过喷涂机器人实现大坝坡面混凝土表面防护作业的机械化，有效降低作业安全风险，并且表面防护处理采用空气辅助高压无气喷涂工艺，具有作业效率高、涂层附着性能好，且表面均匀、平整、光滑的优点。
22、2、本专利技术采用柔性的气密性材料以适应大坝混凝土表面存在凸起、裂缝、浅坑、破损壁面、含水壁面以及高度为10mm以下钢筋头等缺陷。同时，在密封腔内部设置真空压力传感器，将真空压力反馈至控制系统，通过调节无负压发生装置电机的转速，实现对真空压力的稳定控制。利用密封腔内、外部环境稳定的压力差，产生真空吸附力，使喷涂机器人主机可靠吸附于垂直或正角度壁面的大坝混凝土表面。
23、3、脐带缆给喷涂机器人提供电力、控制以及输送高压涂料和压缩空气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：包括喷涂机器人（1）、卷扬机（3）、空压机（5）、涂料贮存罐（6）、高压喷涂机（7）以及控制系统（8），所述卷扬机（3）上缠绕安装有脐带缆（2），脐带缆（2）与喷涂机器人（1）连接，控制系统（8）与喷涂机器人（1）、卷扬机（3）、空压机（5）以及高压喷涂机（7）电性连接，其中控制系统（8）通过脐带缆（2）与喷涂机器人（1）电性连接，空压机（5）和高压喷涂机（7）分别通过管道与喷涂机器人（1）连接，高压喷涂机（7）与涂料贮存罐（6）通过管道连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：还包括分配装置（4），所述脐带缆（2）内包括多根电缆和多根管道，所述空压机（5）和高压喷涂机（7）分别与喷涂机器人（1）连接的管路先与分配装置（4）连接，脐带缆（2）内的管路再与分配装置（4）连接；所述控制系统（8）与分配装置（4）电连接，脐带缆（2）内的电缆在与分配装置（4）电连接；所述脐带缆（2）给喷涂机器人（1）提供电力、控制以及输送高压涂料和压缩空气。
3.根据权利要求1所述的一种
4.根据权利要求1所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：所述壁面爬行机构包括机体（1101），机体（1101）的前后两端分别安装有轮轴（1102），轮轴（1102）的两端通过轴承分别安装有转动轮（1103），两侧的两个转动轮（1103）上安装有履带（1104），机体（1101）内还安装有两个电机（1105），电机（1105）的输出轴上安装有第一传动轮（1106），两侧的其中一个转动轮（1103）外端面上分别安装有第二传动轮（1107），第一传动轮（1106）和第二传动轮（1107）通过皮带或链条连接传动；两侧的履带（1104）各通过一个电机（1105）驱动。
5.根据权利要求4所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：至少一个轮轴（1102）的两端安装有张紧机构，且安装有张紧机构的轮轴（1102）前后滑动的安装在机体（1101）上，所述机体（1101）上固定安装有支撑座（1108），支撑接头（1109）安装在轮轴（1102）的端部，具有正反牙的双头丝杆（1110）分别与支撑座（1108）和支撑接头（1109）螺纹旋接，双头丝杆（1110）上安装有限位螺母（1111）。
6.根据权利要求1所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：所述负压发生装置（1114）为离心风机，离心风机安装在主机（11）的顶部，离心风机的进风口与气流通道（1119）密封连接。
7.根据权利要求4所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：所述机体（1101）在位于两侧所述履带（1104）之间的前后两端安装有柔性气密性材的密封体（1117），所述履带（1104）的外圆周也设置有柔性的气密性材料，两侧的履带（1104）与两侧的密封体（1117）之间合围形成所述密封腔（1118）。
8.根据权利要求7所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：所述密封体（1117）为带有中心孔的圆柱结构，中心孔内固设有硬质套管，密封体（1117）通过在硬质套管内安装的轴承与两侧履带（1104）之间的轮轴（1102）转动连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：所述主机（11）的顶部安装有连接环（1112），连接环（1112）与主机（11）之间安装有回转轴承（1113），所述吊环（1116）安装在连接环（1112）上。
10.采用权利要求7所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：包括喷涂机器人（1）、卷扬机（3）、空压机（5）、涂料贮存罐（6）、高压喷涂机（7）以及控制系统（8），所述卷扬机（3）上缠绕安装有脐带缆（2），脐带缆（2）与喷涂机器人（1）连接，控制系统（8）与喷涂机器人（1）、卷扬机（3）、空压机（5）以及高压喷涂机（7）电性连接，其中控制系统（8）通过脐带缆（2）与喷涂机器人（1）电性连接，空压机（5）和高压喷涂机（7）分别通过管道与喷涂机器人（1）连接，高压喷涂机（7）与涂料贮存罐（6）通过管道连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：还包括分配装置（4），所述脐带缆（2）内包括多根电缆和多根管道，所述空压机（5）和高压喷涂机（7）分别与喷涂机器人（1）连接的管路先与分配装置（4）连接，脐带缆（2）内的管路再与分配装置（4）连接；所述控制系统（8）与分配装置（4）电连接，脐带缆（2）内的电缆在与分配装置（4）电连接；所述脐带缆（2）给喷涂机器人（1）提供电力、控制以及输送高压涂料和压缩空气。
3.根据权利要求1所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：所述主机（11）上固定安装有铰接座（122），机械臂（12）与铰接座（122）铰接，机械臂（12）的下侧设置有电动推杆（121），电动推杆（121）一端与机械臂（12）铰接，另一端与铰接座（122）铰接。
4.根据权利要求1所述的一种用于大坝混凝土表面防护的喷涂系统，其特征在于：所述壁面爬行机构包括机体（1101），机体（1101）的前后两端分别安装有轮轴（1102），轮轴（1102）的两端通过轴承分别安装有转动轮（1103），两侧的两个转动轮（1103）上安装有履带（1104），机体（1101）内还安装有两个电机（1105），电机（1105）的输出轴上安装有第一传动轮（1106），两侧的其中一个转动轮（1103）外端面上分别安装有第二传动轮（1107），第一传...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈光耀，胡军，刘连伟，钟恒，胡吉祥，王蒂，吴迪，
申请(专利权)人：中国长江电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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