CN110030459B - 一种远程管道局部环形修复设备及其修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道维护设备技术领域，具体地，涉及一种远程管道局部环形修复设备及其修复方法，包括检测机构、修复机构、辅助机构和两个小型智能车，检测机构和修复机构分别设于一个小型智能车上，小型智能车包括底座板、抬起板、升降块和小型液压杆，抬起板的一端与底座板的一端轴接配合，小型液压杆安装在底座板外侧并用以驱动抬起板另一端活动，底座板的上方架设有顶梁架，升降块能够活动的设于顶梁架的一端，升降块的底部与抬起板的自由端传动配合，检测机构包括安装在与之对应的升降块前侧的CCD相机和补光器，修复机构包括安装在与之对应的升降块前侧的第一、第二和第三喷头，辅助机构包括清理气囊和压实气囊，本发明能够极大提高修复质量。

Description

一种远程管道局部环形修复设备及其修复方法

技术领域

本发明涉及管道维护设备技术领域，具体地，涉及一种远程管道局部环形修复设备及其修复方法。

背景技术

随着城市化进程的不断加快，城市地下管线变得错综复杂，大量的地埋管道在投入运营若干年后，不可避免的会出现各种问题，例如裂纹、变形以及内部由于腐蚀产生破裂漏水问题，为了确保管网的正常工作，需要对出现问题的管段进行更换或修复。最简单的修复方法即开挖更换，从路面开挖至管道，直接对相应的预制管进行更换。但这种方法施工成本高，并且针对于一个管道的部分区域的损坏进行该操作，十分的不值得。

根据上述问题，经检索：中国专利号：CN201711222469.X的一种新型管道局部修复器、中国专利号：CN201710349129.7的一种管道局部非开挖修复机器人以及中国专利号：CN201510844352.X的一种城市排水管道局部修复装置及其修复方法。上述三个方案内均通过不同方式对管道内部的局部进行修复工作，但是并未阐述如何在修复前对管道内实施操作，这是因为管道内壁由于使用时长，会出现不同程度的污垢和生锈面等等，这些如果不清理均会影响修复的质量，进而导致修复介质的质量差，修复面不光滑，极有可能形成气泡或气孔，这样会导致短时间内发生二次修复，这样即增加了维护成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种远程管道局部环形修复设备及其修复方法。

本发明公开的一种远程管道局部环形修复设备，包括小型智能车、检测机构、修复机构和辅助机构，小型智能车的个数为两个，检测机构和修复机构分别安装在一个小型智能车上，小型智能车包括底座板、抬起板、升降块以及小型液压杆，抬起板的一端与底座板的一端轴接配合，小型液压杆安装在底座板的外侧并且用以驱动抬起板的另一端小幅度摆动，底座板的上方架设有与之固定连接的顶梁架，升降块能够竖直活动的安装在顶梁架的一端，升降块对应抬起板的自由端，升降块的底部与抬起板的自由端传动配合，检测机构包括安装在与之对应的升降块前侧的CCD相机以及补光器，CCD相机和补光器均能够同步旋转的与该升降块相配合，修复机构包括安装在与之对应的升降块前侧的第一喷头、第二喷头和第三喷头，第一喷头、第二喷头和第三喷头均能够同步旋转的活动设置，辅助机构包括能够旋转的清理气囊和压实气囊。

进一步地，顶梁架与底座板构成一个接近U型结构的框架主体，小型智能车还包括履带行走机构，履带行走机构安装在该框架主体的底部，升降块处于该框架主体的开口处，小型液压杆的杆身端部与底座板的外侧轴接配合，并且其活塞杆的端部与接近抬起板自由端的外侧轴接配合，抬起板的自由端上表面开设有多个沿之延伸方向间隔分布的开口，每个开口内均设有一个能够绕自身中心线旋转的传动球头，升降块的底部一侧设置有弧形板，弧形板的外弧面朝下，每个小型智能车上的所有传动球头中，始终都有一个传动球头与弧形板的外弧面相抵触。

进一步地，顶梁架的端部开设有U型缺口，升降块呈竖直设于U型缺口内，每个升降块的背侧均设有一个步进电机，步进电机的整体对应该U型缺口，步进电机的主轴上套设有传动轴，传动轴呈水平贯穿至升降块的前侧，CCD相机以及补光器均套设在传动轴上，CCD相机的照射方向垂直于该传动轴的轴向。

进一步地，第一喷头、第二喷头和第三喷头沿一直线顺序依次套设在与之对应的升降块位置的传动轴上，并且三者的喷射方向均与该传动轴的轴向相垂直。

进一步地，修复机构还包括三个流量泵，所有流量泵分别通过一根高压软管与第一喷头、第二喷头和第三喷头相连通，所有流量泵均安装在顶梁架的底部。

进一步地，压实气囊和清理气囊在充气状态下，均为球形结构，并且压实气囊的体积小于清理气囊，辅助机构包括串联杆、气泵、机体和旋转电机，串联杆呈水平并依次穿过清理气囊和压实气囊的中心处，串联杆为中空结构的导气管，串联杆上安装有二通启闭阀，二通启闭阀处于清理气囊内，二通启闭阀的一个启闭端安装有能够与清理气囊内相连通的气嘴，串联杆的外壁开设有多个气孔，所有气孔均位于压实气囊内，机体为L型结构，串联杆的一端与机体的短边端轴接配合，机体的底部还设置有履带行走机构，旋转电机安装在机体的直角内侧处，并且其输出轴与串联杆传动连接，气泵设于旋转电机的下方，并且其输出端通过高压软管与串联杆内相连通。

进一步地，清理气囊的外表面充分贴设有清理绒布。

进一步地，压实气囊的外表面设有与之固定连接并且结构为U型的不锈钢块，不锈钢块的开口内轴接有陶瓷电加热辊，陶瓷电加热辊的外表面为抛光面，压实气囊的两侧分别设有一个呈竖直的导向块，导向块的一端套设在串联杆上，导向块为中空结构，导向块的底端还为敞口结构，并且其敞口内设置有收缩块，收缩块的上端通过复位弹簧与导向块开口内的底壁弹性连接，收缩块的下端通过呈水平姿态的联接轴与不锈钢块的外侧连接，压实气囊处于常态下，收缩块位于导向块内。

进一步地，串联杆远离气泵的一端固定有延伸方向与导向块的延伸方向相平行的支撑块，支撑块的底部设置有万向球头。

一种远程管道局部环形修复方法，包括以下步骤：

步骤一：事先将检测机构利用小型智能车驶入破损管道内，该小型智能车前端会设置有高清探头，用以找出管道内的具体破损点；

步骤二：检测机构中的CCD相机旋转并同步小幅升降，在配合补光器将破损处的具体图像拍摄并传递至控制器，经控制器反馈至中控室，中控室内的工作人员观察图像信息，得出破损处的表面具体情况；

步骤三：将修复机构和辅助机构沿一直排列顺序放入破损管道内，辅助机构朝前，修复机构在后，且二者均行驶至具体破损处；

步骤四：步骤二中的破损处的图像信息内如果显示有生锈面，那么则利用修复机构中的第二喷头的旋转喷射，对该生锈面进行喷砂除锈、打磨工作，喷射压力在12~13Mpa，如果该破损处周边存在油污和灰尘介质，则利用第一喷头的旋转喷射，对该破损处周边区域进行清洗工作；

步骤五：当破损处的区域表面清理至光滑后，辅助机构中的清理气囊受气泵影响，膨胀至球形，并且沿管道的轴向运动，此时清理气囊利用其外表面的绒布将破损处的表面水滴被擦干，同时废料由清理气囊水平位移影响，被推离破损区域；

步骤六：第三喷头位移至破损区域，并旋转对破损区进行喷射修复介质，往复转动几圈，并喷涂设定的厚度，最后第三喷头驶离破损区域；

步骤七：辅助机构中的压实气囊受气泵影响，膨胀至球形，并带动陶瓷电加热辊位移，使其抛光面接触至修复介质，构成挤压，随即该压实气囊带动陶瓷电加热辊转动，使得陶瓷电加热辊发生沿破损管道的周向运动，继而充分对修复介质构成热压修整目的，使其快速固化并且平整；

步骤八：检测机构位移至破损修复区域，并且在设定时间后，利用CCD相机对修复后的区域进行拍摄图像，并且将图像信息经控制器反馈至中控室，由人工辨析修复质量是否合格。

有益效果：本发明的一种远程管道局部环形修复设备及其修复方法，事先将检测机构利用小型智能车驶入破损管道内，该小型智能车前端会设置有高清探头，用以找出管道内的具体破损点；同时说明；小型智能车中的顶梁架、辅助机构中的机体外两侧均设有若干个导向件，导向件为弹簧伸缩杆，弹簧伸缩杆的外端轴接有旋转头，该零件的目的在于，将小型智能车或机体挤入至管道内，相对的两个弹簧伸缩杆依靠弹性，使得小型智能车在管道内平行移动时，不会发生偏移；该方式仅仅是实际的一部分，也可以通过其他方式解决，乃是本技术领域内的人员可解决的，所以在此对其结构特性不在详细说明；得出破损点后，然后检测机构中的CCD相机旋转并同步小幅升降，在配合补光器将破损处的具体图像拍摄并传递至控制器，经控制器反馈至中控室，中控室内的工作人员观察图像信息，得出破损处的表面具体情况；然后将修复机构和辅助机构沿一直排列顺序放入破损管道内，辅助机构朝前，修复机构在后，且二者均行驶至具体破损处；破损处的图像信息内如果显示有生锈面，那么则利用修复机构中的第二喷头的旋转喷射，对该生锈面进行喷砂除锈、打磨工作，如果该破损处周边存在油污和灰尘等介质，则利用第一喷头的旋转喷射，对该区域进行清洗工作；当破损处的区域表面清理至光滑后，辅助机构中的清理气囊受气泵影响，膨胀至球形，并且沿管道的轴向运动，此时清理气囊利用其外表面的绒布将破损处的表面水滴被擦干，同时废料由清理气囊水平位移影响，被推离破损区域，然后清理气泵放气还原；随后第三喷头位移至破损区域，并旋转对破损区进行喷射修复介质，往复转动几圈，并喷涂设定的厚度，最后第三喷头驶离破损区域；然后辅助机构中的压实气囊受气泵影响，膨胀至球形，并带动陶瓷电加热辊位移，使其抛光面接触至修复介质，构成挤压，随即该压实气囊带动陶瓷电加热辊转动，使得陶瓷电加热辊发生沿破损管道的周向运动，继而充分对修复介质构成热压修整目的，使其快速固化并且平整；最后检测机构位移至破损修复区域，并且在设定时间后，利用CCD相机对修复后的区域进行拍摄图像，并且将图像信息经控制器反馈至中控室，由人工辨析修复质量是否合格，本发明能够对管道内壁破损面进行有效清理，还通过对修复面的热压来提高修复质量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明在工作状态下的结构示意图；

图2为图1中A处放大图；

图3为图1中B处放大图；

图4为图1中C处放大图；

图5为图1中D处放大图；

图6为本发明在工作状态下的局部示意图；

图7为图6中E处放大图；

图8为图6中F处放大图；

图9为本发明中辅助机构的平面剖视图；

图10为本发明中修复机构的立体结构示意图；

图11为辅助机构在破损管道内的工作状态结构示意图；

图12为检测机构在破损管道内的工作状态结构示意图；

图13为修复机构在破损管道内的工作状态结构示意图；

图14为本发明中修复机构的平面示意图；

附图标记说明：底座板1a，抬起板1b，传动球头1c，升降块1d，弧形板1t，小型液压杆1r，顶梁架1w，履带行走机构1q，步进电机1u，传动轴1m。

CCD相机2，补光器2a。

第一喷头3，第二喷头3a，第三喷头3b，流量泵3t。

清理气囊4，串联杆4a，气孔4b，气泵4c，机体4d，旋转电机4r，二通启闭阀4w。

压实气囊5，不锈钢块5a，陶瓷电加热辊5b，导向块5c，收缩块5d，复位弹簧5w，联接轴5m。

支撑块6，万向球头6a。

弹簧伸缩杆7。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至图14所示的一种远程管道局部环形修复设备，包括小型智能车、检测机构、修复机构和辅助机构，小型智能车的个数为两个，检测机构和修复机构分别安装在一个小型智能车上，小型智能车包括底座板1a、抬起板1b、升降块1d以及小型液压杆1r，抬起板1b的一端与底座板1a的一端轴接配合，小型液压杆1r安装在底座板1a的外侧并且用以驱动抬起板1b的另一端小幅度摆动，底座板1a的上方架设有与之固定连接的顶梁架1w，升降块1d能够竖直活动的安装在顶梁架1w的一端，升降块1d对应抬起板1b的自由端，升降块1d的底部与抬起板1b的自由端传动配合，检测机构包括安装在与之对应的升降块1d前侧的CCD相机2以及补光器2a，CCD相机2和补光器2a均能够同步旋转的与该升降块1d相配合，修复机构包括安装在与之对应的升降块1d前侧的第一喷头3、第二喷头3a和第三喷头3b，第一喷头3、第二喷头3a和第三喷头3b均能够同步旋转的活动设置，辅助机构包括能够旋转的清理气囊4和压实气囊5。

顶梁架1w与底座板1a构成一个接近U型结构的框架主体，小型智能车还包括履带行走机构1q，履带行走机构1q安装在该框架主体的底部，升降块1d处于该框架主体的开口处，小型液压杆1r的杆身端部与底座板1a的外侧轴接配合，并且其活塞杆的端部与接近抬起板1b自由端的外侧轴接配合，抬起板1b的自由端上表面开设有多个沿之延伸方向间隔分布的开口，每个开口内均设有一个能够绕自身中心线旋转的传动球头1c，升降块1d的底部一侧设置有弧形板1t，弧形板1t的外弧面朝下，每个小型智能车上的所有传动球头1c中，始终都有一个传动球头1c与弧形板1t的外弧面相抵触；框架主体可通过履带行走机构1q在管道内进行直线式运动；履带行走机构1q可设置为单条独立的履带，根据实际管道的内径进行制作，在此不对其作为限定；当修复机构和检测机构对管道内壁破损区域进行检测和修复时，由于管道的内壁是环形，所以修复机构和检测机构在工作中，需要进行小幅度的升降，为了时刻吻合管道的内壁面；具体是：小型液压杆1r的活塞杆会工作，并促使抬起板1b的自由端缓速上升/下降，该过程，每个抬起板1b自由端处的所有传动球头1c会随抬起板1b同步运动，该过程中，传动球头1c中由部分球头会始终与升降块1d底部的弧形板1t的外弧面接触；由于抬起板1b的运动规律是弧形的，进而在其运动中，在配合了传动球头1c的抵触力，从而使得升降块1d可在设定范围值内进行升降运动；传动球头1c的能够旋转特性，从而降低了其与弧形板1t外表面的摩擦阻力。

顶梁架1w的端部开设有U型缺口，升降块1d呈竖直设于U型缺口内，每个升降块1d的背侧均设有一个步进电机1u，步进电机1u的整体对应该U型缺口，步进电机1u的主轴上套设有传动轴1m，传动轴1m呈水平贯穿至升降块1d的前侧，CCD相机2以及补光器2a均套设在传动轴1m上，CCD相机2的照射方向垂直于该传动轴1m的轴向；本发明中还设置有控制器，控制器可安装在任意一个小型智能车上；控制器会CCD相机2电性连接；首先步进电机1u会驱动传动轴1m依靠升降块1d发生正反转，进而促使CCD相机2以及补光器2a发生周向运动，CCD相机2在周向运动过程中，在配合了抬起板1b依靠小型液压杆1r的升降力，使得CCD相机2的在周向转动中，不会与破损管道的内壁间发生碰撞；也就是CCD相机2转动至管道内的下方区域时，抬起板1b此时处于抬起状态，CCD相机2转动至管道内的上方区域时，抬起板1b此时处于下降闭合状态；CCD相机2在周向转动中，依靠补光器2a发射的光源，能够清晰的照射到管道内壁的状态，将具体破损率以及后期修复后的表面状况实施反馈至控制器，控制器会传递至外部控制大厅，通过大厅内人员进行辨析；U型缺口的设置也使得了在升降块1d发生竖直活动时，步进电机1u得以与之避开。

第一喷头3、第二喷头3a和第三喷头3b沿一直线顺序依次套设在与之对应的升降块1d位置的传动轴1m上，并且三者的喷射方向均与该传动轴1m的轴向相垂直；第一喷头3、第二喷头3a和第三喷头3b在同步转动中，与CCD相机2的旋转状态相同，均配合了其位置的抬起板1b，而避免与管道内壁的碰撞；并且三个喷头中，始终有两个处于空转，另一个处于喷射工作；且说明，第一喷头3乃是喷射专业油污清洗剂，第二喷头3a乃是高压喷射除锈砂，第三喷头3b乃是喷射修复介质-树脂涂层；首先经CCD相机2对破损管道的具体破损点的周边管壁的拍照，得出该区域是否存在大量油污垢，此时可通过第一喷头3喷射的清洗剂进行对应清洗，如果存在生锈情况，则通过第二喷头3a喷射的除锈砂进行清理；当处理完毕后，在通过第三喷头3b喷射修复介质；三个喷头在对管壁内表面破损区域进行修整工作时，均是处于慢速旋转状态。

修复机构还包括三个流量泵3t，所有流量泵3t分别通过一根高压软管与第一喷头3、第二喷头3a和第三喷头3b相连通，所有流量泵3t均安装在顶梁架1w的底部；流量泵3t乃是将清理、修复介质传递给各个对应喷头，流量泵3t乃是与控制器电性连接，流量泵3t用以对喷头的喷射工作的启停，小型智能车的后部会设置有几个储备箱，用以储备清洗剂、除锈砂和修复介质-树脂涂层，这些储备箱与所有流量泵3t逐个连通。

压实气囊5和清理气囊4在充气状态下，均为球形结构，并且压实气囊5的体积小于清理气囊4，辅助机构包括串联杆4a、气泵4c、机体4d和旋转电机4r，串联杆4a呈水平并依次穿过清理气囊4和压实气囊5的中心处，串联杆4a为中空结构的导气管，串联杆4a上安装有二通启闭阀4w，二通启闭阀4w处于清理气囊4内，二通启闭阀4w的一个启闭端安装有能够与清理气囊4内相连通的气嘴，串联杆4a的外壁开设有多个气孔4b，所有气孔4b均位于压实气囊5内，机体4d为L型结构，串联杆4a的一端与机体4d的短边端轴接配合，机体4d的底部还设置有履带行走机构1q，旋转电机4r安装在机体4d的直角内侧处，并且其输出轴与串联杆4a传动连接，气泵4c设于旋转电机4r的下方，并且其输出端通过高压软管与串联杆4a内相连通；在第一喷头3或第二喷头3a对管道内壁的油污面或者生锈面进行清理后，会留有清理残渣和废液，此时该介质可能会散落在破损区域内，那么需要将他们移走，便于后面的修复工作进行；此时就需要气泵4c工作，首先将清理气囊4充气，并利用二通启闭阀4w，使得压实气囊5不被充气；清理气囊4充气膨胀后，呈球形状，并且其外表面接触管道内表面，此时机体4d依靠履带行走机构1q直线运动，清理气囊4的外表面接触事先清理区域，继而对该区域内的残渣构成推动式清理，在清理气囊4膨胀后，旋转电机4r会使得清理气囊4发生缓速转动，在此说明，清理气囊4在转动中，气泵4c会进行适当放气，使得清理气囊4不是完全与管道内壁贴死，而是留有一定缝隙，该方式可使得管道内壁的破损区域处得到有效的清理，便于后续的修复工作进行；当清理完毕后，第三喷头3b对破损区域喷射修复介质后，气泵4c会将压实气囊5给气膨胀，此时通过二通启闭阀4w，使得清理气囊4不被做功；气流经串联杆4a的气孔4b流入压实气囊5内，该膨胀至球形的压实气囊5则开始对修复区域进行热压压实工作。

清理气囊4的外表面充分贴设有清理绒布；清理绒布对于灰尘等介质清理效率高，并且可随清理气囊4同步膨胀。

压实气囊5的外表面设有与之固定连接并且结构为U型的不锈钢块5a，不锈钢块5a的开口内轴接有陶瓷电加热辊5b，陶瓷电加热辊5b的外表面为抛光面，压实气囊5的两侧分别设有一个呈竖直的导向块5c，导向块5c的一端套设在串联杆4a上，导向块5c为中空结构，导向块5c的底端还为敞口结构，并且其敞口内设置有收缩块5d，收缩块5d的上端通过复位弹簧5w与导向块5c开口内的底壁弹性连接，收缩块5d的下端通过呈水平姿态的联接轴5m与不锈钢块5a的外侧连接，压实气囊5处于常态下，收缩块5d位于导向块5c内；当压实气囊5膨胀时，由于其膨胀力，进而促使不锈钢块5a随之联动，该过程中，陶瓷电加热辊5b随之联动，并且此时不锈钢块5a随压实气囊5膨胀位移过程中，其两端乃是依靠收缩块5d作为膨胀位移的导向，具体是，收缩块5d可依靠复位弹簧5w慢慢抽离导向块5c外，在后续压实气囊5放气收缩时，不锈钢块5a依旧可以稳定的随之复位，不会发生角度偏移问题；同时，压实气囊5在膨胀后，陶瓷电加热辊5b的抛光面接触至修复区域的介质，然后旋转电机4r驱动压实气囊5转动，此时的陶瓷电加热辊5b会对环形修复的介质进行热压，促使其快速固化，并且固化后的修复面平整。

串联杆4a远离气泵4c的一端固定有延伸方向与导向块5c的延伸方向相平行的支撑块6，支撑块6的底部设置有万向球头6a；串联杆4a在带着压实气囊5和清理气囊4旋转工作中，也是需要支撑块6的支撑导向，另外万向球头6a乃是促使支撑块6可随机体4d进行平移；所有履带行走机构1q均与控制器电性连接，可经控制器的传递，使得外部人员远程操控。

一种远程管道局部环形修复方法，包括以下步骤：

步骤一：事先将检测机构利用小型智能车驶入破损管道内，该小型智能车前端会设置有高清探头，用以找出管道内的具体破损点；

步骤二：检测机构中的CCD相机2旋转并同步小幅升降，在配合补光器2a将破损处的具体图像拍摄并传递至控制器，经控制器反馈至中控室，中控室内的工作人员观察图像信息，得出破损处的表面具体情况；

步骤三：将修复机构和辅助机构沿一直排列顺序放入破损管道内，辅助机构朝前，修复机构在后，且二者均行驶至具体破损处；

步骤四：步骤二中的破损处的图像信息内如果显示有生锈面，那么则利用修复机构中的第二喷头3a的旋转喷射，对该生锈面进行喷砂除锈、打磨工作，喷射压力在12~13Mpa，如果该破损处周边存在油污和灰尘介质，则利用第一喷头3的旋转喷射，对该破损处周边区域进行清洗工作；

步骤五：当破损处的区域表面清理至光滑后，辅助机构中的清理气囊4受气泵4c影响，膨胀至球形，并且沿管道的轴向运动，此时清理气囊4利用其外表面的绒布将破损处的表面水滴被擦干，同时废料由清理气囊4水平位移影响，被推离破损区域；

步骤六：第三喷头3b位移至破损区域，并旋转对破损区进行喷射修复介质，往复转动几圈，并喷涂设定的厚度，最后第三喷头3b驶离破损区域；

步骤七：辅助机构中的压实气囊5受气泵4c影响，膨胀至球形，并带动陶瓷电加热辊5b位移，使其抛光面接触至修复介质，构成挤压，随即该压实气囊5带动陶瓷电加热辊5b转动，使得陶瓷电加热辊5b发生沿破损管道的周向运动，继而充分对修复介质构成热压修整目的，使其快速固化并且平整；

步骤八：检测机构位移至破损修复区域，并且在设定时间后，利用CCD相机2对修复后的区域进行拍摄图像，并且将图像信息经控制器反馈至中控室，由人工辨析修复质量是否合格。

工作原理：事先将检测机构利用小型智能车驶入破损管道内，该小型智能车前端会设置有高清探头，用以找出管道内的具体破损点；同时说明；小型智能车中的顶梁架1w、辅助机构中的机体4d外两侧均设有若干个导向件，导向件为弹簧伸缩杆7，弹簧伸缩杆7的外端轴接有旋转头，该零件的目的在于，将小型智能车或机体4d挤入至管道内，相对的两个弹簧伸缩杆7依靠弹性，使得小型智能车在管道内平行移动时，不会发生偏移；该方式仅仅是实际的一部分，也可以通过其他方式解决，乃是本技术领域内的人员可解决的，所以在此对其结构特性不在详细说明；得出破损点后，然后检测机构中的CCD相机2旋转并同步小幅升降，在配合补光器2a将破损处的具体图像拍摄并传递至控制器，经控制器反馈至中控室，中控室内的工作人员观察图像信息，得出破损处的表面具体情况；然后将修复机构和辅助机构沿一直排列顺序放入破损管道内，辅助机构朝前，修复机构在后，且二者均行驶至具体破损处；破损处的图像信息内如果显示有生锈面，那么则利用修复机构中的第二喷头3a的旋转喷射，对该生锈面进行喷砂除锈、打磨工作，喷射压力在12~13Mpa，如果该破损处周边存在油污和灰尘等介质，则利用第一喷头3的旋转喷射，对该区域进行清洗工作；当破损处的区域表面清理至光滑后，辅助机构中的清理气囊4受气泵4c影响，膨胀至球形，并且沿管道的轴向运动，此时清理气囊4利用其外表面的绒布将破损处的表面水滴被擦干，同时废料由清理气囊4水平位移影响，被推离破损区域，然后清理气泵4c放气还原；随后第三喷头3b位移至破损区域，并旋转对破损区进行喷射修复介质，往复转动几圈，并喷涂设定的厚度，最后第三喷头3b驶离破损区域；然后辅助机构中的压实气囊5受气泵4c影响，膨胀至球形，并带动陶瓷电加热辊5b位移，使其抛光面接触至修复介质，构成挤压，随即该压实气囊5带动陶瓷电加热辊5b转动，使得陶瓷电加热辊5b发生沿破损管道的周向运动，继而充分对修复介质构成热压修整目的，使其快速固化并且平整；最后检测机构位移至破损修复区域，并且在设定时间后，利用CCD相机2对修复后的区域进行拍摄图像，并且将图像信息经控制器反馈至中控室，由人工辨析修复质量是否合格。

上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：包括小型智能车、检测机构、修复机构和辅助机构，小型智能车的个数为两个，检测机构和修复机构分别安装在一个小型智能车上，小型智能车包括底座板（1a）、抬起板（1b）、升降块（1d）以及小型液压杆（1r），抬起板（1b）的一端与底座板（1a）的一端轴接配合，小型液压杆（1r）安装在底座板（1a）的外侧并且用以驱动抬起板（1b）的另一端小幅度摆动，底座板（1a）的上方架设有与之固定连接的顶梁架（1w），升降块（1d）能够竖直活动的安装在顶梁架（1w）的一端，升降块（1d）对应抬起板（1b）的自由端，升降块（1d）的底部与抬起板（1b）的自由端传动配合，检测机构包括安装在与之对应的升降块（1d）前侧的CCD相机（2）以及补光器（2a），CCD相机（2）和补光器（2a）均能够同步旋转的与该升降块（1d）相配合，修复机构包括安装在与之对应的升降块（1d）前侧的第一喷头（3）、第二喷头（3a）和第三喷头（3b），第一喷头（3）、第二喷头（3a）和第三喷头（3b）均能够同步旋转的活动设置，辅助机构包括能够旋转的清理气囊（4）和压实气囊（5）。

2.根据权利要求1所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：顶梁架（1w）与底座板（1a）构成一个接近U型结构的框架主体，小型智能车还包括履带行走机构（1q），履带行走机构（1q）安装在该框架主体的底部，升降块（1d）处于该框架主体的开口处，小型液压杆（1r）的杆身端部与底座板（1a）的外侧轴接配合，并且其活塞杆的端部与接近抬起板（1b）自由端的外侧轴接配合，抬起板（1b）的自由端上表面开设有多个沿之延伸方向间隔分布的开口，每个开口内均设有一个能够绕自身中心线旋转的传动球头（1c），升降块（1d）的底部一侧设置有弧形板（1t），弧形板（1t）的外弧面朝下，每个小型智能车上的所有传动球头（1c）中，始终都有一个传动球头（1c）与弧形板（1t）的外弧面相抵触。

3.根据权利要求1所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：顶梁架（1w）的端部开设有U型缺口，升降块（1d）呈竖直设于U型缺口内，每个升降块（1d）的背侧均设有一个步进电机（1u），步进电机（1u）的整体对应该U型缺口，步进电机（1u）的主轴上套设有传动轴（1m），传动轴（1m）呈水平贯穿至升降块（1d）的前侧，CCD相机（2）以及补光器（2a）均套设在传动轴（1m）上，CCD相机（2）的照射方向垂直于该传动轴（1m）的轴向。

4.根据权利要求3所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：第一喷头（3）、第二喷头（3a）和第三喷头（3b）沿一直线顺序依次套设在与之对应的升降块（1d）位置的传动轴（1m）上，并且三者的喷射方向均与该传动轴（1m）的轴向相垂直。

5.根据权利要求4所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：修复机构还包括三个流量泵（3t），所有流量泵（3t）分别通过一根高压软管与第一喷头（3）、第二喷头（3a）和第三喷头（3b）相连通，所有流量泵（3t）均安装在顶梁架（1w）的底部。

6.根据权利要求1所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：压实气囊（5）和清理气囊（4）在充气状态下，均为球形结构，并且压实气囊（5）的体积小于清理气囊（4），辅助机构包括串联杆（4a）、气泵（4c）、机体（4d）和旋转电机（4r），串联杆（4a）呈水平并依次穿过清理气囊（4）和压实气囊（5）的中心处，串联杆（4a）为中空结构的导气管，串联杆（4a）上安装有二通启闭阀（4w），二通启闭阀（4w）处于清理气囊（4）内，二通启闭阀（4w）的一个启闭端安装有能够与清理气囊（4）内相连通的气嘴，串联杆（4a）的外壁开设有多个气孔（4b），所有气孔（4b）均位于压实气囊（5）内，机体（4d）为L型结构，串联杆（4a）的一端与机体（4d）的短边端轴接配合，机体（4d）的底部还设置有履带行走机构（1q），旋转电机（4r）安装在机体（4d）的直角内侧处，并且其输出轴与串联杆（4a）传动连接，气泵（4c）设于旋转电机（4r）的下方，并且其输出端通过高压软管与串联杆（4a）内相连通。

7.根据权利要求6所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：清理气囊（4）的外表面充分贴设有清理绒布。

8.根据权利要求6所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：压实气囊（5）的外表面设有与之固定连接并且结构为U型的不锈钢块（5a），不锈钢块（5a）的开口内轴接有陶瓷电加热辊（5b），陶瓷电加热辊（5b）的外表面为抛光面，压实气囊（5）的两侧分别设有一个呈竖直的导向块（5c），导向块（5c）的一端套设在串联杆（4a）上，导向块（5c）为中空结构，导向块（5c）的底端还为敞口结构，并且其敞口内设置有收缩块（5d），收缩块（5d）的上端通过复位弹簧（5w）与导向块（5c）开口内的底壁弹性连接，收缩块（5d）的下端通过呈水平姿态的联接轴（5m）与不锈钢块（5a）的外侧连接，压实气囊（5）处于常态下，收缩块（5d）位于导向块（5c）内。

9.根据权利要求8所述的一种远程管道局部环形修复设备，其特征在于：串联杆（4a）远离气泵（4c）的一端固定有延伸方向与导向块（5c）的延伸方向相平行的支撑块（6），支撑块（6）的底部设置有万向球头（6a）。

10.一种远程管道局部环形修复方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：事先将检测机构利用小型智能车驶入破损管道内，该小型智能车前端会设置有高清探头，用以找出管道内的具体破损点；

步骤二：检测机构中的CCD相机（2）旋转并同步小幅升降，在配合补光器（2a）将破损处的具体图像拍摄并传递至控制器，经控制器反馈至中控室，中控室内的工作人员观察图像信息，得出破损处的表面具体情况；

步骤三：将修复机构和辅助机构沿一直排列顺序放入破损管道内，辅助机构朝前，修复机构在后，且二者均行驶至具体破损处；

步骤四：步骤二中的破损处的图像信息内如果显示有生锈面，那么则利用修复机构中的第二喷头（3a）的旋转喷射，对该生锈面进行喷砂除锈、打磨工作，喷射压力在12~13Mpa，如果该破损处周边存在油污和灰尘介质，则利用第一喷头（3）的旋转喷射，对该破损处周边区域进行清洗工作；

步骤五：当破损处的区域表面清理至光滑后，辅助机构中的清理气囊（4）受气泵（4c）影响，膨胀至球形，并且沿管道的轴向运动，此时清理气囊（4）利用其外表面的绒布将破损处的表面水滴被擦干，同时废料由清理气囊（4）水平位移影响，被推离破损区域；

步骤六：第三喷头（3b）位移至破损区域，并旋转对破损区进行喷射修复介质，往复转动几圈，并喷涂设定的厚度，最后第三喷头（3b）驶离破损区域；

步骤七：辅助机构中的压实气囊（5）受气泵（4c）影响，膨胀至球形，并带动陶瓷电加热辊（5b）位移，使其抛光面接触至修复介质，构成挤压，随即该压实气囊（5）带动陶瓷电加热辊（5b）转动，使得陶瓷电加热辊（5b）发生沿破损管道的周向运动，继而充分对修复介质构成热压修整目的，使其快速固化并且平整；

步骤八：检测机构位移至破损修复区域，并且在设定时间后，利用CCD相机（2）对修复后的区域进行拍摄图像，并且将图像信息经控制器反馈至中控室，由人工辨析修复质量是否合格。

Images