CN113048324B - 一种管道修复装置及管道修复方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种管道修复装置，包括爬行装置、安装支架、缺口检测组件、缺口填补组件，所述爬行装置包括爬行支杆、沿爬行支杆的长度方向间隔设置的移动支杆、设置于爬行支杆底部的主动支杆以及驱动所述主动支杆移动的爬行驱动件，所述安装支架包括旋转安装于所述爬行支杆外侧的旋转杆、驱动所述旋转杆旋转的旋转驱动件、安装于旋转杆外侧的升降驱动件以及安装于升降驱动件外侧的安装板，所述缺口检测组件以及缺口填补组件均安装于安装板上，所述旋转杆沿所述爬行支杆的长度方向间隔设置有至少两根。本申请具有简化了管道修复的过程，降低了管道修复所需要的人工成本的效果。

Description

一种管道修复装置及管道修复方法

技术领域

本申请涉及管道修复的技术领域，尤其是涉及一种管道修复装置及管道修复方法。

背景技术

目前管道修复是指，对破损，泄漏的输送管道采取各种技术使其恢复正常的使用功能。

其修复包括外防腐层修复与内修复；其中，内修复技术难度比较大，常见的有软管翻转法内衬技术：即把带防渗膜的纤维软管经树脂充分浸渍后，采用气压或水压使之翻转紧贴在旧管道内壁上，成型后形成光滑的内衬玻璃钢管，从而完成对旧管道的修复。

授权公告号为CN105240644B的中国发明公开了一种管道裂缝修复装置和修复方法，通过设置摄像头运载车来定位管道裂缝位置、并通过气囊修补器和扩张圈将密封圈紧贴在管道裂缝位置，修复人员只要将摄像头运载车、气囊修补器、扩张圈、密封圈放入检查井内，并回地面操作多功能控制车就可以实现对摄像头运载车和气囊修补器的控制，并且在密封圈定位完成后不需要灌入粘合剂粘合使密封圈粘合在管道内壁上，而是通过扩张圈及扩张圈内的自锁件将密封圈压紧固定在管道内壁上。

但是现有的管道修复装置在实际的修复过程中，大多采用直接进行内壁的填充修复，整体的填补过程较为繁琐。

发明内容

第一方面，本申请提供一种管道修复装置。

采用如下的技术方案：

一种管道修复装置，包括爬行装置、安装支架、对管道上的缺口进行检测定位的缺口检测组件、对管道上的缺口进行填补的缺口填补组件，所述爬行装置包括爬行支杆、沿爬行支杆的长度方向间隔设置的移动支杆、设置于爬行支杆底部的主动支杆以及驱动所述主动支杆移动的爬行驱动件，所述安装支架包括旋转安装于所述爬行支杆外侧的旋转杆、驱动所述旋转杆旋转的旋转驱动件、安装于旋转杆外侧的升降驱动件以及安装于升降驱动件外侧的安装板，所述缺口检测组件以及缺口填补组件均安装于安装板上，所述旋转杆沿所述爬行支杆的长度方向间隔设置有至少两根。

通过采用上述技术方案，在使用的过程中，管道修复装置通过爬行装置沿管道的长度方向移动，在移动的过程中，通过缺口检测组件对管道上破损的部位进行检测，当检测到破损部位后，操作缺口修补组件移动至缺口位置，并且通过缺口修补组件对缺口进行修补，整体的操作过程不需要人为进入到管道内进行复杂的操作，即可完成对于管道的局部修补，简化了管道修复的过程，降低了管道修复所需要的人工成本；且减少了管道修补过程中，由于设置新的管道导致管道内径变小，从而导致管道内部局部压力增加，从而降低了管道修补部位在强压力作用下再度发生破损的概率。

可选的，所述移动支杆朝向管道的一侧设置有导向滚轮，所述主动支杆朝向管道的一侧设置有驱动滚轮，所述爬行驱动件设置于所述驱动滚轮的一侧且驱动所述驱动滚轮转动，所述主动支杆以及移动支杆均为伸缩油缸。

通过采用上述技术方案，移动支杆以及主动支杆均采用伸缩油缸支撑，从而使得管道修复装置能够适应不同管径的管道的修复，提升了管道修复装置的适用范围；且整个管道修复装置能够在驱动滚轮的带动下自行进行移动，不需要设置另外的牵引装置，整体的操作过程更加简便。

可选的，所述旋转驱动件为一伺服电机，所述旋转杆的一侧一体成型设置有一蜗轮，所述伺服电机的端部设置有与所述蜗轮配合的蜗杆。

通过采用上述技术方案，旋转驱动件与旋转杆之间采用蜗轮蜗杆的方式进行传动，从而使得旋转杆仅能够在旋转驱动件的作用下进行单向的转动，且当蜗杆不发生转动时，蜗轮与蜗杆之间处于自锁的状态，降低了旋转杆在转动的过程中发生偏移的概率，提升了旋转杆的转动精度，从而使得管道修复装置的修复位置更加精准。

可选的，所述缺口检测组件包括设置于爬行支杆后方的CCTV管道检测小车。

通过采用上述技术方案，方便了对管道内部的情况进行检测，确定管道内部的破损位置，并且操纵缺口修补组件对管道上的缺口进行修复，从而使得管道修复装置的使用更加简单。

可选的，所述缺口检测组件还包括放置板、设置于放置板远离所述安装板一侧的填补板以及滑移安装于所述放置板和填补板上的定位杆，所述定位杆与所述放置板之间过盈卡接，所述支撑杆的长度等于或大于所述定位杆的长度。

通过采用上述技术方案，使用时，将放置板与管道之间压紧，位于管道上缺口位置的定位杆嵌入到管道的缺口内，与管道上的缺口位置错开的定位杆在管道的压力下移动至放置板的另一端，从而定位出管道上缺口的轮廓，方便了后续根据管道的形状对管道上缺口的形状对管道上的缺口进行修复。

可选的，所述定位杆的顶部均设置有防尘板，所述定位杆的长度等于所述管道的壁厚。

通过采用上述技术方案，当管道上的缺口较大时，可以通过在定位杆的顶部设置防尘板，从而降低了管道缺口外部的泥土在管道修复装置运动的过程中掉落至放置板上，降低了填补材料与外部的杂质发生混合的概率，从而在一定程度上延长了填充材料的使用寿命，降低了填充材料与管道之间发生脱落的概率。

可选的，所述缺口填补组件包括设置于设置于所述爬行支杆上的输送管道、设置于所述放置板上的进料孔以及设置于进料孔内部且仅允许流体从外部进入到放置板另一侧的单向阀，所述输送管道的端部与所述单向阀连接。

通过采用上述技术方案，使用时，填补材料通过输送管道由外部输送至放置板与管道缺口之间的间隙内，整个操作过程更加简便，方便了管道整体的填补，且在填补完成后，填补位置管道内径变化较小。

可选的，所述缺口填补组件还包括设置于所述安装板两侧的修剪板以及驱动所述修剪板沿所述安装板的长度方向移动的滑移驱动件，所述滑移驱动件为一电动缸。

通过采用上述技术方案，通过设置修剪板，能够对填补完成后大于管道内径的部位进行切除，从而使得管道整体的内径大小保持不变，降低了再管道内部液体或是气体流动的过程中，导致管道内部压力增大的概率，降低了管道的修补位置在高压力作用下再次发生破损的概率，从而在一定程度上提升了管道的使用寿命。

第二方面，本申请提供一种管道修复方法。

采用如下技术方案。

包括以下步骤：

准备步骤：准备好需要的填补材料；

S1：管道修复装置在主动支杆的作用下沿管道运动；

S2：管道修复装置在运动的过程中，通过摄像头检测管道破损部位；

S3：定位到管道破损部位后，旋转驱动件驱动旋转杆旋转至管道破损部位；

S4：位于安装板两侧的升降驱动件伸出，带动放置板朝向靠近管道的一侧运动；

S5：位于放置板上的定位板压入管道的破损处，位于放置板上的管道未破损位置的定位杆顶出；

S6：从放置板位置填充管道修复材料；

S7：等待管道修复材料凝固；

S8：管道修复材料完全凝固后，放置板收缩，放置板于定位杆之间分离；

S9：滑移驱动件驱动修剪板移动，对过长的定位杆进行修剪；

S10：修剪完成后将管道修复装置从管道内取出，即可完成对于管道的局部修复。

通过采用上述技术方案，简化了管道修复的过程，缩短了管道修复的施工周期，节约了管道修复的人工成本。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过设置爬行装置、安装支架、对管道上的缺口进行检测定位的缺口检测组件、对管道上的缺口进行填补的缺口填补组件，简化了管道修复的过程，降低了管道修复所需要的人工成本；

通过设置放置板、沿所述放置板的边沿周向间隔设置的支撑杆、设置于放置板远离所述安装板一侧的填补板以及滑移安装于所述放置板和填补板上的定位杆，方便了后续根据管道的形状对管道上缺口的形状对管道上的缺口进行修复；

旋转驱动件为一伺服电机，旋转杆的一侧一体成型设置有一蜗轮，伺服电机的端部设置有与蜗轮配合的蜗杆，降低了旋转杆在转动的过程中发生偏移的概率，提升了旋转杆的转动精度，从而使得管道修复装置的修复位置更加精准。

附图说明

图1是本申请的侧视图。

图2是本申请的局部结构示意图。

图3是图2中A部分的放大示意图。

图4是本申请的局部剖面结构示意图。

附图标记说明，1、爬行装置；11、爬行支杆；12、移动支杆；121、导向滚轮；13、主动支杆；131、驱动滚轮；14、爬行驱动件；2、安装支架；21、旋转杆；211、定位通孔；212、蜗轮；22、旋转驱动件；221、蜗杆；23、升降驱动件；24、安装板；3、缺口检测组件；31、CCTV管道检测小车；32、放置板；321、放置凹槽；33、填补板；34、定位杆；341、防尘板；4、缺口填补组件；41、输送管道；42、进料孔；43、单向阀；44、修剪板；45、滑移驱动件；46、伸缩驱动件。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种管道修复装置，参照图1，包括爬行装置1、安装支架2、缺口检测组件3以及缺口填补组件4。安装支架2安装与爬行支架1上且供缺口检测组件3和缺口填补组件4安装，缺口检测组件3对位于管道上的缺口进行检测，缺口填补组件4对缺口检测组件3检测到的缺口进行填补。

参照图1和图2，爬行装置1包括爬行支杆11、沿爬行支杆11的长度方向间隔设置的移动支杆12、设置于爬行支杆11侧壁的主动支杆13以及驱动主动支杆13移动的爬行驱动件14。

移动支杆12分为两组，两组移动支杆12分别设置于爬行支杆11的两端，每组移动支杆12均由多个沿爬行支杆11的外侧壁周向均匀间隔设置有，移动支杆12朝向管道的一侧设置有导向滚轮121。

本实施例中，主动支杆13的个数为两个，且分别设置于爬行支杆的两侧，每侧的主动支杆13均位于相邻两爬行支杆12之间，主动支杆13朝向管道的一侧设置有驱动滚轮131，爬行驱动件14设置于驱动滚轮131的一侧且驱动驱动滚轮131转动，主动支杆13以及移动支杆12均为伸缩油缸。本实施例中，爬行驱动件14为伺服电机，且与驱动滚轮131之间采用齿轮传动，运行过程中，爬行驱动件14与管道之间不产生干涉。

参照图2和图3，安装支架2包括旋转安装于爬行支杆11外侧的旋转杆21、驱动旋转杆21旋转的旋转驱动件22、安装于旋转杆21外侧的升降驱动件23以及安装于升降驱动件23外侧的安装板24。

旋转杆21上开设有供爬行支杆11穿过的定位通孔211，每一旋转杆21的一侧一体成型设置有一蜗轮212，旋转驱动件22的个数与旋转杆21的个数相互对应，且相互之间同步进行开启和关闭，旋转驱动件22为一伺服电机。

爬行支杆11上设置有供伺服电机安装的安装平台，伺服电机的输出轴上设置有与蜗轮212相互配合的蜗杆221，伺服电机的输出轴延伸至蜗杆221的上方，蜗杆221于旋转杆21之间不产生干涉。升降驱动件23为一油缸，升降驱动件23的一端与旋转杆21连接，另一端与安装板24连接。

缺口检测组件3包括设置于爬行支杆11后方的CCTV管道检测小车31、放置板32、填补板33以及定位杆34。CCTV管道检测小车31与爬行支杆11之间采用链条进行连接。安装板24、放置板32采用可变形的刚性材料制成，填补板23采用可变形的柔性材料制成，压紧后，填补板23部分嵌入位于管道上的缺口内，从而使得填补板23能够适应不同直径的管道的修复。

参照图2和图4，放置板32的底面与安装板24固定连接，放置板32远离安装板24的一侧开设有放置凹槽321，填补板33放置于放置凹槽321内，安装板23、填补板33与放置板32上均开设有供定位杆34滑移放置的滑移通孔。定位杆34与放置板32之间过盈卡接。定位杆34的顶部均设置有防尘板341，定位杆34的长度等于管道的壁厚。

本实施例中，定为杆34的顶部设置有螺纹，防尘板341与定位杆34之间采用螺纹可拆卸连接，当进行预先检测的过程中检测到的管道裂缝较小时，则不安装防尘板341，当检测到的管道缺口较大时，则将防尘板341螺纹安装于定位杆34的顶部，提升了管道修复装置的适用范围，使得管道修复装置能够同时适用于缺口较大及缺口较小的管道的修复。

缺口填补组件4安装于安装板24上，缺口填补组件4包括输送管道41、单向阀43、修剪板44以及滑移驱动件45。使用时，外部的填补材料通过输送管道41输送至单向阀43处，且流入到放置板32与管道缺口之间的间隙内，实现对于管道间隙的填补。

输送管道41设置于爬行支杆11内，放置板32上开设有供单向阀43安装的进料孔42，单向阀43安装于进料孔42内，且与输送管道41连接。单向阀43仅允许流体从外部进入到放置板32另一侧。

修剪板44设置于安装板24两侧，修剪板44采用韧性较好的材料制成，例如铁片等，滑移驱动件45为一电动缸，修剪板44与滑移驱动件的输出轴固定，滑移驱动件45的底部连接有一伸缩驱动件46，伸缩驱动件46驱动滑移驱动件45竖直升降，使得修剪板44贴合管壁，从而使得修剪板44在管道上多余的定位杆进行修剪的过程中，修剪更加简单。

上述管道修复装置的修复方法，包括以下步骤：

准备步骤：准备好需要的填补材料；

S1：管道修复装置在主动支杆13的作用下沿管道运动；

S2：管道修复装置在运动的过程中，通过摄像头检测管道破损部位；

S3：定位到管道破损部位后，旋转驱动件22驱动旋转杆21旋转至管道破损部位；

S4：位于放置板32两侧的升降驱动件23伸出，带动放置板32朝向靠近管道的一侧运动；

S5：位于放置板32上的定位杆34压入管道的破损处，位于放置板32上的管道未破损位置的定位杆34朝向远离管道的一侧顶出；

S6：从放置板32位置填充管道修复材料；

S7：等待管道修复材料凝固；

S8：管道修复材料完全凝固后，放置板32收缩，放置板32与定位杆34之间分离；

S9：滑移驱动件45驱动修剪板44移动，对过长的定位杆34进行修剪；

S10：修剪完成后将管道修复装置从管道内取出，即可完成对于管道的局部修复。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种管道修复装置，其特征在于：包括爬行装置（1）、安装支架（2）、对管道上的缺口进行检测定位的缺口检测组件（3）、对管道上的缺口进行填补的缺口填补组件（4），所述爬行装置（1）包括爬行支杆（11）、沿爬行支杆（11）的长度方向间隔设置的移动支杆（12）、设置于爬行支杆（11）底部的主动支杆（13）以及驱动所述主动支杆（13）移动的爬行驱动件（14），所述安装支架（2）包括旋转安装于所述爬行支杆（11）外侧的旋转杆（21）、驱动所述旋转杆（21）旋转的旋转驱动件（22）、安装于旋转杆（21）外侧的升降驱动件（23）以及安装于升降驱动件（23）外侧的安装板（24），所述缺口检测组件（3）以及缺口填补组件（4）均安装于安装板（24）上，所述旋转杆（21）沿所述爬行支杆（11）的长度方向间隔设置有至少两根；

所述缺口检测组件（3）包括设置于爬行支杆（11）后方的CCTV管道检测小车（31）；

所述缺口检测组件（3）还包括放置板（32）、设置于放置板（32）远离所述安装板（24）一侧的填补板（33）以及滑移安装于所述放置板（32）和填补板（33）上的定位杆（34），所述定位杆（34）与所述放置板（32）之间过盈卡接。

2.根据权利要求1所述的一种管道修复装置，其特征在于：所述移动支杆（12）朝向管道的一侧设置有导向滚轮（121），所述主动支杆（13）朝向管道的一侧设置有驱动滚轮（131），所述爬行驱动件（14）设置于所述驱动滚轮（131）的一侧且驱动所述驱动滚轮（131）转动，所述主动支杆（13）以及移动支杆（12）均为伸缩油缸。

3.根据权利要求2所述的一种管道修复装置，其特征在于：所述旋转驱动件（22）为一伺服电机，所述旋转杆（21）的一侧一体成型设置有一蜗轮（212），所述伺服电机的端部设置有与所述蜗轮（212）配合的蜗杆（221）。

4.根据权利要求1所述的一种管道修复装置，其特征在于：所述定位杆（34）的顶部均设置有防尘板（341），所述定位杆（34）的长度等于所述管道的壁厚。

5.根据权利要求1所述的一种管道修复装置，其特征在于：所述缺口填补组件（4）包括设置于所述爬行支杆（11）上的输送管道（41）、设置于所述放置板（32）上的进料孔（42）以及设置于进料孔（42）内部且仅允许流体从外部进入到放置板（32）另一侧的单向阀（43），所述输送管道（41）的端部与所述单向阀（43）连接。

6.根据权利要求1所述的一种管道修复装置，其特征在于：所述缺口填补组件（4）还包括设置于所述安装板（24）两侧的修剪板（44）以及驱动所述修剪板（44）沿所述安装板（24）的长度方向移动的滑移驱动件（45），所述滑移驱动件（45）为一电动缸。

7.一种管道修复方法，其特征在于：根据权利要求1-6任意一项所述的一种管道修复装置，包括以下步骤：

准备步骤：准备好需要的填补材料；

S1：管道修复装置在主动支杆（13）的作用下沿管道运动；

S2：管道修复装置在运动的过程中，通过摄像头检测管道破损部位；

S3：定位到管道破损部位后，旋转驱动件（22）驱动旋转杆（21）旋转至管道破损部位；

S4：位于放置板（32）两侧的升降驱动件（23）伸出，带动放置板（32）朝向靠近管道的一侧运动；

S5：位于放置板（32）上的定位杆（34）压入管道的破损处，位于放置板（32）上的管道未破损位置的定位杆（34）向靠近管道内部中心轴线的方向顶出；

S6：从放置板（32）位置填充管道修复材料；

S7：等待管道修复材料凝固；

S8：管道修复材料完全凝固后，滑移驱动件（45）驱动修剪板（44）移动，对过长的定位杆（34）进行修剪；

S9：修剪完成后将管道修复装置从管道内取出，即可完成对于管道的局部修复。

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