CN113070295A

CN113070295A - 智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法

Info

Publication number: CN113070295A
Application number: CN202110440063.9A
Authority: CN
Inventors: 张峰
Original assignee: Tianjin Haiwaihai Technology Co ltd
Current assignee: Tianjin Haiwaihai Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-23
Filing date: 2021-04-23
Publication date: 2021-07-06

Abstract

本发明公开了智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法，包括夹持机构和轴向移动机构，所述夹持机构包括尼龙块、抱夹、夹紧油缸、顶杆、支撑框、滑板、轴、挡板、尼龙套Ⅰ、支撑梁、销轴Ⅰ、销轴Ⅱ、尼龙轮、轮轴、夹持连接件、所述爬行机构包括三组夹持机构，分别固定在前首板、前尾板之间，所述后中板、后尾板之间分别组成前部固定支架本发明涉及深海管道技术领域。该智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法，使得夹持范围即作业施工的管桩直径范围可以按照现场实际需要进行调节，自爬行行程可通过控制系统进行监控、调节；自爬行夹持设备可以满足多种不同管径的作业施工，并且工作可靠、水泥涂层清除效率高、运行速度可控等优点。

Description

智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法

技术领域

本发明涉及深海管道技术领域，具体为智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法。

背景技术

海底管道常常在表面附有水泥涂层，起到保护防腐蚀层免受冲击而破坏，同时增加海底管道的重量，使其稳定于海底。在进行海底管道维修和拆除过程中，通常需要将海底管道表面的水泥涂层清除干净。

目前，常常是潜水员携带高压水枪至水下，采用人工的方式对海底管道表面的水泥涂层进行清理。这样不但工作效率低，还具有一定的风险，因此，研制一套海底管道自动清理设备具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法，解决了工作效率低，还具有一定的风险的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法，包括爬行机构、后中板、夹持机构和轴向移动机构，所述夹持机构包括尼龙块、抱夹、夹紧油缸、顶杆、支撑框、滑板、挡板、尼龙套Ⅰ、支撑梁、销轴Ⅰ、销轴Ⅱ、尼龙轮、轮轴、夹持连接件、所述包括三组夹持机构，分别固定在前首板和前尾板之间，所述后尾板之间分别组成前部固定支架，其特征在于：所述夹持机构夹紧油缸的伸出端固定支架夹紧，所述所述夹持机构夹紧油缸的收回端固定支架松开,所述抱夹的底部与尼龙块的顶部固定链接，所述顶杆的底部与支撑框的顶部固定连接，所述轮轴的表面与尼龙轮的表面固定连接，所述销轴Ⅰ的一端与销轴Ⅱ的一端固定连接。

优选的，所述爬行机构轴向移动机构由夹持连接件、轴向位移动油缸、螺纹法兰、导向杆、卡环、卡环法兰、后部连接件、尼龙套连接件、尼龙套、油缸固定件Ⅰ、油缸固定件Ⅱ组成，所述夹持连接件与后部连接件之间通过导向杆固定连接。

优选的，所述所述轴向移动油缸油杆端部与前部固定支架前尾板连接固定，所述轴向移动油缸的缸体与后部固定支架后前板、后中板、后尾板连接固定。

优选的，所述所述轴向移动油缸设置的油缸杆延伸出移动油缸。

优选的，所述具体操作步骤如下：

A: 连接夹紧油缸、轴向移动油缸、旋转机构液压马达液压驱动管线，连接旋转机构大齿圈旋转位置检测装置防水壳内编码器与操作系统连接线，连接高压水喷嘴与喷嘴座固定。启动液压动力站，启动高压水泵。

B:后部固定支架夹持机构开始工作，夹紧油缸带动抱夹、尼龙块夹紧海管；爬行机构轴向移动机构开始工作，轴向移动油缸油缸杆伸出，带动前尾板，带动前部固定支架向前移动；高压水喷嘴开始伴随轴向移动机构的工作过程中开始打击破碎作业，形成高压水沿海管轴向的打击破碎轨迹；

C:轴向移动机构停止移动，旋转机构开始工作，液压马达带动减速机，带动齿轮轴，带动大齿圈，带动高压水喷嘴座带动高压水喷嘴沿海管圆周方向旋转，完成海管圆周表面水泥破碎打击作业轨迹，前部固定支架夹紧机构开始工作，前部固定支架夹紧油缸带动抱夹、尼龙块夹紧海管；后部固定支架夹紧油缸松开，爬行机构轴向移动机构开始工作，轴向移动油缸油缸杆收回，带动后前板，带动后部固定支架向前移动；

D:前部固定支架夹紧机构松开，后部固定支架夹紧机构夹紧，轴向移动油缸油缸杆伸出，油缸杆伸出到固定位置时，轴向移动油缸油缸杆停止，前部固定支架夹紧机构夹紧，后部固定支架夹紧机构松开，轴向移动油缸油缸杆收回，后部固定支架向前移动。轴向移动机构和夹紧机构配合动作完成自爬行机构完成向前移动，相反过程自爬行机构完成向后移动，夹紧机构和轴向移动机构的相互配合完成自爬行机构沿海管轴向的向前和向后的运动。

有益效果

本发明提供了智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法。与现有的技术相比具备以下有益效果：

（1）、该智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法，通过在夹持机构包括尼龙块、抱夹、夹紧油缸、顶杆、支撑框、滑板、轴、挡板、尼龙套Ⅰ、支撑梁、销轴Ⅰ、销轴Ⅱ、尼龙轮、轮轴、夹持连接件、所述爬行机构包括三组夹持机构，分别固定在前首板、前尾板之间，所述后中板、后尾板之间分别组成前部固定支架，使得夹持范围即作业施工的管桩直径范围可以按照现场实际需要进行调节，自爬行行程可通过控制系统进行监控、调节；自爬行夹持设备可以满足多种不同管径的作业施工，旋转机构安装平台还可以通过加装其他施工设备完成多种水下海管施工作业，具有广泛的通用性，并且工作可靠、水泥涂层清除效率高、运行速度可控等优点。

附图说明

图1为本发明结构的立体示意图；

图2为本发明结构的正视示意图；

图3为本发明结构的侧视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供技术方案：智能深海管道应急抢修机器人及其使用方法，包括爬行机构、后中板32、夹持机构和轴向移动机构，所述夹持机构包括尼龙块49、抱夹1、夹紧油缸、顶杆33、支撑框34、滑板、挡板4、尼龙套Ⅰ、支撑梁48、销轴Ⅰ40、销轴Ⅱ、尼龙轮36、轮轴37、夹持连接件51、所述包括三组夹持机构，分别固定在前首板和前尾板26之间，所述后尾板之间分别组成前部固定支架，其特征在于：所述夹持机构夹紧油缸的伸出端固定支架夹紧，所述所述夹持机构夹紧油缸的收回端固定支架松开,所述抱夹1的底部与尼龙块49的顶部固定链接，所述顶杆33的底部与支撑框34的顶部固定连接，所述轮轴37的表面与尼龙轮36的表面固定连接，所述销轴Ⅰ40的一端与销轴Ⅱ的一端固定连接，爬行机构轴向移动机构由夹持连接件51、轴向位移动油缸27、螺纹法兰43、导向杆18、卡环53、卡环法兰3、后部连接件45、尼龙套连接件47、尼龙套44、油缸固定件Ⅰ42、油缸固定件Ⅱ38组成，所述夹持连接件51与后部连接件45之间通过导向杆18固定连接，轴向移动油缸27油杆端部与前部固定支架前尾板26连接固定，所述轴向移动油缸27的缸体与后部固定支架后前板56、后中板32、后尾板连接固定，轴向移动油缸27设置的油缸杆延伸出移动油缸27，具体操作步骤如下：

A: 连接夹紧油缸、轴向移动油缸27、旋转机构液压马达28液压驱动管线，连接旋转机构大齿圈10旋转位置检测装置防水壳21内编码器与操作系统连接线，连接高压水喷嘴与喷嘴座固定。启动液压动力站，启动高压水泵。

B:后部固定支架夹持机构开始工作，夹紧油缸带动抱夹1、尼龙块49夹紧海管57；爬行机构轴向移动机构开始工作，轴向移动油缸27油缸杆伸出，带动前尾板26，带动前部固定支架向前移动；高压水喷嘴开始伴随轴向移动机构的工作过程中开始打击破碎作业，形成高压水沿海管57轴向的打击破碎轨迹；

C:轴向移动机构停止移动，旋转机构开始工作，液压马达28带动减速机29，带动齿轮轴2，带动大齿圈10，带动高压水喷嘴座16带动高压水喷嘴沿海管57圆周方向旋转，完成海管57圆周表面水泥破碎打击作业轨迹，前部固定支架夹紧机构开始工作，前部固定支架夹紧油缸带动抱夹1、尼龙块49夹紧海管57；后部固定支架夹紧油缸松开，爬行机构轴向移动机构开始工作，轴向移动油缸27油缸杆收回，带动后前板56，带动后部固定支架向前移动；

D:前部固定支架夹紧机构松开，后部固定支架夹紧机构夹紧，轴向移动油缸27油缸杆伸出，油缸杆伸出到固定位置时，轴向移动油缸27油缸杆停止，前部固定支架夹紧机构夹紧，后部固定支架夹紧机构松开，轴向移动油缸27油缸杆收回，后部固定支架向前移动。轴向移动机构和夹紧机构配合动作完成自爬行机构完成向前移动，相反过程自爬行机构完成向后移动，夹紧机构和轴向移动机构的相互配合完成自爬行机构沿海管轴向的向前和向后的运动，夹紧机构和轴向移动机构的相互配合完成自爬行机构沿海管轴向的向前和向后的运动，轴向移动油缸27在液压动力下伸出和收回完成自爬行机构的轴向移动。

自爬行机构移动过程中固定状态时，旋转机构液压马达28驱动大齿轮10带动高压水喷头座沿海管圆周方向旋转，完成旋转作业。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.智能深海管道应急抢修机器人，包括爬行机构、后中板（32）、夹持机构和轴向移动机构，所述夹持机构包括尼龙块（49）、抱夹（1）、夹紧油缸、顶杆（33）、支撑框（34）、滑板、挡板（4）、尼龙套Ⅰ、支撑梁（48）、销轴Ⅰ（40）、销轴Ⅱ、尼龙轮（36）、轮轴（37）、夹持连接件（51）、所述包括三组夹持机构，分别固定在前首板和前尾板（26）之间，所述后尾板之间分别组成前部固定支架，其特征在于：所述夹持机构夹紧油缸的伸出端固定支架夹紧，所述所述夹持机构夹紧油缸的收回端固定支架松开,所述抱夹（1）的底部与尼龙块（49）的顶部固定链接，所述顶杆（33）的底部与支撑框（34）的顶部固定连接，所述轮轴（37）的表面与尼龙轮（36）的表面固定连接，所述销轴Ⅰ（40）的一端与销轴Ⅱ的一端固定连接。

2.根据权利要求1所述的智能深海管道应急抢修机器人，其特征在于：所述爬行机构轴向移动机构由夹持连接件（51）、轴向位移动油缸（27）、螺纹法兰（43）、导向杆（18）、卡环（53）、卡环法兰（3）、后部连接件（45）、尼龙套连接件（47）、尼龙套（44）、油缸固定件Ⅰ（42）、油缸固定件Ⅱ（38）组成，所述夹持连接件（51）与后部连接件（45）之间通过导向杆（18）固定连接。

3.根据权利要求2所述的智能深海管道应急抢修机器人，其特征在于：所述轴向移动油缸（27）油杆端部与前部固定支架前尾板（26）连接固定，所述轴向移动油缸（27）的缸体与后部固定支架后前板（56）、后中板（32）、后尾板连接固定。

4.根据权利要求3所述的智能深海管道应急抢修机器人，其特征在于：所述轴向移动油缸（27）设置的油缸杆延伸出移动油缸（27）。

5.根据权利要求1所述的智能深海管道应急抢修机器人，具体操作步骤如下：

A: 连接夹紧油缸、轴向移动油缸（27）、旋转机构液压马达（28）液压驱动管线，连接旋转机构大齿圈（10）旋转位置检测装置防水壳（21）内编码器与操作系统连接线，连接高压水喷嘴与喷嘴座固定；启动液压动力站，启动高压水泵；

B:后部固定支架夹持机构开始工作，夹紧油缸带动抱夹（1）、尼龙块（49）夹紧海管（57）；爬行机构轴向移动机构开始工作，轴向移动油缸（27）油缸杆伸出，带动前尾板（26），带动前部固定支架向前移动；高压水喷嘴开始伴随轴向移动机构的工作过程中开始打击破碎作业，形成高压水沿海管（57）轴向的打击破碎轨迹；

C:轴向移动机构停止移动，旋转机构开始工作，液压马达（28）带动减速机（29），带动齿轮轴（2），带动大齿圈（10），带动高压水喷嘴座（16）带动高压水喷嘴沿海管（57）圆周方向旋转，完成海管（57）圆周表面水泥破碎打击作业轨迹，前部固定支架夹紧机构开始工作，前部固定支架夹紧油缸带动抱夹（1）、尼龙块（49）夹紧海管（57）；后部固定支架夹紧油缸松开，爬行机构轴向移动机构开始工作，轴向移动油缸（27）油缸杆收回，带动后前板（56），带动后部固定支架向前移动；

D:前部固定支架夹紧机构松开，后部固定支架夹紧机构夹紧，轴向移动油缸（27）油缸杆伸出，油缸杆伸出到固定位置时，轴向移动油缸（27）油缸杆停止，前部固定支架夹紧机构夹紧，后部固定支架夹紧机构松开，轴向移动油缸（27）油缸杆收回，后部固定支架向前移动；轴向移动机构和夹紧机构配合动作完成自爬行机构完成向前移动，相反过程自爬行机构完成向后移动，夹紧机构和轴向移动机构的相互配合完成自爬行机构沿海管轴向的向前和向后的运动。