CN113090853B - 非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺，包括管道主体，管道主体两端固定连接有封堵气囊，管道主体的顶部设置有充气泵，充气泵的右端面管道连接有充气管，充气管的右端固定连接有修复装置，充气管的右端管道连接有毡筒气囊，毡筒气囊的右端面固定连接有固定柱，固定柱远离毡筒气囊的一侧设置有管道机器人，管道机器人的顶部设置有云台相机，云台相机的顶部固定连接有探照灯，管道机器人的顶部设置有防护组件与警报组件，管道机器人靠近毡筒气囊的一端固定连接有连接组件；该非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺通过设置连接组件，可以达到管道机器人带动毡筒气囊移动的效果，从而使得其修补更加精准。

Description

非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺

技术领域

本发明涉及管道修复技术领域，具体为非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺。

背景技术

各种管道经过多年运行后，由于腐蚀、运行管理不善等原因，不可避免的会产生各种损伤和泄露，带来严重的经济损失，但全线更换新管道，不仅工程量庞大，而且耗资大、工程期长。如何经济高效、快捷地恢复管道安全运行受到了国内外的极大关注，因此管道修复技术的研究具有十分重要的意义。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两中技术。对于内外防腐修复是指，对于管道外防腐层进行外防腐层检测与评估然后再根据评估报告进行修复；内修复技术难度比较大，一般有软管翻转法内衬技术：是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，热固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。

现有的管道修复技术，都是由车来带动气囊移动，因其车加气囊的长度过长，不利于将其放置到管道内部；现有的管道修复技术，其拍摄装置裸露的固定在管道机器人的顶部，在将管道机器人呈管道中取出的过程中，其拍摄装置易与管道壁相碰撞，从而容易造成拍摄装置损坏；现有的管道修复技术，若使用防护罩与管道机器人螺纹连接，则在长时间的使用时防护罩会出现松动的情况，且使用者难以发现；现有的管道修复技术，无法若使得车与气囊相分离，则无法很好地带动气囊移动，不利于其对管道修复。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺，用来解决因其车加气囊的长度过长，不利于将其放置到管道内部、其拍摄装置裸露的固定在管道机器人的顶部、使用者难以发现防护罩会出现松动的情况、无法很好地带动气囊移动的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括管道主体，所述管道主体两端固定连接有封堵气囊，所述管道主体的顶部设置有充气泵，所述充气泵的右端面管道连接有充气管，所述充气管的右端固定连接有修复装置，所述充气管的右端管道连接有毡筒气囊，所述毡筒气囊的右端面固定连接有固定柱，所述固定柱远离毡筒气囊的一侧设置有管道机器人，所述管道机器人的顶部设置有云台相机，所述云台相机的顶部固定连接有探照灯，所述管道机器人的顶部设置有防护组件与警报组件，所述管道机器人靠近毡筒气囊的一端固定连接有连接组件。

作为本发明的优选技术方案，所述修复装置包括毡筒气囊、移动轮、玻璃纤维毡布与固定柱，所述毡筒气囊的外表面固定连接有移动轮，所述毡筒气囊的外表面固定连接有玻璃纤维毡布。

作为本发明的优选技术方案，所述毡筒气囊的充气口通过充气管与充气泵相连通，所述移动轮的数量有六个，且每三个为一组，一组所述移动轮呈环形等间距分布在毡筒气囊的左端外表面，另一组所述移动轮也呈环形等间距分布在毡筒气囊的右端外表面，所述玻璃纤维毡布浸透设置有树脂。

作为本发明的优选技术方案，所述防护组件包括安装槽、安装台与防护罩，所述管道机器人的顶部开设有安装槽，所述安装槽的槽底固定连接有安装台，所述安装槽的顶部设置有防护罩，所述安装槽的槽边开设有内螺纹，所述防护罩的外表面底部开设外螺纹，所述内螺纹与外螺纹相适配，所述云台相机固定连接在安装台的顶部，所述防护罩的形状为半球形。

作为本发明的优选技术方案，所述警报组件包括弹簧槽、常闭按钮、压缩弹簧与挤压块，所述安装台的侧表面开设有弹簧槽，所述弹簧槽的内部固定连接有常闭按钮，所述常闭按钮的外表面设置有压缩弹簧，所述压缩弹簧远离弹簧槽槽底的一端固定连接有挤压块。

作为本发明的优选技术方案，所述挤压块通过压缩弹簧与弹簧槽相连，所述挤压块到常闭按钮之间的距离小于压缩弹簧的最小工作长度，所述管道机器人的顶部固定连接有声光警报灯，所述声光警报灯与常闭按钮电性连接，所述挤压块的一端位于弹簧槽的外表面。

作为本发明的优选技术方案，所述连接组件包括固定块、电磁铁、测距传感器、限位伸缩杆、复位弹簧、承接块、连接杆与夹持块，所述管道机器人的左端面固定连接有固定块，所述固定块的内部镶嵌有电磁铁，所述固定块的左端面镶嵌有测距传感器，所述固定块的外表面固定连接有限位伸缩杆，所述限位伸缩杆的外表面设置有复位弹簧，所述限位伸缩杆的顶部固定连接有承接块，所述承接块的左端面固定连接有连接杆，所述连接杆的左端面固定连接有夹持块。

作为本发明的优选技术方案，所述限位伸缩杆、复位弹簧、承接块、连接杆与夹持块的数量有两组，且分别分布在固定块的上下两端，所述测距传感器与电磁铁电性连接，所述承接块为铁磁性材质，所述夹持块的形状为半圆筒，两组所述夹持块的开口相对设置，所述固定柱的形状为水平放置的“工”字型，所述固定柱的中间连接处外表面尺寸与夹持块的内径尺寸相匹配，所述固定块的中心处与固定柱的圆心位于同一高度。

作为本发明的优选技术方案，包括以下步骤：

步骤一：对泄露处管道进行封堵，清洗；

步骤二：通过CCTV管道机器人对泄露处的管道进行检查；

步骤三：通过树脂来浸透毡布，并将其毡布固定在气囊上；

步骤四：将气囊放置到管道内部，并通过CCTV管道机器人与其固定；

步骤五：当气囊运送到管道的损坏处时，通过充气装置来对气囊充气，从而使得毡布压覆在管道内壁上，并保持一定时间等待树脂固化，以此来修复管道；

步骤六：当树脂固化完成后，对气囊进行泄压移除，并使得CCTV管道机器人与气囊相分离，然后将气囊从管道中取出；

步骤七：通过CCTV管道机器人再次对管道进行质量验收。

与现有技术相比，本发明提供了非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺，具备以下有益效果：

1、该非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺，通过封堵气囊将待修复的管道主体的进水端堵住，并对其进行清理，之后再将其出水端堵住，然后通过管道机器人对管道内部进行检测，当检测完成后，根据检测的结果来将浸透树胶的玻璃纤维毡布固定在毡筒气囊上，之后将毡筒气囊放置到管道的内部，其毡筒气囊的左右两端，均环形分布有三组移动轮，所以使得毡筒气囊在落地时，始终有四组移动轮与地面相接触，从而方便毡筒气囊在管道内部移动。

2、该非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺，通过防护罩的外螺纹与安装槽的内螺纹相螺纹连接，从而将云台相机密封在防护罩内部，以此来防止将管道机器人从管道中取出的过程，其云台相机与管壁碰撞。

3、该非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺，当防护罩与安装槽安装完成后，防护罩的内壁将把挤压块挤压到弹簧槽的内部，从而使得挤压块按压常闭按钮，从而将声光警报灯关闭，当防护罩出现松动时，此时防护罩将远离弹簧槽，此时挤压块将在复位弹簧的弹力作用下远离常闭按钮，从而使得声光警报灯开始报警，以此来提醒操作者防护罩连接松动。

4、该非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺，通过移动管道机器人来靠近毡筒气囊，当测距传感器检测到两者之间的距离到达设定值时，此时启动电磁铁，从而使得电磁铁来吸附承接块，进而使得两夹持块向着固定柱的圆心处移动，以此来使得夹持块将固定柱固定，从而使得管道机器人能够带动毡筒气囊移动，当移动到管道受损处时，此时启动充气泵，从而来对毡筒气囊充气，进而使得玻璃纤维毡布压覆在管道内壁上，之后保持一定时间等待树脂固化，以此来修复管道，通过管道机器人来带动气囊移动，从而能够更加精准的移动到受损处。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明防护组件立体结构示意图；

图3为本发明防护组件俯视结构示意图；

图4为本发明图3的B结构放大示意图；

图5为本发明连接组件结构示意图；

图6为本发明图1的A结构放大示意图。

图中：1、管道主体；2、封堵气囊；3、充气泵；4、充气管；5、毡筒气囊；6、移动轮；7、玻璃纤维毡布；8、固定柱；9、管道机器人；10、云台相机；11、探照灯；12、安装槽；13、安装台；14、防护罩；15、弹簧槽；16、常闭按钮；17、压缩弹簧；18、挤压块；19、固定块；20、电磁铁；21、测距传感器；22、限位伸缩杆；23、复位弹簧；24、承接块；25、连接杆；26、夹持块。

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1-6，本实施方案中：非开挖管道原位树脂固化修复设备及其工艺,包括管道主体1，管道主体1两端固定连接有封堵气囊2，管道主体1的顶部设置有充气泵3，充气泵3的右端面管道连接有充气管4，充气管4的右端固定连接有修复装置，充气管4的右端管道连接有毡筒气囊5，毡筒气囊5的右端面固定连接有固定柱8，固定柱8远离毡筒气囊5的一侧设置有管道机器人9，管道机器人9的顶部设置有云台相机10，云台相机10的顶部固定连接有探照灯11，管道机器人9的顶部设置有防护组件与警报组件，管道机器人9靠近毡筒气囊5的一端固定连接有连接组件。

本实施例中，修复装置包括毡筒气囊5、移动轮6、玻璃纤维毡布7与固定柱8，毡筒气囊5的外表面固定连接有移动轮6，毡筒气囊5的外表面固定连接有玻璃纤维毡布7，毡筒气囊5的充气口通过充气管4与充气泵3相连通，移动轮6的数量有六个，且每三个为一组，一组移动轮6呈环形等间距分布在毡筒气囊5的左端外表面，另一组移动轮6也呈环形等间距分布在毡筒气囊5的右端外表面，玻璃纤维毡布7浸透设置有树脂，通过将浸透树胶的玻璃纤维毡布7固定在毡筒气囊5上，之后将毡筒气囊5放置到管道的内部，其毡筒气囊5的左右两端，均环形分布有三组移动轮6，所以使得毡筒气囊5在落地时，始终有四组移动轮6与地面相接触，从而方便毡筒气囊5在管道内部移动；防护组件包括安装槽12、安装台13与防护罩14，管道机器人9的顶部开设有安装槽12，安装槽12的槽底固定连接有安装台13，安装槽12的顶部设置有防护罩14，安装槽12的槽边开设有内螺纹，防护罩14的外表面底部开设外螺纹，内螺纹与外螺纹相适配，云台相机10固定连接在安装台13的顶部，防护罩14的形状为半球形，通过防护罩14的外螺纹与安装槽12的内螺纹相螺纹连接，从而将云台相机10密封在防护罩14内部，以此来防止将管道机器人9从管道中取出的过程，其云台相机10与管壁碰撞；警报组件包括弹簧槽15、常闭按钮16、压缩弹簧17与挤压块18，安装台13的侧表面开设有弹簧槽15，弹簧槽15的内部固定连接有常闭按钮16，常闭按钮16的外表面设置有压缩弹簧17，压缩弹簧17远离弹簧槽15槽底的一端固定连接有挤压块18，挤压块18通过压缩弹簧17与弹簧槽15相连，挤压块18到常闭按钮16之间的距离小于压缩弹簧17的最小工作长度，管道机器人9的顶部固定连接有声光警报灯，声光警报灯与常闭按钮16电性连接，挤压块18的一端位于弹簧槽15的外表面，当防护罩14与安装槽12安装完成后，防护罩14的内壁将把挤压块18挤压到弹簧槽15的内部，从而使得挤压块18按压常闭按钮16，从而将声光警报灯关闭，当防护罩14出现松动时，此时防护罩14将远离弹簧槽15，此时挤压块18将在复位弹簧23的弹力作用下远离常闭按钮16，从而使得声光警报灯开始报警，以此来提醒操作者防护罩14连接松动；连接组件包括固定块19、电磁铁20、测距传感器21、限位伸缩杆22、复位弹簧23、承接块24、连接杆25与夹持块26，管道机器人9的左端面固定连接有固定块19，固定块19的内部镶嵌有电磁铁20，固定块19的左端面镶嵌有测距传感器21，固定块19的外表面固定连接有限位伸缩杆22，限位伸缩杆22的外表面设置有复位弹簧23，限位伸缩杆22的顶部固定连接有承接块24，承接块24的左端面固定连接有连接杆25，连接杆25的左端面固定连接有夹持块26，限位伸缩杆22、复位弹簧23、承接块24、连接杆25与夹持块26的数量有两组，且分别分布在固定块19的上下两端，测距传感器21与电磁铁20电性连接，承接块24为铁磁性材质，夹持块26的形状为半圆筒，两组夹持块26的开口相对设置，固定柱8的形状为水平放置的“工”字型，固定柱8的中间连接处外表面尺寸与夹持块26的内径尺寸相匹配，固定块19的中心处与固定柱8的圆心位于同一高度，通过移动管道机器人9来靠近毡筒气囊5，当测距传感器21检测到两者之间的距离到达设定值时，此时启动电磁铁20，从而使得电磁铁20来吸附承接块24，进而使得两夹持块26向着固定柱8的圆心处移动，以此来使得夹持块26将固定柱8固定，从而使得管道机器人9能够带动毡筒气囊5移动。

本发明的工作原理及使用流程：通过封堵气囊2将待修复的管道主体1的进水端堵住，并对其进行清理，之后再将其出水端堵住，然后通过管道机器人9对管道内部进行检测，当检测完成后，根据检测的结果来将浸透树胶的玻璃纤维毡布7固定在毡筒气囊5上，之后将毡筒气囊5放置到管道的内部，其毡筒气囊5的左右两端，均环形分布有三组移动轮6，所以使得毡筒气囊5在落地时，始终有四组移动轮6与地面相接触，从而方便毡筒气囊5在管道内部移动，然后通过防护罩14的外螺纹与安装槽12的内螺纹相螺纹连接，从而将云台相机10密封在防护罩14内部，以此来防止将管道机器人9从管道中取出的过程，其云台相机10与管壁碰撞，当防护罩14与安装槽12安装完成后，防护罩14的内壁将把挤压块18挤压到弹簧槽15的内部，从而使得挤压块18按压常闭按钮16，从而将声光警报灯关闭，当防护罩14出现松动时，此时防护罩14将远离弹簧槽15，此时挤压块18将在复位弹簧23的弹力作用下远离常闭按钮16，从而使得声光警报灯开始报警，以此来提醒操作者防护罩14连接松动，最后移动管道机器人9来靠近毡筒气囊5，当测距传感器21检测到两者之间的距离到达设定值时，此时启动电磁铁20，从而使得电磁铁20来吸附承接块24，进而使得两夹持块26向着固定柱8的圆心处移动，以此来使得夹持块26将固定柱8固定，从而使得管道机器人9能够带动毡筒气囊5移动，当移动到管道受损处时，此时启动充气泵3，从而来对毡筒气囊5充气，进而使得玻璃纤维毡布7压覆在管道内壁上，之后保持一定时间等待树脂固化，以此来修复管道，通过管道机器人9来带动气囊移动，从而能够更加精准的移动到受损处。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.非开挖管道原位树脂固化修复设备，其特征在于：包括管道主体（1），所述管道主体（1）两端固定连接有封堵气囊（2），所述管道主体（1）的顶部设置有充气泵（3），所述充气泵（3）的右端面管道连接有充气管（4），所述充气管（4）的右端固定连接有修复装置，所述充气管（4）的右端管道连接有毡筒气囊（5），所述毡筒气囊（5）的外表面固定连接有移动轮（6），所述毡筒气囊（5）的外表面固定连接有玻璃纤维毡布（7），所述毡筒气囊（5）的右端面固定连接有固定柱（8），所述固定柱（8）远离毡筒气囊（5）的一侧设置有管道机器人（9），所述管道机器人（9）的左端面固定连接有固定块（19），所述固定块（19）的内部镶嵌有电磁铁（20），所述固定块（19）的左端面镶嵌有测距传感器（21），所述固定块（19）的外表面固定连接有限位伸缩杆（22），所述限位伸缩杆（22）的外表面设置有复位弹簧（23），所述限位伸缩杆（22）的顶部固定连接有承接块（24），所述承接块（24）的左端面固定连接有连接杆（25），所述连接杆（25）的左端面固定连接有夹持块（26），所述管道机器人（9）的顶部设置有云台相机（10），所述云台相机（10）的顶部固定连接有探照灯（11），所述管道机器人（9）的顶部设置有防护组件与警报组件，所述管道机器人（9）的顶部开设有安装槽（12），所述安装槽（12）的槽底固定连接有安装台（13），所述安装台（13）的侧表面开设有弹簧槽（15），所述弹簧槽（15）的内部固定连接有常闭按钮（16），所述常闭按钮（16）的外表面设置有压缩弹簧（17），所述压缩弹簧（17）远离弹簧槽（15）槽底的一端固定连接有挤压块（18），所述安装槽（12）的顶部设置有防护罩（14），所述管道机器人（9）靠近毡筒气囊（5）的一端固定连接有连接组件；所述防护组件包括安装槽（12）、安装台（13）与防护罩（14）所述安装槽（12）的槽边开设有内螺纹，所述防护罩（14）的外表面底部开设外螺纹，所述内螺纹与外螺纹相适配，所述云台相机（10）固定连接在安装台（13）的顶部，所述防护罩（14）的形状为半球形；所述警报组件包括弹簧槽（15）、常闭按钮（16）、压缩弹簧（17）与挤压块（18）；所述挤压块（18）通过压缩弹簧（17）与弹簧槽（15）相连，所述挤压块（18）到常闭按钮（16）之间的距离小于压缩弹簧（17）的最小工作长度，所述管道机器人（9）的顶部固定连接有声光警报灯，所述声光警报灯与常闭按钮（16）电性连接，所述挤压块（18）的一端位于弹簧槽（15）的外表面；所述连接组件包括固定块（19）、电磁铁（20）、测距传感器（21）、限位伸缩杆（22）、复位弹簧（23）、承接块（24）、连接杆（25）与夹持块（26）；所述限位伸缩杆（22）、复位弹簧（23）、承接块（24）、连接杆（25）与夹持块（26）的数量有两组，且分别分布在固定块（19）的上下两端，所述测距传感器（21）与电磁铁（20）电性连接，所述承接块（24）为铁磁性材质，所述夹持块（26）的形状为半圆筒，两组所述夹持块（26）的开口相对设置，所述固定柱（8）的形状为水平放置的“工”字型，所述固定柱（8）的中间连接处外表面尺寸与夹持块（26）的内径尺寸相匹配，所述固定块（19）的中心处与固定柱（8）的圆心位于同一高度。

2.根据权利要求1所述的非开挖管道原位树脂固化修复设备，其特征在于：所述修复装置包括毡筒气囊（5）、移动轮（6）、玻璃纤维毡布（7）与固定柱（8）。

3.根据权利要求1或2所述的非开挖管道原位树脂固化修复设备，其特征在于：所述毡筒气囊（5）的充气口通过充气管（4）与充气泵（3）相连通，所述移动轮（6）的数量有六个，且每三个为一组，一组所述移动轮（6）呈环形等间距分布在毡筒气囊（5）的左端外表面，另一组所述移动轮（6）也呈环形等间距分布在毡筒气囊（5）的右端外表面，所述玻璃纤维毡布（7）浸透设置有树脂。

4.根据权利要求1所述的非开挖管道原位树脂固化修复工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：对泄露处管道进行封堵，清洗；

步骤二：通过CCTV管道机器人对泄露处的管道进行检查；

步骤三：通过树脂来浸透毡布，并将其毡布固定在气囊上；

步骤四：将气囊放置到管道内部，并通过CCTV管道机器人与其固定；

步骤五：当气囊运送到管道的损坏处时，通过充气装置来对气囊充气，从而使得毡布压覆在管道内壁上，并保持一定时间等待树脂固化，以此来修复管道；

步骤六：当树脂固化完成后，对气囊进行泄压移除，并使得CCTV管道机器人与气囊相分离，然后将气囊从管道中取出；

步骤七：通过CCTV管道机器人再次对管道进行质量验收。

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