CN113531290A - 燃气管道自动检修机器人及其使用方法 - Google Patents

燃气管道自动检修机器人及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了燃气管道自动检修机器人，包括与燃气管道相适配的鞍件和投放回收组件，所述鞍件顶端安装有调节件，且调节件顶端安装有密封套，用于机器人投入及回收的所述投放回收组件安装于密封套内，且投放回收组件内安放有检修机器人本体，本发明通过鞍件与调节件的相互配合，可以实现对燃气管道的带压开孔，同时利用密封套和投放回收组件的相互配合，能够实现对检修机器人的投入与回收，实现不封堵停输操作，同时鞍件与调节件在燃气管道任意位置的安装，使得能够对管道任意位置进行检测，使得检测范围更广。

Description

燃气管道自动检修机器人及其使用方法
技术领域
本发明涉及燃气管道检修技术领域，具体为燃气管道自动检修机器人及其使用方法。
背景技术
燃气管道的事故会造成难以估量的灾难损失，无论是管道施工过程或投运后的检测，都是燃气企业需要重点投入的。全国相关检测仪器、耗材及服务市场整体容量都很大。按照特检院的数据，2015年其总检测服务收入超过11亿元，其中管道检测是重要组成部分。虽然之前以钢质管道检测，但目前中低压管网以PE埋地管为主，也已开始推进强制检定。
现有的管道机器人已存在成熟的技术，包括无损检测，图像识别，深度学习，堆积相应的技术模块集成在机器人当中，但是现有的机器人在进行检修时，还存在以下缺陷；
1.对机器人的投放与回收需要停机操作，需要对输送管道进行封堵停输；
2.只能针对性检测，不能随意管道任意位置检测，大部分都是选择管道端头处进行机器人的投入，检测范围有限；
3.机器人故障后无法回收。为此，我们提出燃气管道自动检修机器人及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够不封堵停输同时满足对任意位置管道进行检修以及方便对故障机器人进行回收的燃气管道自动检修机器人及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：燃气管道自动检修机器人，包括与燃气管道相适配的鞍件和投放回收组件，所述鞍件顶端安装有调节件，且调节件顶端安装有密封套，用于机器人投入及回收的所述投放回收组件安装于密封套内，且投放回收组件内安放有检修机器人本体。
优选的，所述调节件包括安装在鞍件开口处的调节壳，所述调节壳内开有用于密封调节的调节腔，所述调节腔内转动插接有调节丝杆，且调节丝杆外端固定有摇手，所述调节丝杆位于调节腔外侧螺纹套接有与鞍件开口相适配的密封板，且密封板与调节腔内侧滑动连接，调节件可以调节开孔后燃气管道的密封状态，方便对机器人的投入。
优选的，所述投放回收组件包括投放管，所述投放管底端固定连通有橡胶软管，且橡胶软管底端固定有接触管，所述密封套内固定有与投放管外侧相适配的的密封垫环，且密封套顶端螺纹套接有与投放管外侧滑动连接的密封盖，所述投放管顶端内侧螺纹套接有调节帽，所述接触管两端内侧均开有倒角，且接触管内安装有用于机器人回收的辅助回收件，所述检修机器人本体位于接触管内，利用投放回收组件实现对检修机器人本体的投放及回收。
优选的，所述辅助回收件包括与接触管内侧滑动连接的单开门，所述单开门远离橡胶软管一侧和接触管外沿内侧均等角度固定有三个连接柱，且另一侧安装有卡接件，每两个同一平面的所述连接柱外侧滑动套有L型板，所述接触管外端内侧固定有两个与单开门外沿相吸附的磁性抵块，且接触管内侧开有两个限位槽，所述限位槽内均安装有限位件，通过辅助回收件实现对辅助机器人的回收。
优选的，所述单开门包括金属铁制成的门板外沿和单开板，所述门板外沿远离橡胶软管一侧开有与单开板相适配的抵槽，且单开板顶端通过转轴与抵槽顶端转动连接，所述门板外沿远离橡胶软管一侧与连接柱相固定，且另一侧与卡接件相固定，所述门板外沿外侧固定有两个与单开板相抵的闭合件，通过单开门实现检修机器人本体可以从接触管内侧出来，再进去时，只能推动单开门，进行调节辅助回收件。
优选的，所述卡接件包括固定在门板外沿顶端的安装板，所述安装板内滑动插接有两个连接杆，所述连接杆顶部固定有卡接块，且接触管内侧开有与卡接块相适配的卡槽，所述连接杆外侧套有与安装板和卡接块相抵的卡接弹簧，通过卡接件实现对门板外沿在处于接触管内侧时的限位处理。
优选的，所述限位件包括固定在限位槽内的限位杆和与门板外沿相固定的移动块，所述移动块滑动套接在限位杆外侧，并与限位槽滑动连接，通过限位件实现对单开门的移动限位。
优选的，所述闭合件包括固定在门板外沿上的安装块，所述限位槽上方开有与接触管内壁相适的轨道槽，所述安装块内滑动插接有闭合杆，且闭合杆内端固定有与轨道槽内侧壁相接触的连接座，所述闭合杆外侧套有与连接座和安装块相抵的闭合弹簧，通过闭合件实现对单开板在接触管靠近橡胶软管一端时进行限位，在接触管外端内侧时处于可打开状态。
优选的，所述投放管底端外侧开有收纳槽，所述接触管靠近投放管一端固定有牵引绳，所述牵引绳一端位于收纳槽内，且贯穿投放管外侧伸入投放管内侧，并滑动贯穿调节帽，通过通过牵引绳辅助底端的接触管在燃气管道内转弯。
优选的，燃气管道自动检修机器人的使用方法包括以下步骤；
S1.先将鞍件安装至对应燃气管道，然后安装调节件，人员先在调节件上安装带压开孔机，对燃气管道进行打孔，然后再通过调节件使燃气管道密封，再拆卸带压打孔机；
S2.安装密封套，然后再将带有检修机器人本体的投放回收组件塞入密封套内，此时通过人员对调节件的操控打开，从而使得投放回收组件伸入燃气管道内，再通过人员远程操控检修机器人本体对燃气管道内壁进行检修；
S3.检修完毕后，再通过投放回收组件将检修机器人本体回收，并通过调节件密封燃气管道，之后再拆卸密封套及投放回收组件。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过鞍件与调节件的相互配合，可以实现对燃气管道的带压开孔，同时利用密封套和投放回收组件的相互配合，能够实现对检修机器人的投入与回收，实现不封堵停输操作，同时鞍件与调节件在燃气管道任意位置的安装，使得能够对管道任意位置进行检测，使得检测范围更广。
2.本发明设计的投放回收组件能够有效的将机器人进行回收，在第一个检修机器人出现故障时，还能够投放第二个检修机器人对第一个检修机器人进行带回，使得对故障机器人回收更加方便。
3.本发明通过设计的牵引绳，能够实现对接触管的转弯调节。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明局部剖视结构示意图；
图3为本发明投放回收组件安装于燃气管道内位置关系示意图；
图4为本发明投放回收组件局部剖视结构示意图；
图5为图4中A处放大图；
图6为本发明调节件局部剖视内部结构示意图；
图7为本发明接触管局部剖视内部结构示意图；
图8为图7中B处放大图；
图9为本发明接触管局部剖视侧视图；
图10为图9中C处放大图；
图11为本发明接触管局部剖视主视图。
图中：1-鞍件；2-调节件；3-密封套；4-投放回收组件；5-检修机器人本体；6-调节壳；7-调节腔；8-调节丝杆；9-摇手；10-密封板；11-投放管；12-橡胶软管；13-接触管；14-密封垫环；15-密封盖；16-调节帽；17-辅助回收件；18-单开门；19-连接柱；20-卡接件；21-L型板；22-磁性抵块；23-限位槽；24-限位件；25-门板外沿；26-单开板；27-抵槽；28-闭合件；29-安装板；30-连接杆；31-卡接块；32-卡槽；33-卡接弹簧；34-限位杆；35-移动块；36-安装块；37-轨道槽；38-闭合杆；39-连接座；40-闭合弹簧；41-收纳槽；42-牵引绳。
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。
实施例1
请参阅图1-图8和图11，图示中的燃气管道自动检修机器人，包括与燃气管道相适配的鞍件1和投放回收组件4，所述鞍件1顶端安装有调节件2，且调节件2顶端安装有密封套3，用于机器人投入及回收的所述投放回收组件4安装于密封套3内，且投放回收组件4内安放有检修机器人本体5。
其中，调节件2包括安装在鞍件1开口处的调节壳6，所述调节壳6内开有用于密封调节的调节腔7，所述调节腔7内转动插接有调节丝杆8，且调节丝杆8外端固定有摇手9，所述调节丝杆8位于调节腔7外侧螺纹套接有与鞍件1开口相适配的密封板10，且密封板10与调节腔7内侧滑动连接；
其中，投放回收组件4包括投放管11，所述投放管11底端固定连通有橡胶软管12，且橡胶软管12底端固定有接触管13，所述密封套3内固定有与投放管11外侧相适配的的密封垫环14，且密封套3顶端螺纹套接有与投放管11外侧滑动连接的密封盖15，所述投放管11顶端内侧螺纹套接有调节帽16，所述接触管13两端内侧均开有倒角，且接触管13内安装有用于机器人回收的辅助回收件17，所述检修机器人本体5位于接触管13内；
同时，辅助回收件17包括与接触管13内侧滑动连接的单开门18，所述单开门18远离橡胶软管12一侧和接触管13外沿内侧均等角度固定有三个连接柱19，且另一侧安装有卡接件20，每两个同一平面的所述连接柱19外侧滑动套有L型板21，所述接触管13外端内侧固定有两个与单开门18外沿相吸附的磁性抵块22，且接触管13内侧开有两个限位槽23，所述限位槽23内均安装有限位件24。
其中，单开门18包括金属铁制成的门板外沿25和单开板26，所述门板外沿25远离橡胶软管12一侧开有与单开板26相适配的抵槽27，且单开板26顶端通过转轴与抵槽27顶端转动连接，所述门板外沿25远离橡胶软管12一侧与连接柱19相固定，且另一侧与卡接件20相固定，所述门板外沿25外侧固定有两个与单开板26相抵的闭合件28。
同时，闭合件28包括固定在门板外沿25上的安装块36，所述限位槽23上方开有与接触管13内壁相适的轨道槽37，所述安装块36内滑动插接有闭合杆38，且闭合杆38内端固定有与轨道槽37内侧壁相接触的连接座39，所述闭合杆38外侧套有与连接座39和安装块36相抵的闭合弹簧40。
另外，限位件24包括固定在限位槽23内的限位杆34和与门板外沿25相固定的移动块35，所述移动块35滑动套接在限位杆34外侧，并与限位槽23滑动连接。
本方案中，燃气管道自动检修机器人的使用方法包括以下步骤；
S1.先将鞍件1安装至对应燃气管道，然后安装调节件2，人员先在调节件2上安装带压开孔机，对燃气管道进行打孔，然后再通过调节件2使燃气管道密封，再拆卸带压打孔机；
S2.安装密封套3，然后再将带有检修机器人本体5的投放回收组件4塞入密封套3内，此时通过人员对调节件2的操控打开，从而使得投放回收组件4伸入燃气管道内，再通过人员远程操控检修机器人本体5对燃气管道内壁进行检修；
S3.检修完毕后，再通过投放回收组件4将检修机器人本体5回收，并通过调节件2密封燃气管道，之后再拆卸密封套3及投放回收组件4。
在机器人投入到燃气管道内时：首先操控接触管13投入燃气管道内底部，再通过检修机器人本体5本身的向前移动，在机器人向前移动时，会挤压单开门18，此时再外力的作用下，会使得单开门18沿着接触管13向前移动，通过移动块35在限位杆34上滑动，可以保证单开门18稳定移动，在单开门18移动到最外侧时，门板外沿25会与磁性抵块22吸附，同时，随着单开门18的向外移动，会带动三个L型板21向外翘起伸出，在闭合件28随着单开门18移动的过程中，闭合杆38沿着轨道槽37移动，在移动到磁性抵块22位置时，闭合杆38在闭合弹簧40的作用下，向内移动，从而不再与单开板26相抵，此时机器人抵开单开板26向外移动出去，对燃气管道进行检修处理；
在对机器人进行回收时：此时由于磁性抵块22与门板外沿25相吸附，三个L型板21处于打开状态，当机器人移动到接触管13时，会对单开板26进行推动，从而使得单开门18向内移动，随着单开门18的向内移动，会使得三个L型板21逐渐向内扣合，从而实现对机器人的抓起，并通过另一端设计的磁吸块进行吸附，之后人员在操控调节件2，实现对投放管11及接触管13的抽回，实现对机器人的回收，在第一个检修机器人出现故障时，同理，通过第二个检修机器人投放进管道，然后第二个检修机器人通过外端的对接工具，将第一个检修机器人进行抓取，然后人员在对第二个检修机器人回收时，第一个检修机器人附带在接触管13尾端抽出。
实施例2
请参阅图9和图10，本实施方式对于实施例1进一步说明，图示中的辅助回收件17包括与接触管13内侧滑动连接的单开门18，所述单开门18远离橡胶软管12一侧和接触管13外沿内侧均等角度固定有三个连接柱19，且另一侧安装有卡接件20，每两个同一平面的所述连接柱19外侧滑动套有L型板21，所述接触管13外端内侧固定有两个与单开门18外沿相吸附的磁性抵块22，且接触管13内侧开有两个限位槽23，所述限位槽23内均安装有限位件24；
其中，卡接件20包括固定在门板外沿25顶端的安装板29，所述安装板29内滑动插接有两个连接杆30，所述连接杆30顶部固定有卡接块31，且接触管13内侧开有与卡接块31相适配的卡槽32，所述连接杆30外侧套有与安装板29和卡接块31相抵的卡接弹簧33，其中卡接块31与卡槽32横截面形状为梯形，使得在受力时，能够卡接块31能够自动脱离。
本实施方案中，在投放机器人本体时，通过机器人本体挤压单开门18，使得卡接块31受力脱离卡槽32，不影响机器人的投放，同时在机器人回收时，通过机器人挤压单开门18至指定位置，此时通过卡接块31内的卡接弹簧33推动卡接块31与卡槽32相卡接，从而对单开门18进行限位，使得三个L型板21对机器人进行夹持，使得回收更加稳定。
实施例3
请参阅图4和图5，本实施方式对于其它实施例进一步说明，图示中的投放回收组件4包括投放管11，所述投放管11底端固定连通有橡胶软管12，且橡胶软管12底端固定有接触管13，所述密封套3内固定有与投放管11外侧相适配的的密封垫环14，且密封套3顶端螺纹套接有与投放管11外侧滑动连接的密封盖15，所述投放管11顶端内侧螺纹套接有调节帽16，所述接触管13两端内侧均开有倒角，且接触管13内安装有用于机器人回收的辅助回收件17，所述检修机器人本体5位于接触管13内。
其中，投放管11底端外侧开有收纳槽41，所述接触管13靠近投放管11一端固定有牵引绳42，所述牵引绳42一端位于收纳槽41内，且贯穿投放管11外侧伸入投放管11内侧，并滑动贯穿调节帽16。
本实施方案中，为了方便接触管13安放至燃气管道内，通过人员抽拉设计的牵引绳42，使得接触管13一端受力弯曲，从而使得接触管13得安放更加方便。
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 (9)

1.燃气管道自动检修机器人，其特征在于，包括：
与燃气管道相适配的鞍件(1)，所述鞍件(1)顶端安装有调节件(2)，且调节件(2)顶端安装有密封套(3)，所述调节件(2)包括安装在鞍件(1)开口处的调节壳(6)，所述调节壳(6)内开有用于密封调节的调节腔(7)，所述调节腔(7)内转动插接有调节丝杆(8)，且调节丝杆(8)外端固定有摇手(9)，所述调节丝杆(8)位于调节腔(7)外侧螺纹套接有与鞍件(1)开口相适配的密封板(10)，且密封板(10)与调节腔(7)内侧滑动连接；
投放回收组件(4)，用于机器人投入及回收的所述投放回收组件(4)安装于密封套(3)内，且投放回收组件(4)内安放有检修机器人本体(5)。
2.根据权利要求1所述的燃气管道自动检修机器人，其特征在于：所述投放回收组件(4)包括投放管(11)，所述投放管(11)底端固定连通有橡胶软管(12)，且橡胶软管(12)底端固定有接触管(13)，所述密封套(3)内固定有与投放管(11)外侧相适配的的密封垫环(14)，且密封套(3)顶端螺纹套接有与投放管(11)外侧滑动连接的密封盖(15)，所述投放管(11)顶端内侧螺纹套接有调节帽(16)，所述接触管(13)两端内侧均开有倒角，且接触管(13)内安装有用于机器人回收的辅助回收件(17)，所述检修机器人本体(5)位于接触管(13)内。
3.根据权利要求2所述的燃气管道自动检修机器人，其特征在于：所述辅助回收件(17)包括与接触管(13)内侧滑动连接的单开门(18)，所述单开门(18)远离橡胶软管(12)一侧和接触管(13)外沿内侧均等角度固定有三个连接柱(19)，且另一侧安装有卡接件(20)，每两个同一平面的所述连接柱(19)外侧滑动套有L型板(21)，所述接触管(13)外端内侧固定有两个与单开门(18)外沿相吸附的磁性抵块(22)，且接触管(13)内侧开有两个限位槽(23)，所述限位槽(23)内均安装有限位件(24)。
4.根据权利要求3所述的燃气管道自动检修机器人，其特征在于：所述单开门(18)包括金属铁制成的门板外沿(25)和单开板(26)，所述门板外沿(25)远离橡胶软管(12)一侧开有与单开板(26)相适配的抵槽(27)，且单开板(26)顶端通过转轴与抵槽(27)顶端转动连接，所述门板外沿(25)远离橡胶软管(12)一侧与连接柱(19)相固定，且另一侧与卡接件(20)相固定，所述门板外沿(25)外侧固定有两个与单开板(26)相抵的闭合件(28)。
5.根据权利要求4所述的燃气管道自动检修机器人，其特征在于：所述卡接件(20)包括固定在门板外沿(25)顶端的安装板(29)，所述安装板(29)内滑动插接有两个连接杆(30)，所述连接杆(30)顶部固定有卡接块(31)，且接触管(13)内侧开有与卡接块(31)相适配的卡槽(32)，所述连接杆(30)外侧套有与安装板(29)和卡接块(31)相抵的卡接弹簧(33)。
6.根据权利要求5所述的燃气管道自动检修机器人，其特征在于：所述限位件(24)包括固定在限位槽(23)内的限位杆(34)和与门板外沿(25)相固定的移动块(35)，所述移动块(35)滑动套接在限位杆(34)外侧，并与限位槽(23)滑动连接。
7.根据权利要求6所述的燃气管道自动检修机器人，其特征在于：所述闭合件(28)包括固定在门板外沿(25)上的安装块(36)，所述限位槽(23)上方开有与接触管(13)内壁相适的轨道槽(37)，所述安装块(36)内滑动插接有闭合杆(38)，且闭合杆(38)内端固定有与轨道槽(37)内侧壁相接触的连接座(39)，所述闭合杆(38)外侧套有与连接座(39)和安装块(36)相抵的闭合弹簧(40)。
8.根据权利要求2所述的燃气管道自动检修机器人，其特征在于：所述投放管(11)底端外侧开有收纳槽(41)，所述接触管(13)靠近投放管(11)一端固定有牵引绳(42)，所述牵引绳(42)一端位于收纳槽(41)内，且贯穿投放管(11)外侧伸入投放管(11)内侧，并滑动贯穿调节帽(16)。
9.燃气管道自动检修机器人的使用方法，其特征在于：燃气管道自动检修机器人的使用方法包括以下步骤；
S1.先将鞍件(1)安装至对应燃气管道，然后安装调节件(2)，人员先在调节件(2)上安装带压开孔机，对燃气管道进行打孔，然后再通过调节件(2)使燃气管道密封，再拆卸带压打孔机；
S2.安装密封套(3)，然后再将带有检修机器人本体(5)的投放回收组件(4)塞入密封套(3)内，此时通过人员对调节件(2)的操控打开，从而使得投放回收组件(4)伸入燃气管道内，再通过人员远程操控检修机器人本体(5)对燃气管道内壁进行检修；
S3.检修完毕后，再通过投放回收组件(4)将检修机器人本体(5)回收，并通过调节件(2)密封燃气管道，之后再拆卸密封套(3)及投放回收组件(4)。
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