CN113685657A - 一种管道检测机器人 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种管道检测机器人，包括行走机构、封堵引流机构以及维修机构，行走机构包括位于中部的行走支架以及周向设置于行走支架周侧端且抵紧于管道内壁滚动的行走轮，封堵引流机构包括偏心设置于行走支架一端的支撑架，支撑架在靠近行走支架的一端以及远离行走支架的一端均设置有封堵膜片以及周向设置于封堵膜片外周侧端的密封气囊圈，支撑架中部开设有贯通于两封堵膜片外侧的引流通道，维修机构包括转动设置于支撑架一侧的维修支架、转动设置于维修支架侧端的打磨辊以及设置于维修支架侧端且位于打磨辊一侧的热熔粘片。本申请具有维修时时管道可正常使用。维修过程方便等特点。
Description
技术领域
本申请涉及管道检测设备技术领域，尤其是涉及一种管道检测机器人。
背景技术
目前，地下管道是敷设在地下用于输送液体、气体或松散固体的管道。中国古代早已采用陶土烧制的地下排水管道。明朝建都北京，大量采用砖和条石砌筑地下排水管道。现代的地下管道种类繁多，有圆形、椭圆形、半椭圆形、多圆心形、卵形、矩形、马蹄形等各种断面形式，采用钢、铸铁、混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土、砖、石、石棉水泥、陶土、塑料、玻璃钢等材料建造。对圆形的地下管道检测时需要机器进到管道内进行检测，而现有的机器人无法通过弯形管道进行检测，所以设计一种可对弯形的地下管道进行检测机器人尤为重要。
现有专利公告号：CN112610803A公开了一种地下管道检测机器人，包括移动承载腔构件、连接铰接装置、伸缩承载腿装置、移动滚轮构件、检测承载板装置、管道检测装置、调整动力装置、打磨动力构件和伸缩打磨装置，连接铰接装置的两端分别与两个移动承载腔构件固定连接，两个移动承载腔构件上均固定连接有多个伸缩承载腿装置，多个伸缩承载腿装置的外端均固定连接有移动滚轮构件，移动承载腔构件上固定连接有检测承载板装置，检测承载板装置上铰接连接有管道检测装置，检测承载板装置上固定连接有调整动力装置，调整动力装置与管道检测装置传动连接，移动承载腔构件上固定连接有打磨动力构件。
上述中的相关技术方案存在以下缺陷：当通过管道检测机器人检测之后，通常需要对管道内壁中出现问题的地方进行维修，此时需要将管道内流通的水进行截停甚至排干才能进行操作，从而导致部分管道无法使用，从而影响正常的生活和工作。
发明内容
为了使得维修时时管道可正常使用，本申请提供一种管道检测机器人。
本申请的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种管道检测机器人，包括行走机构、封堵引流机构以及维修机构，所述行走机构包括位于中部的行走支架以及周向设置于所述行走支架周侧端且抵紧于管道内壁滚动的行走轮，所述封堵引流机构包括偏心设置于所述行走支架一端的支撑架，所述支撑架在靠近所述行走支架的一端以及远离所述行走支架的一端均设置有封堵膜片以及周向设置于所述封堵膜片外周侧端的密封气囊圈，所述支撑架中部开设有贯通于两所述封堵膜片外侧的引流通道，所述维修机构包括转动设置于所述支撑架一侧的维修支架、转动设置于所述维修支架侧端的打磨辊以及设置于所述维修支架侧端且位于所述打磨辊一侧的热熔粘片。
通过采用上述技术方案，当使用该管道检测机器人时，将管道检测机器人直接置于管道内，此时通过行走机构的行走轮抵接在管道内壁滚动，从而带动整个检测机器人在管道内行走，当行走的过程中检测到管道内壁出现裂缝时，远离行走支架一端的封堵膜片外侧的密封气囊圈充气膨胀并抵接在管道内壁，此时管道内的水流将会从支撑架中部的引流通道穿过，随后靠近行走支架一侧的封堵膜片上的密封气囊圈充气膨胀，使得两封堵膜片之间形成不存有水流的腔室，通过打磨辊将管道内裂缝的位置进行打磨后将热熔粘片粘接在裂缝处，从而完成管道维修，该方案中在管道维修的过程中不需要将管道水流进行断停，在保证正常供水的情况下便可进行维修，更加方便。
优选的，所述行走机构还包括设置于所述行走支架远离所述支撑架一端的定位组件，所述定位组件包括多组转动设置于所述行走支架侧端且抵紧于管道内壁的定位支腿。
通过采用上述技术方案，当管道检测机器人在管道内进行维修时，管道内的大水流将会被沿着引流通道被限制成小水流，此时水流的流速增加，而水流冲击在封堵膜片以及密封气囊圈的力将会变大，为防止在维修过程中管道检测机器人被水流冲动移位，该方案中通过设置定位组件，使得定位支腿支撑于管道内壁，从而提供移动的支撑力，使得管道检测机器人可以更加牢固的定位在管道破损的位置，从而使得管道维修更加方便，更加安全。
优选的，所述引流通道的轴线穿过相邻所述行走轮以及相邻所述定位支腿之间。
通过采用上述技术方案，将引流通道设置在行走轮和定位支腿之间，当高速的水流从引流通道内穿出时，水流不会直接喷射在行走轮和定位支腿上，从而使得水流不会施加压力至行走轮和定位支腿，从而使得管道检测机器人在管道内更加稳定，从而管道检测机器人在维修时不会出现晃动等现象，从而保证维修效果。
优选的，所述支撑架的两端各设置有支撑于两所述封堵膜片相互靠近一端的支撑网架，靠近所述行走机构一侧的所述支撑网架上设置有水泵，所述水泵的抽水端设置有位于所述支撑架下侧的抽水管，所述水泵的出水端设置有位于所述行走支架下侧的出水管。
通过采用上述技术方案，当两端的封堵膜片相继通过密封气囊圈封闭后，封堵膜片上将会承受较大的水压，该方案中通过设置支撑网架对封堵膜片进行支撑，从而保证安全和稳定性，同时在两封堵膜片之间的空腔内可能存在还未排出的水，这些水可能会影响维修机构的正常维修，该方案中通过设置水泵将空腔内的水流抽出，从而使得维修组件在修复管道时更加方便。
优选的，所述维修支架侧端设置有打磨气缸，所述打磨气缸的活塞杆呈竖直向下状且固定有打磨电机，所述打磨辊同轴水平固定于所述打磨电机的输出轴，所述维修支架侧端在所述打磨气缸的一侧设置有热熔气缸，所述热熔气缸的活塞杆上固定有热熔架，所述热熔架上转动设置有安置板，所述热熔粘片固定于所述安置板的一端，所述热熔架在靠近所述安置板的一端设置有加热板。
通过采用上述技术方案，当进行维修时，打磨气缸带动打磨电机向管道内壁靠近，直至打磨辊抵接在管道内壁，此时启动打磨电机，打磨电机带动打磨辊转动，从而对管道内壁进行打磨，当打磨结束后，转动维修支架，使得热熔架转动至破损位置，此时安置板转动至热熔粘片靠近加热板，通过加热板对热熔粘片进行加热，再转动安置板至热熔粘片朝向管道内壁，此时通过热熔气缸带动热熔架向管道内壁移动，从而将热熔粘片贴合粘接在刚刚打磨好的位置，从而完成修复，该方案使得管道的维修更加方便。
优选的，所述维修支架侧端在所述打磨气缸和所述热熔气缸之间设置有清理气缸，所述清理气缸的活塞杆上设置有清理刮板，所述清理刮板靠近管道内壁的一侧端设置为圆弧状。
通过采用上述技术方案，当管道经过长时间的使用后，管道内壁可能会存在一些藻类在杂质，但通过打磨辊进行打磨管道内壁时，藻类可能会持续附着在管道内壁，造成后续粘接热熔粘片时不牢固，该方案中在维修支架侧端设置清理气缸，通过清理气缸带动清理刮板移动，从而将管道内壁的杂质刮掉，进而提高后续粘接修复的牢固程度。
优选的，所述维修支架侧端设置有一排吹风出口。
通过采用上述技术方案，当通过打磨辊打磨管道内壁时，管道内壁将会残留非常多的碎屑，这些碎屑将会对后续粘接热熔粘片产生影响，该方案中在维修支架侧端设置一排吹风出口，当打磨结束后，通过吹风出口对打磨过的位置进行吹风，从而将碎屑吹散，此时再进行粘接热熔粘片时将会更加牢固，提升维修效果。
优选的，所述支撑架在所述引流通道远离所述行走支架的一端设置由引流扩口，远离所述行走支架一端的所述封堵膜片上开设有多条引流槽，所述引流槽周向排布于所述引流扩口周侧。
通过采用上述技术方案，当水流由原本的正常流道突然改变成引流通道后，瞬间的水压过大，可能会造成封堵膜片损坏，该方案中在引流通道的进口处设置引流扩口，使得水流可沿着引流扩口流入引流通道内，从而减小瞬间的水压，同时通过设置引流槽进一步减小瞬间水压，从而延长封堵膜片的使用寿命。
优选的，所述引流槽呈弧形且弧形方向相同。
通过采用上述技术方案，将引流槽设置成弧形，使得引流槽的弧形朝向一个方向，此时水流沿着引流槽流至引流扩口处时可直接形成旋流，进而加快水流的流速，减小水压，保证封堵膜片可正常使用。
优选的，所述支撑架周侧端设置有抵接于两所述密封气囊圈相互靠近一端的支撑圈，所述支撑圈靠近所述密封气囊圈的一端设置有形变斜面。
通过采用上述技术方案，当水压作用于密封气囊圈上时，密封气囊圈将会向支撑圈一侧产生移动趋势，此时密封气囊圈抵接着形变斜面产生形变，使得密封气囊圈的外周侧将会更加抵紧管道内壁，从而提高密封性，保证了维修过程的安全性。
综上所述，本申请的有益技术效果为：
1.将管道检测机器人直接置于管道内，此时通过行走机构的行走轮抵接在管道内壁滚动，从而带动整个检测机器人在管道内行走，当行走的过程中检测到管道内壁出现裂缝时，远离行走支架一端的封堵膜片外侧的密封气囊圈充气膨胀并抵接在管道内壁，此时管道内的水流将会从支撑架中部的引流通道穿过，随后靠近行走支架一侧的封堵膜片上的密封气囊圈充气膨胀，使得两封堵膜片之间形成不存有水流的腔室，通过打磨辊将管道内裂缝的位置进行打磨后将热熔粘片粘接在裂缝处，从而完成管道维修，使得在管道维修的过程中不需要将管道水流进行断停，在保证正常供水的情况下便可进行维修，更加方便；
2.打磨气缸带动打磨电机向管道内壁靠近，直至打磨辊抵接在管道内壁，此时启动打磨电机，打磨电机带动打磨辊转动，从而对管道内壁进行打磨，当打磨结束后，转动维修支架，使得热熔架转动至破损位置，此时安置板转动至热熔粘片靠近加热板，通过加热板对热熔粘片进行加热，再转动安置板至热熔粘片朝向管道内壁，此时通过热熔气缸带动热熔架向管道内壁移动，从而将热熔粘片贴合粘接在刚刚打磨好的位置，从而完成修复，该方案使得管道的维修更加方便；
3.将引流槽设置成弧形，使得引流槽的弧形朝向一个方向，此时水流沿着引流槽流至引流扩口处时可直接形成旋流，进而加快水流的流速，减小水压，保证封堵膜片可正常使用，延长封堵膜片的使用寿命。
附图说明
图1为管道检测机器人的结构示意图；
图2为封堵引流机构的结构示意图；
图3为维修机构的结构示意图；
图4为维修机构另一视角的结构示意图。
图中：1、行走机构；2、封堵引流机构；3、维修机构；4、行走支架；5、行走支腿；6、行走轮；7、定位组件；8、定位气缸；9、定位支腿；10、支撑架；11、封堵膜片；12、密封气囊圈；13、支撑网架；14、支撑圈；15、形变斜面；16、引流通道；17、引流扩口；18、引流槽；19、水泵；20、维修支架；21、清理气缸；22、清理刮板；23、打磨气缸；24、打磨电机；25、打磨辊；26、气管；27、吹风出口；28、热熔气缸；29、热熔架；30、安置板；31、热熔粘片；32、加热板。
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。
参见图1，一种管道检测机器人，包括行走机构1、封堵引流机构2以及维修机构3。
行走机构1包括中部的的行走支架4、周向一体设置于所述行走支架4周侧端的行走支腿5以及通过轴承转动连接在行走支腿5远离行走支架4一端的行走轮6，行走轮6抵接于管道内壁进行滚动，从而带动行走支架4在管道内移动。
行走机构1还包括位于一端的定位组件7，定位组件7包括通过转轴转动连接于行走支架4周侧端的多个定位气缸8以及通过转轴转动连接于行走支架4周侧端的定位支腿9，定位气缸8的活塞杆通过转轴转动连接于定位支腿9的侧端，从而通过定位气缸8推动定位支腿9转动至抵接于管道内壁。
参见图1和图2，封堵引流机构2包括焊接于行走支架4远离定位组件7一端的支撑架10、位于支撑架10两端的封堵膜片11以及一体设置于封堵膜片11外周侧端的密封气囊圈12，支撑架10的轴线平行于行走支架4的轴线且位于行走支架4的一侧，使得行走支架4和支撑架10形呈偏心状态，支撑架10的两端焊接有支撑网架13，两片封堵膜片11分别绑扎在两支撑网架13相互远离的一端，支撑架10在的周侧端在两支撑网架13的内侧焊接有支撑圈14，支撑圈14同轴于行走支架4，支撑圈14抵接在两密封气囊圈12相互靠近的一侧端，支撑圈14靠近密封气囊圈12的一端设置成形变斜面15，使得支撑圈14靠近管道内壁的一端呈倾斜状，使得支撑圈14由靠近密封气囊圈12的一端至另一端与管道内壁的间隙逐渐减小，当密封气囊圈12充气后可直接抵接在形变斜面15上，当密封气囊圈12充气后配合封堵膜片11可直接将管道封堵，此时密封气囊圈12承受压力抵接在形变斜面15上产生形变，从而可更加紧密的抵接在管道内壁上进行密封。
支撑架10的中部开设有贯通于两密封膜片相互远离一侧的引流通道16，引流通道16的轴线穿过相邻的行走支腿5推挤定位支腿9之间，使得被封堵的管道内的水可从引流通道16内流过。
支撑架10在远离行走支架4的一端设置有连通于引流通道16的引流扩口17，远离行走支架4一侧的封堵膜片11上周向排布开设有引流槽18，引流槽18连通于引流扩口17，引流槽18呈弧形且朝向相同，使得水流冲击至封堵膜片11上时，可在引流槽18的引流下在引流扩口17处形成旋涡状的水流并急速穿过引流通道16。
参见图1，靠近行走支架4一侧的支撑网架13上通过螺栓固定有水泵19，水泵19的抽水端插入抽水管，抽水管直接穿入两封堵膜片11之间的空腔内，水泵19的出水端通过螺栓固定有出水管，出水管远离水泵19的一端位于行走支架4的下侧，使得水泵19可将两片封堵膜片11之间空腔内的水抽出。
参见图3和图4，维修机构3包括通过转轴转动连接在支撑架10一侧的维修支架20，维修支架20平行于支撑架10，维修支架20的侧端通过螺栓固定有一个气缸，该气缸的活塞杆呈垂直于维修支架20，该气缸的活塞杆上通过螺栓固定有一个清理气缸21，清理气缸21的活塞杆平行于维修支架20，清理气缸21的活塞杆上通过螺栓固定有一块清理刮板22，清理刮板22靠近管道内壁的一侧端呈圆弧状并抵接管道内壁，使得清理气缸21带动清理刮板22移动并对管道内壁的杂质进行清理。
维修支架20的侧端在清理气缸21的一侧通过螺栓固定有打磨气缸23，打磨气缸23的活塞杆垂直于维修支架20，打磨气缸23的会活塞杆上通过螺栓固定有打磨电机24，打磨电机24的输出轴平行于维修支架20，打磨电机24的输出轴上同轴焊接有一根打磨辊25，打磨气缸23带动打磨电机24向管道内壁一侧移动，使得打磨辊25抵接着管道内壁转动，从而将管道内壁出现裂缝的地方进行打磨。
维修支架20侧端通过螺栓固定有一根气管26，气管26远离维修支架20的一侧端通过螺栓固定有一排吹风出口27，吹风出口27可对管道内壁打磨处碎屑的位置进行吹风，使得碎屑飞出刚刚打磨的位置。
维修支架20侧端通过螺栓固定有热熔气缸28，热熔气缸28的活塞杆垂直于维修支架20并通过螺栓固定有热熔架29，热熔架29远离热熔气缸28的一端通过转轴转动连接有一块安置板30，安置板30和热熔架29之间形成加热间隙，安置板30的一端粘接有热熔粘片31，热熔架29在靠近安置板30的一端通过螺栓固定有一块加热板32，通过加热板32对热熔粘片31进行加热，加热至表面呈熔融状态后转动安置板30，使得安置板30朝向管道内壁，再通过热熔气缸28将热熔粘片31抵接在刚刚打磨的位置，从而粘接裂缝。
本实施例的实施原理为：
当使用该管道检测机器人时，将管道检测机器人直接置于管道内，此时通过行走机构1的行走轮6抵接在管道内壁滚动，从而带动整个检测机器人在管道内行走，当行走的过程中检测到管道内壁出现裂缝时，定位支腿9转动而出并抵接在管道内壁，远离行走支架4一端的封堵膜片11外侧的密封气囊圈12充气膨胀并抵接在管道内壁，密封气囊圈12在强大的水压下产生形变并抵接在支撑圈14的形变斜面15上，从而加强密封，此时水流沿着引流槽18流至引流扩口17处时可直接形成旋流，进而加快水流的流速并从支撑架10中部的引流通道16穿过，随后靠近行走支架4一侧的封堵膜片11上的密封气囊圈12充气膨胀，使得两片封堵膜片11之间形成空腔，通过水泵19将空腔内多余的水抽出，此时进行维修，清理气缸21带动清理刮板22移动，从而将管道内壁的杂质刮掉，打磨气缸23带动打磨电机24向管道内壁靠近，直至打磨辊25抵接在管道内壁，此时启动打磨电机24，打磨电机24带动打磨辊25转动，从而对管道内壁进行打磨，当打磨结束后，转动维修支架20，使得一排吹风出口27对准打磨过的位置进行吹风，从而将碎屑吹离，在转动维修支架20，使得热熔架29转动至破损位置，此时安置板30转动至热熔粘片31靠近加热板32，通过加热板32对热熔粘片31进行加热，再转动安置板30至热熔粘片31朝向管道内壁，此时通过热熔气缸28带动热熔架29向管道内壁移动，从而将热熔粘片31贴合粘接在刚刚打磨好的位置，从而完成修复。
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 (10)
1.一种管道检测机器人，其特征在于：包括行走机构(1)、封堵引流机构(2)以及维修机构(3)，所述行走机构(1)包括位于中部的行走支架(4)以及周向设置于所述行走支架(4)周侧端且抵紧于管道内壁滚动的行走轮(6)，所述封堵引流机构(2)包括偏心设置于所述行走支架(4)一端的支撑架(10)，所述支撑架(10)在靠近所述行走支架(4)的一端以及远离所述行走支架(4)的一端均设置有封堵膜片(11)以及周向设置于所述封堵膜片(11)外周侧端的密封气囊圈(12)，所述支撑架(10)中部开设有贯通于两所述封堵膜片(11)外侧的引流通道(16)，所述维修机构(3)包括转动设置于所述支撑架(10)一侧的维修支架(20)、转动设置于所述维修支架(20)侧端的打磨辊(25)以及设置于所述维修支架(20)侧端且位于所述打磨辊(25)一侧的热熔粘片(31)。
2.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于：所述行走机构(1)还包括设置于所述行走支架(4)远离所述支撑架(10)一端的定位组件(7)，所述定位组件(7)包括多组转动设置于所述行走支架(4)侧端且抵紧于管道内壁的定位支腿(9)。
3.根据权利要求2所述的管道检测机器人，其特征在于：所述引流通道(16)的轴线穿过相邻所述行走轮(6)以及相邻所述定位支腿(9)之间。
4.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于：所述支撑架(10)的两端各设置有支撑于两所述封堵膜片(11)相互靠近一端的支撑网架(13)，靠近所述行走机构(1)一侧的所述支撑网架(13)上设置有水泵(19)，所述水泵(19)的抽水端设置有位于所述支撑架(10)下侧的抽水管，所述水泵(19)的出水端设置有位于所述行走支架(4)下侧的出水管。
5.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于：所述维修支架(20)侧端设置有打磨气缸(23)，所述打磨气缸(23)的活塞杆呈竖直向下状且固定有打磨电机(24)，所述打磨辊(25)同轴水平固定于所述打磨电机(24)的输出轴，所述维修支架(20)侧端在所述打磨气缸(23)的一侧设置有热熔气缸(28)，所述热熔气缸(28)的活塞杆上固定有热熔架(29)，所述热熔架(29)上转动设置有安置板(30)，所述热熔粘片(31)固定于所述安置板(30)的一端，所述热熔架(29)在靠近所述安置板(30)的一端设置有加热板(32)。
6.根据权利要求5所述的管道检测机器人，其特征在于：所述维修支架(20)侧端在所述打磨气缸(23)和所述热熔气缸(28)之间设置有清理气缸(21)，所述清理气缸(21)的活塞杆上设置有清理刮板(22)，所述清理刮板(22)靠近管道内壁的一侧端设置为圆弧状。
7.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于：所述维修支架(20)侧端设置有一排吹风出口(27)。
8.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于：所述支撑架(10)在所述引流通道(16)远离所述行走支架(4)的一端设置由引流扩口(17)，远离所述行走支架(4)一端的所述封堵膜片(11)上开设有多条引流槽(18)，所述引流槽(18)周向排布于所述引流扩口(17)周侧。
9.根据权利要求8所述的管道检测机器人，其特征在于：所述引流槽(18)呈弧形且弧形方向相同。
10.根据权利要求1所述的管道检测机器人，其特征在于：所述支撑架(10)周侧端设置有抵接于两所述密封气囊圈(12)相互靠近一端的支撑圈(14)，所述支撑圈(14)靠近所述密封气囊圈(12)的一端设置有形变斜面(15)。
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