CN115199861A - 一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置 - Google Patents

一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,包括行走组件、液压升降组件、离心旋喷组件、高清摄像组件和控制器;所述行走组件由履带式爬行底座和行走驱动单元组成,其中履带式爬行底座包括车架,履带,驱动轮和轮轴;所述驱动轮设置在履带内,对称的设置在车架左右两侧,通过轮轴和车架连为一体。本发明装置能在复杂条件下自主平稳行进,适用于不同内径的管道修复工程,且能结合管道病害实际情况,在地面通过实时调节行进速度确保修复内衬层的完整均匀。

Description

一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置
技术领域
本发明涉及管道非开挖修复技术领域,具体涉及一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置。
背景技术
城市地下排水管道是城市建设中重要的基础设施之一,承担着雨污水收集,输送及排放等重任。随着我国城镇化建设进程的不断加块,城市地下排水管道的建设规模与日俱增,但由于年久失修,开裂,渗漏,腐蚀等病害日益加剧,由此导致的地面塌陷,城市内涝,城市水环境污染等问题屡见不鲜,严重威胁着人民群众的生命财产安全。城市地下排水管道的安全防护是实现城市建设高质量发展中至关重要的一环。
管道非开挖修复技术具有施工成本低,施工周期短,安全性好,对周围环境扰动小等优点,在城市地下管网修复加固领域得到广泛应用。原位喷涂修复技术是一种典型的管道非开挖修复技术,其利用旋转喷涂工艺将水泥砂浆或环氧树脂等材料,在既有管道内壁上构筑新的内衬层,达到增强补漏的目的。
目前用于实施管道离心喷涂修复工艺的装置的底座存在的问题主要有:(1)借助卷扬机的拖拽作用在管道内部行进,行进速度不可调;(2)当管道内部平整度较差时,会卡住喷涂修复装置;(3)装置对不同内径管道的适用性较差;(4)没有实现施工过程的可视化。
上述问题易导致喷涂修复装置发生倾覆导致修复失败,无法结合病害实际情况实时调整装置的工作情况。因此,亟需研发一种能用于复杂工作环境且适用于不同内径的管道的喷涂修复装置,并且具有可视化功能。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明提供了一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,克服了现有喷涂修复技术设备在施工过程中存在的不足,能在管道内部平稳行进,速度可控,对不同内径的管道的适用性较强,且具有可视化功能,解决了上述背景技术中提到的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,所述装置包括行走组件、液压升降组件、离心旋喷组件、高清摄像组件和控制器;所述行走组件由履带式爬行底座和行走驱动单元组成,其中履带式爬行底座包括车架,履带,驱动轮和轮轴;所述驱动轮设置在履带内,对称的设置在车架左右两侧,通过轮轴和车架连为一体。
优选的,所述的轮轴中间位置处带有齿轮装置;所述车架为中空结构,上部有搭载平台,内部设置有具有无级变速功能的行走驱动单元;所述行走驱动单元具有无级变速功能,通过齿轮和车架形成一个整体。
优选的,所述的液压升降组件由底座,液压支架,液压驱动单元和工作台组成,固定在行走组件的搭载平台上;在所述工作台上固定设置有圆环形卡箍。
优选的,所述液压支架等间隔的设置在底座上且连线与管道中轴线保持水平。
优选的,所述的离心旋喷组件由输料管和旋喷器组成,输料管为中空圆形杆件,外径和设置在液压升降组件工作台上的圆环形卡箍的内径一致,在输料管的进料口端设置有支架。
优选的,所述输料管用于输送喷涂材料,右侧为进料口,左侧为出料口,所述出料口与旋喷器相连,喷涂材料从进料口进入,经输料管到出料口并进入旋喷器,旋喷器通过控制器以不同转速高速旋转,使材料在离心力作用下喷出,实现管道内壁修复工作增加了内衬层厚度的可控性。
优选的,所述的高清摄像组件由高亮LED灯和高清摄像头组成,高亮LED灯沿高清摄像头周边布置并集成为一体;所述高清摄像组件通过支架设置在离心旋喷组件的输料管上。
优选的,所述行走驱动单元,液压驱动单元,旋喷器,LED灯,摄像头均与控制器电性连接。
优选的,所述的履带式爬行底座确保装置在管道内部即使有凹凸不平或有少量存水的条件下也能平稳运行;所述液压驱动单元可实现离心旋喷组件的位置连续可调,确保修复不同内径的管道时旋喷器处于管道中轴线上;所述高清摄像组件可确保作业时对待修复管道内部的病害情况进行实时检测,进而结合病害实际情况在地面通过调节履带式爬行底座的行进速度确保修复内衬层的完整均匀。
本发明的有益效果是:
1)本发明采用了履带式爬行底座确保装置,使得本发明在管道内部即使有凹凸不平或有少量存水的条件下也能平稳运行;本发明采用的液压驱动单元可实现离心旋喷组件的位置高低连续可调,不受管径大小限制,确保修复不同内径的管道时旋喷器处于管道中轴线上;
2)本发明采用的行走驱动单元和旋喷器与控制器电性连接,可通过调节履带式爬行底座的行进速度与旋喷器转速控制喷涂修复内衬层的厚度确保内称层的完整均匀;
3)本发明采用摄像组件可确保作业时对待修复管道内部的病害情况进行实时检测,进而结合病害实际情况设计喷涂内衬层的厚度并且摄像头用于全程监控喷涂过程,LED灯进行照明,使得检测画面更加清晰,便于在地上的工作人员实时监测,提高喷涂效果和工作效率。
附图说明
图1为本发明装置的结构示意图;
图2为本发明装置的前端示意图;
图中,1-车架;2-履带,3-驱动轮,4-轮抽,5-搭载平台,6-行走驱动单元,7-底座,8-液压支架,9-液压驱动单元,10-工作台,11-圆环卡箍,12-输料管,13-旋喷器,14-支架,15-LED灯,16-摄像头,17-齿轮。
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
一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,包括:行走组件,液压升降组件,离心旋喷组件,高清摄像组件,控制器。
行走组件包括履带式无极变速爬行底座、固定在所述爬行底座上的搭载平台5以及设置在所述爬行底座内部的行走驱动单元6;所述液压升降组件设置在所述搭载平台5上,包括承载液压系统的底座7、固定在所述底座上的三组液压支架8和液压驱动单元9以及固定在所述液压支架上的工作台10,所述工作台上固定安设圆环形卡箍11;所述离心旋喷组件包括固定在所述圆环形卡箍内的输料管12以及设置在所述输料管最前端的旋喷器13:所述的高清摄像组件包括设置在所述输料管进料口端上部的支架14、安设在所述支架上的摄像头16以及固定在所述摄像头周围的LED灯15。
进一步的,所述履带式无极变速爬行底座包括中空结构的车架1、履带2、对称布设在所述车架左右两侧履带内部的驱动轮3以及轮轴4。
进一步的,所述驱动轮3通过所述轮轴4和车架1连为一体,所述轮轴中间位置处带有齿轮装置。
进一步的,所述行走驱动单元6具有无级变速功能,通过齿轮17和车架1形成一个整体。
进一步的,所述输料管12为中空圆形杆件,外径和安设在液压升降组件工作台上的圆环卡箍11的内径一致。
进一步的,所述LED灯15设置于所述摄像头16周围0°、90°、180°、270°四个位置,灯光方向与所述旋喷器13方向一致。
进一步的,所述行走驱动单元,液压驱动单元,旋喷器,LED灯,摄像头和所述控制器电性连接,由所述控制器控制装置的具体运行参数。
本发明的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其可在驱动装置的作用下在管道内进行全自动喷涂作业,平稳高效适用于各种直径的管道,且便于地上工作人员实时监测管内喷涂情况,从而提高喷涂质量和工作效率。
实施例2
一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其结构如图1和图2所示,包括:行走组件,液压升降组件,离心旋喷组件,高清摄像组件,控制器。
行走组件包括履带式无极变速爬行底座、固定在所述爬行底座上的搭载平台5以及设置在所述爬行底座内部的行走驱动单元6;具体地,所述履带式无极变速爬行底座包括中空结构的车架1、履带2、对称布设在所述车架左右两侧履带内部的驱动轮3以及轮轴4;所述驱动轮3通过所述贯整个穿车身的轮轴4和车架1连为一体;所述轮轴中间位置处带有齿轮装置;所述行走驱动单元6具有无级变速功能,通过齿轮17固定在上下两根轮轴4之间和车架1形成一个整体。
液压升降组件包括承载液压系统的底座7、固定在所述底座上的三组液压支架8和液压驱动单元9以及固定在所述液压支架上的工作台10;具体地,所述三组液压支架8等间隔的设置在底座7上且连线与管道中轴线保持水平;所述工作台10上,等间距固定2组圆环形卡箍11。
进一步的,所述离心旋喷组件包括固定在所述圆环形卡箍11内的输料管12以及设置在所述输料管最前端的旋喷器13;具体地,所述输料管为中空圆形杆件,外径和安设在液压升降组件工作台上的圆环形卡箍的内径一致,通过锁紧圆环形卡箍11将其固定在工作台10上。
进一步的,所述高清摄像组件包括设置在所述输料管12进料口端上部的支架14、安设在所述支架上的摄像头16以及固定在所述摄像头周围的LED灯;具体地,所述LED灯15设置于所述摄像头周围0°、90°、180°、270°四个位置,灯光方向与所述旋喷器方向一致与管道中轴线平行。
进一步的,行走驱动单元6,液压驱动单元9,旋喷器13,LED灯15,摄像头16和所述控制器电性连接,由所述控制器控制装置的具体运行参数。
输料管12用于输送喷涂材料,其为中空圆形杆件,右侧为进料口,左侧为出料口,所述出料口与旋喷器13相连,喷涂材料从进料口进入,经输料管到出料口并进入旋喷器,旋喷器通过控制器以不同转速高速旋转,使材料在离心力作用下喷出,实现管道内壁修复工作增加了内衬层厚度的可控性。
本发明的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,装置设备主体采用履带式无极变速爬行底座,通过控制器控制行走驱动单元6以改变装置整体行进速度,以进行喷涂作业。装置设备主体上还设置了高清摄像组件,且通过高亮LED灯15,得到实时高清画面,有助于工作人员全方位监测管内喷涂情况。
液压升降组件可以实现输料管12和旋喷器13垂直方向的自由移动,在不同管径的管道内时刻保持处于管道中轴线上,并且在行走组件的驱动下,通过控制器控制行走驱动单元6实现行进速度的改变,即时可控,且在高清摄像组件的作用下,可以精确判断管道破坏情况,高效设计内衬厚度,精准定位修复位置,实时观察修复效果,提高修复效果和工作效率。
本发明的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,包括位于所述液压升降组件和行走组件,所述液压升降组件中的液压支架可以通过液压驱动单元,调节旋喷器的高低,使其始终保持在管道的中轴线上,不受管径大小限制;所述行走组件采用履带式设计,增加了装置行进过程中的平稳性,能够应对管道内部凹凸不平等状况,且在行走驱动单元的作用下随时前进和后退,根据管道内部损坏情况设计喷涂厚度,并通过改变行走组件的行进速度得到所需的内衬厚度;所述旋喷器设置多个喷料口,且可通过控制器改变其转速,从而得到更为均匀的喷涂内衬层。
同时,上述自适应地下管道内壁喷涂修复装置的顶端安设了高清广角摄像装置并配备高亮LED灯,用于全方位监测喷涂过程,得到更为清晰的实时画面,喷涂作业可以在摄像头的全程指导下全自动进行,更节约人力物力,提高喷涂效果和工作效率。
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 (9)

1.一种履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于,所述装置包括行走组件、液压升降组件、离心旋喷组件、高清摄像组件和控制器;所述行走组件由履带式爬行底座和行走驱动单元(6)组成,其中履带式爬行底座包括车架(1),履带(2),驱动轮(3)和轮轴(4);所述驱动轮(3)设置在履带(2)内,对称的设置在车架(1)左右两侧,通过轮轴(4)和车架(1)连为一体。
2.根据权利要求1所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述的轮轴(4)中间位置处带有齿轮装置;所述车架(1)为中空结构,上部有搭载平台(5),内部设置有具有无级变速功能的行走驱动单元(6);所述行走驱动单元(6)具有无级变速功能,通过齿轮(17)和车架(1)形成一个整体。
3.根据权利要求1所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述的液压升降组件由底座(7),液压支架(8),液压驱动单元(9)和工作台(10)组成,固定在行走组件的搭载平台(5)上;在所述工作台(10)上固定设置有圆环形卡箍(11)。
4.根据权利要求3所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述液压支架(8)等间隔的设置在底座(7)上且连线与管道中轴线保持水平。
5.根据权利要求1所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述的离心旋喷组件由输料管(12)和旋喷器(13)组成,输料管(12)为中空圆形杆件,外径和设置在液压升降组件工作台上的圆环形卡箍(11)的内径一致,在输料管的进料口端设置有支架(14)。
6.根据权利要求5所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述输料管(12)用于输送喷涂材料,右侧为进料口,左侧为出料口,所述出料口与旋喷器(13)相连,喷涂材料从进料口进入,经输料管(12)到出料口并进入旋喷器(13),旋喷器(13)通过控制器以不同转速高速旋转,使材料在离心力作用下喷出,实现管道内壁修复工作增加了内衬层厚度的可控性。
7.根据权利要求1所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述的高清摄像组件由高亮LED灯(15)和高清摄像头(16)组成,高亮LED灯(15)沿高清摄像头(16)周边布置并集成为一体;所述高清摄像组件通过支架(14)设置在离心旋喷组件的输料管(12)上。
8.根据权利要求1所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述行走驱动单元(6),液压驱动单元(9),旋喷器(13),LED灯(15),摄像头(16)均与控制器电性连接。
9.根据权利要求1所述的履带式自适应管道内壁喷涂修复装置,其特征在于:所述的履带式爬行底座确保装置在管道内部即使有凹凸不平或有少量存水的条件下也能平稳运行;所述液压驱动单元可实现离心旋喷组件的位置连续可调,确保修复不同内径的管道时旋喷器处于管道中轴线上;所述高清摄像组件可确保作业时对待修复管道内部的病害情况进行实时检测,进而结合病害实际情况在地面通过调节履带式爬行底座的行进速度确保修复内衬层的完整均匀。
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