CN117968615B - 一种地下管线检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种地下管线检测装置，属于地下管线检测技术领域，包括同轴设置在地下管线外侧的环形座体、在环形座体一侧端面安装的第一刮土组件、连接环形座体的轴向位移驱动装置，环形座体的内侧同轴开设有环形腔，环形腔内转动设置有转动环，沿着周向在转动环的内壁上均匀间隔设置有多根外管，外管沿着转动环的径向向内延伸，外管内沿外管的轴向滑动设置有内管，环形座体内同时形成有用于安装外管和内管的让位槽，内管和外管之间连接有弹性支撑装置以及位移传感器，内管的外端与地下管线的外表面接触，位移传感器用于检测地下管道外侧表面腐蚀后形成的凹坑深度。本发明检测装置可以自动地对地下管道的外管壁进行检测，检测更为全面。

Description

一种地下管线检测装置

技术领域

本发明属于地下管线检测技术领域，具体涉及一种地下管线检测装置。

背景技术

地下管线是城市基础设施的重要组成部分，其空间位置及属性信息是城市规划建设管理的重要基础信息。由于地下管线埋藏于地下，地下管线在使用一定时间后，地下管线容易遭受腐蚀。为了保证地下管线的正常使用，需要经常对地下管线的管壁进行腐蚀度的检测，从而判断该地下管线是否还可以继续使用，避免出现管线被腐蚀破裂从而导致不必要的损失。地下管线的外壁是与土壤接触的，由于受到土壤的阻隔作用，对于地下管线的外管壁的检测一直是本领域难以解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种地下管线检测装置，可以自动地对地下管道的外管壁进行检测，检测更为全面。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明公开的一种地下管线检测装置，包括同轴设置在地下管线外侧的环形座体、在环形座体一侧端面安装的第一刮土组件、连接所述环形座体的轴向位移驱动装置，所述轴向位移驱动装置带动环形座体沿着地下管线的轴向位移；所述环形座体的内侧面与地下管线的外侧表面滑动配合，所述环形座体的内侧同轴开设有环形腔，所述环形腔内转动设置有转动环，所述转动环连接至转动驱动装置；沿着周向在转动环的内壁上均匀间隔设置有多根外管，所述外管沿着转动环的径向向内延伸，所述外管内沿外管的轴向滑动设置有内管，所述环形座体内同时形成有用于安装外管和内管的让位槽，所述内管和外管之间连接有弹性支撑装置以及位移传感器，所述内管的外端与地下管线的外表面接触，所述位移传感器用于检测地下管道外侧表面腐蚀后形成的凹坑深度。

进一步，所述转动环的内侧形成有容气腔，所述转动环的一端转动密封配合有固定环，所述固定环的内侧形成有集气腔，所述集气腔的一端连接有进气管，所述集气腔的另一端与容气腔连通，所述内管与所述容气腔连通，所述内管的下端形成球头，所述球头上开设有若干喷气孔。

进一步，所述转动环的内侧固定有与所述容气腔连通的中心管，所述内管同时滑动密封设置在中心管的外侧，所述弹性支撑装置包括安装在所述中心管外侧的弹簧，所述弹簧的两端分别与外管和内管连接。

进一步，所述让位槽内同时安装有前挡环和后挡环，所述前挡环和后挡环同时与内管的内侧滑动密封配合。

进一步，所述转动驱动装置包括齿圈、第一齿轮和第一电机，所述齿圈固定在转动环的内侧，所述齿圈与第一齿轮啮合，所述第一齿轮连接至第一电机的输出端，所述第一电机固定安装在环形座体内。

进一步，所述轴向位移驱动装置包括齿条、第二齿轮和第二电机，所述地下管线的外侧沿轴向开设有条形槽，所述条形槽内安装有齿条，所述齿条与第二齿轮啮合，所述第二齿轮连接至第二电机的输出端，所述第二电机固定在环形座体上。

进一步，在环形座体的另一侧端面安装有第二刮土组件，所述第二刮土组件的结构与第一刮土组件的结构相同。

进一步，所述第一刮土组件包括同轴转动设置于地下管线外侧的外齿圈、固定连接在外齿圈一侧端面的滑动环、固定连接在外齿圈另一端端面的螺旋刮片，所述螺旋刮片的内侧面与地下管线的表面配合，所述滑动环与环形座体上开设的滑槽转动配合，所述外齿圈啮合至第三齿轮，所述第三齿轮连接至第三电机。

进一步，所述螺旋刮片的外端铰接至振动刀片，所述振动刀片沿着螺旋刮片的延伸方向延伸，所述振动刀片通过振动缸连接至外齿圈。

进一步，所述振动缸的外侧平行间隔设置有若干破刀片，所述破刀片与所述振动刀片平行。

本发明的有益效果在于：

本发明公开的一种地下管线检测装置，通过在地下管线外侧设置环形座体，环形座体内的内管可以沿着地下管线的周向滑动，当遇到被腐蚀的凹坑时，内管的外端陷入凹坑内，内管可以在弹性支撑装置的作用下抵开泥土后紧贴在凹坑的底部，由此内管和外管之间发生相对位移，位移传感器将信号传递给显示屏，可以对凹坑的腐蚀深度进行检测，在轴线位移驱动装置的带动下，可以自动地对地下管道的外管壁进行检测，检测更为全面。

本发明装置无需对地面进行大面积开挖或者回填，减少了检测成本，由于仅仅需要对地下管线周围的一圈泥土进行短时的松动处理，不会影响管线的预埋位置，更不会妨碍交通或者其他市政的施工操作，由此为操作人员带来极大的便利性。

本发明装置通过设置第一刮土组件，可以在环形座体的前端对地下管线的泥土进行松动并预刮除，更有利于环形座体的移动后再对管壁进行检测，减少环形座体移动时的阻尼。

本发明环形座体的内侧面与地下管线的外侧表面滑动配合，由此可以将用于检测的内管、外管以及位移传感器隐藏在环形座体的腔体内，减少上述装置对检测精度的影响，可以极大提高检测效率。

本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明检测装置的结构示意图一；

图2为本发明检测装置的结构示意图二；

图3为检测装置的纵向剖视图；

图4为环形座体的剖面图；

图5为图4在A处的放大图；

图6为图4在B处的放大图；

图7为图2在C处的放大图。

附图中标记如下：地下管线1、环形座体2、第一刮土组件3、轴向位移驱动装置4、环形腔5、转动环6、外管7、内管8、让位槽9、弹性支撑装置10、位移传感器11、容气腔12、固定环13、集气腔14、进气管15、球头16、喷气孔17、中心管18、前挡环19、后挡环20、齿圈21、第一齿轮22、第一电机23、齿条24、第二齿轮25、第二电机26、条型槽27、外齿圈28、滑动环29、螺旋刮片30、滑槽31、第三齿轮32、第三电机33、振动刀片34、振动缸35、破刀片36。

具体实施方式

如图1~7所示，本发明公开的一种地下管线检测装置，主要运用到通过沙土填埋的地下管线1中，检测装置包括同轴设置在地下管线1外侧的环形座体2、在环形座体2一侧端面安装的第一刮土组件3、连接环形座体2的轴向位移驱动装置4，环形座体2呈圆环形，环形座体2的内侧面与地下管线1的外侧表面滑动配合，轴向位移驱动装置4带动环形座体2沿着地下管线1朝向第一刮土组件3所在一侧位移，由此可以对整个轴线上的地下管线1进行腐蚀度的检测，通过设置第一刮土组件3，可以在环形座体2的前端对地下管线1的泥土进行松动并预刮除，更有利于环形座体2的移动后再对管壁进行检测。

其中，环形座体2的内侧同轴开设有环形腔5，环形腔5内转动设置有转动环6，环形腔5对转动环6起限制作用，转动环6的形状基本预环形腔5相对应，由此转动环6可以再环形腔5内绕环形座体2的轴线转动，转动环6连接至转动驱动装置，以提供转动的驱动力，可以对周向的各处位置进行检测。

具体的，用于检测凹坑深度的位移检测组件包括外管7和内管8，沿着周向在转动环6的内壁上均匀间隔设置有多根外管7，每一根外管7沿着转动环6的径向向内延伸，外管7内沿外管7的轴向滑动设置有内管8，内管8滑动设置在外管7朝向转动环6中心所在一端，环形座体2内同时形成有用于安装外管7和内管8的让位槽9，外管7和内管8在绕管线的轴线转动时，让位槽9可以起到限位的作用。

内管8和外管7之间连接有弹性支撑装置10以及位移传感器11，位移传感器11用于在内管8和外管7之间发生相对位移的位移量，弹性支撑装置10提供弹性的支撑力，该支撑力足够大以使得内管8的外端可以破开凹坑内的沙土后与凹坑的底部接触。内管8的外端与地下管线1的外表面接触，位移传感器11用于检测地下管道外侧表面腐蚀后形成的凹坑深度。在轴线位移驱动装置的带动下，可以自动地对地下管道的外管7壁进行检测，检测更为全面。

本实施例中，转动环6的内侧形成有容气腔12，转动环6的一端转动密封配合有固定环13，固定环13的内侧形成有集气腔14，集气腔14的一端连接有进气管15，集气腔14的另一端与容气腔12连通，内管8与容气腔12连通，内管8的下端形成球头16，球头16上开设有若干喷气孔17。进气管15通过气泵为集气腔14提供气体，固定环13与转动环6之间是转动密封配合的，因而可以为容气腔12提供高压气体，高压气体可以通过容气腔12进入到内管8中且从内管8的喷气孔17喷出，可以对凹坑内的泥土进行清除处理，进一步减少沙土对测量精度的影响。

本实施例中，转动环6的内侧固定有与容气腔12连通的中心管18，内管8同时滑动密封设置在中心管18的外侧，弹性支撑装置10包括安装在中心管18外侧的弹簧，弹簧的两端分别与外管7和内管8连接。通过设置中心管18可以用于对弹簧在伸缩时进行导向。同时中心管18也能对内管8的内侧进行支撑，防止内管8变形，同时也能让内管8的外壁与外管7紧密贴合，减少漏气的发生。

本实施例中，让位槽9内同时安装有前挡环19和后挡环20，前挡环19和后挡环20同时与内管8的内侧滑动密封配合，防止杂质带入到内管8与外管7之间的间隙当中。

本实施例中，转动驱动装置包括齿圈21、第一齿轮22和第一电机23，齿圈21固定在转动环6的内侧，齿圈21与第一齿轮22啮合，第一齿轮22连接至第一电机23的输出端，第一电机23固定安装在环形座体2内；轴向位移驱动装置4包括齿条24、第二齿轮25和第二电机26，地下管线1的外侧沿轴向开设有条形槽，条形槽内安装有齿条24，齿条24的齿顶基本与地下管线1的外表面齐平，齿条24与第二齿轮25啮合，第二齿轮25连接至第二电机26的输出端，第二电机26固定在环形座体2上。第二电机26可以在正传和反转，第二电机26启动后，通过齿条24的反推作用，能够让环形座体2沿着轴向位移。

本实施例中，在环形座体2的另一侧端面安装有第二刮土组件，第二刮土组件的结构与第一刮土组件3的结构相同。由此环形座体2可以前进或者后退，实现反复检测。

本实施例中，第一刮土组件3包括同轴转动设置于地下管线1外侧的外齿圈28、固定连接在外齿圈28一侧端面的滑动环29、固定连接在外齿圈28另一端端面的螺旋刮片30，螺旋刮片30的内侧面与地下管线1的表面配合，滑动环29与环形座体2上开设的滑槽31转动配合，外齿圈28啮合至第三齿轮32，第三齿轮32连接至第三电机33。通过设置可以旋转的螺旋刮片30，螺旋刮片30的内侧面与地下管线1的表面配合，可以对地下管线1外表面的泥土进行刮除，不仅可以松动环形座体2前侧的泥土，以方便环形座体2位移，还可以减少泥土的粘连对检测精度的影响。

本实施例中，螺旋刮片30的外端铰接至振动刀片34，振动刀片34沿着螺旋刮片30的延伸方向延伸，振动刀片34通过振动缸35连接至外齿圈28。通过驱动振动刀片34进行振动，可以方便螺旋刮片30的外端深入泥土中，减少粗石对螺旋刮片30的阻挡影响，可以让螺旋刮片30的旋转刮动更为容易。

本实施例中，振动缸35的外侧平行间隔设置有若干破刀片36，破刀片36与振动刀片34平行。破刀片36可以减少螺旋刮片30的刀片之间的泥土的完整性，从而减少振动缸35对泥土的阻挡影响，让装置的运行更为流畅。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (7)

1.一种地下管线检测装置，其特征在于：包括同轴设置在地下管线外侧的环形座体、在环形座体一侧端面安装的第一刮土组件、连接所述环形座体的轴向位移驱动装置，所述轴向位移驱动装置带动环形座体沿着地下管线的轴向位移；所述环形座体的内侧面与地下管线的外侧表面滑动配合，所述环形座体的内侧同轴开设有环形腔，所述环形腔内转动设置有转动环，所述转动环连接至转动驱动装置；沿着周向在转动环的内壁上均匀间隔设置有多根外管，所述外管沿着转动环的径向向内延伸，所述外管内沿外管的轴向滑动设置有内管，所述环形座体内同时形成有用于安装外管和内管的让位槽，所述内管和外管之间连接有弹性支撑装置以及位移传感器，所述内管的外端与地下管线的外表面接触，所述位移传感器用于检测地下管道外侧表面腐蚀后形成的凹坑深度，所述转动环的内侧形成有容气腔，所述转动环的一端转动密封配合有固定环，所述固定环的内侧形成有集气腔，所述集气腔的一端连接有进气管，所述集气腔的另一端与容气腔连通，所述内管与所述容气腔连通，所述内管的下端形成球头，所述球头上开设有若干喷气孔，所述转动环的内侧固定有与所述容气腔连通的中心管，所述内管同时滑动密封设置在中心管的外侧，所述弹性支撑装置包括安装在所述中心管外侧的弹簧，所述弹簧的两端分别与外管和内管连接，所述让位槽内同时安装有前挡环和后挡环，所述前挡环和后挡环同时与内管的内侧滑动密封配合。

2.根据权利要求1所述的一种地下管线检测装置，其特征在于：所述转动驱动装置包括齿圈、第一齿轮和第一电机，所述齿圈固定在转动环的内侧，所述齿圈与第一齿轮啮合，所述第一齿轮连接至第一电机的输出端，所述第一电机固定安装在环形座体内。

3.根据权利要求1所述的一种地下管线检测装置，其特征在于：所述轴向位移驱动装置包括齿条、第二齿轮和第二电机，所述地下管线的外侧沿轴向开设有条形槽，所述条形槽内安装有齿条，所述齿条与第二齿轮啮合，所述第二齿轮连接至第二电机的输出端，所述第二电机固定在环形座体上。

4.根据权利要求1所述的一种地下管线检测装置，其特征在于：在环形座体的另一侧端面安装有第二刮土组件，所述第二刮土组件的结构与第一刮土组件的结构相同。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种地下管线检测装置，其特征在于：所述第一刮土组件包括同轴转动设置于地下管线外侧的外齿圈、固定连接在外齿圈一侧端面的滑动环、固定连接在外齿圈另一端端面的螺旋刮片，所述螺旋刮片的内侧面与地下管线的表面配合，所述滑动环与环形座体上开设的滑槽转动配合，所述外齿圈啮合至第三齿轮，所述第三齿轮连接至第三电机。

6.根据权利要求5所述的一种地下管线检测装置，其特征在于：所述螺旋刮片的外端铰接至振动刀片，所述振动刀片沿着螺旋刮片的延伸方向延伸，所述振动刀片通过振动缸连接至外齿圈。

7.根据权利要求6所述的一种地下管线检测装置，其特征在于：所述振动缸的外侧平行间隔设置有若干破刀片，所述破刀片与所述振动刀片平行。