CN206066155U - 一种管内磨削切割装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管内磨削切割装置，包括视频检测机构、磨削切割机构、管内径向升降机构、管内轴向旋转机构和管内驱动机构，其中，磨削切割机构经管内径向升降机构设置在管内轴向旋转机构上；管内轴向旋转机构连接在管内驱动机构前端；视频检测机构固定设置在管内轴向旋转机构4上。该装置结构简单紧凑、可在管内进行视频检测、多角度、适用多种管径的管内磨削切割支管口处内衬管，解决T型管接头被内衬管堵住，使得支管无法正常工作的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及管内磨削切割装置，特别是涉及一种主要针对在使用翻转修复法修复后的管道支管口处内衬管的切割，能够在管内前进后退，可对管内进行视频检测，可适应多种管径，可多角度切割支管口处内衬管的管内磨削切割装置。
背景技术
翻转修复内衬法是当前国际上主流的非开挖修复方式，它的原理是将具有防渗透耐腐蚀保护膜的纤维增强复合软管作为载体，经浸渍环氧基聚合物及合成树脂后，在水压或气压的作用下，使复合软管从待修管线的一端翻衬进入已清洗后的待修管道中，直至另一端。
由于复合软管的柔韧性极强，因此，无论待修管道的形状如何，内衬管在压力作用下，都能与待修管线内壁紧密粘合，经固化后使待修管线形成整体性很强的复合管。
然而，由于我国城市燃气管网具有环境复杂、管内空间有限、管径尺寸变化大、多弯管和T型管接头等特点，当使用翻转修复内衬法修复完成后，这些T型管接头就会被内衬管堵住，使得支管无法正常工作。
而如何对多种管径的管内支管口处内衬管进行磨削切割处理是需要解决的问题。
实用新型内容
基于上述现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种管内磨削切割装置，能对管内视频检测、支管口处内衬管磨削切割，解决翻转修复内衬法后支管口被内衬管堵住的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种管内磨削切割装置，包括：包括：视频检测机构、磨削切割机构、管内径向升降机构、管内轴向旋转机构和管内驱动机构；其中，
所述磨削切割机构经所述管内径向升降机构设置在所述管内轴向旋转机构上；
所述管内轴向旋转机构连接在所述管内驱动机构前端；
所述视频检测机构固定设置在所述管内轴向旋转机构4上。
本实用新型的有益效果为：该装置通过设置视频检测机构、磨削切割机构、管内径向升降机构、管内轴向旋转机构和管内驱动机构，使得该装置可随着轮式管道机器人进入燃气管道中进行支管口处内衬管的切割磨削，配合视频视频检测机构，可在视频检测状态下操作，通过管内径向升降机构可使得该装置适应多种管径，通过管内轴向旋转机构使得该装置可以多角度切割处于不同位置的支管口处的内衬管。该装置结构简单紧凑、可在管内进行视频检测、多角度、适用多种管径的管内磨削切割支管口处内衬管，解决T型管接头被内衬管堵住，使得支管无法正常工作的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本实用新型实施例提供的的一种管内切割装置的立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的的管内视频检测机构的立体结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的的管内磨削切割机构的平面结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的的管内径向升降和管内轴向旋转机构的结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的的管内驱动机构的立体结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
下面结合具体实施例对本实用新型装置作进一步说明。
如图1所示，本实用新型实施例提供一种管内磨削切割装置，包括：视频检测机构1、磨削切割机构2、管内径向升降机构3、管内轴向旋转机构4和管内驱动机构5；磨削切割机构2经管内径向升降机构3设置在管内轴向旋转机构4上；管内轴向旋转机构4连接在管内驱动机构5前端；视频检测机构1固定设置在管内轴向旋转机构4上，整个装置呈适应管道内的长条形状。其中，磨削切割机构可进行内衬管的磨削切割，磨削切割机构2可在管内径向升降机构3带动下实现管内的径向移动，磨削切割机构2和管内升降机构3可在管内轴向旋转机构4的带动下实现管内轴向的旋转，视频检测机构1可在舵机14的驱动下进行多角度的旋转，视频检测机构1固定在管内轴向旋转机构4上，可对磨削情况进行实时监控。管内驱动机构5可在管内前进和后退。
如图2所示，视频检测机构1包括：CCD摄像机11、保护架12、舵机座13、舵机14和同步齿形带15，保护架12固定设置在管内轴向旋转机构4上；所诉舵机14通过舵机座13固定设置在保护架12上；CCD摄像机11活动设在保护架12上，通过同步齿形带15与舵机14的输出轴连接，能在舵机14驱动下在保护架12上进行多角度的旋转。
具体的：所诉舵机14固定在舵机座13上，舵机座13固定在保护架12上，CCD摄像机11通过同步齿形带15与舵机的输出轴相链接，具体是将舵机的输出轴与同步齿轮一固定连接，CCD摄像机11与同步齿轮二固定连接，且同步齿轮一与同步齿轮二通过同步齿形带进行传动；保护架12固定在管内轴向旋转机构4上。从而使得舵机可以驱动CCD摄像机11可在舵机14的驱动下进行多角度的旋转，这对于地面工作人员控制本管内磨削切割装置进行支管口处内衬管的切割是十分必要的，地面工作人员可通过CCD摄像机11，对金刚石树脂磨盘的工作状态进行实时的监控,可对支管口处内衬管的位置进行精确的定位，对于管内切割内衬管的成功精确程度起着至关重要的作用。
如图3所示，磨削切割机构2包括：第一伺服电机21、旋转壳22、平带23、大带轮24、转动轴25、深沟球轴承26、小带轮27，第一伺服电机21固定在旋转壳22上，第一伺服电机21的输出轴上设置大带轮24；转动轴25通过深沟球轴承26设在旋转壳22上，转动轴25的前端设置磨削切割装置28，转动轴25的后端设置小带轮27，小带轮27通过平带23与大带轮24连接，转动轴25能在第一伺服电机21驱动下带动磨削切割装置28旋转；磨削切割装置28可采用金刚石树脂磨盘。
具体的，第一伺服电机21固定在旋转壳22上，第一伺服电机21的输出轴与大带轮24用键相固定，大带轮24和小带轮27通过平带23进行传动，小带轮27通过键和螺母固定在转动轴25上，转动轴25固定在深沟球轴承26内圈上，深沟球轴承26外圈固定在旋转壳22上。第一伺服电机21通过平带23传动，达到使金刚石树脂磨盘旋转的目的。平带23采用安装时施加预紧力的方式来保证平带的张紧，这样可以使得磨削机构机构2紧凑，方便安装。整个磨削切割机构2结构紧凑，电机功率可实现对内衬管的磨削。磨削切割机构2采用防水设计，旋转壳22采用整体成型加工所有的连接之间采用硅胶密封条进行密封使得管道装置能够在充斥有液体的环境的管道内工作，而不会因浸水而使内部电路失效。
如图4所示，管内径向升降机构3包括：第一步进电机31、滑块32、导轨33、直齿轮34、齿条35，第一步进电机31与磨削切割机构2固定连接，滑块32与第一步进电机31固定连接，滑块32设置在导轨33中，第一步进电机31能在滑块32的作用下沿导轨移动；齿条35固定在管内轴向旋转机构4上；第一步进电机31的输出轴上设置直齿轮34，通过直齿轮34与齿条35相啮合。
具体的，步进电机固定在旋转壳22上，第一步进电机31输出轴与直齿轮34通过键相固定，滑块32通过螺钉与步进电机相固定，滑块32安置在导轨33中，齿条固定在旋转轴41上。管内径向升降机构3通过第一步进电机31驱动直齿轮34，利用直齿轮34齿条35的啮合和滑块32与导轨33的导向作用，使得第一步进电机31在管内径向进行移动，从而带动与步进电机相固定的旋转壳22运动，进而实现磨削切割机构2在管内的径向移动
如图4所示，管内轴向旋转机构包括：旋转轴41、直齿轮一42、第二步进电机43、直齿轮二44和电机座45，其中，电机座45固定设置在管内驱动机构5上；第二步进电机43设置在电机座45上，第二步进电机43的输出轴上设置直齿轮一42直齿轮二44设置在旋转轴41上；直齿轮一42与直齿轮二44相啮合，直齿轮一42能通过直齿轮一42驱动直齿轮二44带动旋转轴41转动；旋转轴41连接管内径向升降机构3。
具体的，第二步进电机43固定在电机座45上，电机座45固定在车体58上，直齿轮一42固定在第二步进电机43输出轴上，直齿轮一42与直齿轮二44相啮合，直齿轮二44固定在旋转轴41上。第二步进电机43通过驱动直齿轮一42，利用齿轮传动实现旋转轴41的转动，由于导轨33和齿条35都固定在旋转轴41上，旋转轴41的转动直接带动了管内径向升降机构3在管内轴向的旋转，进而间接带动了磨削切割机构2在管内轴向的旋转，管内轴向旋转机构4通过圆柱滚子轴承固定在车体58上，第二步进电机43安装在车体58内部使得整个机构紧凑，可适应很小的管径。
如图5所示，管内驱动机构5包括：第二伺服电机51、锥齿轮52、同步齿轮53、同步带54、车轮55、后车轮轴56、前车轮轴57和车体58，其中，第二伺服电机51通过机座固定设置在车体58上，第二伺服电机51的输出轴上设置锥齿轮52；同步齿轮53设置在后车轮轴56上，锥齿轮52与同步齿轮53相啮合；后车轮轴56与前车轮轴57之间通过同步带54连接；后车轮轴56与前车轮轴57的两端分别设置车轮55。
具体的，第二伺服电机51通过电机座固定在车体58上，第二伺服电机51的输出轴驱动锥齿轮52(包括主、从锥齿轮)，从锥齿轮固定在后车轮轴56上，同步齿轮53固定在后车轮轴55上，前车轮轴57和后车轮轴56通过同步带54进行传动。整个管内驱动机构5采用单个电机驱动，实现管内磨削切割装置在管内的前进和后退。
如图1所示上述装置的工作方式为：视频检测机构中，舵机通过同步齿型带、同步齿轮带动CCD摄像机进行一定角度的旋转；磨削切割机构中，步进电机通过带轮一旋转，进而通过平带传动带动带轮二旋转，通过驱动带轮二使磨削轴旋转，进而带动金刚石树脂磨盘进行旋转达到磨削的目的；管内径向升降机构中，升降电机通过驱动直齿轮转动，利用齿轮齿条的啮合，达到使得磨削机构在管内升降的目的；管内轴向旋转机构中，步进电机通过第一直齿轮驱动第二直齿轮转动，从而带动旋转轴转动，由于视频检测机构、管内磨削切割机构、管内径向升降机构都直接或间接与旋转轴相连，进而就带动整个装置的管内径向旋转。最终实现管内视频检测，管内多角度磨削切割内衬管，主动适应管径的变化。
以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种管内磨削切割装置，其特征在于，包括：视频检测机构(1)、磨削切割机构(2)、管内径向升降机构(3)、管内轴向旋转机构(4)和管内驱动机构(5)；其中，
所述磨削切割机构(2)经所述管内径向升降机构(3)设置在所述管内轴向旋转机构(4)上；
所述管内轴向旋转机构(4)连接在所述管内驱动机构(5)前端；
所述视频检测机构(1)固定设置在所述管内轴向旋转机构4上。
2.根据权利要求1所述的一种管内磨削切割装置，其特征在于，所述视频检测机构(1)包括：
CCD摄像机(11)、保护架(12)、舵机座(13)、舵机(14)和同步齿形带(15)；其中，
所述保护架(12)固定设置在所述管内轴向旋转机构4上；
所诉舵机(14)通过所述舵机座(13)设置在所述保护架(12)上；
所述CCD摄像机(11)活动设在所述保护架(12)上，通过所述同步齿形带(15)与所述舵机(14)的输出轴连接，能在所述舵机(14)驱动下在所述保护架(12)上进行多角度的旋转。
3.根据权利要求1或2所述的一种管内磨削切割装置，其特征在于，所述磨削切割机构(2)包括：第一伺服电机(21)、旋转壳(22)、平带(23)、大带轮(24)、转动轴(25)、深沟球轴承(26)、小带轮(27)和磨削切割装置(28)；其中，
所述第一伺服电机(21)固定在所述旋转壳(22)上，所述第一伺服电机(21)的输出轴上设置所述大带轮(24)；
所述转动轴(25)通过所述深沟球轴承(26)设在所述旋转壳(22)上，所述转动轴(25)的前端设置磨削切割装置(28)，所述转动轴(25)的后端设置小带轮(27)，所述小带轮(27)通过平带(23)与所述大带轮(24)连接，所述转动轴(25)能在所述第一伺服电机(21)驱动下带动所述磨削切割装置(28)旋转。
4.根据权利要求3所述的一种管内磨削切割装置，其特征在于，所述磨削切割装置(28)采用金刚石树脂磨盘。
5.根据权利要求1或2所述的一种管内磨削切割装置，其特征在于，所述管内径向升降机构(3)包括：第一步进电机(31)、滑块(32)、导轨(33)、直齿轮(34)和齿条(35)；其中，
所述第一步进电机(31)与所述磨削切割机构(2)固定连接，所述滑块(32)与所述步进电机(31)固定连接，所述滑块(32)设置在所述导轨(33)中，所述步进电机(31)能在所述滑块(32)的作用下沿所述导轨移动；
所述齿条(35)固定在所述管内轴向旋转机构(4)上；
所述第一步进电机(31)的输出轴上设置所述直齿轮(34)，通过所述直齿轮(34)与所述齿条(35)相啮合。
6.根据权利要求5所述的一种管内磨削切割装置，其特征在于，所述步进电机(31)与所述磨削切割机构(2)的旋转壳(22)固定连接；
所述齿条(35)固定在所述管内轴向旋转机构(4)的旋转轴(41)上。
7.根据权利要求1或2所述的一种管内磨削切割装置，其特征在于，所述管内轴向旋转机构(4)包括：旋转轴(41)、直齿轮一(42)、第二步进电机(43)、直齿轮二(44)和电机座(45)；其中，
所述电机座(45)固定设置在所述管内驱动机构(5)上；
所述第二步进电机(43)设置在所述电机座(45)上，所述步进电机(43)的输出轴上设置所述直齿轮一(42)
所述直齿轮二(44)设置在所述旋转轴(41)上；
所述直齿轮一(42)与所述直齿轮二(44)相啮合，所述直齿轮一(42)能通过所述直齿轮一(42)驱动所述直齿轮二(44)带动所述旋转轴(41)转动；
所述旋转轴(41)连接所述管内径向升降机构(3)。
8.根据权利要求1或2所述的一种管内磨削切割装置，其特征在于，所述管内驱动机构(5)包括：第二伺服电机(51)、锥齿轮(52)、同步齿轮(53)、同步带(54)、车轮(55)、后车轮轴(56)、前车轮轴(57)和车体(58)；其中，
所述第二伺服电机(51)通过机座固定设置在所述车体(58)上，所述第二伺服电机(51)的输出轴上设置所述锥齿轮(52)；
所述同步齿轮(53)设置在所述后车轮轴(56)上，所述锥齿轮(52)与所述同步齿轮(53)相啮合；
所述后车轮轴(56)与所述前车轮轴(57)之间通过所述同步带(54)连接；
所述后车轮轴(56)与所述前车轮轴(57)的两端分别设置所述车轮(55)。
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| CN106078442A (zh) * | 2016-08-09 | 2016-11-09 | 北京石油化工学院 | 一种管内磨削切割装置 |
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