WO2019041559A1 - 一种管道内局部钻孔装置 - Google Patents

Abstract

一种管道内局部钻孔装置，包括传动软轴（100）、支架（200）、驱动装置（300）、钻孔装置（500）和连接装置（600），支架（200）为圆形，支架（200）与传动软轴（100）第一端同轴连接，支架（200）的外周间隔设置有若干与管道内壁接触的滚轮；驱动装置（300）与传动软轴（100）第二端连接，驱动装置（300）通过传动软轴将扭力传递至支架，以驱动支架沿管道的长度方向运动；钻孔装置（500）和连接装置（600），位于支架（200）远离驱动装置的一侧，钻孔装置（500）通过连接装置（600）与支架（200）连接。该装置可以将钻孔装置输送至预定位置，对管道的内表面进行局部处理，而不需要对管道进行拆除或者切割处理。

Description

一种管道内局部钻孔装置 技术领域

本发明涉及管路系统作业技术领域，具体涉及一种管道内局部钻孔装置。

背景技术

船舶、工业等管路系统种类繁多，有各种大小通径，管路弯弯曲曲，材质各有不同。在管路制作、安装时需要对管道内的某些位置进行钻孔处理。一些管道的长度较大，弯管数量多，在管道内钻孔极为不便。首先需要检查管道的内表面，以确定钻孔位置，如果使用内窥镜，由于没有辅助内窥镜移动的行走装置，只能采用塑料管等推杆向前推动内窥镜移动，但无法经过较多数量的弯管位置，对于弯管位置只能拆下管段进行处理；确定钻孔位置后，对于弯管位置或者管道较长时，如果采用拆管方法，对于采用可拆卸连接的管道如法兰等连接的管道可以直接拆下，但如果是对焊或套管烧焊连接的管路则需切割下来处理，特别是周围有其他物件阻挡时，还要移除周围物件，需要花费较大的人力、物力，以及耗费较长的工作时间。在管道外钻孔时需要对管道外表面的孔进行焊接封堵，影响该管道的强度和美观。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管道内局部钻孔装置，可将钻孔装置输送至管道内的预定位置并对管道内进行局部钻孔处理。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种管道内局部钻孔装置，包括：

传动软轴，所述传动软轴具有相对的第一端和第二端；

支架，所述支架为圆形，所述支架与所述第一端同轴连接，所述支架的外周间隔设置有若干与管道的内壁接触的滚轮；

驱动装置，所述驱动装置与所述第二端连接，所述驱动装置可通过所述传动软轴将扭力传递至所述支架，以驱动所述支架沿所述管道的长度方向运动；

钻孔装置和连接装置，位于所述支架远离所述驱动装置的一侧，所述钻孔装置通过所述连接装置与所述支架连接。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述支架包括间隔设置的第一支架和第二支架，所述第一支架包括第一中心轴和设置在所述第一中心轴外周的第一支架本体，所述第一支架本体可绕所述第一中心轴的轴线转动，所述第二支架包括第二中心轴和设置在所述第二中心轴外周的第二支架本体，所述第二支架本体可绕所述第二中心轴的轴线转动；

所述钻孔装置包括转动轴、设置在所述转动轴一端的钻头、设置在所述转动轴另一端的摩擦球以及位于所述钻头与所述摩擦球之间且套设在所述转动轴外部的轴套，所述钻头可与管道内壁选择性抵接；

所述连接装置包括中心轴组件和设置在所述中心轴组件外周的连接本体，所述中心轴组件的一端与所述第一中心轴连接，另一端设置有与所述摩擦球抵接的摩擦盘，所述摩擦盘可带动所述转动轴及所述摩擦球转动，所述连接本体通过弹性组件与所述转动轴的轴套连接，以使所述摩擦球始终与所述摩擦盘抵接；

所述传动软轴包括间隔设置的第一传动软轴和第二传动软轴，所述第一中心轴的一端通过所述第一传动软轴与所述第二中心轴连接，另一端与所述中心轴组件连接，所述第二中心轴远离所述第一中心轴的一端通过所述第二传动软 轴与所述驱动装置连接。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述第一中心轴的外周通过第一齿轮组与所述第一支架本体连接，所述第二中心轴的外周通过第二齿轮组与所述第二支架本体连接，所述第一齿轮组的齿轮的数量为奇数，所述第二齿轮组的齿轮的数量为偶数。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述连接本体包括设置在所述中心轴组件外周的第三齿轮组，所述中心轴组件包括第三中心轴，沿所述第三中心轴的径向，所述第三齿轮组依次包括第三中心齿轮、第四中间齿轮以及第三齿轮壳体，所述第三中心齿轮固定安装在所述第三中心轴的外周并通过所述第四中间齿轮与所述第三齿轮壳体啮合，所述第三齿轮壳体的内周具有与所述第四中间齿轮相啮合的齿轮；

所述第三中心轴外套设有衬套，所述衬套具有内径与所述第三中心轴的外径相匹配的第一衬套和用于安装所述第四中间齿轮的第二衬套，所述第二衬套与所述第三中心轴之间具有所述第三中心齿轮的安装空间，所述第三齿轮壳体沿其轴向的两端分别设置有盖板，所述盖板的内径与所述第一衬套的外径相匹配，邻近所述钻孔装置的所述盖板通过所述弹性组件与所述转动轴的轴套连接。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述弹性组件包括铰接轴、第一铰接部、第二铰接部和弹簧，所述第一铰接部的一端与所述盖板连接，另一端通过所述铰接轴与所述第二铰接部的一端铰接，所述第二铰接部远离所述铰接轴的一端与所述转动轴的轴套连接；所述弹簧的一端与所述盖板邻近其内周的位置连接，另一端与所述第二铰接部连接，所述弹簧始终具有拉动所述第二铰接部绕所述铰接轴的轴线朝向靠近所述摩擦盘的一侧的转动趋势。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述第一中间齿轮通过所述第 一中心轴的轴套固定，沿所述第一中心轴的轴向且朝向靠近所述钻孔装置的方向，所述第一中心轴的轴套与所述第一中心轴之间顺序设置有第一让位区、第二让位区和第三让位区；

所述第二中间齿轮和所述第三中间齿轮通过所述第二中心轴的轴套固定，沿所述第二中心轴的轴向且朝向靠近所述钻孔装置的方向，所述第二中心轴的轴套与所述第二中心轴之间顺序设置有第四让位区、第五让位区和第六让位区；

所述第四中间齿轮通过所述第三中心轴的衬套固定，沿所述第三中心轴的轴向且朝向靠近所述钻孔装置的方向，所述第三中心轴与所述第二衬套之间顺序设置有第七让位区、第八让位区和第九让位区；

所述驱动装置包括控制部，沿朝向所述钻孔装置的方向，所述控制部依次具有第一位置、第二位置和第三位置；

当所述控制部位于所述第一位置时，所述第一中心齿轮位于所述第一让位区，所述第二中心齿轮位于所述第四让位区，所述第三中心齿轮位于所述第七让位区，以使所述第一中心齿轮与所述第一中间齿轮啮合、所述第二中心齿轮与所述第二中间齿轮啮合，以及所述第三中心齿轮与所述第四中间齿轮分离；

当所述控制部位于所述第二位置时，所述第一中心齿轮位于所述第二让位区，所述第二中心齿轮位于所述第五让位区，所述第三中心齿轮位于所述第八让位区，以使所述第一中心齿轮与所述第一中间齿轮分离，所述第二中心齿轮与所述第二中间齿轮分离，以及所述第三中心齿轮与所述第四中间齿轮啮合；

当所述控制部位于所述第三位置时，所述第一中心齿轮位于所述第三让位区，所述第二中心齿轮位于所述第六让位区，所述第三中心齿轮位于所述第九让位区，以使所述第一中心齿轮与所述第一中间齿轮分离、所述第二中心齿轮与所述第二中间齿轮分离，以及所述第三中心齿轮与所述第四中间齿轮分离。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述中心轴组件还包括第一卡轴以及设置于所述第三中心轴内的第二卡轴，所述第三中心轴远离所述第二卡轴的一端与所述第一中心轴连接，所述第一卡轴一端插入至所述第一衬套内与所述第二卡轴选择性连接，另一端延伸至所述衬套的外部与所述摩擦盘连接，所述第一卡轴可沿其轴向相对于所述第一衬套移动；

当所述控制部位于所述第一位置时，所述第一卡轴与所述第二卡轴分离，所述钻头与管道内壁分离；

当所述控制部位于所述第二位置时，所述第一卡轴与所述第二卡轴分离，所述钻头与管道内壁分离；

当所述控制部位于所述第三位置时，所述第一卡轴与所述第二卡轴卡接，所述钻头与管道内壁抵接。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述转动轴的轴套上还设置有摄像装置。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述驱动装置还包括电动机和与所述电动机的输出轴连接的空心轴，所述空心轴与所述第二传动软轴连接，所述空心轴外设置有空心轴套，所述空心轴套上沿所述空心轴的长度方向开设有拨孔，所述控制部的一端选择性插入至所述拨孔内与所述空心轴连接，以推动所述空心轴沿其长度方向移动。

作为管道内局部钻孔装置的一种优选方案，所述空心轴通过卡轴与所述第二传动软轴连接，所述卡轴上固定有拨块，所述控制部的一端设置有与所述拨块卡接配合的卡槽。

本发明的有益效果：本发明中，支架通过传动软轴与驱动装置连接，驱动装置可驱动传动软轴转动，并将传动软轴的扭力传递至支架，从而使支架带动 钻孔装置在管道内沿管道的长度方向运动，以实现将钻孔装置输送至预定位置，通过钻孔装置对管道的内表面进行局部钻孔处理。本发明中的管道内局部钻孔装置运用于管道内局部钻孔处理，不需要对管道进行拆除或者切割处理，可以节省大量的人力、物力及时间。

附图说明

图1为本发明实施例的管道内局部钻孔装置的剖视示意图。

图2为图1中A-A向剖视图。

图3为图1中B-B向剖视图。

图4为图1中I部分的放大图。

图5为图1中II部分的放大图。

图6为图1中III部分的放大图。

图7为本发明实施例的钻孔装置和连接装置连接时的使用状态图。

图8为本发明实施例的钻孔装置和连接装置连接时的非使用状态图。

图9为本发明实施例的管道内部钻孔装置的结构示意图。

图中：

1、管道；

100、传动软轴；110、第一传动软轴；120、第二传动软轴；

200、支架；210、第一支架；211、第一中心轴；212、第一支架本体；213、第一中心齿轮；214、第一中间齿轮；215、第一齿轮壳体；216、第一滚轮；220、第二支架；221、第二中心轴；222、第二支架本体；223、第二中心齿轮；224、第二中间齿轮；225、第三中间齿轮；226、第二齿轮壳体；227、第二滚轮；

300、驱动装置；310、控制部；320、电动机；330、空心轴；331、长孔； 340、空心轴套；341、拨孔；350、卡轴；351、凸键；352、拨块；360、第一齿轮；370、第二齿轮；

500、钻孔装置；510、转动轴；520、钻头；530、摩擦球；540、摄像装置；

600、连接装置；610、摩擦盘；620、第三中心轴；630、第三中心齿轮；640、第四中间齿轮；650、第三齿轮壳体；660、衬套；661、第一衬套；662、第二衬套；670、盖板；680、第一卡轴；690、第二卡轴；

710、铰接轴；720、第一铰接部；730、第二铰接部；740、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第九”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”、“第九”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普 通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之“上”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之“下”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至9所示，本实施例提供的管道内局部钻孔装置包括：传动软轴100，传动软轴100具有相对的第一端和第二端；支架200，支架200为圆形，支架200与第一端同轴连接，支架200的外周间隔设置有若干与管道1的内壁接触的滚轮；驱动装置300，驱动装置300与第二端连接，驱动装置300可通过传动软轴100将扭力传递至支架200，以驱动支架200沿管道1的长度方向运动；钻孔装置500和连接装置600，钻孔装置500位于支架200远离驱动装置300的一侧，钻孔装置500通过连接装置600与支架200连接。本实施例中，支架200的外周设置有与管道1的内壁滚动接触的滚轮，支架200通过传动软轴100与驱动装置300连接，驱动装置300可驱动传动软轴100转动，并将传动软轴100的扭力传递至支架200，从而使支架200带动钻孔装置500在管道1内沿管道1的长度方向运动，以实现将钻孔装置500输送至预定位置，通过钻孔装置500对管道1的内表面进行局部钻孔处理。本实施例中，支架200在管道1内的运动不受管道1形状的影响。本发明中的管道内局部钻孔装置运用于管道1内局部钻孔处理，不需要对管道1进行拆除或者切割处理，可以节省大量的人力、物力及时间。

支架200可以为柔性可变形的结构，这样使得支架200在管道1内移动时， 如果管道1出现弯曲、内径变小时，支架200也能顺畅地在管道1内移动。

优选的，支架200包括间隔设置的第一支架210和第二支架220，第一支架210包括第一中心轴211和设置在第一中心轴211外周的第一支架本体212，第一支架本体212可绕第一中心轴211的轴线转动，第二支架220包括第二中心轴221和设置在第二中心轴221外周的第二支架本体222，第二支架本体222可绕第二中心轴221的轴线转动；钻孔装置500包括转动轴510、设置在转动轴510一端的钻头520、设置在转动轴510另一端的摩擦球530以及位于钻头520与摩擦球530之间且套设在转动轴510外部的轴套，钻头520可与管道1内壁选择性抵接；连接装置600包括中心轴组件和设置在中心轴组件外周的连接本体，中心轴组件的一端与第一中心轴211连接，另一端设置有与摩擦球530抵接的摩擦盘610，摩擦盘610可带动摩擦球530及转动轴510转动，连接本体通过弹性组件与转动轴510的轴套连接，以使摩擦球530始终与摩擦盘610抵接；传动软轴100包括间隔设置的第一传动软轴110和第二传动软轴120，第一中心轴211的一端通过第一传动软轴110与第二中心轴221连接，另一端与中心轴组件连接，第二中心轴221远离第一中心轴211的一端通过第二传动软轴120与驱动装置300连接。通过设置两个支架，可以增加整个装置的动力。本实施例中，支架200不限于设置两个，其数量可以根据管道1的尺寸进行设计。由于两个支架之间通过第一传动软轴110连接，第二支架220通过第二传动软轴120与驱动装置300连接，驱动装置300可通过第二传动软轴120将动力(扭力)传递至第二支架220，第二支架220再通过第一传动软轴110将动力传递至第一支架210，第一支架210再通过中心轴组件传递至钻孔装置500，两个支架同时前进或者后退，以实现将钻孔装置500输送至预定位置。其中，摩擦盘610远离支架200的一侧面与摩擦球530抵接，当中心轴组件带动摩擦盘610转动时， 摩擦盘610与摩擦球530之间的摩擦力可带动摩擦球530转动，从而带动转动轴510转动，转动轴510再带动钻头520转动，钻头520可对管道1内壁进行局部处理。本实施例中，钻头520还可以替换为打磨头，可以对管道1内壁进行局部打磨处理。

本实施例中，第一传动软轴110和第二传动软轴120均包括柔性传动轴本体和设置在柔性传动轴本体外周的柔性保护套。

本实施例中，第一中心轴211、第二中心轴221、第一传动软轴110及第二传动软轴120均具有相对的第一端和第二端，其中，第一端靠近驱动装置300，第二端远离驱动装置300，第一端设置有凹型连接副，第二端设置有一个凸型连接副，第一中心轴211和第二中心轴221均为中空结构，凹型连接副和凸型连接副均安装在第一中心轴211和第二中心轴221内部，并通过卡环固定。第一中心轴211与第一传动软轴110之间、第一传动软轴110与第二中心轴221之间以及第二中心轴221与第二传动软轴120之间分别通过凹型连接副与凸型连接副的配合进行连接。

作为本发明一种优选的实施方案，第一支架本体212和第二支架本体222的转动方向相反，例如，第一传动软轴110带动第一支架本体212沿逆时针方向转动时，第一支架210反作用于第一传动软轴110，即第一支架210对第一传动软轴110具有反作用力，在只有一个第一支架210的情况下，若该反作用力大于第一传动软轴110的扭力，则该第一支架210会转不动，而第二支架本体222沿顺时针方向转动，第二支架220对第一传动软轴110的反作用力可抵消第一支架本体212对第一传动软轴110的反作用力，从而使第一支架本体212顺利转动。

其中，第一中心轴211的外周通过第一齿轮组与第一支架本体212连接， 第二中心轴221的外周通过第二齿轮组与第二支架本体222连接，第一齿轮组的齿轮的数量为奇数，第二齿轮组的齿轮的数量为偶数，以保证第一支架本体212和第二支架本体222的转动方向相反。

优选地，沿第一中心轴211的径向，第一齿轮组依次包括第一中心齿轮213、第一中间齿轮214以及第一齿轮壳体215，第一中心齿轮213固定安装在第一中心轴211的外周并与第一中间齿轮214啮合，第一齿轮壳体215的内周具有与第一中间齿轮214相啮合的内齿，第一支架本体212设置在第一齿轮壳体215的外周；其中，第一中心轴211的轴套上设置有第一齿轮安装孔，第一中间齿轮214安装于该第一齿轮安装孔中，第一齿轮壳体215通过两个轴承安装于第一中心轴211的轴套的外部，并分别通过盖板固定。沿第二中心轴221的径向，第二齿轮组依次包括第二中心齿轮223、第二中间齿轮224、第三中间齿轮225以及第二齿轮壳体226，第二中心齿轮223固定安装在第二中心轴221的外周并通过第二中间齿轮224与第三中间齿轮225啮合，第二齿轮壳体226的内周具有与第三中间齿轮225相啮合的齿轮，第二支架本体222设置在第二齿轮壳体226的外周。其中，第二中心轴221的轴套上开设有第二齿轮安装孔，第二中间齿轮224和第三中间齿轮225安装于该第二齿轮安装孔中，第二齿轮壳体226通过两个轴承安装于第二中心轴221的轴套的外部，并分别通过盖板固定。

连接本体包括设置在中心轴组件外周的第三齿轮组，中心轴组件包括第三中心轴620，沿第三中心轴620的径向，第三齿轮组依次包括第三中心齿轮630、第四中间齿轮640以及第三齿轮壳体650，第三中心齿轮630固定安装在第三中心轴620的外周并通过第四中间齿轮640与第三齿轮壳体650啮合，第三齿轮壳体650的内周具有与第四中间齿轮640相啮合的齿轮；第三中心轴620外套设有衬套660，衬套660具有内径与第三中心轴620的外径相匹配的第一衬套 661和用于安装第四中间齿轮640的第二衬套662，第二衬套662与第三中心轴620之间具有第三中心齿轮630的安装空间，第三齿轮壳体650沿其轴向的两端分别设置有盖板670，盖板670的内径与第一衬套661的外径相匹配，邻近钻孔装置500的盖板670通过弹性组件与转动轴510的轴套连接。本实施例中，第二衬套662位于两个第一衬套661之间，且分别与两个第一衬套661连接，第三齿轮壳体650与第一衬套661之间设有轴承，以使第三齿轮壳体650在第四中间齿轮640的作用下可顺利绕第一衬套661转动，以带动钻孔装置500转动。

本实施例中，第一支架本体212包括若干倾斜环设在第一齿轮壳体215外周的第一支架板，若干第一支架板的倾斜方向相同，且其远离第一齿轮壳体215的一端设置有第一滚轮216，第一支架板的倾斜方向与第一支架210的转动方向相反；第二支架本体222包括若干倾斜环设在第二齿轮壳体226外周的第二支架板，若干第二支架板的倾斜方向相同，且其远离第二齿轮壳体226的一端设置有第二滚轮227，第二支架板的倾斜方向与第二支架220的转动方向相反；第一支架板和第二支架板均为柔性板。第一支架板和第二支架板的倾斜方向均与其转动方向相反，且第一支架板和第二支架板均为柔性板，转动过程中可以适应不同的管径，在管径相对小于支架200的直径的情况下，第一支架板和第二支架板在管壁可以产生压力形变，以与管径相匹配，从而使其在管道1内的移动更为顺畅。

第一滚轮216和第二滚轮227可分别与第一支架本体212和第二支架本体222可拆卸连接，这样在使用时可以更换不同的滚轮，以实现不同的操作。例如，更换外周带有毛刷的滚轮，可以实现清扫管子内壁的操作，更换带有磨砂层的滚轮，可以对管子内壁进行打磨、除锈。

弹性组件包括铰接轴710、第一铰接部720、第二铰接部730和弹簧740， 第一铰接部720的一端与盖板670连接，另一端通过铰接轴710与第二铰接部730的一端铰接，第二铰接部730远离铰接轴710的一端与转动轴510的轴套连接；弹簧740的一端与盖板670邻近其内周的位置连接，另一端与第二铰接部730连接，弹簧740始终具有拉动第二铰接部730绕铰接轴710的轴线朝向靠近摩擦盘610的一侧的转动趋势。

作为本发明进一步优选的实施方式，第一滚轮216与管道1的内壁滚动接触，且第一滚轮216的轴线朝向远离驱动装置300的一侧倾斜设置；第二滚轮227与管道1的内壁滚动接触，且第二滚轮227的轴线朝向靠近驱动装置300的一侧倾斜设置，两个滚轮的倾斜设计可以分别增加相应的支架本体的移动动力。

其中，第一中间齿轮214通过第一中心轴211的轴套固定，沿第一中心轴211的轴向且朝向靠近钻孔装置500的方向，第一中心轴211的轴套与第一中心轴211之间顺序设置有第一让位区、第二让位区和第三让位区；第二中间齿轮224和第三中间齿轮225通过第二中心轴221的轴套固定，沿第二中心轴221的轴向且朝向靠近钻孔装置500的方向，第二中心轴221的轴套与第二中心轴221之间顺序设置有第四让位区、第五让位区和第六让位区；第四中间齿轮640通过第三中心轴620的衬套660固定，沿第三中心轴620的轴向且朝向靠近钻孔装置500的方向，第三中心轴620与第二衬套662之间顺序设置有第七让位区、第八让位区和第九让位区；驱动装置300包括控制部310，沿朝向钻孔装置500的方向，控制部310依次具有第一位置、第二位置和第三位置，当控制部310位于第一位置时，第一中心齿轮213位于第一让位区，第二中心齿轮223位于第四让位区，第三中心齿轮630位于第七让位区，以使第一中心齿轮213与第一中间齿轮214啮合、第二中心齿轮223与第二中间齿轮224啮合，以及第三中心齿轮630与第四中间齿轮640分离，此时，支架200带动钻孔装置500沿 管道1的长度方向移动，将钻孔装置500输送至预定位置；当控制部310位于第二位置时，第一中心齿轮213位于第二让位区，第二中心齿轮223位于第五让位区，第三中心齿轮630位于第八让位区，以使第一中心齿轮213与第一中间齿轮214分离、第二中心齿轮223与第二中间齿轮224分离，以及第三中心齿轮630与第四中间齿轮640啮合，此时，支架200停止移动，钻孔装置500绕中心轴组件转动。当控制部310位于第三位置时，第一中心齿轮213位于第三让位区，第二中心齿轮223位于第六让位区，第三中心齿轮630位于第九让位区，以使第一中心齿轮213与第一中间齿轮214分离、第二中心齿轮223与第二中间齿轮224分离，以及第三中心齿轮630与第四中间齿轮640分离，此时，钻头520与管道1的内壁抵接，中心轴组件通过摩擦盘610及摩擦球530带动钻头520转动，实现对管道1内的局部处理。

优选地，摩擦盘610靠近摩擦球540的一侧环形设置有一圈第一齿条，摩擦球540外环形设置有一圈第二齿条，当控制部310位于第一位置或者第二位置时，第一齿条与第二齿条分离，当控制部310位于第三位置时，第一齿条与第二齿条啮合。

中心轴组件还包括第一卡轴680以及设置于第三中心轴630内的第二卡轴690，第三中心轴630远离第二卡轴690的一端与第一中心轴211连接，第一卡轴680一端插入至第一衬套661内与第二卡轴690选择性连接，另一端延伸至衬套660的外部与摩擦盘610连接，第一卡轴680可沿其轴向相对于第一衬套661移动；当控制部310位于第一位置时，第一卡轴680与第二卡轴690卡接，钻头520与管道1内壁分离；当控制部310位于第二位置时，第一卡轴680与第二卡轴690卡接，钻头520与管道1内壁分离；当控制部310位于第三位置时，第一卡轴680与第二卡轴690卡接，钻头520与管道1内壁抵接。其中， 第一卡轴680与第一衬套661之间设置有轴承，以使第一卡轴680顺利转动，以带动摩擦盘610转动。

转动轴510的轴套上还设置有摄像装置540，可以对整个局部处理的作业过程进行全程监控。

本实施例中，第一传动软轴110、第二传动软轴120、第一中心轴211、第二中心轴221、第三中心轴630、第一卡轴680以及第二卡轴690均为空心轴，可以作为摄像装置520的信号线的通道。

驱动装置300还包括电动机320和与电动机320的输出轴连接的空心轴330，空心轴330与第二传动软轴120连接，空心轴330外设置有空心轴套340，空心轴套340上沿空心轴330的长度方向开设拨孔341，控制部310的一端选择性插入至拨孔341内与空心轴330连接，以推动空心轴330沿其长度方向移动。

拨孔341的长度与控制部310的移动距离对应，即当控制部310移动至第一位置时，控制部310正好位于拨孔341的一端，当控制部310移动至第二位置时，控制部310正好位于拨孔341的另一端。在其他实施例中，拨孔341的长度还可以设置为大于控制部310的移动长度。作为本发明一种优选的实施方案，空心轴330通过第三卡轴350与第二传动软轴120连接，第三卡轴350上固定有拨块352，控制部310的一端设置有与拨块352卡接配合的卡槽。优选地，拨块352与空心轴套340的内壁之间具有间隙，以使第三卡轴350顺利转动。本实施例的管道内部钻孔装置运行时，需要将控制部310取下来，管道内部钻孔装置停止运行时，可以将控制部310插入拨孔341中与拨块352卡接，可以手动控制控制部310移动至第一位置或者第二位置，从而选择性启停第一支架210和第二支架220。

空心轴330的轴壁上沿空心轴330的长度方向开设有长孔331，第三卡轴 350的内壁上设置有凸键351，第三卡轴350通过凸键351与长孔331的配合套设在空心轴330外，控制部310穿过安装孔341与凸键351固定连接，控制部310可带动凸键351沿长孔331的长度方向移动，以使控制部310位于第一位置、第二位置或者第三位置。

其中，第三卡轴350远离驱动装置300的一端设置有凹型连接副，其与通过设置第二传动软轴120一端的凸型连接副相配合，以连接第二传动软轴120与第三卡轴350。

电动机320通过两个齿轮与空心轴330连接，具体地，电动机320的输出轴的外周设置有第一齿轮360，空心轴330的外周设置有第二齿轮370，第一齿轮360与第二齿轮370啮合。电动机320正转时，电动机320的输出轴带动第一齿轮360正转，第一齿轮360带动第二齿轮370反转，从而使空心轴330反转，在第二传动软轴120的作用下带动第二中心轴221及第二中心齿轮223反转，第二中间齿轮224随之正转，第三中间齿轮225随之反转，第二齿轮壳体226带动第二支架本体222随之正转，与此同时，第二中心轴221的反转通过第一传动软轴110将扭力传递给第一空心轴211，第一空心轴211与第一中心齿轮213一起反转，第一中间齿轮212随之正转，第一齿轮壳体215带动第一支架本体212随之正转，此时两个支架在管道1内沿远离驱动装置300的方向运动。电动机320反转时(原理与其正转时类似，在此不再赘述)，两个支架在管道1内沿靠近驱动装置300的方向运动。

本实施例中，空心轴套340与空心轴330之间设置有两个轴承，两个轴承分别位于第二齿轮370沿空心轴330的长度方向的两端，以使空心轴330的转动更为顺畅。

本实施例中，空心轴套340包括用于安装第一齿轮360和第二齿轮370的 第一轴套和用于安装空心轴330的第二轴套，拨孔341设置在第二轴套上。

对于化学品船的液货系统，其管道一般采用不锈钢管对焊连接，在建造过程中需对焊接缝内表面进行检查，如果用一般的内窥镜，使用塑料管推进摄像头进行观察需要耗费较多的时间，而且无法通过弯曲角度较大或几个弯角部位，不能完全对管路进行检查。使用本发明的管道内局部钻孔装置时，可提高对管路系统内部检查的效率，对每条船800个焊缝、每个焊缝减少0.5小时的工时计算，可减少400个工时，提高工作效率。

本发明的管道内局部钻孔装置可以应用与工业、楼宇、道路等管道内的局部钻孔处理，可减少对管道的拆装，减少对周边环境的影响，减少不必要的损坏及浪费，提高工作效益及经济效益。该管道内局部钻孔装置结构简单，通过组件型式组合连接使用，使用方便，维护简单。由于用于管道内部分的设备没有电器部件，减轻设备本身重量，以及可用于有油气等易燃易爆的环境，应用范围广泛。

一般情况下，化学品船的不锈钢液货系统管路使用对接焊连接，应用本发明的管道内局部钻孔装置时，通道管路内部对焊缝内表面进行局部钻孔、打磨、钝化等处理，可以节省几十万的管路灌酸钝化费用，节省船舶建造周期约3～5天，降本增效，提高经济效益。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

以上通过具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范 围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (10)

1. 一种管道内局部钻孔装置，其特征在于，包括：

   传动软轴，所述传动软轴具有相对的第一端和第二端；

   支架，所述支架为圆形，所述支架与所述第一端同轴连接，所述支架的外周间隔设置有若干与管道的内壁接触的滚轮；

   驱动装置，所述驱动装置与所述第二端连接，所述驱动装置可通过所述传动软轴将扭力传递至所述支架，以驱动所述支架沿所述管道的长度方向运动；

   钻孔装置和连接装置，位于所述支架远离所述驱动装置的一侧，所述钻孔装置通过所述连接装置与所述支架连接。
2. 根据权利要求1所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述支架包括间隔设置的第一支架和第二支架，所述第一支架包括第一中心轴和设置在所述第一中心轴外周的第一支架本体，所述第一支架本体可绕所述第一中心轴的轴线转动，所述第二支架包括第二中心轴和设置在所述第二中心轴外周的第二支架本体，所述第二支架本体可绕所述第二中心轴的轴线转动；

   所述钻孔装置包括转动轴、设置在所述转动轴一端的钻头、设置在所述转动轴另一端的摩擦球以及位于所述钻头与所述摩擦球之间且套设在所述转动轴外部的轴套，所述钻头可与管道内壁选择性抵接；

   所述连接装置包括中心轴组件和设置在所述中心轴组件外周的连接本体，所述中心轴组件的一端与所述第一中心轴连接，另一端设置有与所述摩擦球抵接的摩擦盘，所述摩擦盘可带动所述转动轴及所述摩擦球转动，所述连接本体通过弹性组件与所述转动轴的轴套连接，以使所述摩擦球始终与所述摩擦盘抵接；

   所述传动软轴包括间隔设置的第一传动软轴和第二传动软轴，所述第一中心轴的一端通过所述第一传动软轴与所述第二中心轴连接，另一端与所述中心 轴组件连接，所述第二中心轴远离所述第一中心轴的一端通过所述第二传动软轴与所述驱动装置连接。
3. 根据权利要求2所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述第一中心轴的外周通过第一齿轮组与所述第一支架本体连接，所述第二中心轴的外周通过第二齿轮组与所述第二支架本体连接，所述第一齿轮组的齿轮的数量为奇数，所述第二齿轮组的齿轮的数量为偶数。
4. 根据权利要求3所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述连接本体包括设置在所述中心轴组件外周的第三齿轮组，所述中心轴组件包括第三中心轴，沿所述第三中心轴的径向，所述第三齿轮组依次包括第三中心齿轮、第四中间齿轮以及第三齿轮壳体，所述第三中心齿轮固定安装在所述第三中心轴的外周并通过所述第四中间齿轮与所述第三齿轮壳体啮合，所述第三齿轮壳体的内周具有与所述第四中间齿轮相啮合的齿轮；

   所述第三中心轴外套设有衬套，所述衬套具有内径与所述第三中心轴的外径相匹配的第一衬套和用于安装所述第四中间齿轮的第二衬套，所述第二衬套与所述第三中心轴之间具有所述第三中心齿轮的安装空间，所述第三齿轮壳体沿其轴向的两端分别设置有盖板，所述盖板的内径与所述第一衬套的外径相匹配，邻近所述钻孔装置的所述盖板通过所述弹性组件与所述转动轴的轴套连接。
5. 根据权利要求4所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述弹性组件包括铰接轴、第一铰接部、第二铰接部和弹簧，所述第一铰接部的一端与所述盖板连接，另一端通过所述铰接轴与所述第二铰接部的一端铰接，所述第二铰接部远离所述铰接轴的一端与所述转动轴的轴套连接；所述弹簧的一端与所述盖板邻近其内周的位置连接，另一端与所述第二铰接部连接，所述弹簧始终具有拉动所述第二铰接部绕所述铰接轴的轴线朝向靠近所述摩擦盘的一侧的转 动趋势。
6. 根据权利要求4所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述第一中间齿轮通过所述第一中心轴的轴套固定，沿所述第一中心轴的轴向且朝向靠近所述钻孔装置的方向，所述第一中心轴的轴套与所述第一中心轴之间顺序设置有第一让位区、第二让位区和第三让位区；

   所述第二中间齿轮和所述第三中间齿轮通过所述第二中心轴的轴套固定，沿所述第二中心轴的轴向且朝向靠近所述钻孔装置的方向，所述第二中心轴的轴套与所述第二中心轴之间顺序设置有第四让位区、第五让位区和第六让位区；

   所述第四中间齿轮通过所述第三中心轴的衬套固定，沿所述第三中心轴的轴向且朝向靠近所述钻孔装置的方向，所述第三中心轴与所述第二衬套之间顺序设置有第七让位区、第八让位区和第九让位区；

   所述驱动装置包括控制部，沿朝向所述钻孔装置的方向，所述控制部依次具有第一位置、第二位置和第三位置；

   当所述控制部位于所述第一位置时，所述第一中心齿轮位于所述第一让位区，所述第二中心齿轮位于所述第四让位区，所述第三中心齿轮位于所述第七让位区，以使所述第一中心齿轮与所述第一中间齿轮啮合、所述第二中心齿轮与所述第二中间齿轮啮合，以及所述第三中心齿轮与所述第四中间齿轮分离；

   当所述控制部位于所述第二位置时，所述第一中心齿轮位于所述第二让位区，所述第二中心齿轮位于所述第五让位区，所述第三中心齿轮位于所述第八让位区，以使所述第一中心齿轮与所述第一中间齿轮分离，所述第二中心齿轮与所述第二中间齿轮分离，以及所述第三中心齿轮与所述第四中间齿轮啮合；

   当所述控制部位于所述第三位置时，所述第一中心齿轮位于所述第三让位区，所述第二中心齿轮位于所述第六让位区，所述第三中心齿轮位于所述第九 让位区，以使所述第一中心齿轮与所述第一中间齿轮分离、所述第二中心齿轮与所述第二中间齿轮分离，以及所述第三中心齿轮与所述第四中间齿轮分离。
7. 根据权利要求6所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述中心轴组件还包括第一卡轴以及设置于所述第三中心轴内的第二卡轴，所述第三中心轴远离所述第二卡轴的一端与所述第一中心轴连接，所述第一卡轴一端插入至所述第一衬套内与所述第二卡轴选择性连接，另一端延伸至所述衬套的外部与所述摩擦盘连接，所述第一卡轴可沿其轴向相对于所述第一衬套移动；

   当所述控制部位于所述第一位置时，所述第一卡轴与所述第二卡轴分离，所述钻头与管道内壁分离；

   当所述控制部位于所述第二位置时，所述第一卡轴与所述第二卡轴分离，所述钻头与管道内壁分离；

   当所述控制部位于所述第三位置时，所述第一卡轴与所述第二卡轴卡接，所述钻头与管道内壁抵接。
8. 根据权利要求2所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述转动轴的轴套上还设置有摄像装置。
9. 根据权利要求6所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述驱动装置还包括电动机和与所述电动机的输出轴连接的空心轴，所述空心轴与所述第二传动软轴连接，所述空心轴外设置有空心轴套，所述空心轴套上沿所述空心轴的长度方向开设有拨孔，所述控制部的一端选择性插入至所述拨孔内与所述空心轴连接，以推动所述空心轴沿其长度方向移动。
10. 根据权利要求9所述的管道内局部钻孔装置，其特征在于，所述空心轴通过卡轴与所述第二传动软轴连接，所述卡轴上固定有拨块，所述控制部的一端设置有与所述拨块卡接配合的卡槽。

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