[发明专利]一种自行式管道内壁检修一体机及其行走方法

说明书

本发明公开了一种自行式管道内壁检修一体机，包括机身，机身上设有行走机构、功能器具架、机械臂及信号发生/接收器，行走机构包括主梁和设置在主梁两端的径向固定装置，径向固定装置包括主梁滑块、滑盘和滑靴，行走机构通过滑靴固定在管道内壁；至少一个径向固定装置中的滑盘可相对主梁前后移动，该滑盘由安装在主梁上的滑盘气缸驱动；主梁分为相互独立的前半段和后半段，主梁的前半段和后半段通过转动组件连接；功能器具架上存放有多种功能器具。本发明还公开了上述自行式管道内壁检修一体机的行走方法。本发明能在管道内壁自由行走，能实现管道探伤、切割及修补。

技术领域

本发明涉及工业机器人检修设备领域，尤其涉及一种自行式管道内壁检修一体机。

背景技术

城市管道系统（自来水、石油、天然气、下水管等）必然随着城市的发展而不断延伸，随着时间的推移与外力的作用，管道的破损与老化在所难免。传统的开挖修补工艺不但耗费巨大的人力物力，而且会引起交通、环境与社会等一系列严重问题。即使采用最新的内衬法修补工艺，其最大施工长度与适用口径也非常有限，适用的材料只限于PE与PVC等非金属材料，也必须局部开挖，因此开发非开挖式长距离的金属与非金属都适用的地下管道修补技术迫在眉睫；旧管移除原位置换新管技术也迫切需要一种地下管道切割技术来克服拉拔阻力太大的问题，以避免局部开挖造成巨大资源浪费与环境污染；此外，化学反应釜、舰艇与核反应堆等狭小空间与极端环境中的管件的修补也是亟待解决的难题，传统的拆除修补方法难以满足需要，且费时费力，费用昂贵。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能在管道内壁自由行走，能实现管道探伤、切割及修补的自行式管道内壁检修一体机。

本发明的另一目的在于提供上述自行式管道内壁检修一体机的行走方法。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种自行式管道内壁检修一体机，包括机身，机身上设有行走机构、功能器具架、机械臂及信号发生/接收器，

行走机构包括主梁和设置在主梁两端的径向固定装置，径向固定装置包括主梁滑块、滑盘和滑靴，每个固定装置设有两个以上滑靴沿滑盘的周向均匀份分布，滑靴可相对滑盘沿其径向伸出或缩进，滑靴伸出后，滑靴的外端压紧在管道内壁，在滑靴的外端设有吸盘或橡胶防滑垫；至少一个径向固定装置中的滑盘可相对主梁前后移动，该滑盘由安装在主梁上的滑盘气缸驱动；主梁分为相互独立的前半段和后半段，主梁的前半段和后半段通过转动组件连接，两者可相互旋转且旋转角度在0°-180°之间；

功能器具架上存放有多种功能器具，功能器具自带驱动装置，功能器具上有统一的安装头和受电卡扣；

机械臂由回转座和扩展臂组成，扩展臂末端有模块化的安装座，所述安装座与功能器具的安装头匹配，且在安装做内设有电源卡扣。

作为优选，主梁滑块和滑盘同轴设置在主梁端部，滑盘设置在主梁滑块外周，主梁滑块的外表面以及滑盘的内表面为相互配合的锥面，滑靴的内端直接或间接与主梁滑块的外周面接触，主梁滑块滑动安装在主梁上，主梁滑块由滑块气缸驱动前后移动，使主梁滑块与滑盘配合的锥面的直径出现变化，进而通过锥面配合使滑靴沿滑盘径向伸缩。

作为优选，滑盘上设有安装槽，安装槽的上下两端开口，滑靴的一部分设置在安装槽中且可在安装槽径向上自由滑动，滑靴的外壁上设有一圈限位挡片，滑靴外周套有弹簧，弹簧位于安装槽中且被限制在滑盘的外周与滑靴的限位挡片之间，当主梁滑块移动使其对准滑盘的径向尺寸增大时，主梁滑块将滑靴往外顶使滑靴伸出压紧在管道内壁上，同时弹簧被挤压；当主梁滑块反向移动使对准滑盘的径向尺寸减小时，弹簧的回复力带动滑靴向内缩回，滑靴外端脱离管道内壁。

作为优选，滑靴内端铰接有滚轮，滚轮与主梁滑块的外周面接触。