[發明專利]一種自行式管道內壁檢修系統以及檢修方法

有效

• 申請號: 201710580721.8
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107339546B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 袁海洋;林姚辰;游張平;張飛;林偉明;馬晶晶
• 申請（專利權）人: 浙江金馬遜機械有限公司
• 主分類號: F16L55/32
• 分類號: F16L55/32;B25J15/00;F16L101/10;F16L101/30
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 李久林

1.一種自行式管道內壁檢修系統，其特征在于，包括控制主機(20)和自行式管道內壁檢修一體機(10)，控制主機和自行式管道內壁檢修一體機之間通過信號發生/接收器(5)進行信息交互；

一種自行式管道內壁檢修一體機，其特征在于，包括機身(1)，機身上設有行走機構、功能器具架(3)和機械臂(4)，

行走機構包括主梁(22)和設置在主梁兩端的徑向固定裝置(21)，徑向固定裝置包括主梁滑塊(211)、滑盤(212)和滑靴(213)，每個固定裝置設有兩個以上滑靴(213)沿滑盤(212)的周向均勻分布，滑靴(213)可相對滑盤(212)沿其徑向伸出或縮進，滑靴伸出后，滑靴(213)的外端壓緊在管道內壁，在滑靴的外端設有吸盤或橡膠防滑墊；至少一個徑向固定裝置中的滑盤(212)可相對主梁(22)前后移動，該滑盤由安裝在主梁上的滑盤氣缸(222)驅動；主梁分為相互獨立的前半段(223)和后半段(224)，主梁的前半段和后半段通過轉動組件連接，兩者可相互旋轉且旋轉角度在0°-180°之間；功能器具架(3)上存放有多種功能器具，功能器具自帶驅動裝置，功能器具上有統一的安裝頭和受電卡扣；

機械臂(4)由回轉座(41)和擴展臂(42)組成，擴展臂末端有模塊化的安裝座，所述安裝座與功能器具的安裝頭匹配，且在安裝做內設有電源卡扣；

自行式管道內壁檢修一體機上設有兩條機械臂(4)，其中一條機械臂用于切割、打磨或焊接操作，另一條機械臂自動安裝攝像頭對其進行監控。

2.根據權利要求1所述的一種自行式管道內壁檢修系統，其特征在于，主梁滑塊(211)和滑盤(212)同軸設置在主梁(22)端部，滑盤(212)設置在主梁滑塊(211)外周，主梁滑塊(211)的外表面以及滑盤(212)的內表面為相互配合的錐面，滑靴(213)的內端直接或間接與主梁滑塊(211)的外周面接觸，主梁滑塊(211)滑動安裝在主梁上，主梁滑塊由滑塊氣缸(221)驅動前后移動，使主梁滑塊(211)與滑盤(212)配合的錐面的直徑出現變化，進而通過錐面配合使滑靴(213)沿滑盤徑向伸縮。

3.根據權利要求2所述的一種自行式管道內壁檢修系統，其特征在于，滑盤上設有安裝槽(2121)，安裝槽的上下兩端開口，滑靴的一部分設置在安裝槽中且可在安裝槽徑向上自由滑動，滑靴的外壁上設有一圈限位擋片(2131)，滑靴外周套有彈簧(6)，彈簧位于安裝槽中且被限制在滑盤的外周與滑靴的限位擋片之間，當主梁滑塊(211)移動使其對準滑盤的徑向尺寸增大時，主梁滑塊(211)將滑靴(213)往外頂使滑靴伸出壓緊在管道內壁上，同時彈簧(6)被擠壓；當主梁滑塊(211)反向移動使對準滑盤(212)的徑向尺寸減小時，彈簧(6)的回復力帶動滑靴(213)向內縮回，滑靴外端脫離管道內壁。

4.根據權利要求2所述的一種自行式管道內壁檢修系統，其特征在于，滑靴內端鉸接有滾輪(7)，滾輪與主梁滑塊的外周面接觸。

5.根據權利要求1所述的一種自行式管道內壁檢修系統，其特征在于，轉動組件包括轉臺(81)和轉動電機(82)，主梁前半段的后端固定在轉臺上，轉動電機的機身安裝在主梁后半段上，轉動電機的轉動軸驅動轉臺轉動。

6.根據權利要求1所述的一種自行式管道內壁檢修系統，其特征在于，每個徑向固定裝置上設有四個滑靴(213)，主梁(22)的轉動角度范圍在0°-90°之間。

7.一種自行式管道內壁檢修方法，包括如權利要求1-6任一項所述的一種自行式管道內壁檢修系統，包括以下步驟：

1)根據待檢測的管道組裝自行式管道內壁檢修一體機(10)；

2)對于已知破損位置的管道，控制主機(20)操作自行式管道內壁檢修一體機(10)直接移動至破損點；對于破損位置不明確的管道，控制主機(20)操作檢修一體機的探傷裝置對管道進行逐步掃描，快速找到破損點；

3)檢修一體機(10)移動至破損點后，對破損位置進行詳細的掃描與攝像，確定破損的處的具體形狀、位置與面積，并將所得信息傳輸給控制主機(20)；

4)操作人員根據控制主機接收的信息，制定切割與修補工藝，并編寫對應的數控程序，控制機械臂換裝切割器完成管道破損位置的切割，然后自動換裝打磨器完成焊接部位管道表面的打磨，對于可以直接進行堆焊處理的破損就當場處理然后直接執行步驟6)，對于破損面大的管道先原路返回執行步驟5)；

5)操作人員完成焊接修補料塊的制備，根據焊接路徑的需要重新組裝與調試機械臂(4)，將焊接器安裝至其中一個機械臂，另一個機械臂換裝機械手，控制檢修小車回到管道破損處并進行固定，然后協調機械手與焊接器對破損處進行焊接修補；

6)焊接完以后對于金屬管道，機械手對焊縫進行敲擊去應力處理，對于非金屬管道，機械手對焊縫進行按壓提高焊接質量；

7)焊接牢固以后，切割臂換裝超聲探傷裝置對焊縫進行探傷，合格則原路返回，不合格則記錄具體位置，然后進行補焊。