一种模块化管道检测与修复设备

1.本发明涉及管道修复设备，具体是一种模块化管道检测与修复设备。


背景技术：

2.当前国内管道检测大多采用人工巡检的方式，污水管道中往往会有各种有毒有害的气体和物质轻则危害健康重则危及生命，人工作业风险较高。部分大城市开始引进机器人进行作业，碍于国内的相关产品技术的不完善，大多引进国外的产品设备有一定的局限性。目前常采用cctv机器人进行探测，管道内的环境复杂，杂物众多而不能满足该机器人的工作环境，此类检测机器人对工作环境要求较高，工作时必须要求其摄像头保持水面以上且通行不受异物阻挡。对于检测出的管道病害较为严重的则直接进行开挖处理，对于不危重的病害比如漏损等的处理较为困难，采用开挖代价太大，采用高聚物注浆技术由于距地面较远也不太理想，使用管道机器人搭载注浆设备成为一种较为高效的方法，设计既能搭载管道检测设备又能搭载修复设备的机器人平台能很好的解决以上问题，采用智能模块化的安装实现一机多用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种模块化管道检测与修复设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.一种模块化管道检测与修复设备，所述模块化管道检测与修复设备包括机身以及转动安装在所述机身两侧用于驱动所述机身在管道内移动的螺旋推进车轮，所述机身的上部还设置有机械臂，所述机械臂上可搭载注浆机，所述机身上还安装有360
°
全景摄像头以及探照灯，所述360
°
全景摄像头与所述探照灯配合，以将管道内的情况输送至外部显示屏；
6.所述机身的下部对称安装有多个压载水仓，所述压载水舱内设置有调节组件，所述调节组件用于将管道内的水吸进所述压载水仓内或将压载水仓内的水排出；
7.所述压载水仓的下部设置有螺旋推进组件，所述螺旋推进组件在所述调节组件将管道内的水吸进所述压载水仓内的过程中，推动所述压载水仓背离水面向下运动，并在所述调节组件将所述压载水仓中的水排出的过程中，推动所述压载水仓朝向水面向上运动。
8.作为本发明进一步的方案：所述调节组件包括固定安装在所述压载水仓内的固定板、活动设置在所述压载水仓内的活塞、通过贯穿所述固定板活动设置的连接杆与所述活塞连接的连接板、设置在所述压载水仓内且与所述连接板连接的水平移动结构；
9.其中，所述连接杆的一端与所述活塞固定连接，另一端与所述连接板固定连接。
10.作为本发明再进一步的方案：所述水平移动结构包括固定安装在所述压载水仓侧部的动力装置、与所述动力装置连接且转动安装在所述压载水仓内的丝杆、与所述丝杆螺纹配合的螺纹套筒；
11.所述螺纹套筒与所述连接板固定连接。
12.作为本发明再进一步的方案：所述螺旋推进组件包括转动安装在所述压载水仓下部的一号螺旋叶轮、连接所述一号螺旋叶轮的转轴以及所述丝杆连接传动结构。
13.作为本发明再进一步的方案：所述传动结构包括转动设置在所述压载水仓下部的锥齿轮组、与所述锥齿轮组连接且转动安装在所述压载水仓下部的传动轴，所述传动轴远离所述锥齿轮组的一端通过一号皮带与所述丝杆连接，所述锥齿轮组通过二号皮带连接所述一号螺旋叶轮的转轴。
14.作为本发明再进一步的方案：所述锥齿轮组包括转动安装在所述压载水仓上的一号锥齿轮、与所述一号锥齿轮啮合且与所述传动轴固定连接的二号锥齿轮，所述一号锥齿轮通过所述二号皮带连接所述一号螺旋叶轮。
15.作为本发明再进一步的方案：所述压载水仓的进水口设置有过滤器，所述压载水仓的出水口正对所述一号螺旋叶轮的叶轮，且所述出水口上呈圆周设置有多个朝向斜上的通孔，所述进水口与出水口均通过单向阀与压载水仓连接。
16.作为本发明再进一步的方案：所述压载水舱的出水口设置有与所述一号螺旋叶轮转轴连接的减负组件，所述减负组件包括与所述出水口连接并导通的出水头、转动安装在所述出水头内的二号螺旋叶轮；
17.其中，所述二号螺旋叶轮的转轴通过三号皮带连接所述一号螺旋叶轮的转轴。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1、该管道检测设备很好地适应恶劣管道作业环境，能在有淤积和满水管道下正常行驶，使用四驱增大驱动力，提高该设备的行驶速度，使作业效率得到提升，将该智能模块化管道全地形检测与修复设备进行智能模块化设计，即采取模块化组装及安装形式，使该设备可根据实际情况安装所需检测与修复设备，实现一机多用，安装压载水舱，实现该机器人的上浮与下潜，增大检测范围更加符合行业需求，可预留多个接口实现多种功能的实现；
20.2、通过设置螺旋组件加速该管道检测设备在管道中上升和下降的速度，提高其工作效率。
附图说明
21.图1为模块化管道检测与修复设备一种实施例的结构示意图。
22.图2为模块化管道检测与修复设备一种实施例的俯视结构示意图。
23.图3为模块化管道检测与修复设备一种实施例中压载水仓的内部结构示意图。
24.图4为图3中a处的结构放大示意图。
25.图5为模块化管道检测与修复设备一种实施例中出水头的结构示意图。
26.图6为模块化管道检测与修复设备一种实施例中调节组件的结构示意图。
27.图中：1-螺旋推进车轮、2-机械臂、3-压载水舱、4-360
°
全景摄像头、5-机身、6-照明灯、7-动力装置、8-丝杆、9-螺纹套筒、10-连接板、11-连接杆、12-固定板、13-活塞、14-一号皮带、15-传动轴、16-锥齿轮组、17-一号螺旋叶轮、18-过滤器、19-出水头、20-二号皮带、21-二号螺旋叶轮、22-三号皮带、23-通孔。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
29.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
30.请参阅图1～6，本发明实施例中，一种模块化管道检测与修复设备，所述模块化管道检测与修复设备包括机身5以及转动安装在所述机身5两侧用于驱动所述机身5在管道内移动的螺旋推进车轮1，所述机身5的上部还设置有机械臂2，所述机械臂2上可搭载注浆机，所述机身5上还安装有360
°
全景摄像头4以及探照灯6，所述360
°
全景摄像头4与所述探照灯6配合，以将管道内的情况输送至外部显示屏；
31.所述机身5的下部对称安装有多个压载水仓3，所述压载水舱3内设置有调节组件，所述调节组件用于将管道内的水吸进所述压载水仓3内或将压载水仓3内的水排出；
32.所述压载水仓3的下部设置有螺旋推进组件，所述螺旋推进组件在所述调节组件将管道内的水吸进所述压载水仓3内的过程中，推动所述压载水仓3背离水面向下运动，并在所述调节组件将所述压载水仓3中的水排出的过程中，推动所述压载水仓3朝向水面向上运动。
33.在本发明实施例中，该管道检测设备很好地适应恶劣管道作业环境，能在有淤积和满水管道下正常行驶，使用四驱增大驱动力，提高该设备的行驶速度，使作业效率得到提升，将该智能模块化管道全地形检测与修复设备进行智能模块化设计，即采取模块化组装及安装形式，使该设备可根据实际情况安装所需检测与修复设备，实现一机多用，安装压载水舱3，实现该管道检测设备的上浮与下潜，增大检测范围更加符合行业需求，可预留多个接口实现多种功能的实现。
34.通过设置螺旋组件加速该管道检测设备在管道中上升和下降的速度，提高其工作效率。
35.其中，上述的螺旋推进车轮1共设置有四个，两两分别设置在机身的两侧，使该管道检测设备适应复杂的管道内环境，且360
°
全景摄像头4具有自清洁功能，自清洁功能依托于刮水器系统，即通过电子控制系统实现刮水器的控制，电子控制系统包括一个双速电机和两个限位开关，通过远程控制开关可以实现清洗功能，类似汽车雨刮器结构，使当其受到污泥等浸染时，减少人工清洁的劳动量，并可在水中拍摄清晰的影像。
36.作为本发明的一种实施例，所述调节组件包括固定安装在所述压载水仓3内的固定板12、活动设置在所述压载水仓3内的活塞13、通过贯穿所述固定板12活动设置的连接杆11与所述活塞13连接的连接板10、设置在所述压载水仓3内且与所述连接板10连接的水平移动结构；
37.其中，所述连接杆11的一端与所述活塞13固定连接，另一端与所述连接板10固定连接；
38.所述水平移动结构包括固定安装在所述压载水仓3侧部的动力装置7、与所述动力装置7连接且转动安装在所述压载水仓3内的丝杆8、与所述丝杆8螺纹配合的螺纹套筒9；
39.所述螺纹套筒9与所述连接板10固定连接。
40.在本发明实施例中，在动力装置7工作时，带动丝杆8转动，使得与丝杆8螺纹配合的螺纹套筒9早丝杆8的轴向上运动，并通过连接杆11带动活塞13在压载水仓3内运动，已实现管道中的水进入压载水仓3内或流出压载水仓3。
41.需要说明的是，活塞13呈圆形，且与压载水仓3的内壁上设置有密封圈，通过设置固定板12一方面防止水进入到丝杆8与螺纹套筒9之间，导致二者之间氧化腐蚀，另一方面固定板12对于连接杆11具有一定的导向作用，防止活塞13连同螺纹套筒9跟随丝杆8发生转动。
42.值得注意的是，上述的动力装置7必须为输出轴可以正反转的伺服电机。
43.作为本发明的一种实施例，所述螺旋推进组件包括转动安装在所述压载水仓3下部的一号螺旋叶轮17、连接所述一号螺旋叶轮17的转轴以及所述丝杆8连接传动结构；
44.所述传动结构包括转动设置在所述压载水仓3下部的锥齿轮组16、与所述锥齿轮组16连接且转动安装在所述压载水仓3下部的传动轴15，所述传动轴15远离所述锥齿轮组16的一端通过一号皮带14与所述丝杆8连接，所述锥齿轮组16通过二号皮带20连接所述一号螺旋叶轮17的转轴；
45.所述锥齿轮组16包括转动安装在所述压载水仓3上的一号锥齿轮、与所述一号锥齿轮啮合且与所述传动轴15固定连接的二号锥齿轮，所述一号锥齿轮通过所述二号皮带20连接所述一号螺旋叶轮17。
46.在本发明实施例中，在丝杆8转动时，通过一号皮带14、传动轴15、锥齿轮组16、二号皮带20带动一号螺旋叶轮17转动，与管道中的水相互作用，实现压载水仓3的升降。
47.具体的，在压载水仓3向外界吸水时，一号螺旋叶轮17驱动压载水仓3向下运动，防止向上运动。
48.作为本发明的一种实施例，所述压载水仓3的进水口设置有过滤器18，所述压载水仓3的出水口正对所述一号螺旋叶轮17的叶片，且所述出水口上呈圆周设置有多个朝向斜上的通孔23，所述进水口与出水口均通过单向阀与压载水仓3连接；
49.所述压载水舱3的出水口设置有与所述一号螺旋叶轮17转轴连接的减负组件，所述减负组件包括与所述出水口连接并导通的出水头19、转动安装在所述出水头19内的二号螺旋叶轮21；
50.其中，所述二号螺旋叶轮21的转轴通过三号皮带22连接所述一号螺旋叶轮17的转轴。
51.在本发明实施例中，通过设置过滤器18，有效避免在使用过程中，管道中的杂物进入到压载水仓3中造成堵塞，且在压载水仓3向外排水的过程中，出水口的水作用于一号螺旋叶轮17的叶片，一定意义上减小动力装置7的负载，同时出水口中的水作用于二号螺旋叶轮21，二号螺旋叶轮21带动一号螺旋叶轮17转动，进一步减小动力装置7的负载。
52.进一步的，通过设置的通孔23，使得在一号螺旋叶轮17驱动压载水仓3向上运动时，二号螺旋叶轮21泵向出水口中水由通孔23流出，防止在压载水仓3中的水流出时，水流很小一部分会从通孔23中流出。
53.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
54.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。