適於山地施工的自行走組合式管道內工程車的製作方法
2023-05-15 07:45:51
專利名稱：適於山地施工的自行走組合式管道內工程車的製作方法
技術領域：
本發明涉及管道內施工設備，尤其是一種管道內工程車。
背景技術：
管道內施工設備如內對口器、內焊機等自行走設備，不能在坡度超過30 °時行走，在上坡路行走時，由於剎車控制閥與行走控制閥互鎖的控制方式造成的停車可靠性差，另夕卜，下坡時易發生溜坡，有很大的安全隱患。
發明內容
為了克服已有管道內施工設備的不能適用於坡度較大場合、可靠性差、存在安全 隱患的不足，本發明提供一種有效適用於坡度較大場合、可靠性良好、消除安全隱患的適於山地施工的自行走組合式管道內工程車。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是一種適於山地施工的自行走組合式管道內工程車，包括上坡安全保障車、施工機械段、自行走車和儲氣罐；所述施工機械段的一側安裝第一連接環，所述施工機械段的另一側安裝滑柱和第二連接環，所述自行走車的一側安裝固定滑柱的套，所述滑柱可插入套內並通過自行走車內的鎖止氣缸鎖定，所述自行走車的另一側通過鉸鏈與儲氣罐連接，其中，所述上坡安全保障車包括第一車架、第一驅動輪和爪，所述第一車架上布置3個第一驅動輪和3個爪，徑向分布為3個第一驅動輪和3個爪均關於Y軸對稱，第一驅動輪通過一個銷軸安裝在第一驅動輪支撐臂的一端，所述第一驅動輪支撐臂的中部可轉動地安裝在第一迴轉軸上，所述第一迴轉軸固定安裝在第一車架上，所述第一驅動輪支撐臂的另一端通過鉸鏈與第一滑套聯接，所述第一驅動輪與第一驅動裝置連接；所述爪安裝在連杆一端，所述連杆的中部可轉動地安裝在第二迴轉軸上，所述第二迴轉軸固定安裝在第一車架上，所述連杆的另一端安裝在車架上，所述第二迴轉軸與第一車架之間的連杆上安裝彈簧；所述第一滑套可滑動的套裝在空心軸上，所述空心軸固定安裝在車架上，所述電動推桿位於空心軸內，且所述電動推桿的動端與所述第一滑套聯動；所述第一車架內安裝第一卷揚機，所述第一卷揚機上的鋼索與所述第一連接環連接；所述施工機械段包括工程車體，所述工程車體呈圓柱形輪廓，外側布置6個滾輪；所述自行走車包括第二車架、行走輪、第二驅動輪和剎車塊，所述第二車架上沿車架的中心軸方向依次布置2個行走輪、第二驅動輪、剎車塊和2個行走輪，從軸向上看行走輪位於第二車架的下半圓，第二驅動輪和剎車塊位於第二車架的上半圓；徑向分布為2個行走輪關於Y軸對稱，行走輪安裝在第二車架上，第二驅動輪通過一個銷軸安裝在第二驅動輪支撐臂的一端，所述第二驅動輪支撐臂的中部可轉動地安裝在第三迴轉軸上，所述第三迴轉軸固定安裝在第二車架上，所述第二驅動輪支撐臂的另一端通過鉸鏈與第二滑套聯接，所述第二驅動輪與第二驅動裝置連接；剎車塊通過一個銷軸安裝在剎車塊支撐臂的一端，所述剎車塊支撐臂的中部可轉動地安裝在第四迴轉軸上，所述第四迴轉軸固定安裝在第二車架上，所述剎車塊支撐臂的另一端通過鉸鏈與第三滑套聯接；所述第二和第三滑套可滑動的套裝在第二中心軸上，所述第二和第三滑套與用於推動第二和第三滑套伸縮的伸縮機構連接；所述對口工作段與滑柱固定連接，所述滑柱可滑動地安裝在套管內，所述滑套固定安裝在第二車架的一側上，所述滑柱與氣缸的活塞杆連接；所述自行走車內的鎖止氣缸為第三氣缸。所述第二車架內安裝第二卷揚機，所述第二卷揚機上的鋼索與所述第二連接環連接，所述第二卷揚機可裝I臺或2臺。進一步，所述第一驅動裝置為步進電機，所述的第二驅動裝置為氣馬達。再進一步，所述伸縮機構包括第一氣缸和第二氣缸，兩氣缸都安裝在對口器主體機架軸心並相對布置在中心軸兩端，第一氣缸活塞杆與第二滑套連接；第二氣缸也安裝在對口器機架中心，第二氣缸活塞杆與第三滑套連接。所述儲氣罐的外側等圓弧間隔地設置三個滾輪。本發明的有益效果主要表現在有效適用於坡度較大場合、可靠性良好、消除安全 隱患。
圖I是適於山地施工的自行走組合式管道內工程車的結構圖。圖2是上坡安全保障車的結構圖。圖3是圖2的軸向圖。圖4是施工機械段和自行走車的結構圖。圖5是施工機械段的軸向圖。圖6是自行走車的結構7是自行走車的軸向圖。圖8是儲氣罐的結構圖。圖9是圖8的軸向圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步描述。參照圖I 圖9，一種適於山地施工的自行走組合式管道內工程車，這種組合式自行走管道內工程車由代號為AB⑶的4段組合在一起。A段為上坡安全保障車，B段為工程車體，C段為自行走車，D段為儲氣罐。A段可自行走上坡安全保障車，如圖2所示，具有圓柱籠形車架I，車架軸心處安裝的空心軸2，其外部有能滑動的滑套3，傳動機構圍繞空心軸對稱布置。該車由電池4供電，控制器5進行控制。車內安裝有伺服電機16驅動的卷揚機15。驅動輪6通過銷軸安裝在驅動輪支撐臂7的一端，驅動輪支撐臂可以繞固定在車架上的迴轉軸轉動，支撐臂的另一端通過鉸鏈與滑套3聯接，步進電機14安裝在驅動輪支撐臂上，通過同步帶傳動機構15驅動，車架安裝了 3套驅動輪及其支撐臂。爪10安裝在連杆11 一端，連杆可以繞固定在車架上的迴轉軸轉動，連杆上安裝有彈簧13，彈簧的另一端安裝在機架上，在彈簧力作用下，連杆使爪10上的小滾輪9壓在管道壁上，車架安裝了 3套爪機構。各驅動輪和爪徑向分布如圖3所示，驅動輪的夾角為120°並關於Y軸對稱，三個爪的夾角為120°並關於Y軸對稱，各爪與驅動輪的夾角為60°。若固定在中心軸上的電動推桿8縮回時，推動滑套3並使輪支撐臂轉動，驅動輪隨著輪支撐臂的運動壓在管道壁上。當步進電機14轉動時，通過同步帶機構15驅動，從而牽引車架I在管道內行走。當電動推桿8伸出，滑套3隨著電動推桿8的退回拉動輪支撐臂使驅動輪脫離管道壁。B段管道內的施工機械，如圖3所示，其圓柱體結構19中間有通孔。可由鋼纜索引在管道內運動，前後兩端均有連接環。如圖5所示，前後兩排6個滾輪徑向均勻分布。面向自行走車的一端有中空的滑柱20。C段自行走車具有圓柱籠形車架25，沿Z軸方向車架上依次布置兩個履帶式行走輪29、兩個履帶式驅動輪30、兩個剎車塊31和兩個履帶式行走輪29，徑向分布如圖7所示，兩個行走輪的夾角為120°並關於Y軸對稱，兩個驅動輪(兩個剎車塊)的夾角也為120°並關於Y軸對稱，驅動輪與行走輪的夾角為60°。4個行走輪直接安裝在車架上。兩個驅動輪 分別通過銷軸安裝在驅動輪支撐臂39的一端，驅動輪支撐臂可以繞固定在車架上的迴轉軸轉動，支撐臂的另一端通過鉸鏈與滑套37聯接。氣馬達40安裝在機架上，氣馬達軸、輪支撐臂迴轉軸和驅動輪軸上安裝鏈輪，通過鏈傳動將動力從氣馬達傳遞到驅動輪上，車架安裝了 2套驅動輪及其支撐臂。兩個剎車塊分別通過銷軸安裝在剎車塊支撐臂41的一端，剎車塊支撐臂可以繞固定在車架上的迴轉軸轉動，剎車塊支撐臂的另一端通過鉸鏈與滑套42聯接。閥塊28固定在車架中心軸線上，沿中心軸線安裝了一個帶氣動接頭的鋼製長管。面向管道內的施工機械的一端有套27，套的徑向某處開孔，有止動銷插在孔內，該止動銷與氣缸26連接。車內載有伺服電機驅動33的卷揚機34。D段儲氣罐47提供壓縮空氣，其上面的滾輪徑向分布如圖9所示，各輪夾角也為120°並關於Y軸對稱。各段組合在一起時，A段上坡安全保障車的卷揚機16收緊，A段與B段緊靠在一起；C段上的卷揚機34收緊，B段的中空滑柱20插入C段的套27中，氣缸26活塞伸出將止動銷壓緊在滑柱20上，使BC兩段可靠地連接在一起KD兩段通過鉸鏈46連接。上坡坡度較大時，為保障整個工程車安全行走，第一步，C段的剎車機構工作，使整個工程車停止在管道內；第二步，上坡安全保障車自主向前行走，卷揚機16放鋼纜，BCD三段不動，當上坡安全保障車行走到管道盡頭時，連杆11在彈簧力的作用下將爪10伸出管道外並擋在管道邊沿上，同時連杆11上的接近開關12輸出控制信號使上坡安全保障車停止行走，同時，卷揚機也停止放鋼纜；第三步，BCD三段共同向上行走，同時卷揚機收鋼纜。由於卷揚機上有類似汽車安全帶的快速自鎖裝置，當出現BCD三段向下滑的情況時，A段上坡安全保障車上的鋼纜可將後面的三段拉住，從而保障整個工程車不會滑落到管道深處。下坡坡度較大時，為保障整個工程車安全行走，第一步，C段的剎車機構工作，使整個工程車停止在管道內；第二步，C段自行走車上的氣缸26活塞與止動銷回退，C段上的卷揚機34放鋼纜，CD兩段不動，將重量最大的B段和它前面的A段通過鋼纜放到管道口，通過管道外部的擋板將AB兩段停止；第三步，C段帶著D段自行走，同時卷揚機收鋼纜。由於重量已經大大減輕，安全性大大提高。第四步，⑶兩段行走到目標位置後，BC兩段再次連接在一起，C段帶氣動接頭的鋼製長管從B段中心穿出，將軟管24與其接頭連接，從而為B段工作提供壓縮空氣。C段上的卷揚機收緊，B段的中空滑柱20插入C段的套27中，氣缸26
活塞伸出將止動銷壓緊在滑柱上，使BC兩段可靠地連接在一起其它情況時，組合體可不分開。
權利要求
1.一種適於山地施工的自行走組合式管道內工程車，其特徵在於所述工程車包括上坡安全保障車、施工機械段、自行走車和儲氣罐；所述施工機械段的一側安裝第一連接環，所述施工機械段的另一側安裝滑柱和第二連接環，所述自行走車的一側安裝固定滑柱的套，所述滑柱可插入套內並通過自行走車內的鎖止氣缸鎖定，所述自行走車的另一側通過鉸鏈與儲氣罐連接，其中， 所述上坡安全保障車包括第一車架、第一驅動輪和爪，所述第一車架上布置3個第一驅動輪和3個爪，徑向分布為3個第一驅動輪和3個爪均關於Y軸對稱，第一驅動輪通過一個銷軸安裝在第一驅動輪支撐臂的一端，所述第一驅動輪支撐臂的中部可轉動地安裝在第一迴轉軸上，所述第一迴轉軸固定安裝在第一車架上，所述第一驅動輪支撐臂的另一端通過鉸鏈與第一滑套聯接，所述第一驅動輪與第一驅動裝置連接；所述爪安裝在連杆一端，所述連杆的中部可轉動地安裝在第二迴轉軸上，所述第二迴轉軸固定安裝在第一車架上，所述連杆的另一端安裝在車架上，所述第二迴轉軸與第一車架之間的連杆上安裝彈簧；所述第一滑套可滑動的套裝在空心軸上，所述空心軸固定安裝在車架上，所述電動推桿位於空心軸內，且所述電動推桿的動端與所述第一滑套聯動；所述第一車架內安裝第一卷揚機，所述第一卷揚機上的鋼索與所述第一連接環連接； 所述施工機械段包括工程車體，所述工程車體呈圓柱形輪廓，外側布置6個滾輪； 所述自行走車包括第二車架、行走輪、第二驅動輪和剎車塊，所述第二車架上沿車架的中心軸方向依次布置2個行走輪、第二驅動輪、剎車塊和2個行走輪,從軸向上看行走輪位於第二車架的下半圓，第二驅動輪和剎車塊位於第二車架的上半圓；徑向分布為2個行走輪關於Y軸對稱，行走輪安裝在第二車架上，第二驅動輪通過一個銷軸安裝在第二驅動輪支撐臂的一端，所述第二驅動輪支撐臂的中部可轉動地安裝在第三迴轉軸上，所述第三迴轉軸固定安裝在第二車架上，所述第二驅動輪支撐臂的另一端通過鉸鏈與第二滑套聯接，所述第二驅動輪與第二驅動裝置連接；剎車塊通過一個銷軸安裝在剎車塊支撐臂的一端，所述剎車塊支撐臂的中部可轉動地安裝在第四迴轉軸上，所述第四迴轉軸固定安裝在第二車架上，所述剎車塊支撐臂的另一端通過鉸鏈與第三滑套聯接；所述第二和第三滑套可滑動的套裝在第二中心軸上，所述第二和第三滑套與用於推動第二和第三滑套伸縮的伸縮機構連接；所述對口工作段與滑柱固定連接，所述滑柱可滑動地安裝在套管內，所述滑套固定安裝在第二車架的一側上，所述滑柱與氣缸的活塞杆連接；所述自行走車內的鎖止氣缸為第三氣缸。所述第二車架內安裝第二卷揚機，所述第二卷揚機上的鋼索與所述第二連接環連接，所述第二卷揚機可裝I臺或2臺。
2.如權利要求I所述的適於山地施工的自行走組合式管道內工程車，其特徵在於所述第一驅動裝置為步進電機，所述的第二驅動裝置為氣馬達。
3.如權利要求I或2所述的適於山地施工的自行走組合式管道內工程車，其特徵在於所述伸縮機構包括第一氣缸和第二氣缸，兩氣缸都安裝在對口器主體機架軸心並相對布置在中心軸兩端,第一氣缸活塞杆與第二滑套連接；第二氣缸也安裝在對口器機架中心，第二氣缸活塞杆與第三滑套連接。
4.如權利要求I或2所述的適於山地施工的智能型氣動內對口器，其特徵在於所述儲氣罐的外側等圓弧間隔地設置三個滾輪。
全文摘要
一種適於山地施工的自行走組合式管道內工程車，包括上坡安全保障車、施工機械段、自行走車和儲氣罐；所述施工機械段的一側安裝第一連接環，所述施工機械段的另一側安裝滑柱，所述自行走車的一側安裝滑套和第二連接環，所述滑套內可滑動的套裝滑柱，所述自行走車的另一側通過鉸鏈與儲氣罐連接。本發明提供一種有效適用於坡度較大場合、可靠性良好、消除安全隱患的適於山地施工的自行走組合式管道內工程車。
文檔編號F16L55/32GK102853206SQ20121026017
公開日2013年1月2日 申請日期2012年7月25日 優先權日2012年7月25日
發明者邢彤, 孟彬 申請人:浙江工業大學