專(zhuān)利名稱(chēng)：適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道內(nèi)施工設(shè)備，尤其是一種管道內(nèi)工程車(chē)。
背景技術(shù)：
管道內(nèi)施工設(shè)備如內(nèi)對(duì)口器、內(nèi)焊機(jī)等自行走設(shè)備，不能在坡度超過(guò)30 °時(shí)行走，在上坡路行走時(shí)，由于剎車(chē)控制閥與行走控制閥互鎖的控制方式造成的停車(chē)可靠性差，另夕卜，下坡時(shí)易發(fā)生溜坡，有很大的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服已有管道內(nèi)施工設(shè)備的不能適用于坡度較大場(chǎng)合、可靠性差、存在安全 隱患的不足，本發(fā)明提供一種有效適用于坡度較大場(chǎng)合、可靠性良好、消除安全隱患的適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)，包括上坡安全保障車(chē)、施工機(jī)械段、自行走車(chē)和儲(chǔ)氣罐；所述施工機(jī)械段的一側(cè)安裝第一連接環(huán)，所述施工機(jī)械段的另一側(cè)安裝滑柱和第二連接環(huán)，所述自行走車(chē)的一側(cè)安裝固定滑柱的套，所述滑柱可插入套內(nèi)并通過(guò)自行走車(chē)內(nèi)的鎖止氣缸鎖定，所述自行走車(chē)的另一側(cè)通過(guò)鉸鏈與儲(chǔ)氣罐連接，其中，所述上坡安全保障車(chē)包括第一車(chē)架、第一驅(qū)動(dòng)輪和爪，所述第一車(chē)架上布置3個(gè)第一驅(qū)動(dòng)輪和3個(gè)爪，徑向分布為3個(gè)第一驅(qū)動(dòng)輪和3個(gè)爪均關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，第一驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸安裝在第一驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的一端，所述第一驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第一回轉(zhuǎn)軸上，所述第一回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第一車(chē)架上，所述第一驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與第一滑套聯(lián)接，所述第一驅(qū)動(dòng)輪與第一驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述爪安裝在連桿一端，所述連桿的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第二回轉(zhuǎn)軸上，所述第二回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第一車(chē)架上，所述連桿的另一端安裝在車(chē)架上，所述第二回轉(zhuǎn)軸與第一車(chē)架之間的連桿上安裝彈簧；所述第一滑套可滑動(dòng)的套裝在空心軸上，所述空心軸固定安裝在車(chē)架上，所述電動(dòng)推桿位于空心軸內(nèi)，且所述電動(dòng)推桿的動(dòng)端與所述第一滑套聯(lián)動(dòng)；所述第一車(chē)架內(nèi)安裝第一卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼索與所述第一連接環(huán)連接；所述施工機(jī)械段包括工程車(chē)體，所述工程車(chē)體呈圓柱形輪廓，外側(cè)布置6個(gè)滾輪；所述自行走車(chē)包括第二車(chē)架、行走輪、第二驅(qū)動(dòng)輪和剎車(chē)塊，所述第二車(chē)架上沿車(chē)架的中心軸方向依次布置2個(gè)行走輪、第二驅(qū)動(dòng)輪、剎車(chē)塊和2個(gè)行走輪，從軸向上看行走輪位于第二車(chē)架的下半圓，第二驅(qū)動(dòng)輪和剎車(chē)塊位于第二車(chē)架的上半圓；徑向分布為2個(gè)行走輪關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，行走輪安裝在第二車(chē)架上，第二驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸安裝在第二驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的一端，所述第二驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第三回轉(zhuǎn)軸上，所述第三回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第二車(chē)架上，所述第二驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與第二滑套聯(lián)接，所述第二驅(qū)動(dòng)輪與第二驅(qū)動(dòng)裝置連接；剎車(chē)塊通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸安裝在剎車(chē)塊支撐臂的一端，所述剎車(chē)塊支撐臂的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第四回轉(zhuǎn)軸上，所述第四回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第二車(chē)架上，所述剎車(chē)塊支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與第三滑套聯(lián)接；所述第二和第三滑套可滑動(dòng)的套裝在第二中心軸上，所述第二和第三滑套與用于推動(dòng)第二和第三滑套伸縮的伸縮機(jī)構(gòu)連接；所述對(duì)口工作段與滑柱固定連接，所述滑柱可滑動(dòng)地安裝在套管內(nèi)，所述滑套固定安裝在第二車(chē)架的一側(cè)上，所述滑柱與氣缸的活塞桿連接；所述自行走車(chē)內(nèi)的鎖止氣缸為第三氣缸。所述第二車(chē)架內(nèi)安裝第二卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼索與所述第二連接環(huán)連接，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)可裝I臺(tái)或2臺(tái)。進(jìn)一步，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電機(jī)，所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置為氣馬達(dá)。再進(jìn)一步，所述伸縮機(jī)構(gòu)包括第一氣缸和第二氣缸，兩氣缸都安裝在對(duì)口器主體機(jī)架軸心并相對(duì)布置在中心軸兩端，第一氣缸活塞桿與第二滑套連接；第二氣缸也安裝在對(duì)口器機(jī)架中心，第二氣缸活塞桿與第三滑套連接。所述儲(chǔ)氣罐的外側(cè)等圓弧間隔地設(shè)置三個(gè)滾輪。本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在有效適用于坡度較大場(chǎng)合、可靠性良好、消除安全 隱患。


圖I是適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是上坡安全保障車(chē)的結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖2的軸向圖。圖4是施工機(jī)械段和自行走車(chē)的結(jié)構(gòu)圖。圖5是施工機(jī)械段的軸向圖。圖6是自行走車(chē)的結(jié)構(gòu)7是自行走車(chē)的軸向圖。圖8是儲(chǔ)氣罐的結(jié)構(gòu)圖。圖9是圖8的軸向圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。參照?qǐng)DI 圖9，一種適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)，這種組合式自行走管道內(nèi)工程車(chē)由代號(hào)為AB⑶的4段組合在一起。A段為上坡安全保障車(chē)，B段為工程車(chē)體，C段為自行走車(chē)，D段為儲(chǔ)氣罐。A段可自行走上坡安全保障車(chē)，如圖2所示，具有圓柱籠形車(chē)架I，車(chē)架軸心處安裝的空心軸2，其外部有能滑動(dòng)的滑套3，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)圍繞空心軸對(duì)稱(chēng)布置。該車(chē)由電池4供電，控制器5進(jìn)行控制。車(chē)內(nèi)安裝有伺服電機(jī)16驅(qū)動(dòng)的卷?yè)P(yáng)機(jī)15。驅(qū)動(dòng)輪6通過(guò)銷(xiāo)軸安裝在驅(qū)動(dòng)輪支撐臂7的一端，驅(qū)動(dòng)輪支撐臂可以繞固定在車(chē)架上的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與滑套3聯(lián)接，步進(jìn)電機(jī)14安裝在驅(qū)動(dòng)輪支撐臂上，通過(guò)同步帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15驅(qū)動(dòng)，車(chē)架安裝了 3套驅(qū)動(dòng)輪及其支撐臂。爪10安裝在連桿11 一端，連桿可以繞固定在車(chē)架上的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿上安裝有彈簧13，彈簧的另一端安裝在機(jī)架上，在彈簧力作用下，連桿使爪10上的小滾輪9壓在管道壁上，車(chē)架安裝了 3套爪機(jī)構(gòu)。各驅(qū)動(dòng)輪和爪徑向分布如圖3所示，驅(qū)動(dòng)輪的夾角為120°并關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，三個(gè)爪的夾角為120°并關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，各爪與驅(qū)動(dòng)輪的夾角為60°。若固定在中心軸上的電動(dòng)推桿8縮回時(shí)，推動(dòng)滑套3并使輪支撐臂轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪隨著輪支撐臂的運(yùn)動(dòng)壓在管道壁上。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)同步帶機(jī)構(gòu)15驅(qū)動(dòng)，從而牽引車(chē)架I在管道內(nèi)行走。當(dāng)電動(dòng)推桿8伸出，滑套3隨著電動(dòng)推桿8的退回拉動(dòng)輪支撐臂使驅(qū)動(dòng)輪脫離管道壁。B段管道內(nèi)的施工機(jī)械，如圖3所示，其圓柱體結(jié)構(gòu)19中間有通孔。可由鋼纜索引在管道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，前后兩端均有連接環(huán)。如圖5所示，前后兩排6個(gè)滾輪徑向均勻分布。面向自行走車(chē)的一端有中空的滑柱20。C段自行走車(chē)具有圓柱籠形車(chē)架25，沿Z軸方向車(chē)架上依次布置兩個(gè)履帶式行走輪29、兩個(gè)履帶式驅(qū)動(dòng)輪30、兩個(gè)剎車(chē)塊31和兩個(gè)履帶式行走輪29，徑向分布如圖7所示，兩個(gè)行走輪的夾角為120°并關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪(兩個(gè)剎車(chē)塊)的夾角也為120°并關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，驅(qū)動(dòng)輪與行走輪的夾角為60°。4個(gè)行走輪直接安裝在車(chē)架上。兩個(gè)驅(qū)動(dòng)輪 分別通過(guò)銷(xiāo)軸安裝在驅(qū)動(dòng)輪支撐臂39的一端，驅(qū)動(dòng)輪支撐臂可以繞固定在車(chē)架上的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與滑套37聯(lián)接。氣馬達(dá)40安裝在機(jī)架上，氣馬達(dá)軸、輪支撐臂回轉(zhuǎn)軸和驅(qū)動(dòng)輪軸上安裝鏈輪，通過(guò)鏈傳動(dòng)將動(dòng)力從氣馬達(dá)傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上，車(chē)架安裝了 2套驅(qū)動(dòng)輪及其支撐臂。兩個(gè)剎車(chē)塊分別通過(guò)銷(xiāo)軸安裝在剎車(chē)塊支撐臂41的一端，剎車(chē)塊支撐臂可以繞固定在車(chē)架上的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，剎車(chē)塊支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與滑套42聯(lián)接。閥塊28固定在車(chē)架中心軸線上，沿中心軸線安裝了一個(gè)帶氣動(dòng)接頭的鋼制長(zhǎng)管。面向管道內(nèi)的施工機(jī)械的一端有套27，套的徑向某處開(kāi)孔，有止動(dòng)銷(xiāo)插在孔內(nèi)，該止動(dòng)銷(xiāo)與氣缸26連接。車(chē)內(nèi)載有伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)33的卷?yè)P(yáng)機(jī)34。D段儲(chǔ)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°并關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)。各段組合在一起時(shí)，A段上坡安全保障車(chē)的卷?yè)P(yáng)機(jī)16收緊，A段與B段緊靠在一起；C段上的卷?yè)P(yáng)機(jī)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(dòng)銷(xiāo)壓緊在滑柱20上，使BC兩段可靠地連接在一起KD兩段通過(guò)鉸鏈46連接。上坡坡度較大時(shí)，為保障整個(gè)工程車(chē)安全行走，第一步，C段的剎車(chē)機(jī)構(gòu)工作，使整個(gè)工程車(chē)停止在管道內(nèi)；第二步，上坡安全保障車(chē)自主向前行走，卷?yè)P(yáng)機(jī)16放鋼纜，BCD三段不動(dòng)，當(dāng)上坡安全保障車(chē)行走到管道盡頭時(shí)，連桿11在彈簧力的作用下將爪10伸出管道外并擋在管道邊沿上，同時(shí)連桿11上的接近開(kāi)關(guān)12輸出控制信號(hào)使上坡安全保障車(chē)停止行走，同時(shí)，卷?yè)P(yáng)機(jī)也停止放鋼纜；第三步，BCD三段共同向上行走，同時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)收鋼纜。由于卷?yè)P(yáng)機(jī)上有類(lèi)似汽車(chē)安全帶的快速自鎖裝置，當(dāng)出現(xiàn)BCD三段向下滑的情況時(shí)，A段上坡安全保障車(chē)上的鋼纜可將后面的三段拉住，從而保障整個(gè)工程車(chē)不會(huì)滑落到管道深處。下坡坡度較大時(shí)，為保障整個(gè)工程車(chē)安全行走，第一步，C段的剎車(chē)機(jī)構(gòu)工作，使整個(gè)工程車(chē)停止在管道內(nèi)；第二步，C段自行走車(chē)上的氣缸26活塞與止動(dòng)銷(xiāo)回退，C段上的卷?yè)P(yáng)機(jī)34放鋼纜，CD兩段不動(dòng)，將重量最大的B段和它前面的A段通過(guò)鋼纜放到管道口，通過(guò)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(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)收鋼纜。由于重量已經(jīng)大大減輕，安全性大大提高。第四步，⑶兩段行走到目標(biāo)位置后，BC兩段再次連接在一起，C段帶氣動(dòng)接頭的鋼制長(zhǎng)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?yè)P(yáng)機(jī)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(dòng)銷(xiāo)壓緊在滑柱上，使BC兩段可靠地連接在一起其它情況時(shí)，組合體可不分開(kāi)。
權(quán)利要求
1.一種適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)，其特征在于所述工程車(chē)包括上坡安全保障車(chē)、施工機(jī)械段、自行走車(chē)和儲(chǔ)氣罐；所述施工機(jī)械段的一側(cè)安裝第一連接環(huán)，所述施工機(jī)械段的另一側(cè)安裝滑柱和第二連接環(huán)，所述自行走車(chē)的一側(cè)安裝固定滑柱的套，所述滑柱可插入套內(nèi)并通過(guò)自行走車(chē)內(nèi)的鎖止氣缸鎖定，所述自行走車(chē)的另一側(cè)通過(guò)鉸鏈與儲(chǔ)氣罐連接，其中， 所述上坡安全保障車(chē)包括第一車(chē)架、第一驅(qū)動(dòng)輪和爪，所述第一車(chē)架上布置3個(gè)第一驅(qū)動(dòng)輪和3個(gè)爪，徑向分布為3個(gè)第一驅(qū)動(dòng)輪和3個(gè)爪均關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，第一驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸安裝在第一驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的一端，所述第一驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第一回轉(zhuǎn)軸上，所述第一回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第一車(chē)架上，所述第一驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與第一滑套聯(lián)接，所述第一驅(qū)動(dòng)輪與第一驅(qū)動(dòng)裝置連接；所述爪安裝在連桿一端，所述連桿的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第二回轉(zhuǎn)軸上，所述第二回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第一車(chē)架上，所述連桿的另一端安裝在車(chē)架上，所述第二回轉(zhuǎn)軸與第一車(chē)架之間的連桿上安裝彈簧；所述第一滑套可滑動(dòng)的套裝在空心軸上，所述空心軸固定安裝在車(chē)架上，所述電動(dòng)推桿位于空心軸內(nèi)，且所述電動(dòng)推桿的動(dòng)端與所述第一滑套聯(lián)動(dòng)；所述第一車(chē)架內(nèi)安裝第一卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼索與所述第一連接環(huán)連接； 所述施工機(jī)械段包括工程車(chē)體，所述工程車(chē)體呈圓柱形輪廓，外側(cè)布置6個(gè)滾輪； 所述自行走車(chē)包括第二車(chē)架、行走輪、第二驅(qū)動(dòng)輪和剎車(chē)塊，所述第二車(chē)架上沿車(chē)架的中心軸方向依次布置2個(gè)行走輪、第二驅(qū)動(dòng)輪、剎車(chē)塊和2個(gè)行走輪,從軸向上看行走輪位于第二車(chē)架的下半圓，第二驅(qū)動(dòng)輪和剎車(chē)塊位于第二車(chē)架的上半圓；徑向分布為2個(gè)行走輪關(guān)于Y軸對(duì)稱(chēng)，行走輪安裝在第二車(chē)架上，第二驅(qū)動(dòng)輪通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸安裝在第二驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的一端，所述第二驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第三回轉(zhuǎn)軸上，所述第三回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第二車(chē)架上，所述第二驅(qū)動(dòng)輪支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與第二滑套聯(lián)接，所述第二驅(qū)動(dòng)輪與第二驅(qū)動(dòng)裝置連接；剎車(chē)塊通過(guò)一個(gè)銷(xiāo)軸安裝在剎車(chē)塊支撐臂的一端，所述剎車(chē)塊支撐臂的中部可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在第四回轉(zhuǎn)軸上，所述第四回轉(zhuǎn)軸固定安裝在第二車(chē)架上，所述剎車(chē)塊支撐臂的另一端通過(guò)鉸鏈與第三滑套聯(lián)接；所述第二和第三滑套可滑動(dòng)的套裝在第二中心軸上，所述第二和第三滑套與用于推動(dòng)第二和第三滑套伸縮的伸縮機(jī)構(gòu)連接；所述對(duì)口工作段與滑柱固定連接，所述滑柱可滑動(dòng)地安裝在套管內(nèi)，所述滑套固定安裝在第二車(chē)架的一側(cè)上，所述滑柱與氣缸的活塞桿連接；所述自行走車(chē)內(nèi)的鎖止氣缸為第三氣缸。所述第二車(chē)架內(nèi)安裝第二卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼索與所述第二連接環(huán)連接，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)可裝I臺(tái)或2臺(tái)。
2.如權(quán)利要求I所述的適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)，其特征在于所述第一驅(qū)動(dòng)裝置為步進(jìn)電機(jī)，所述的第二驅(qū)動(dòng)裝置為氣馬達(dá)。
3.如權(quán)利要求I或2所述的適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)，其特征在于所述伸縮機(jī)構(gòu)包括第一氣缸和第二氣缸，兩氣缸都安裝在對(duì)口器主體機(jī)架軸心并相對(duì)布置在中心軸兩端,第一氣缸活塞桿與第二滑套連接；第二氣缸也安裝在對(duì)口器機(jī)架中心，第二氣缸活塞桿與第三滑套連接。
4.如權(quán)利要求I或2所述的適于山地施工的智能型氣動(dòng)內(nèi)對(duì)口器，其特征在于所述儲(chǔ)氣罐的外側(cè)等圓弧間隔地設(shè)置三個(gè)滾輪。
全文摘要
一種適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)，包括上坡安全保障車(chē)、施工機(jī)械段、自行走車(chē)和儲(chǔ)氣罐；所述施工機(jī)械段的一側(cè)安裝第一連接環(huán)，所述施工機(jī)械段的另一側(cè)安裝滑柱，所述自行走車(chē)的一側(cè)安裝滑套和第二連接環(huán)，所述滑套內(nèi)可滑動(dòng)的套裝滑柱，所述自行走車(chē)的另一側(cè)通過(guò)鉸鏈與儲(chǔ)氣罐連接。本發(fā)明提供一種有效適用于坡度較大場(chǎng)合、可靠性良好、消除安全隱患的適于山地施工的自行走組合式管道內(nèi)工程車(chē)。
文檔編號(hào)F16L55/32GK102853206SQ20121026017
公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者邢彤, 孟彬 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)