专利名称：适于山地施工的自行走组合式管道内工程车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管道内施工设备，尤其是一种管道内工程车。
背景技术：
管道内施工设备如内对口器、内焊机等自行走设备，不能在坡度超过30 °时行走，在上坡路行走时，由于刹车控制阀与行走控制阀互锁的控制方式造成的停车可靠性差，另夕卜，下坡时易发生溜坡，有很大的安全隐患。
发明内容为了克服已有管道内施工设备的不能适用于坡度较大场合、可靠性差、存在安全隐患的不足，本实用新型提供一种有效适用于坡度较大场合、可靠性良好、消除安全隐患的适于山地施工的自行走组合式管道内工程车。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种适于山地施工的自行走组合式管道内工程车，包括上坡安全保障车、施工机械段、自行走车和储气罐；所述施工机械段的一侧安装第一连接环，所述施工机械段的另一侧安装滑柱和第二连接环，所述自行走车的一侧安装固定滑柱的套，所述滑柱可插入套内并通过自行走车内的锁止气缸锁定，所述自行走车的另一侧通过铰链与储气罐连接，其中，所述上坡安全保障车包括第一车架、第一驱动轮和爪，所述第一车架上布置3个第一驱动轮和3个爪，径向分布为3个第一驱动轮和3个爪均关于Y轴对称，第一驱动轮通过一个销轴安装在第一驱动轮支撑臂的一端，所述第一驱动轮支撑臂的中部可转动地安装在第一回转轴上，所述第一回转轴固定安装在第一车架上，所述第一驱动轮支撑臂的另一端通过铰链与第一滑套联接，所述第一驱动轮与第一驱动装置连接；所述爪安装在连杆一端，所述连杆的中部可转动地安装在第二回转轴上，所述第二回转轴固定安装在第一车架上，所述连杆的另一端安装在车架上，所述第二回转轴与第一车架之间的连杆上安装弹簧；所述第一滑套可滑动的套装在空心轴上，所述空心轴固定安装在车架上，所述电动推杆位于空心轴内，且所述电动推杆的动端与所述第一滑套联动；所述第一车架内安装第一卷扬机，所述第一卷扬机上的钢索与所述第一连接环连接；所述施工机械段包括工程车体，所述工程车体呈圆柱形轮廓，外侧布置6个滚轮；所述自行走车包括第二车架、行走轮、第二驱动轮和刹车块，所述第二车架上沿车架的中心轴方向依次布置2个行走轮、第二驱动轮、刹车块和2个行走轮，从轴向上看行走轮位于第二车架的下半圆，第二驱动轮和刹车块位于第二车架的上半圆；径向分布为2个行走轮关于Y轴对称，行走轮安装在第二车架上，第二驱动轮通过一个销轴安装在第二驱动轮支撑臂的一端，所述第二驱动轮支撑臂的中部可转动地安装在第三回转轴上，所述第三回转轴固定安装在第二车架上，所述第二驱动轮支撑臂的另一端通过铰链与第二滑套联接，所述第二驱动轮与第二驱动装置连接；刹车块通过一个销轴安装在刹车块支撑臂的一端，所述刹车块支撑臂的中部可转动地安装在第四回转轴上，所述第四回转轴固定安装在第二车架上，所述刹车块支撑臂的另一端通过铰链与第三滑套联接；所述第二和第三滑套可滑动的套装在第二中心轴上，所述第二和第三滑套与用于推动第二和第三滑套伸缩的伸缩机构连接；所述对口工作段与滑柱固定连接，所述滑柱可滑动地安装在套管内，所述滑套固定安装在第二车架的一侧上，所述滑柱与气缸的活塞杆连接；所述自行走车内的锁止气缸为第三气缸。所述第二车架内安装第二卷扬机，所述第二卷扬机上的钢索与所述第二连接环连接，所述第二卷扬机可装I台或2台。进一步，所述第一驱动装置为步进电机，所述的第二驱动装置为气马达。再进一步，所述伸缩机构包括第一气缸和第二气缸，两气缸都安装在对口器主体机架轴心并相对布置在中心轴两端，第一气缸活塞杆与第二滑套连接；第二气缸也安装在对口器机架中心，第二气缸活塞杆与第三滑套连接。所述储气罐的外侧等圆弧间隔地设置三个滚轮。本实用新型的有益效果主要表现在有效适用于坡度较大场合、可靠性良好、消除安全隐患。
图1是适于山地施工的自行走组合式管道内工程车的结构图。图2是上坡安全保障车的结构图。图3是图2的轴向图。图4是施工机械段和自行走车的结构图。图5是施工机械段的轴向图。图6是自行走车的结构图图7是自行走车的轴向图。图8是储气罐的结构图。图9是图8的轴向图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。参照图1 图9，一种适于山地施工的自行走组合式管道内工程车，这种组合式自行走管道内工程车由代号为AB⑶的4段组合在一起。A段为上坡安全保障车，B段为工程车体，C段为自行走车，D段为储气罐。A段可自行走上坡安全保障车，如图2所示，具有圆柱笼形车架I，车架轴心处安装的空心轴2，其外部有能滑动的滑套3，传动机构围绕空心轴对称布置。该车由电池4供电，控制器5进行控制。车内安装有伺服电机16驱动的卷扬机15。驱动轮6通过销轴安装在驱动轮支撑臂7的一端，驱动轮支撑臂可以绕固定在车架上的回转轴转动，支撑臂的另一端通过铰链与滑套3联接，步进电机14安装在驱动轮支撑臂上，通过同步带传动机构15驱动，车架安装了 3套驱动轮及其支撑臂。爪10安装在连杆11 一端，连杆可以绕固定在车架上的回转轴转动，连杆上安装有弹簧13，弹簧的另一端安装在机架上，在弹簧力作用下，连杆使爪10上的小滚轮9压在管道壁上，车架安装了 3套爪机构。各驱动轮和爪径向分布如图3所示，驱动轮的夹角为120°并关于Y轴对称，三个爪的夹角为120°并关于Y轴对称，各爪与驱动轮的夹角为60°。若固定在中心轴上的电动推杆8缩回时，推动滑套3并使轮支撑臂转动，驱动轮随着轮支撑臂的运动压在管道壁上。当步进电机14转动时，通过同步带机构15驱动，从而牵引车架I在管道内行走。当电动推杆8伸出，滑套3随着电动推杆8的退回拉动轮支撑臂使驱动轮脱离管道壁。B段管道内的施工机械，如图3所示，其圆柱体结构19中间有通孔。可由钢缆索引在管道内运动，前后两端均有连接环。如图5所示，前后两排6个滚轮径向均匀分布。面向自行走车的一端有中空的滑柱20。C段自行走车具有圆柱笼形车架25，沿Z轴方向车架上依次布置两个履带式行走轮29、两个履带式驱动轮30、两个刹车块31和两个履带式行走轮29，径向分布如图7所示，两个行走轮的夹角为120°并关于Y轴对称，两个驱动轮(两个刹车块)的夹角也为120°并关于Y轴对称，驱动轮与行走轮的夹角为60°。4个行走轮直接安装在车架上。两个驱动轮分别通过销轴安装在驱动轮支撑臂39的一端，驱动轮支撑臂可以绕固定在车架上的回转轴转动，支撑臂的另一端通过铰链与滑套37联接。气马达40安装在机架上，气马达轴、轮支撑臂回转轴和驱动轮轴上安装链轮，通过链传动将动力从气马达传递到驱动轮上，车架安装了 2套驱动轮及其支撑臂。两个刹车块分别通过销轴安装在刹车块支撑臂41的一端，刹车块支撑臂可以绕固定在车架上的回转轴转动，刹车块支撑臂的另一端通过铰链与滑套42联接。阀块28固定在车架中心轴线上，沿中心轴线安装了一个带气动接头的钢制长管。面向管道内的施工机械的一端有套27，套的径向某处开孔，有止动销插在孔内，该止动销与气缸26连接。车内载有伺服电机驱动33的卷扬机34。D段储气罐47提供压缩空气，其上面的滚轮径向分布如图9所示，各轮夹角也为120°并关于Y轴对称。各段组合在一起时，A段上坡安全保障车的卷扬机16收紧，A段与B段紧靠在一起；C段上的卷扬机34收紧，B段的中空滑柱20插入C段的套27中，气缸26活塞伸出将止动销压紧在滑柱20上，使BC两段可靠地连接在一起KD两段通过铰链46连接。上坡坡度较大时，为保障整个工程车安全行走，第一步，C段的刹车机构工作，使整个工程车停止在管道内；第二步，上坡安全保障车自主向前行走，卷扬机16放钢缆，BCD三段不动，当上坡安全保障车行走到管道尽头时，连杆11在弹簧力的作用下将爪10伸出管道外并挡在管道边沿上，同时连杆11上的接近开关12输出控制信号使上坡安全保障车停止行走，同时，卷扬机也停止放钢缆；第三步，BCD三段共同向上行走，同时卷扬机收钢缆。由于卷扬机上有类似汽车安全带的快速自锁装置，当出现BCD三段向下滑的情况时，A段上坡安全保障车上的钢缆可将后面的三段拉住，从而保障整个工程车不会滑落到管道深处。下坡坡度较大时，为保障整个工程车安全行走，第一步，C段的刹车机构工作，使整个工程车停止在管道内；第二步，C段自行走车上的气缸26活塞与止动销回退，C段上的卷扬机34放钢缆，CD两段不动，将重量最大的B段和它前面的A段通过钢缆放到管道口，通过管道外部的挡板将AB两段停止；第三步，C段带着D段自行走，同时卷扬机收钢缆。由于重量已经大大减轻，安全性大大提高。第四步，⑶两段行走到目标位置后，BC两段再次连接在一起，C段带气动接头的钢制长管从B段中心穿出，将软管24与其接头连接，从而为B段工作提供压缩空气。C段上的卷扬机收紧，B段的中空滑柱20插入C段的套27中，气缸26活塞伸出将止动销压紧在滑柱上，使BC两段可靠地连接在一起其它情况时，组合体可不分开。
权利要求1.一种适于山地施工的自行走组合式管道内工程车，其特征在于所述工程车包括上坡安全保障车、施工机械段、自行走车和储气罐；所述施工机械段的一侧安装第一连接环，所述施工机械段的另一侧安装滑柱和第二连接环，所述自行走车的一侧安装固定滑柱的套，所述滑柱可插入套内并通过自行走车内的锁止气缸锁定，所述自行走车的另一侧通过铰链与储气罐连接，其中， 所述上坡安全保障车包括第一车架、第一驱动轮和爪，所述第一车架上布置3个第一驱动轮和3个爪，径向分布为3个第一驱动轮和3个爪均关于Y轴对称，第一驱动轮通过一个销轴安装在第一驱动轮支撑臂的一端，所述第一驱动轮支撑臂的中部可转动地安装在第一回转轴上，所述第一回转轴固定安装在第一车架上，所述第一驱动轮支撑臂的另一端通过铰链与第一滑套联接，所述第一驱动轮与第一驱动装置连接；所述爪安装在连杆一端，所述连杆的中部可转动地安装在第二回转轴上，所述第二回转轴固定安装在第一车架上，所述连杆的另一端安装在车架上，所述第二回转轴与第一车架之间的连杆上安装弹簧；所述第一滑套可滑动的套装在空心轴上，所述空心轴固定安装在车架上，所述电动推杆位于空心轴内，且所述电动推杆的动端与所述第一滑套联动；所述第一车架内安装第一卷扬机，所述第一卷扬机上的钢索与所述第一连接环连接； 所述施工机械段包括工程车体，所述工程车体呈圆柱形轮廓，外侧布置6个滚轮； 所述自行走车包括第二车架、行走轮、第二驱动轮和刹车块，所述第二车架上沿车架的中心轴方向依次布置2个行走轮、第二驱动轮、刹车块和2个行走轮,从轴向上看行走轮位于第二车架的下半圆，第二驱动轮和刹车块位于第二车架的上半圆；径向分布为2个行走轮关于Y轴对称，行走轮安装在第二车架上，第二驱动轮通过一个销轴安装在第二驱动轮支撑臂的一端，所述第二驱动轮支撑臂的中部可转动地安装在第三回转轴上，所述第三回转轴固定安装在第二车架上，所述第二驱动轮支撑臂的另一端通过铰链与第二滑套联接，所述第二驱动轮与第二驱动装置连接；刹车块通过一个销轴安装在刹车块支撑臂的一端，所述刹车块支撑臂的中部可转动地安装在第四回转轴上，所述第四回转轴固定安装在第二车架上，所述刹车块支撑臂的另一端通过铰链与第三滑套联接；所述第二和第三滑套可滑动的套装在第二中心轴上，所述第二和第三滑套与用于推动第二和第三滑套伸缩的伸缩机构连接；所述对口工作段与滑柱固定连接，所述滑柱可滑动地安装在套管内，所述滑套固定安装在第二车架的一侧上，所述滑柱与气缸的活塞杆连接；所述自行走车内的锁止气缸为第三气缸，所述第二车架内安装第二卷扬机，所述第二卷扬机上的钢索与所述第二连接环连接，所述第二卷扬机可装I台或2台。
2.如权利要求1所述的适于山地施工的自行走组合式管道内工程车，其特征在于所述第一驱动装置为步进电机，所述的第二驱动装置为气马达。
3.如权利要求1或2所述的适于山地施工的自行走组合式管道内工程车，其特征在于所述伸缩机构包括第一气缸和第二气缸，两气缸都安装在对口器主体机架轴心并相对布置在中心轴两端,第一气缸活塞杆与第二滑套连接；第二气缸也安装在对口器机架中心，第二气缸活塞杆与第三滑套连接。
4.如权利要求1或2所述的适于山地施工的自行走组合式管道内工程车，其特征在于所述储气罐的外侧等圆弧间隔地设置三个滚轮。
专利摘要一种适于山地施工的自行走组合式管道内工程车，包括上坡安全保障车、施工机械段、自行走车和储气罐；所述施工机械段的一侧安装第一连接环，所述施工机械段的另一侧安装滑柱，所述自行走车的一侧安装滑套和第二连接环，所述滑套内可滑动的套装滑柱，所述自行走车的另一侧通过铰链与储气罐连接。本实用新型提供一种有效适用于坡度较大场合、可靠性良好、消除安全隐患的适于山地施工的自行走组合式管道内工程车。
文档编号F16L55/32GK202901695SQ20122036391
公开日2013年4月24日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者邢彤, 孟彬 申请人:浙江工业大学