一种管带机巡检装置及巡检方法与流程

本发明涉及物料输送，特别涉及一种用于管带机巡检用的装置及巡检方法。

背景技术：

1、近年来在物料输送领域，管带机以其长距离、大载量、高速、环境影响小等输送优势，得到了长足的发展。管带机在长时间、长距离使用过程中，沿线难免会出现扭带、托辊磨损、胶带超温等故障，影响管带机正常使用及寿命，若采用人工巡检则费时费力，采用巡检装置(巡检机器人)就显得很有必要。

2、目前管带机的巡检装置，一般采用固定导轨式，在导轨下方悬挂巡检装置。通过巡检装置的驱动单元使其在导轨上以一定速度前行，通过巡检装置的主机对沿线各设备及环境进行动态监视，从而达到对管待机沿线进行巡检的目的。

3、长距离物料输送使用的管带机，考虑到沿线供电电缆的电压降过大而影响设备正常运行的问题，其巡检装置不适合采用电缆供电的方式，因此多采用电池供电的无线巡检方式。如专利cn 216036925 u，名称为“一种长距离输送设备运行状态自动检测装置”，提出了一种管带机巡检装置，该巡检装置利用驱动单元在固定导轨上行走，两侧悬吊检测单元，实现对管带机两侧设备的巡检。驱动单元采用内置电池供电，并在固定导轨沿线设置多个充电点，巡检装置到达充电点停机后按一定时间对电池进行充电，充电完成后，继续在轨道上完成行走和巡检任务。这种管带机巡检装置一般采用电池、巡检主机及驱动单元一体式，在长距离运动过程中，不可避免地存在电池续航能力的问题。现有的解决巡检装置电池续航能力的方法，多采用在管带机沿线设置多个充电站，当巡检装置到达充电站时，停车充电或进行电池更换，但沿线需建设多个充电站或电池更换装置，投入的经济成本较大，停车过程也一定程度上影响巡检效率，特别不适合应用在需要高效及不停车巡检的场合。

4、管带机巡检装置的总重量可达30～50kg，根据现有相关试验数据，该装置内置电池80％以上的电能消耗，来源于驱动单元。鉴于上述情况，解决巡检装置驱动单元的能耗问题，大幅提升巡检装置的续航能力，就显得很有必要了。

5、同时管带机作为一种带式输送机，因其输送特性，胶带需长时间与托辊摩擦，不可避免引起胶带和托辊的表面发热，而长时间发热会降低胶带和托辊的使用寿命。管带机在输送细粉状物料的过程中，不可避免外泄一些物料，引起扬尘。因此，从延长设备使用寿命及环保角度，管带机沿线有降温抑尘的需求。

6、此外，因管带机运送物料的复杂性，特别是细粉状易燃物料，在长距离快速输送过程中，管带机胶带与托辊、管带机胶带与物料之间不可避免发生摩擦，产生静电或发热，容易引起胶带和物料自燃，造成管带机沿线烟雾或火灾等安全隐患。因此，沿线消防配置必不可少，现有行业内一般采用水消防方式，在管带机沿线设置消防水管、检测装置和喷淋装置，通过检测装置和喷淋装置的联动控制，实现沿线消防功能，并可兼顾喷雾降温抑尘的目的。对于长距离物料输送使用的管带机，该消防方式必然造成消防投入巨大，如增加消防管道和沿线消防装置相关电缆的选型，并面临长距离水压不足、电缆投入大等问题，技术和经济的可行性均不高。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种管带机巡检装置及巡检方法，通过改变巡检装置的驱动单元，从而大幅提升巡检装置的续航能力，并实现巡检装置具备双向、双通道巡检能力，降低能耗，同时使巡检装置具备管带机沿线降温抑尘和消防功能。

2、本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

3、一种管带机巡检装置，包括输送管带和管带机，管带机设有托辊框架，其特征是：所述托辊框架上方设有巡检轨道，所述管带机两侧为巡检通道，所述巡检轨道上可移动装有巡检装置，所述巡检轨道的一端设有外部驱动单元；

4、所述巡检轨道为敞开式水槽，底部封闭，路径与所述管带机的布设方向相同；所述巡检轨道用隔板分隔为上驱动层和下返回层两层，内部均装有流动的巡检载体；所述驱动层和返回层在所述管带机的头、尾段联通，所述巡检载体在所述巡检轨道内循环流动；

5、所述巡检装置包括巡检主机和受驱单元，所述巡检主机有两台，分别设置在所述管带机两侧的巡检通道内，为所述巡检装置的控制主机，内置有控制系统，所述控制系统与外部巡检服务器无线连接；所述受驱单元设置在所述巡检装置中部，放置在所述驱动层内，所述受驱单元上方设有电池单元，均与所述巡检主机的控制系统相连；所述受驱单元与两台所述巡检主机通过两侧臂连接，

6、所述外部驱动单元包括管带机驱动装置、传动连轴、变速装置和巡检载体驱动装置，所述管带机驱动装置通过传动连轴、变速装置与所述巡检载体驱动装置相连，驱动所述巡检载体驱动装置，所述巡检载体驱动装置驱动所述巡检载体流动。

7、进一步地，所述巡检轨道的水槽上方两侧边顶端均设有侧边轨道槽，所述侧边轨道槽为上开口u型凹槽；所述巡检装置的两所述侧臂的下方均设有支持装置，两所述支持装置可滑动设置在两侧边轨道槽内。

8、进一步地，所述支持装置包括支撑从动轮、弹性连杆和制动杆；所述支撑从动轮放置在所述侧边轨道槽内，内置有测速单元与所述巡检主机的控制系统信号连接；所述支撑从动轮设有轮架与弹性连杆的下端相连，所述弹性连杆上端连接所述侧臂；所述弹性连杆具有自动伸缩功能，内置行程传感器与所述巡检主机的控制系统信号连接；所述制动杆有两根，安装在所述支撑从动轮外两侧。

9、进一步地，所述巡检轨道设有载体补充单元，所述支持装置的弹性连杆的行程传感器输出行程数据，判断液位状态，并反馈给所述巡检主机，当所述巡检轨道内的巡检载体液位偏低时，所述巡检主机远程发出载体补充指令，控制所述巡检轨道的补充单元的启停。

10、进一步地，所述巡检装置设有一套抽取单元，包括抽取模块和转向喷嘴，均与所述巡检主机的控制系统相连；所述抽取模块设有泵体和管路，所述转向喷嘴有两组，分别安装在所述巡检主机下部，与所述抽取模块管路连接，所述泵体从所述驱动层抽取巡检载体，通过所述管路输送至所述转向喷嘴；

11、进一步地，所述管路由主管路和两条分管路连接而成，所述转向模块安装在所述管路的分岔口上，控制所述巡检载体的流向。

12、进一步地，所述变速装置通过两端的传动连轴连接所述管带机驱动装置和巡检载体驱动装置，所述变速装置内置有正转档位d、空档位n和反转档位r。

13、一种基于上述管带机巡检装置的巡检方法，包括巡检工作模式、巡检降温抑尘功能、消防功能以及巡检载体补充功能：具体步骤如下：

14、将所述巡检装置放置于所述巡检轨道的驱动层内，所述巡检轨道内预先注入巡检载体；待所述巡检装置的弹性连杆的行程传感器检测到所述巡检载体的液位正常时，由所述巡检主机远程向外部巡检服务器发送无线信号，即巡检就绪信号，外部巡检服务器以收到此信号为条件，开启巡检工作模式；

15、在巡检工作模式下，外部巡检服务器远程向所述外部驱动单元发送启动信号；所述外部驱动单元中的变速装置收到启动信号后，将空档位切换为正转或反转档位，所述管带机驱动装置带动所述巡检载体驱动装置产生流体驱动力，使所述巡检载体开始向一个方向流动，从而带动所述巡检装置运行。

16、进一步地，在所述巡检装置运行过程中，所述支撑从动轮的测速单元实时反馈速度信号，通过所述巡检主机向远程外部巡检服务器发送巡检速度反馈信号；当外部巡检服务器根据反馈的实际速度，需要调整巡检速度时，向所述外部驱动单元中的变速装置发送调速信号；所述变速装置根据收到的调速信号，切换不同的速度档位来调节巡检载体驱动装置的速度，以改变所述巡检载体的流速，从而调节所述巡检装置的行走速度。

17、进一步地，在巡检工作模式下，外部巡检服务器同步激活巡检降温抑尘功能；所述巡检降温抑尘功能激活后，触发所述巡检装置的抽取单元，进行雾化喷淋，所述巡检装置无需停车，即可执行对所述管带机的沿线设备进行降温抑尘指令。

18、进一步地，在巡检工作模式下，外部巡检服务器同步激活巡检消防功能；巡检消防功能激活后，根据所述巡检装置的巡检主机判断所述管带机沿线出现的消防险情，并同时触发所述巡检装置的抽取单元和制动杆，执行所述巡检装置的停车消防指令；待消防险情处理完毕，所述巡检主机复位所述抽取单元和制动杆，所述巡检装置继续前行。

19、进一步地，在巡检工作模式下，外部巡检服务器同步激活巡检载体补充功能；巡检载体补充功能激活后，根据所述巡检装置的弹性连杆的行程传感器反馈的伸缩行程判断当前所述巡检轨道内的巡检载体的液位状态；当所述巡检载体液位过低时，由所述巡检主机向外部巡检服务器发送液位信号及请求补充指令，外部巡检服务器根据载体液位数据，计算出补充量及补充时间，并向所述巡检轨道的补充单元发送补充数据，所述补充单元根据补充数据运行特定的时间，完成所述巡检载体的补充。

20、进一步地，所述巡检装置的巡检主机内置有定位模块，能实时向巡检服务器发送所述巡检装置在巡检轨道内的具体位置信息；当所述巡检装置行走并接近所述巡检轨道末端时，所述巡检服务器根据所述巡检装置的当前巡检速度以及到轨道末端的距离，计算出惯性距离及迟滞时间，提前给所述外部驱动单元发送改向指令；所述外部驱动单元收到改向指令后，停机并反向运行；在迟滞时间内，所述巡检载体并未立刻改向，所述巡检装置因惯性继续向所述巡检轨道末端前行；待所述巡检装置到达轨道末端时，所述巡检载体的迟滞情况已消失，所述巡检载体按正常速度反向流动，使所述巡检装置可以在不停车的情况下，完成巡检改向并继续按正常巡检速度反向前行。

21、本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

22、1、本发明通过将流体驱动技术应用在管带机巡检装置上，在现有管带机的桁架结构上，设置流体驱动通道，利用流体浮力减少巡检装置的运行阻力，通过控制改变巡检装置驱动力供给方式，使得巡检装置内置电池无需供电给占绝大部分用电量的驱动单元，从而大幅提升巡检装置的续航能力；且满足管带机沿线左、右两侧双通道巡检，巡检效率大幅提升；

23、2、本发明在巡检装置中设置抽取单元，利用驱动载体的流动、雾化和灭火特性，并结合巡检装置的检测和联动功能，提供巡检装置的降温抑尘和消防功能，使管带机沿线无需额外设置降温抑尘和消防装置，解决长距离管带机沿线面对胶带/托辊发热、物料扬尘的降温抑尘和面对火情的消防问题；同时巡检装置的驱动载体采用槽式结构汇集及循环流动，可利用雨水进行自然补充，且无需考虑管带机沿线的消防水压力，工程应用性更强。