本發(fā)明屬于埋地管道維護(hù)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種旨在完成埋地管道上的防腐膠帶纏繞工作的裝置。

背景技術(shù)：

目前地下電纜、石油管道、以及大型天然氣管道都需要在外表面纏繞防護(hù)膠帶，尤其是在位于地下的石油管道需要緊密纏繞防護(hù)膠帶。目前公開的自動(dòng)管道防腐膠帶纏繞設(shè)備，包括用來托住管道且能讓管道轉(zhuǎn)動(dòng)的管托裝置，該裝置結(jié)構(gòu)單一，設(shè)備的移動(dòng)以及防護(hù)膠帶的纏繞、收卷過程不能同步進(jìn)行，需要人工輔助完成，纏繞效果不佳，螺旋搭接處的寬度不均勻。

此外，也有一些其他管道防腐膠帶纏繞和收卷過程能夠同步進(jìn)行但是由于行走設(shè)置本身比較笨重，結(jié)構(gòu)設(shè)置不夠合理，因而在將裝置本身設(shè)置到管道上時(shí)管道負(fù)重太大，且為了根據(jù)不用的管徑相適應(yīng)，需要手工調(diào)節(jié)行走裝置，工作量大效率低，不利于管道維護(hù)；此外由于管道本身在纏繞前的清潔工作無法一體完成，因而還需要人為進(jìn)行管道清理后讓纏繞裝置工作，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種用于埋地管道維護(hù)的自動(dòng)化纏繞設(shè)備，結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，能夠方便高效地適應(yīng)不同管徑操作，讓管道輕負(fù)重；且能夠與管道清潔裝置模塊化替換組合，將管道清潔與管道纏繞一體化操作，完全替代人工。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于埋地管道維護(hù)的自動(dòng)化纏繞設(shè)備，包括能夠套接于管道外周上的圓環(huán)形支撐架，沿管道軸向兩端的圓環(huán)形支撐架由軸向連桿連接；圓環(huán)形支撐架的內(nèi)圓周朝向內(nèi)側(cè)設(shè)置能夠沿管道軸向行走的滾動(dòng)行走裝置；其特征在于：在圓環(huán)形支撐架的內(nèi)圈周向均布多個(gè)定位軸承對(duì)圓環(huán)形支撐架內(nèi)圈進(jìn)行徑向限位；相應(yīng)的，各端的圓環(huán)形支撐架包括內(nèi)外平行的兩塊支撐板和被夾置的中間支撐板，共同構(gòu)成外中內(nèi)三層板的三板支撐結(jié)構(gòu)；在內(nèi)支撐板與中間支撐板之間通過導(dǎo)向軸設(shè)置滾動(dòng)面微微向內(nèi)圈徑向凸出的定位軸承，使得各定位軸承的滾動(dòng)面與管道外周接觸；在中間支撐板上留有與定位軸承對(duì)應(yīng)的止口。

進(jìn)一步的，在內(nèi)支撐板和中間支撐板之間通過導(dǎo)向軸設(shè)置所述定位軸承，鎖緊螺母在中間支撐板于外支撐板直接鎖緊導(dǎo)向軸。

進(jìn)一步的，動(dòng)力輸出裝置設(shè)置在其中一端的圓環(huán)形支撐架上，輸出軸上安裝有動(dòng)力齒輪，動(dòng)力齒輪經(jīng)多個(gè)中間直齒輪后同垂直于中間直齒輪的圓錐齒輪相嚙合，圓錐齒輪的輸出端上安裝有主動(dòng)行走輪，該主動(dòng)行走輪通過一個(gè)軸向伸出架固定于該端圓環(huán)形支撐架內(nèi)圓周上；以此主動(dòng)行走輪為基點(diǎn)，在該其中一端圓環(huán)形支撐架內(nèi)圓周上均勻分布其他兩個(gè)被動(dòng)行走輪；另一端的圓環(huán)形支撐架上均勻設(shè)置其他三個(gè)被動(dòng)行走輪,主動(dòng)行走輪和被動(dòng)行走輪的輪面均朝向徑向中心凸出于圓環(huán)形支撐架內(nèi)圓周，并能夠與管道外周接觸而沿管道軸向滾動(dòng)。

進(jìn)一步的，主動(dòng)被動(dòng)行走輪包括標(biāo)準(zhǔn)定向腳輪，在定向腳輪的上部設(shè)置伸縮調(diào)緊機(jī)構(gòu)，所述伸縮調(diào)緊機(jī)構(gòu)由四個(gè)導(dǎo)向螺桿形成支撐，四個(gè)導(dǎo)向螺桿的頂部和底部均連接一個(gè)固定板，兩個(gè)固定板相互平行；兩個(gè)固定板之間的空間中，四個(gè)導(dǎo)向螺桿的中心設(shè)置支撐螺桿，在支撐螺桿上套壓縮彈簧；通過螺桿和支撐螺桿相對(duì)于固定板的位置調(diào)節(jié)，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)各被動(dòng)行走輪的上固定板與輪體的距離。

進(jìn)一步的，圓環(huán)形支撐架的外圓周外側(cè)安裝有能夠同步對(duì)膠帶進(jìn)行收卷和放卷的收卷輪和放卷輪；動(dòng)力輸出軸通過齒輪組將動(dòng)力傳遞給與多個(gè)中間直齒輪平行的齒輪盤，齒輪盤固定在纏繞架上，纏繞架上設(shè)置同步齒輪。

進(jìn)一步的，所述纏繞架安裝固定在圓環(huán)形支撐架的外周外側(cè)，從而通過纏繞架上的同步齒輪帶動(dòng)收卷輪和放卷輪。

進(jìn)一步的，收卷輪和放卷輪與石油管道的軸心線呈設(shè)定的6-9度傾斜角。

進(jìn)一步的，在兩端的圓環(huán)形支撐架之間設(shè)置清潔裝置，該清潔裝置包括由兩端旋轉(zhuǎn)支架支撐的橫臂支架，橫臂支架通過家和夾具連接有刮磨裝置，刮磨裝置的頭部連接有刷具；另一個(gè)動(dòng)力輸出裝置設(shè)置在被動(dòng)行走輪所在側(cè)，通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)小齒輪，從而帶動(dòng)同步的齒圈繞管道轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)支架連接在齒圈上由齒圈驅(qū)動(dòng)；旋轉(zhuǎn)支架使得刮磨裝置能夠繞管道旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)鋼絲輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)除銹和刷掃。

進(jìn)一步的，動(dòng)力輸出裝置均為液壓馬達(dá)。

采用該替換模塊，利用刮磨裝置改造完成除銹功能只需設(shè)計(jì)一套繞管道旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單成本低，行走機(jī)構(gòu)及其齒輪組不變使得安裝拆卸方便，刮磨裝置既可以自身高速旋轉(zhuǎn)完成點(diǎn)除銹，又可以繞管道螺旋運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)管道的整體除銹，實(shí)現(xiàn)了纏繞裝置的模塊擴(kuò)展化，適應(yīng)范圍更廣，該清潔裝置與纏繞裝置可以同步交替使用，完全實(shí)現(xiàn)了無人參與全自動(dòng)作業(yè)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)行走輪實(shí)現(xiàn)了設(shè)備在石油管道軸向上的定速移動(dòng)，并通過放膠帶輪和收膠帶輪實(shí)現(xiàn)了石油管道防護(hù)膠帶的同步收放，在設(shè)備移動(dòng)的同時(shí)將石油管道防護(hù)膠帶緊密的纏繞在石油管道的外表面，同時(shí)將離型層回收纏繞在收膠帶輪上，實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)、纏繞、收卷過程的機(jī)械化；更進(jìn)一步的，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)置合理，通過三板支撐結(jié)構(gòu)，對(duì)于管道的扣合更有保證，且由于行走機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)輕便簡單，能夠方便高效地適應(yīng)不同管徑操作，讓管道輕負(fù)重工作。

2、本發(fā)明有效解決了環(huán)形設(shè)備不便于套在石油管道上的問題，采用裝置內(nèi)圈的徑向定位可以使圓環(huán)形支撐架內(nèi)圈具有足夠的徑向剛度，對(duì)內(nèi)圈定位和支撐，無論旋轉(zhuǎn)到那個(gè)位置都可以保持運(yùn)行的平穩(wěn)；對(duì)防護(hù)膠帶搭接處重合寬度的精確控制做到了真正有效的保證。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，且能夠與管道清潔裝置模塊化替換組合，利用刮磨裝置改造完成除銹功能只需設(shè)計(jì)一套繞管道旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單成本低，行走機(jī)構(gòu)及其齒輪組不變使得安裝拆卸方便，刮磨裝置既可以自身高速旋轉(zhuǎn)完成點(diǎn)除銹，又可以繞管道螺旋運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)管道的整體除銹，實(shí)現(xiàn)了纏繞裝置的模塊擴(kuò)展化，適應(yīng)范圍更廣，該清潔裝置與纏繞裝置可以同步交替使用，將管道清潔與管道纏繞一體化操作，完全替代人工。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于埋地管道維護(hù)的自動(dòng)化纏繞設(shè)備在土方槽內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)圖。

圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。

圖3為本發(fā)明的側(cè)視圖。

圖4為本發(fā)明行走裝置的立體結(jié)構(gòu)圖（主動(dòng)行走輪一側(cè)）。

圖5為本發(fā)明被動(dòng)行走輪結(jié)構(gòu)圖。

圖6為本發(fā)明另一側(cè)行走裝置的側(cè)視圖（全部為被動(dòng)行走輪）。

圖7為本發(fā)明的傳動(dòng)原理圖。

圖8為本發(fā)明的纏繞架安裝結(jié)構(gòu)圖。

圖9為本發(fā)明的三板支撐結(jié)構(gòu)和徑向限位裝置結(jié)構(gòu)細(xì)圖。

圖10為本發(fā)明配置清潔模塊后的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)例和附圖1-10對(duì)本專利作進(jìn)一步說明，但不限定本專利。

如圖1所示，用于埋地管道維護(hù)的自動(dòng)化纏繞設(shè)備10在土方槽12內(nèi)運(yùn)行，圓環(huán)形支撐架套裝于埋地管道11上，滿足埋地管道11保養(yǎng)中的分段維護(hù)的要求。該設(shè)備的圓環(huán)形支撐架都由兩部分上下扣合而成，可以無需找到管道的頭尾就可以在管道中間段隨時(shí)開挖土方進(jìn)行安裝和運(yùn)行維護(hù)。

如圖2-8，兩端圓環(huán)形支撐架1由沿管軸向的連桿連接；各端的圓環(huán)形支撐架1由上、下半圓環(huán)形支撐架扣合共同構(gòu)成環(huán)形結(jié)構(gòu)，上、下半圓環(huán)形支撐架之間的連接處通過預(yù)緊機(jī)構(gòu)13相連接并固定，上、下半圓環(huán)形支撐架的外側(cè)安裝有液壓馬達(dá)8，圓環(huán)形支撐架1的外徑外側(cè)安裝有能夠同步對(duì)膠帶進(jìn)行收卷和放卷的收卷輪5和放卷輪7，收卷輪5和放卷輪7通過同步齒輪帶動(dòng)，該同步齒輪與齒輪組3中的其中一個(gè)齒輪嚙合，使得液壓馬達(dá)8的輸出軸通過如圖2所示的齒輪組3將動(dòng)力分別傳遞給主動(dòng)行走輪9和收卷輪5和放卷輪7，從而使得本發(fā)明能夠在管道外圍行走并在纏繞到設(shè)定膠帶長度后移動(dòng)而繼續(xù)纏繞。

所示的齒輪組3如圖7所示，液壓馬達(dá)8的輸出軸上安裝有動(dòng)力齒輪3.1，動(dòng)力齒輪3.1經(jīng)中間直齒輪（3.2、3.3、3.4）后與圓錐齒輪3.5相嚙合，圓錐齒輪3.5的輸出端上安裝有輪軸，輪軸上安裝有主動(dòng)行走輪9，該主動(dòng)行走輪的輪架固定于其中一端圓環(huán)形支撐架1內(nèi)圓周上，以此主動(dòng)行走輪9為基礎(chǔ)，在該其中一端圓環(huán)形支撐架1內(nèi)圓周上均勻分布其他兩個(gè)被動(dòng)行走輪2，如圖4所示；另一端的圓環(huán)形支撐架1上均勻設(shè)置其他三個(gè)被動(dòng)行走輪2；如圖5和6，為被動(dòng)行走輪2結(jié)構(gòu)詳圖，被動(dòng)行走輪2包括標(biāo)準(zhǔn)定向腳輪2.3，在定向腳輪2.3的上部設(shè)置伸縮調(diào)緊機(jī)構(gòu)，所述伸縮調(diào)緊機(jī)構(gòu)由四個(gè)導(dǎo)向螺桿2.1形成支撐，四個(gè)導(dǎo)向螺桿2.1的頂部和底部均連接一個(gè)固定板2.2，兩個(gè)固定板2.2相互平行；兩個(gè)固定板2.2之間的空間中，四個(gè)導(dǎo)向螺桿2.1的中心設(shè)置支撐螺桿2.4，在支撐螺桿2.4上套壓縮彈簧2.5；通過螺桿相對(duì)于固定板2.2的位置調(diào)節(jié)，可以手動(dòng)調(diào)節(jié)各被動(dòng)行走輪2的上固定板2.2與輪體的距離，從而適應(yīng)管徑的變化。根據(jù)管徑調(diào)節(jié)后，主動(dòng)行走輪9和被動(dòng)行走輪2均與石油管道11的外壁相接觸，主動(dòng)行走輪9被驅(qū)動(dòng)而帶動(dòng)其他五個(gè)被動(dòng)行走輪2跟隨從而使裝置能夠在纏繞或清潔操作完成后沿管軸向行走。

如圖7所示，動(dòng)力齒輪3.1還通過聯(lián)軸器與輪架傳動(dòng)齒輪3.7相嚙合，輪架傳動(dòng)齒輪3.7與齒輪盤3.8相嚙合，齒輪盤3.8為兩個(gè)半圓形環(huán)構(gòu)成的外齒輪盤，其內(nèi)環(huán)孔徑大于石油管道11的外徑，齒輪盤3.8的內(nèi)側(cè)固定有內(nèi)圈兩端的內(nèi)圈之間還安裝有壓緊輪（未圖示），當(dāng)膠帶纏繞后，由該壓緊輪將膠帶壓緊貼合在管道11上。

收卷輪5和放卷輪7與石油管道11的軸心線呈設(shè)定的6-9度傾斜角，為了突出顯示角度，圖8對(duì)角度有夸張描述，實(shí)際是近乎平行。液壓馬達(dá)8的輸出軸通過如圖7所示的齒輪組3將動(dòng)力傳遞給齒輪盤3.8，齒輪盤3.8固定在纏繞架14上，從而通過纏繞架14上的同步齒輪帶動(dòng)收卷輪5和放卷輪7。所述纏繞架14安裝固定在圓環(huán)形支撐架1的外周外側(cè)。

如圖6中，在圓環(huán)形支撐架1的內(nèi)圈采用12只定位軸承15進(jìn)行圓環(huán)形支撐架1內(nèi)圈的徑向限位；使用多達(dá)12只軸承進(jìn)行徑向限位可以使圓環(huán)形支撐架1內(nèi)圈具有足夠的徑向剛度，對(duì)內(nèi)圈定位和支撐，無論旋轉(zhuǎn)到那個(gè)位置都可以保持運(yùn)行的平穩(wěn)。

而對(duì)于內(nèi)圈徑向限位方式如圖9和2所示，以管道11軸向一端的支撐結(jié)構(gòu)展示，各端的圓環(huán)形支撐架1包括內(nèi)外平行的兩塊支撐板和中間支撐板（26為內(nèi)支撐板，6為中間支撐板，圓環(huán)形支撐架1所引出的板為外板），構(gòu)成了外中內(nèi)三層板的三板支撐結(jié)構(gòu)；在內(nèi)支撐板26和中間支撐板6之間通過導(dǎo)向軸15.2、鎖緊螺母15.1，設(shè)置滾動(dòng)面微微向內(nèi)圈徑向凸出的定位軸承15，鎖緊螺母用于鎖緊導(dǎo)向軸。相對(duì)應(yīng)在中間支撐板6上留有止口6.1，可以有效的防止軸承的軸向竄動(dòng)，同樣提高了傳動(dòng)的平穩(wěn)性；中間板使導(dǎo)向軸15.2不再是懸臂梁，使得定位軸承15當(dāng)裝置運(yùn)動(dòng)時(shí)由于管徑的變化受到較大的徑向載荷時(shí)，導(dǎo)向軸不至于有太大的擾動(dòng)，提高了傳動(dòng)的平穩(wěn)性。

圖10為本發(fā)明配置清潔模塊后的結(jié)構(gòu)圖。

將收卷輪5和放卷輪7取下，在兩端的圓環(huán)形支撐架1之間設(shè)置清潔裝置，該清潔裝置包括由兩端旋轉(zhuǎn)支架19支撐的橫臂支架20，橫臂支架20通過家和夾具21連接有刮磨裝置22，刮磨裝置22的頭部連接有刷具；另一個(gè)液壓馬達(dá)設(shè)置在被動(dòng)行走輪所在側(cè)，通過傳動(dòng)軸25帶動(dòng)小齒輪26，從而帶動(dòng)同步的齒圈7繞管道11轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)支架19連接在齒圈7上由齒圈7驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)支架19使得刮磨裝置22可以繞管道11旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)鋼絲輪旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)除銹和刷掃。圓錐齒輪3.5仍然如圖7所示帶動(dòng)主動(dòng)行走輪9從而帶動(dòng)整個(gè)裝置沿管道11行走。

采用該替換模塊，利用刮磨裝置22改造完成除銹功能只需設(shè)計(jì)一套繞管道旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單成本低，行走機(jī)構(gòu)及其齒輪組不變使得安裝拆卸方便，

刮磨裝置22既可以自身高速旋轉(zhuǎn)完成點(diǎn)除銹，又可以繞管道螺旋運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)管道的整體除銹，實(shí)現(xiàn)了纏繞裝置的模塊擴(kuò)展化，適應(yīng)范圍更廣，該清潔裝置與纏繞裝置可以同步交替使用，完全實(shí)現(xiàn)了無人參與全自動(dòng)作業(yè)。

最后所應(yīng)說明的是，以上具體實(shí)施方式僅用以說明本專利的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本專利進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本專利的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本專利方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本專利的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。