[发明专利]管内高压智能封堵机器人

说明书

技术领域

本发明涉及机械装备领域，具体涉及管内高压智能封堵机器人。

技术背景

管内高压智能封堵机器人是一种集机电液于一体的远程控制定点封堵工具，已成功应用于陆地及海洋油气管道的维修、阀门更换、立管更换及管道压力测试等作业中。目前，国外的管内智能封堵技术已经处于成熟阶段，如美国T．D—Williamson公司的Smartplug和英国STATS Group公司的Tecnoplug。然而，国外公司对该技术实行技术封锁，只提供技术工程服务，且服务费用昂贵。随着我国管道工业的快速发展，特别是海底管道铺设长度的不断增加，对管内智能封堵技术的需求越来越迫切。为了解决我国管道快速维修和压力测试问题，加快管内高压智能封堵技术及工具的研究势在必行。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种可以在一段管道内实现多次封堵和解堵作业，从而大大节约管道维修时间，最大程度地缩短管道停输时间，且无需在管道上开孔，作业完成后不留下任何附加装置，从而保证了管道的完整性，减少因开孔封堵对管线造成的故障隐患的管内高压智能封堵机器人。

本发明管内高压智能封堵机器人，包括封堵单元、远程控制系统和地面控制系统，封堵单元包括相对独立的两个封堵模块和两个清管模块，各个模块通过十字轴万向联轴器连接，远程控制系统安装在封堵单元的清管模块中。

优选地，封堵模块包括支撑轮总成，所述支撑轮总成上设有执行法兰，执行法兰通过锁定卡瓦与锥套一端相连，锥套另一端与承压头相连，所述锥套与承压头之间套有胶筒，支撑轮总成上还设有液压缸。

优选地，清管模块位于封堵模块两端，清管模块为圆柱形密封舱，两端分别通过法兰依次连接有密封板、压板、支撑刮板及端盖，所述端盖的中心处设有防撞头，密封舱中设有远程控制系统。

本发明可以在一段管道内实现多次封堵和解堵作业，从而大大节约管道维修时间，最大程度地缩短管道停输时间，且无需在管道上开孔，作业完成后不留下任何附加装置，从而保证了管道的完整性，减少因开孔封堵对管线造成的故障隐患。

附图说明

图1为管内高压智能封堵机器人的结构框图。

具体实施方式

管内高压智能封堵机器人，包括封堵单元、远程控制系统和地面控制系统，其特征在于所述封堵单元包括相对独立的两个封堵模块和两个清管模块，各个模块通过十字轴万向联轴器连接，远程控制系统安装在封堵单元的清管模块中。封堵模块包括支撑轮总成，所述支撑轮总成上设有执行法兰，执行法兰通过锁定卡瓦与锥套一端相连，锥套另一端与承压头相连，所述锥套与承压头之间套有胶筒，支撑轮总成上还设有液压缸。清管模块位于封堵模块两端，清管模块为圆柱形密封舱，两端分别通过法兰依次连接有密封板、压板、支撑刮板及端盖，所述端盖的中心处设有防撞头，密封舱中设有远程控制系统。

远程控制系统主要由液压系统和双向通信系统等组成。其主要功能是接收外部上位机发出的超低频电磁波，进行信号的解调，读取指令，按照指令控制智能封堵机器人工作，并保证地面操作者随时查看封堵机器人的工作状态，如管道压力和封堵机器人前、后压差等。液压系统采用闭环控制，电磁阀具有自锁功能，液压管路采用不锈钢材质，马达用高输出的锂电池驱动。

地面控制中心是一个计算机系统，由操作者随车携带，主要功能是向超低频ELF电磁信号发生器发送指令和接收存储远程控制系统返回的数据。通过地面控制中心，操作者可以对智能封堵机器人封堵、解封和事故应急等进行操作，查询其室内试验、整机作业的各项压力数据，并将查询结果显示在计算机显示器上，最终实现管道内智能作业。