Для автомобилистов, ожидающих зеленого сигнала светофора, оживленные перекрестки в центре города ничем не отличаются от обычного утра.
Они не подозревают, что окружены железобетоном, а точнее, находятся на нём. В нескольких метрах под ними сквозь тьму пробивался ослепительный поток света, пугая подземных «обитателей».
Объектив камеры передаёт изображения мокрых, потрескавшихся стен на землю, в то время как оператор управляет роботом и внимательно следит за дисплеем перед ним. Это не научная фантастика и не фильм ужасов, а современная, повседневная процедура ремонта канализации. Наши двигатели используются для управления камерой, работой инструментов и привода колёс.
Прошли времена, когда традиционные строительные бригады перекапывали дороги и на несколько недель парализовывали движение, работая над канализационными системами. Было бы неплохо, если бы трубы можно было осматривать и ремонтировать под землей. Сегодня роботы-очистители канализации могут выполнять многие задачи изнутри. Эти роботы играют всё более важную роль в поддержании городской инфраструктуры. Если обслуживать более полумиллиона километров канализационных сетей, в идеале это не повлияет на жизнь в нескольких метрах от них.
Раньше приходилось копать на большие расстояния, чтобы обнажить подземные трубы и обнаружить повреждения.
Сегодня роботы-очистители канализации могут проводить оценку состояния канализации без необходимости проведения строительных работ. К жгуту кабелей крепятся трубы меньшего диаметра (обычно короткие внутридомовые соединения). Его можно перемещать, скручивая жгут.
Эти трубы оснащены только поворотными камерами для анализа повреждений. Для труб большого диаметра можно использовать машину, установленную на кронштейне и оснащенную многофункциональной рабочей головкой. Такие роботы давно применяются на горизонтальных трубах, а в последнее время и на вертикальных.
Самый распространённый тип робота предназначен для перемещения по прямой горизонтальной линии по канализации с небольшим уклоном. Эти самоходные роботы состоят из шасси (обычно платформы с как минимум двумя осями) и рабочей головки со встроенной камерой. Другая модель способна перемещаться по искривлённым участкам трубы. Сегодня роботы могут даже перемещаться по вертикальным трубам, поскольку их колёса, или гусеницы, могут упираться в стенки изнутри. Подвижная подвеска над рамой позволяет центрировать устройство по центру трубопровода; пружинная система компенсирует неровности и небольшие изменения сечения, обеспечивая необходимое тяговое усилие.
Роботы для канализации используются не только в канализационных системах, но и в промышленных трубопроводных системах, например, в химической, нефтехимической и нефтегазовой промышленности. Двигатель должен выдерживать вес силового кабеля и передавать изображение с камеры. Для этого двигатель должен обеспечивать очень высокую мощность при минимальных размерах.
Канализационные роботы могут быть оснащены универсальными рабочими головками для самостоятельного проведения технического обслуживания.
Рабочая головка может использоваться для удаления засоров, окалины и отложений, а также для устранения несоосности выступающих муфт, например, фрезерованием и шлифованием. Рабочая головка заполняет отверстие в стенке трубы герметизирующим составом или вставляет в трубу заглушку. На роботах с трубами большего диаметра рабочая головка расположена на конце подвижной руки.
В таком роботе-каналисте может выполняться до четырёх различных задач: движение колёс или гусениц, движение камеры и приведение инструмента в движение и его перемещение на место с помощью съёмной руки. В некоторых моделях пятый привод также может использоваться для регулировки зума камеры.
Сама камера должна иметь возможность поворачиваться и вращаться, чтобы всегда обеспечивать желаемый обзор.
Конструкция привода колёс отличается: вся рама, каждый вал или каждое отдельное колесо могут приводиться в движение отдельным двигателем. Двигатель не только перемещает основание и аксессуары к месту использования, но и протягивает кабели по пневматическим или гидравлическим линиям. Двигатель может быть оснащён радиальными штифтами для фиксации подвески и поглощения усилий, возникающих при перегрузке. Двигатель для манипулятора робота требует меньшего усилия, чем радиальный привод, и занимает больше места, чем версия с камерой. Требования к этому приводу не такие высокие, как для роботов-каналистов.
Сегодня повреждённые канализационные трубы часто не меняют, а закрывают пластиковой оболочкой. Для этого пластиковые трубы запрессовывают в трубу под давлением воздуха или воды. Чтобы мягкий пластик затвердел, его облучают ультрафиолетом. Для этой цели можно использовать специализированные роботы с мощными лампами. После завершения работы необходимо подвести многофункциональный робот с рабочей головкой для резки бокового ответвления трубы. Это связано с тем, что шланг изначально закрывал все входы и выходы трубы. При такой операции отверстия в твёрдом пластике прорезаются одно за другим, как правило, в течение нескольких часов. Срок службы и надёжность двигателя имеют решающее значение для бесперебойной работы.
