Для автомобилистов, ожидающих зеленого сигнала светофора, оживленные перекрестки в центре города похожи на любое другое утро.
Они не знают, что окружены железобетоном — или, точнее, на нем. В нескольких метрах под ними сквозь темноту пробивался ослепительный поток света, пугая подземных «жителей».
Объектив камеры передает изображения мокрых, потрескавшихся стен на землю, в то время как оператор управляет роботом и внимательно следит за дисплеем перед ним. Это не научная фантастика или ужасы, а современная, повседневная реконструкция канализации. Наши двигатели используются для управления камерой, функциями инструментов и привода колес.
Прошли те времена, когда традиционные строительные бригады перекапывали дороги и на несколько недель парализовали движение, работая над канализационными системами. Было бы неплохо, если бы трубы можно было осматривать и обновлять под землей. Сегодня канализационные роботы могут выполнять множество задач изнутри. Эти роботы играют все более важную роль в поддержании городской инфраструктуры. Если нужно обслуживать более полумиллиона километров канализаций, в идеале это не повлияет на жизнь в нескольких метрах.
Раньше приходилось копать на большие расстояния, чтобы обнажить подземные трубы и обнаружить повреждения.
Сегодня роботы для канализации могут проводить оценку без необходимости строительных работ. Трубы меньшего диаметра (обычно более короткие домовые соединения) крепятся к кабельному жгуту. Его можно вводить или выводить, скручивая жгут.
Эти трубы оснащены только поворотными камерами для анализа повреждений. С другой стороны, для труб большого диаметра можно использовать машину, установленную на кронштейне и оснащенную многофункциональной рабочей головкой. Такие роботы давно используются на горизонтальных трубах, а в последнее время и на вертикальных.
Самый распространенный тип робота предназначен для перемещения по прямой горизонтальной линии вниз 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 кривым участкам трубы. Сегодня роботы могут даже перемещаться по вертикальным трубам, поскольку их колеса или гусеницы могут давить на стенки изнутри. Подвижная подвеска над рамой центрирует устройство посередине трубопровода; система пружин компенсирует неровности, а также небольшие изменения сечения и обеспечивает необходимую тягу.
Канализационные роботы используются не только в канализационных системах, но и в промышленных трубопроводных системах, таких как: химическая, нефтехимическая или нефтегазовая промышленность. Двигатель должен быть в состоянии тянуть вес силового кабеля и передавать изображение с камеры. Для этого двигатель должен обеспечивать очень высокую мощность при наименьшем размере.
Канализационные роботы могут быть оснащены универсальными рабочими головками для самостоятельного выполнения технического обслуживания.
Рабочая головка может использоваться для удаления засоров, окалины и отложений или выступающих несоосностей муфты посредством, например, фрезерования и шлифования. Рабочая головка заполняет отверстие в стенке трубы несущим герметизирующим составом или вставляет уплотнительную заглушку в трубу. На роботах с большими трубами рабочая головка расположена на конце подвижной руки.
В таком роботе-канализаторе есть до четырех различных задач по вождению: движение колеса или гусеницы, движение камеры и приведение инструмента в движение и перемещение его на место с помощью съемной руки. В некоторых моделях пятый привод также может использоваться для регулировки масштаба камеры.
Сама камера должна иметь возможность поворачиваться и вращаться, чтобы всегда обеспечивать желаемый вид.
Конструкция привода колеса 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, он также должен тянуть кабели по пневматическим или гидравлическим линиям. Двигатель может быть оснащен радиальными штифтами для удержания подвески на месте и поглощения силы, возникающей при перегрузке. Двигатель для руки робота требует меньшего усилия, чем радиальный привод, и имеет больше места, чем версия с камерой. Требования к этой силовой установке не такие высокие, как для канализационных роботов.
Сегодня поврежденные канализационные линии часто не заменяют, а заменяют пластиковой облицовкой. Для этого пластиковые трубы необходимо вдавить в трубу с помощью давления воздуха или воды. Чтобы мягкий пластик затвердел, его затем облучают ультрафиолетовым светом. Для этой цели можно использовать специализированных роботов с мощными лампами. После завершения работы необходимо переместить многофункционального робота с рабочей головкой, чтобы отрезать боковое ответвление трубы. Это связано с тем, что шланг изначально запечатывал все входы и выходы трубы. При этом типе операции отверстия фрезеруются в твердом пластике одно за другим, как правило, в течение нескольких часов. Срок службы и надежность двигателя имеют решающее значение для бесперебойной работы.
