《排涝机器人技术规范》征求意见稿

T/CASMESXXXX—XXXX1《排涝机器人通用技术规范》本文件规定了排涝机器人的分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、使用说明书、包装、运输和贮存等要求。本文件适用于以汽（柴）油机为动力源、采用液压传动系统操控的移动式排涝机器人（以下简称“排涝机器人”包括履带式、轮式及水陆两栖型，适用于城市内涝、地下室积水等突发状况中进行应急排水作业的机器人系统制造、使用和管理。主要应用于城市地下车库、地下通道、高速公路隧道、涵洞、地铁、厂矿等低矮、狭窄或不适宜人员进入的积水区域的应急排涝作业。本文件不适用于固定式排涝设备、纯电动排涝机器人及流量小于100m³/h的小型便携式排涝工具。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.10环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦)GB2894安全标志及其使用导则GB/T3766液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求GB/T5080.1可靠性试验第1部分：试验条件和统计检验原理GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分:通用技术条件GB10395.1农林机械安全第1部分：总则GB/T13306标牌3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1排涝机器人flooddrainagerobot以汽（柴）油机为动力源，采用液压传动系统控制行走机构与水泵运行，具备遥控操作、自主移动能力，具备在陆地（或陆地与水域）进行排水作业的能力，可实现积水抽取与远距离输送的智能应急排涝设备。3.2履带式排涝机器人crawler-typeflooddrainagerobot采用履带式行走机构，适用于泥泞、崎岖地形，具备较强越野能力的排涝机器人。3.3轮式排涝机器人wheeledflooddrainagerobot采用轮式行走机构，适用于平整路面快速移动的排涝机器人。3.4水陆两栖排涝机器人amphibiousflooddrainagerobot具备陆地行走与水上漂浮能力，可在深水区域作业的排涝机器人。3.5最大流量maximumflow排涝机器人在标准工况下（标准大气压、进水压力0.1MPa、介质温度20℃清水单位时间内可输送的最大水量，单位为立方米每小时（m³/h）。T/CASMESXXXX—XXXX23.6最高扬程toplift排涝机器人水泵可将水输送的最大垂直高度，单位为米（m）。3.7最低排水位minimumdrainagelevel排涝机器人可抽取的最低积水高度，单位为毫米（mm）（或换算为毫米（mm））。3.8无线遥控距离wirelessremotecontroldistance排涝机器人在无遮挡环境下，无线遥控器可有效控制设备的最大距离，单位为米（m）。4分类4.1按行走机构类型分类：a)轮式排涝机器人；b)履带式排涝机器人；c)水陆两栖排涝机器人。4.2按动力类型分类：a)汽油机驱动：适用于中低负载作业；b)柴油机驱动：适用于高负载、长时间作业。4.3按最大流量分类：a)低流量型：最大流量≤500m³/h；b)中流量型：500m³/h＜最大流量≤1000m³/h；c)高流量型：最大流量＞1000m³/h。5性能要求5.1排涝性能排涝机器人应满足以下核心性能要求，不同类型产品可根据设计目标在范围内调整：表1排涝性能要求性能指标通用要求特殊要求最大流量允差±8%-最高扬程允差±5%-最低排水位≤200mm水陆两栖型需≤100mm固体颗粒物通过能力≥25mm-5.2行走性能T/CASMESXXXX—XXXX3表2行走性能要求性能指标通用要求特殊要求行驶速度0.6～1.5m/s全区间可调最大爬坡角度-侧倾稳定角-最大越障高度≥100mm-最大涉水深度非水陆两栖型≥450mm；水陆两栖型具备漂浮能力-5.3操控性能5.3.1遥控模式：支持无线遥控和有线遥控双模式，无线遥控距离≥500m。5.3.2遥控器功能：配备三防手持遥控器，具备高亮显示屏，可实时显示涉水深度、电池电压、燃油量等参数。5.3.3响应速度：遥控指令响应延迟≤0.5s，无卡顿、误动作。5.4续航性能5.4.1满油工作时间：在额定负载下，汽油机驱动≥6h，柴油机驱动≥8h。5.4.2连续工作时间：在额定负载下，连续工作时间≥48h（期间可补充燃油）。5.4.3牵引能力：牵引力扭矩≥6000N.m6技术要求6.1一般要求6.1.1排涝机器人的设计应符合GB/T10395.1、GB/T3766的要求，无设计缺陷或安全隐患。6.1.2机器人应按规定程序批准的设计图样和工艺文件进行制造。6.1.3制造机器人所用的材料及外购元器件、部件质量应可靠，并符合相关标准。6.1.4机器人应具备快速部署能力，从运输状态切换至作业状态的时间≤30min。6.1.5机器人应附带完整的技术文件（说明书、参数表、备件清单），文件内容准确、清晰。6.2外观和结构6.2.1机器人结构应布局合理，操作方便，造型美观，便于维修。6.2.2机器人成套设备中，所有紧固部分应无松动；活动部分润滑和冷却状况良好。6.2.3文字、符号、标志应清晰、端正。6.2.4机器人表面，不得有裂缝、明显的凹痕和变形；漆膜及镀层应均匀、无起泡、划伤、脱落和磨损等缺陷；金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。6.2.5机器人进水口应设有防护网或防护罩，出水口设有快速接头。6.3功能6.3.1排涝功能：水泵采用液压驱动，运行平稳，在额定工况下流量、扬程符合5.1条要求，无异常噪声或泄漏。6.3.2行走功能：可独立行驶，无需外接动力；在额定工况下，行驶速度、爬坡角度、越障高度等符合5.2条要求，转向灵活、制动可靠。6.3.3遥控功能：T/CASMESXXXX—XXXX4a)无线遥控：在500m无遮挡距离内，可正常控制设备启停、行走、排涝作业；b)有线遥控：当无线信号受干扰时，有线遥控可替代操作，功能无缺失；c)遥控器显示屏：实时显示涉水深度、启动电池电压、燃油量等参数，显示误差≤5％。6.3.4液压输出功能：a)至少配备1组液压输出接口，支持连接外部液压工具（如绞盘）；b)液压输出流量、压力可调，流量范围30～80L/min，工作压力140～172bar；c)液压系统无泄漏，压力波动≤±5bar。6.3.5串联功能：支持多台设备串联接力，串联后总扬程可叠加。6.3.6照明功能：配备照明灯，满足黑暗环境下的操作与安全警示需求。6.4液压系统6.4.1液压系统设计应符合GB/T3766，系统清洁度≤NAS8级。6.4.2液压泵、液压马达运行平稳，无异常噪声；在额定压力下，系统压力损失≤10％。6.4.3液压油应选用抗磨液压油，油箱容积应满足续航需求。6.4.4系统应配备油温保护装置，当油温≥80℃时，自动报警；油温≥90℃时，自动停机（或降低负载）。6.4.5液压系统应设置过滤装置（吸油滤精度≤100μm，回油滤精度≤10μm定期更换滤芯，确保油液清洁。6.5安全6.5.1用电安全：机器人电气系统应符合GB/T5226.1的规定，电气部件（遥控器、显示屏、照明灯）防护等级应≥IP65。6.5.2制动安全：在最大行驶速度（1.5m/s）下，最小制动距离≤0.2m，制动后设备无滑移。6.5.3稳定安全：在最大爬坡角度或侧倾稳定角下，设备无倾覆风险；履带/车轮与地面附着力满足额定负载需求。6.5.4防护安全：a)发动机舱、液压舱应设置防护网或防护罩，防止异物进入；b)遥控器为三防设计（防水、防尘、防摔），防护等级≥IP67；c)高温部件（排气管、液压油箱）应设置隔热层，表面温度≤60℃（环境温度25℃时）。6.5.5警示安全：设备应在危险区域（如发动机舱、液压接口）设置安全标志，符合GB2894的要求，标志清晰、耐磨。6.5.6应急安全：配备紧急停机按钮，响应时间≤0.1s；当设备出现过载、超温、泄漏等故障时，自动报警并停机（或降载）。6.6连续运行机器人在额定负载和工作速度下，连续运行48h,工作应正常。6.7噪声机器人在空载运行时所产生的噪声，应不大于80dB(A)。6.8环境条件6.8.1工作温度：0℃~70℃,在-20℃低温环境下存放4h后，恢复至常温可正常启动；在70℃高温环境下连续工作2h，性能无异常。6.8.2湿度：在相对湿度≤95％（无凝露）的环境下，设备可正常工作，电气部件无短路或损坏。6.8.3粉尘：在粉尘浓度≤10mg/m³的环境下，连续工作4h，散热窗、进气口无堵塞，发动机、液压系统运行正常。6.8.4涉水：非水陆两栖型设备在最大涉水深度下连续工作2h，无进水损坏；水陆两栖型设备在漂浮状态下连续工作4h，浮力稳定，无明显倾斜（倾斜角度≤10°),无沉没风险。6.9耐运输性T/CASMESXXXX—XXXX56.9.1机器人按要求包装和运输后，工作应正常。6.10可靠性6.10.1平均无故障工作时间（MTBF）≥500h，首次故障前工作时间≥300h。6.11成套性6.11.1机器人应包括操作机、控制装置、动力源装置、连接管线等成套设备。6.11.2机器人出厂时，应备有供正常生产使用的附件及供维修用的随机备件及专用工具。6.11.3机器人出厂时，应提供特性数据表、技术说明书或操作、安装、使用维修说明书等技术文件及产品检验合格证。7试验方法7.1试验条件7.1.1环境条件：温度0℃-70℃,相对湿度≤90大气压力86kPa～106kPa，无强电磁干扰、无遮挡（无线遥控测试）。7.1.2试验介质：清水（温度20±5℃,杂质含量≤0.1颗粒物测试采用符合要求直径的硬质塑料颗粒（或石子）。7.1.3设备状态：设备应按说明书要求加注燃油、液压油，检查各部件连接牢固，电气系统正常。7.1.4仪器设备：——流量测试：电磁流量计（精度±1量程覆盖设备最大流量的1.2～1.5倍——扬程测试：压力表（精度±0.5％，量程覆盖设备最高扬程的1.2～1.5倍）、激光测距仪（精度±1mm）或卷尺（精度±1mm）；——速度测试：激光测速仪（精度±0.01m/s）；——噪声测试：声级计（精度±1dB（A——振动测试：振动测试仪（精度±0.1g）；——盐雾测试：盐雾试验箱应符合GB/T10125的要求。7.2外观与结构检验7.2.1外观检查：目视观察设备表面，检查涂层、变形、划痕情况，记录缺陷位置与程度。7.2.2结构尺寸测量：用卷尺、卡尺测量外形尺寸（长、宽、高与设计参数对比，偏差应≤±2％。7.2.3涂层耐腐蚀测试：将设备样品（或涂层样板）放入盐雾试验箱，按GB/T10125的要求进行48h中性盐雾试验，试验后检查涂层状态。7.2.4机构操作：手动或遥控操作行走机构、进水口升降，检查动作是否平稳、无卡顿，记录升降时间（从最低到最高的时间≤1min）。7.3功能检验7.3.1排涝功能检验：a)启动设备，调整至额定工况，运行1h；b)用电磁流量计测流量，压力表测扬程，记录数据，与5.1条对比；c)检查水泵运行噪声，用声级计在1m处测量，应≤80dB（A）。7.3.2行走功能检验：a)行驶速度：在平整路面上，用激光测速仪测量设备在0.6m/s、1.0m/s、1.5m/s三个速度档位的实际速度，偏差应≤±5%;b)爬坡角度：在可调倾角的试验台（坡度0°~35°,台面附着系数≥0.8）上，测试设备最大爬坡角度，记录爬坡过程中是否打滑、熄火；c)越障高度：设置不同高度的障碍（50mm、100mm、150mm），测试设备能否顺利越过，记录最大越障高度；T/CASMESXXXX—XXXX6d)涉水深度：在试验水池中逐渐增加水深，测试设备在不同水深下的运行状态，记录最大涉水深度（或漂浮稳定性）。7.3.3遥控功能检验：a)无线遥控距离：在无遮挡场地，操作人员持遥控器远离设备，直至指令无响应，记录最大距离应≥500m；b)参数显示：遥控启动设备，观察显示屏显示的涉水深度、电池电压、燃油量，与实际测量值对比，误差应≤5%;c)双模式切换：分别用无线、有线遥控控制设备启停、行走、排涝，检查切换过程是否顺畅，功能是否正常。7.3.4液压输出检验：a)连接液压流量计、压力表至液压输出接口，启动液压系统；b)调整系统压力至140bar、156bar、172bar三个档位，测量输出流量，与设计参数对比，偏差应≤±5%;c)连续运行1h，检查接口是否泄漏，压力是否稳定。7.4性能测试7.4.1流量扬程曲线测试：a)调整进水压力（0.05MPa、0.1MPa、0.15MPa在不同压力下测量流量、扬程，绘制流量-扬程曲线；b)记录额定工况下（进水压力0.1MPa）的流量、扬程，应符合5.1条要求。7.4.2最低排水位测试：在试验水池中注入少量水，逐渐降低水位，用卷尺测量设备停止抽水时的最低水位，应≤200mm（或≤100mm）。7.4.3颗粒物通过测试：a)向进水口投入10颗符合直径要求的颗粒物（如25mm、50mm），启动设备，观察出水口是否排出颗粒物，记录是否堵塞；b)连续投入50颗颗粒物，运行30min，检查水泵运行状态，无异常为合格。7.5连续运行测试a)加注满燃油，启动设备，调整至额定工况（排涝+行走交替运行，每小时行走10min，行走速度为额定速度的50%);b)每小时记录一次流量、扬程、油温、油压，连续运行至燃油耗尽，记录满油工作时间；c)完成满油工作时间测试后，补充燃油至满箱，进行48h连续运行测试，测试后检查设备状态，无故障、性能衰减≤10％为合格。7.6安全检验7.6.1制动距离测试：a)设备在平整路面上以1.5m/s的速度行驶，启动制动，用卷尺测量从制动指令发出到设备停止的距离，应≤0.2m；b)重复测试3次，取平均值。7.6.2侧倾稳定测试：a)将设备置于可调倾角的试验台，缓慢增加侧倾角，直至设备即将倾覆，记录侧倾稳定角，应b)重复测试左、右两侧，取最小值。7.6.3电气安全测试：a)用绝缘电阻表测量电气部件（遥控器、照明灯）的绝缘电阻，应≥10MΩ（500VDC）；b)将设备置于最大涉水深度的水中浸泡30min，绝缘电阻仍≥10MΩ（500VDC）。7.6.4应急停机测试：a)按下紧急停机按钮，记录设备从指令发出到停止的时间，应≤0.1s；b)模拟油温过高（加热液压油至90℃),检查设备是否自动报警、停机，功能正常为合格。7.7环境适应性测试T/CASMESXXXX—XXXX77.7.1高低温测试：a)低温测试：将设备放入低温箱，-20℃存放4h，取出后在常温下放置1h，启动设备，检查功能是否正常；b)高温测试：将设备放入高温箱，70℃存放4h，取出后立即启动，连续运行2h，记录性能参数，无异常为合格。7.7.2湿热测试：将设备放入湿热箱，40℃、相对湿度90％条件下存放12h，取出后启动设备，运行2h，检查电气部件、涂层状态，无异常为合格。7.7.3粉尘测试：将设备放入粉尘试验箱，粉尘浓度10mg/m³,连续运行4h，停机后检查散热窗、进气口是否堵塞，清理后启动设备，功能正常为合格。7.8耐振动测试按GB/T2423.10“试验Fc”进行振动测试。7.9耐运输性测试a)将机器人固定于运载车上,以平均时速大于40km/h的速度在三级公路上运行200km；b)运输试验后，包装完好，结构及零部件应无机械损伤，无弯曲变形，紧固件无松动现象，性能应符合要求，运行应正常；c)如有运输试验台，也可在试验台上进行等效的模拟运输试验。7.10可靠性检验按GB/T5080.1的要求，平均无故障工作时间（MTBF）≥500h，首次故障前工作时间≥300h来衡量8检验规则8.1出厂检验8.1.1每台排涝机器人出厂前必须进行出厂检验，检验合格并附合格证后方可出厂。8.1.2出厂检验项目：表3出厂检验方法检验类别检验项目检验方法合格判定必检外观和结构7.2.1、7.2.2无明显缺陷，尺寸偏差≤±2%必检排涝功能（流量、扬程）7.3.1符合5.1条要求必检行走功能（速度、制动）7.3.2、7.6.1速度偏差≤±5制动距离≤0.2m必检遥控功能（距离、显示）7.3.3无线距离≥500m，显示误差≤5%必检安全（应急停机、绝缘）7.6.4、7.6.3应急停机≤0.1s，绝缘电阻≥10MΩ抽检连续运行7.5.1（2h）无故障，性能衰减≤5%注：抽检比例：每批次产品抽检10至少1台若抽检不合格，加倍抽检；仍不合格，该批次产品全部8.2型式检验8.2.1出现下列情况之一时，应进行型式检验：a)新产品定型、老产品转产或异地生产；b)产品结构、材料、关键零部件有重大改变，可能影响性能；c)正常生产时，每2年进行一次；d)产品停产1年后恢复生产；e)国家质量监督机构提出型式检验要求。T/CASMESXXX