CN103174878A - 一种软质管线撤收装置及撤收方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输水、输油等用途的软质管线机械撤收装置，更具体地涉及一种软质管线撤收装置及撤收方法，包括箱体、皮带机和液压马达，箱体的两端对称设有开口，两端开口处上下分别对称设有皮带机，每一端的上下皮带机皮带面平行，皮带机与液压马达连接；皮带机一端的滚筒固定在箱体上，另一端的滚筒安装在箱体上并可绕固定滚筒转动，皮带机两端的滚筒之间距离不变；箱体内部的中间位置设有传感器，本发明用皮带机代替现有的压辊，在对管线的夹紧方式、撤收管线的驱动方式、举升机构运行原理以及皮带机避让接头的动作控制方法进行了改进，使得夹紧驱动力强，管线不打滑、不卡接头。

Description

一种软质管线撤收装置及撤收方法

技术领域：

本发明涉及输水、输油等用途的软质管线机械撤收装置，更具体地涉及一种软质管线撤收装置及撤收方法。

背景技术：

随着我国经济的蓬勃发展，在城市消防、森林消防、化工消防以及军事领域中对输油输水管线的铺设和撤收的快速反应能力提出了更高的要求。目前国内使用的撤收装置主要依赖进口，但是在实际运用过程中，进口设备存在很多不足，例如荷兰Kuiken Hytrans公司生产的管线撤收装备以及文献号JP-9173493A的日本专利文献中记载的用于撤收消防管线的撤收装置，大多存在以下的缺陷：一是压辊只起到把管线压紧的作用，而自身不带驱动，所以对于大直径管线的撤收动作驱动力不足，在撤收过程中管线存在打滑现象；二是驱动辊设置较多，驱动辊相互之间安放太密、位置设置不合理，导致中间部位的驱动辊得不到最高效率利用，甚至起不到作用；三是撤收装置举升机构的举升、展开、回转动作分别用3根油缸驱动，动作复杂，执行元件和检测元件过多，增加机构运动故障点；四是由于撤收过程中管线内水、油和气等物质未排除干净，造成接头与管线直径差不明显，从而使光电传感器判断失误，过早或者过晚地打开或关闭压辊，造成卡接头的现象；五是由于国内管线材质比较硬，并且厚度不是很均匀，进口设备在撤收过程中对国内管线适应性差，在撤收管线的过程中容易对管线表面造成一定的损伤。

所以目前急需要一种可以克服上述缺陷的软质管线撤收装置。

发明内容：

本发明的目的是提供一种软质管线撤收装置及撤收方法，用皮带机代替压辊，以及皮带机对管线的夹紧方式、撤收管线的驱动方式、举升机构运行原理以及皮带机避让接头的动作控制方法进行了改进，使得夹紧驱动力强，管线不打滑、不卡接头。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种软质管线撤收装置，包括箱体、皮带机和液压马达，所述箱体的两端对称设有开口，所述两端开口处上下分别对称设有皮带机，所述每一端的上下皮带机皮带面平行，所述皮带机与液压马达连接；所述皮带机一端的滚筒固定在箱体上，另一端的滚筒安装在箱体上并可绕固定滚筒转动，所述皮带机两端的滚筒之间距离不变；所述箱体内部的中间位置设有传感器。

本发明提供的一种软质管线撤收装置技术方案中，所述皮带机的滚筒通过安装轴安装在箱体上。

本发明提供的另一优选的一种软质管线撤收装置技术方案中，所述可转动滚筒安装轴的两端分别与油缸一端铰接，所述两个油缸另一端分别对称铰接在箱体侧壁上，所述油缸的轴心线与该皮带机两个滚筒安装轴轴心的连线不重合。

本发明提供的再一优选的一种软质管线撤收装置技术方案中，所述皮带机与液压马达之间设有减速箱，所述每一端的上下皮带机由同一个液压马达和减速箱驱动。

本发明提供的又一优选的一种软质管线撤收装置技术方案中，所述液压马达与减速箱连接，所述减速箱通过输出轴与上下皮带机的固定滚筒连接。

本发明提供的又一优选的一种软质管线撤收装置技术方案中，所述箱体的开口处设有导向罩，所述下端的油缸设有液压锁。

本发明提供的又一优选的一种软质管线撤收装置技术方案中，所述传感器为金属感应传感器。

本发明提供的又一优选的一种软质管线撤收装置技术方案中，所述箱体安装在举升机构上，所述举升机构为四连杆机构；所述四连杆机构包括摇杆I、摇杆II、连杆和机架，所述连杆一端与油缸一端铰接，所述油缸另一端铰接在机架上。

本发明提供的又一优选的一种软质管线撤收装置的撤收方法技术方案中，包括步骤如下：

步骤1：所述箱体一端上下皮带机的可转动滚筒之间保持最大距离，软质管线从这端进入所述箱体，另一端上下皮带机的可转动滚筒夹住软质管线；

步骤2：所述液压马达驱动上述上下皮带机转动，所述上下压辊同时驱动且转动方向相反，带动软质管线从箱体中穿过；

步骤3：当软质管线的接头到达传感器位置时，使步骤1中保持最大距离的上下皮带机的可转动滚筒夹住软质管线，使原本夹住软质管线的可转动滚筒之间保持最大距离，保证软质管线的接头能通过这端；

步骤4：当软质管线的接头穿过整个箱体以后，又恢复步骤1，往复循环，达到软质管线撤收的目的。

本发明提供的又一优选的一种软质管线撤收装置的撤收方法技术方案中，所述步骤3中的传感器为金属感应传感器，当感触到软质管线的金属接头时，金属感应传感器发出信号，用于控制箱体两端皮带机的动作。

由于采用了上述技术方案，本发明得到的有益效果是：

1、本发明用皮带机代替现有的压辊，采用双皮带机、双边驱动方案，上下皮带机除了产生夹紧管线的作用力外，还通过液压马达同时产生旋转驱动力，有效地提高皮带机的压紧力和驱动摩擦力，特别是对于大直径管线的撤收动作驱动力强，在撤收过程中克服管线打滑现象；

2、本发明由于在任意时刻只有一对皮带机作用在输水、输油管线上，有效地避免了由于双马达不同步造成的在前后皮带机於积管线的现象；

3、本发明撤收装置的举升、展开、回转动作采用四连杆机构，动作简单，执行元件和检测元件少，机构运动故障点也少；

4、本发明采用金属感应传感器检测金属接头，有效地避免皮带机油缸误动作造成卡接头的现象；

5、本发明下皮带机可转动滚筒的油缸闭合时采用液压锁防止油缸回缩，而上皮带机可转动滚筒的油缸是浮动的，通过调节溢流阀压力的大小调节油缸作用在输水、输油管线上的正压力，并通过溢流阀溢流来适应国内管线薄厚不均的特点。

附图说明

图1为一种软质管线撤收装置结构示意图；

图2为一种软质管线撤收装置侧视图；

图3为一种软质管线撤收装置正常撤收状态示意图；

图4为一种软质管线撤收装置避让接头过程示意图；

图5为现有技术的管线撤收装置结构示意图；

图6为现有技术中举升机构展开步骤一的示意图；

图7为现有技术中举升机构展开步骤二的示意图；

图8为现有技术中举升机构展开步骤三的示意图；

图9为本发明中举升机构展开步骤一的示意图；

图10为本发明中举升机构展开步骤二的示意图；

图11为本发明中举升机构结构示意图；

其中，1-导向罩，2-箱体，3-减速箱，4-油缸，5-皮带机，6-液压马达，7-举升机构，8-连杆，9-摇杆I，10-摇杆II，11-机架。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1-11所示，本例发明的一种软质管线撤收装置及撤收方法，包括箱体2、皮带机5和液压马达6，箱体2的左右两端对称设有开口，两端开口处上下分别对称设有皮带机5，两端共四个，每一端的上下皮带机5皮带面平行；

对于本例中每个皮带机5：其两端各设有一个滚筒，滚筒之间距离不变；皮带机5一端的滚筒通过安装轴固定安装在箱体2上，另一端的滚筒通过安装轴安装在箱体2上并可绕固定滚筒转动，可转动滚筒安装轴的两端分别通过轴承与油缸4一端铰接，两个油缸4另一端分别铰接在箱体2侧壁上，为了保证油缸4起到控制可转动滚筒转动的目的，每个油缸4的轴心线和与其相连的皮带机的两个滚筒安装轴轴心的连线不能重合；每个油缸4与可转动滚筒安装轴连接的这一端还铰接有转动辅助装置，转动辅助装置的另一端铰接在箱体2侧壁上，转动辅助装置起到限位和导向作用，使油缸4的伸缩能更稳定准确的控制可转动滚筒的转动；

箱体2内部的中间位置设有传感器，可以是多种类型传感器，本例中传感器为金属感应传感器，金属感应传感器上方还设有一排滑轮，有助于软质管线的接头通过箱体2并且保护金属感应传感器；箱体2的开口处设有导向罩1，用于对软质管线在箱体进出口处提供导向作用，下端的油缸4设有液压锁可以防止油缸回缩。

本发明中皮带机5与液压马达6之间设有减速箱3，每一端的上下皮带机5由同一个液压马达6和减速箱3驱动，液压马达6与减速箱3连接，减速箱3通过输出轴与上下皮带机5的固定滚筒连接；本例中，每个皮带机5的固定滚筒到对应开口端的距离大于可移动滚筒到该开口端的距离。

如图11所示，箱体2安装在举升机构7上，举升机构7为四连杆机构；四连杆机构包括摇杆I 9、摇杆II 10、连杆8和机架11，连杆8一端与油缸一端铰接，油缸另一端铰接在机架11上；本发明的举升机构7展开只需要如图9-10所示的两个步骤，先将箱体2举升到一定高度，并在举升过程中同时将箱体2的进口向下翻转30°，举升到位后再将箱体沿水平方向翻转60°，只需要一根油缸工作即便完全展开；而现有技术需要如图6-8所示的至少三个步骤才能完全展开，先将箱体沿车宽向车的一侧翻转90°，再沿车长方向仰起60°，接着沿水平方向相对车侧面翻转30°，至少需要三根油缸才能完全展开。

本发明软质管线撤收装置及具体撤收方法分为如下步骤：

步骤1：如图3所示的，首先人工将软质输水(输油)管线穿过收卷机头的箱体2一端开口进入并穿过箱体2，这一端的上下皮带机5的可转动滚筒之间的距离保持最大，保证软质管线的接头能通过，而另一端辅助装置控制的上下油缸4转动伸长，使得与油缸4相连的上下皮带机5的可转动滚筒夹住软质管线；

步骤2：如图3所示的，所述液压马达6驱动上述上下皮带机5转动，所述上下压辊5同时驱动且转动方向相反，带动软质管线从箱体2中穿过；

步骤3：如图4所示的，当软质管线的接头进入到箱体2内部的中间位置时，安装在箱体2上的传感器感知并将信号传递给PLC控制程序，控制其中一端的辅助装置转动，使与其相连的步骤1中原本保持最大距离的上下皮带机5的油缸4转动伸长，从而带动可转动滚筒夹住软质管线；再控制另一端辅助装置转动带动上下油缸4转动收缩，使得这端可转动滚筒之间保持最大距离，保证软质管线的接头能通过，并保持恒定的夹紧力和驱动力；传感器为金属感应传感器，当软质管线的金属接头接触到金属感应传感器，金属感应传感器发出信号，用于控制箱体2两端皮带机5的动作。

步骤4：当软质管线的接头整个穿过箱体2以后，辅助装置控制上述步骤3中夹住软质管线这端的上下油缸4转动收缩，使这端上下皮带机5的可转动滚筒之间保持最大距离；另一端上下油缸4转动伸长，使这端可转动滚筒夹住软质管线，又恢复步骤一，往复循环，达到软质管线撤收的目的。步骤4恢复到步骤1的过程可以通过手动调节或者在系统中采用延时程序等现有技术。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种软质管线撤收装置，包括箱体(2)、皮带机(5)和液压马达(6)，其特征在于：所述箱体(2)的两端对称设有开口，所述两端开口处上下分别对称设有皮带机(5)，所述每一端的上下皮带机(5)皮带面平行，所述皮带机(5)与液压马达(6)连接；所述皮带机(5)一端的滚筒固定在箱体(2)上，另一端的滚筒安装在箱体(2)上并可绕固定滚筒转动，所述皮带机(5)两端的滚筒之间距离不变；所述箱体(2)内部的中间位置设有传感器。

2.如权利要求1所述的一种软质管线撤收装置，其特征在于：所述皮带机(5)的滚筒通过安装轴安装在箱体(2)上。

3.如权利要求2所述的一种软质管线撤收装置，其特征在于：所述可转动滚筒安装轴的两端分别与油缸(4)一端铰接，所述两个油缸(4)另一端分别对称铰接在箱体(2)侧壁上，所述油缸(4)的轴心线与该皮带机两个滚筒安装轴轴心的连线不重合。

4.如权利要求1所述的一种软质管线撤收装置，其特征在于：所述皮带机(5)与液压马达(6)之间设有减速箱(3)，所述每一端的上下皮带机(5)由同一个液压马达(6)和减速箱(3)驱动。

5.如权利要求4所述的一种软质管线撤收装置，其特征在于：所述液压马达(6)与减速箱(3)连接，所述减速箱(3)通过输出轴与上下皮带机(5)的固定滚筒连接。

6.如权利要求1所述的一种软质管线撤收装置，其特征在于：所述箱体(2)的开口处设有导向罩(1)，所述下端的油缸(4)设有液压锁。

7.如权利要求1所述的一种软质管线撤收装置，其特征在于：所述传感器为金属感应传感器。

8.如权利要求1所述的一种软质管线撤收装置，其特征在于：所述箱体(2)安装在举升机构(7)上，所述举升机构(7)为四连杆机构；所述四连杆机构包括摇杆I(9)、摇杆II(10)、连杆(8)和机架(11)，所述连杆(8)一端与油缸一端铰接，所述油缸另一端铰接在机架(11)上。

9.一种软质管线撤收装置的撤收方法，其特征在于：包括步骤如下：

步骤1：所述箱体(2)一端上下皮带机(5)的可转动滚筒之间保持最大距离，软质管线从这端进入所述箱体(2)，另一端上下皮带机(5)的可转动滚筒夹住软质管线；

步骤2：所述液压马达(6)驱动上述上下皮带机(5)转动，所述上下压辊(5)同时驱动且转动方向相反，带动软质管线从箱体(2)中穿过；

步骤3：当软质管线的接头到达传感器位置时，使步骤1中保持最大距离的上下皮带机(5)的可转动滚筒夹住软质管线，使原本夹住软质管线的可转动滚筒之间保持最大距离，保证软质管线的接头能通过这端；

步骤4：当软质管线的接头穿过整个箱体(2)以后，又恢复步骤1，往复循环，达到软质管线撤收的目的。

10.如权利要求9所述的一种软质管线撤收装置的撤收方法，其特征在于：所述步骤3中的传感器为金属感应传感器，当感触到软质管线的金属接头时，金属感应传感器发出信号，用于控制箱体(2)两端皮带机(5)的动作。

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