CN103574159B - 一种管道推进机 - Google Patents

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Abstract

一种管道推进机，它包括底座、推拉液压缸、传动机构和抱紧机构；所述推拉液压缸固定在底座的左右两侧；所述推拉液压缸经传动机构驱动抱紧机构动作，由抱紧机构带动管道前进；所述抱紧机构设置在管道的外周；所述抱紧机构包括连接架、抱管架和抱瓦；所述连接架与抱瓦固接，并通过抱瓦销轴与传动机构的曲柄铰接。本发明结构简单，使用便捷，在长距离、复杂地层的管道穿越中，帮助推动整条回拖管道，增加水平定向钻法穿越的施工长度和对复杂地层的适应能力，加大了水平定向钻法穿越的应用范围。

Description

一种管道推进机
技术领域
本发明涉及一种管道铺设辅助装置，特别是一种适用于水平定向钻法穿越管道的推进辅助机械，属岩土钻进技术领域。
背景技术
随着管道运输业的大力发展，管网工程的建设也越来越科技化。目前，对于无法挖开地表进行管道铺设的工程，业内通常采用水平定向穿越的方法完成管道施工，它由水平定向钻机按照设计的轨迹进行导向、扩孔和回拖工作，实现穿越障碍物铺设管道的任务，适用于供水、煤气、电力、电讯、天然气和石油等管道的铺设或更新。但是，在水平定向钻法穿越施工过程中，如果遇到穿越距离长、管径大或者复杂地质因素时，按照常规工艺进行管道回拖作业时，需要在回拖管道上作用较大的力，这种作用力有可能会超过所用钻机的能力、钻具的许用载荷，造成设备、机具损坏，给管道铺设工程造成损失。所以需要一种推进机，来辅助钻机作业。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、操作方便，且能够辅助钻机在复杂地层穿越的管道推进机。
本发明所述问题是由以下技术方案解决的：
一种管道推进机，它包括底座、推拉液压缸、传动机构和抱紧机构；所述推拉液压缸固定在底座的左右两侧；所述推拉液压缸经传动机构驱动抱紧机构动作，由抱紧机构施加给管壁正压力，对管道进行抱紧，通过抱紧机构带动抱紧管道进行运动；所述抱紧机构设置在管道的外周；所述抱紧机构包括连接架、抱管架和抱瓦；所述连接架与抱瓦固接，通过抱瓦销轴与传动机构铰接。
上述管道推进机，所述抱紧机构中的抱瓦设置为一组或多组，每组设置多片、均布在管道的外周。
上述管道推进机，所述传动机构包括前连接、驱动连杆、传动连杆和曲柄；所述前连接将各传动连杆连接在一起；同时，所述前连接还通过驱动连杆与推拉液压缸传动连接；所述传动连杆与曲柄通过连杆销轴铰接，所述曲柄的底部通过抱瓦销轴与连接架铰接。
上述管道推进机，推拉液压缸和驱动连杆之间用连接销轴连接。
上述管道推进机，增设管道支承辊组，所述管道支承辊组设置在底座上、位于管道的下方。
上述管道推进机，增设管道滚轮，所述管道滚轮设置在管道的外周。
上述管道推进机，增设抱瓦垫，所述抱瓦垫粘接在抱瓦上，所述抱瓦垫为橡胶弹性材料。
本发明通过推拉液压缸、抱紧机构和传动机构构成管道推进装置。由其中的推拉液压缸通过传动机构将作用力传递给抱紧机构，使抱紧机构抱紧管道，带动管道进行运动。在此过程中，当推拉液压缸向前推进时，经传动机构的传动，使抱紧机构首先抱紧管道，推拉液压缸继续运动，便带动管道向推拉液压缸的推进方向运动。合理确定曲柄三铰点的位置，可以满足不同管径抱紧力的需要，而不致在推进过程中在管壁上产生打滑的现象。另外，驱动连杆与推拉液压缸之间的连接销轴，在输送管道过程中可以进行微调，使其可以按照设计要求推进。
本发明增设有管道支承辊组和管道滚轮。其中，管道滚轮对管道起扶正作用，管道支承辊组对抱紧管道起支撑作用，并可以进行转动，减小管道的行进阻力。另外，在抱瓦上还增设了抱瓦垫，保护管道防腐层不受损坏、增强抱紧装置与管壁之间的摩擦力。
总之，本发明结构简单，使用便捷，在长距离、复杂地层的管道穿越中，帮助推动整条回拖管道，增加水平定向钻法穿越的施工长度和对复杂地层的适应能力，加大了水平定向钻法穿越的应用范围。
附图说明
图1为本发明结构示意图（俯视图）；
图2为抱紧结构示意图；
图3为抱紧机构横剖图；
图4为推拉液压缸动作原理图。
图中各标号清单为：1.驱动连杆、2.推拉液压缸、3.底座、4.前连接、5.传动连杆、6.曲柄、7.曲柄销轴、8.管道支承辊组、9.抱管架、10.抱瓦、11.抱瓦垫、12.管道、13.连接架、14.管道滚轮、15.连接销轴、16.抱瓦销轴、17.连杆销轴、18.电磁阀。
具体实施方式
参看图1、图2、图3和图4，本发明包括传动机构、抱紧机构、推拉液压缸和底座，所述推拉液压缸2固定在底座3上；所述推拉液压缸2的动作经传动机构传动后，再通过抱紧机构抱紧管道带动管道进行运动，所述抱紧机构又包括连接架13、抱管架9和抱瓦10；所述连接架13与抱瓦10固接，通过抱瓦销轴16与传动机构的曲柄6铰接；所述传动机构包括前连接4、驱动连杆1、传动连杆5和曲柄6；所述前连接4将各传动连杆5连接在一起；同时，所述前连接4还通过驱动连杆1与推拉液压缸2传动连接；所述传动连杆5与曲柄6通过连杆销轴17铰接，所述曲柄6的底部通过抱瓦销轴16与连接架13铰接。所述推拉液压缸2的推力经驱动连杆1作用在前连接4上，使前连接4通过传动连杆5带动曲柄6绕曲柄销轴7旋转，所述曲柄6旋转带动抱紧机构产生面向管壁的径向运动；当抱瓦10接触到管壁后，推拉液压缸2的活塞杆继续向前运动，经传动机构后使抱瓦10产生对管壁的正压力，在摩擦力的作用下，当推拉液压缸2的活塞杆再继续向前运动时，便带动管道12向活塞杆伸出的方向运动。因为推拉液压缸2的推力与抱瓦10的抱紧力成正比，即推力越大，作用在管壁的摩擦力越大，所以不会在管壁上产生打滑的现象。
当推拉液压缸2推进一个行程后，推拉液压缸2的活塞杆向后缩回，经驱动连杆1带动前连接4、传动连杆5、曲柄6和抱瓦10向与之前相反的方向运动，从而使抱瓦10与管壁脱离，直至推拉液压缸2和抱紧机构退回至起始位置，准备下一个工作循环。另外，如图2、图3所示，抱瓦10设置为三组，每组四片均布在管道12的外周；所述曲柄6的数量和三铰点的位置可以根据不同管径的管道所需夹紧力的要求而定，所述曲柄6大于等于四个，所述曲柄6中连杆销轴17铰点与曲柄销轴7铰点之间的长度和抱瓦销轴16铰点与曲柄销轴7铰点之间的长度比值为2：1到10：1之间。
本发明增设了管道滚轮14和管道支承辊组8；所述管道支承辊组8和管道滚轮14设在底座3和抱紧机构上，管道滚轮14对管道起扶正作用，管道支承辊组8对抱紧管道起支撑作用，并可以进行转动，减小管道的行进阻力。驱动连杆1和推拉液压缸2用连接销轴15进行连接，使驱动连杆1与推拉液压缸2之间具有一定的调节性，在输送管道过程中可以进行微调，使其可以按照设计要求推进。另外，在抱瓦10上又增设有抱瓦垫11，所述抱瓦垫11可以保护管道防腐层不受损坏、增强抱紧装置与管壁之间的摩擦力。
总之，本发明在长距离、复杂地层的管道穿越中，帮助推动整条回拖管道，增加水平定向钻法穿越的施工长度和对复杂地层的适应能力，加大了水平定向钻法穿越的应用范围。

Claims (8)

1.一种管道推进机，其特征在于：它包括底座（3）、推拉液压缸（2）、传动机构和抱紧机构；所述推拉液压缸（2）固定在底座（3）的左右两侧；所述推拉液压缸（2）经传动机构驱动抱紧机构动作，由抱紧机构施加给管壁正压力，对管道进行抱紧，通过抱紧机构带动被抱紧的管道（12）进行运动；所述抱紧机构设置在管道（12）的外周；所述抱紧机构包括连接架（13）、抱管架（9）和抱瓦（10）；所述连接架（13）与抱瓦（10）固接，通过抱瓦销轴与传动机构铰接。
2.根据权利要求1所述管道推进机，其特征在于：所述抱紧机构中的抱瓦（10）设置为一组或多组，每组设置多片、均布在管道（12）的外周。
3.根据权利要求1或2所述管道推进机，其特征在于：所述传动机构包括前连接（4）、驱动连杆（1）、传动连杆（5）和曲柄（6）；所述前连接（4）将各传动连杆（5）连接在一起；同时，所述前连接（4）还通过驱动连杆（1）与推拉液压缸（2）传动连接；所述传动连杆（5）与曲柄（6）通过连杆销轴（17）铰接，所述曲柄（6）的底部通过抱瓦销轴（16）与连接架（13）铰接。
4.根据权利要求3所述管道推进机，其特征在于：推拉液压缸（2）和驱动连杆（1）通过连接销轴连接。
5.根据权利要求4所述管道推进机，其特征在于：增设管道支承辊组（8），所述管道支承辊组（8）设置在底座（3）上、位于管道（12）的下方。
6.根据权利要求5所述管道推进机，其特征在于：增设管道滚轮（14），所述管道滚轮（14）设置在管道（12）的外周。
7.根据权利要求6所述管道推进机，其特征在于：增设抱瓦垫（11），所述抱瓦垫（11）粘接在抱瓦（10）上，所述抱瓦垫（11）为橡胶弹性材料。
8.根据权利要求7所述管道推进机，其特征在于：所述曲柄（6）的数目大于等于4，所述曲柄(6)中连杆销轴(17)铰点与曲柄销轴(7)铰点之间的长度和抱瓦销轴(16)铰点与曲柄销轴(7)铰点之间的长度比值为2：1到10：1之间。
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