CN108302280A - 新型管道局部修复器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及市政工程领域，具体公开了一种新型管道局部修复器。该新型管道局部修复器包括至少三块长条形压板，所述的压板围成成型筒；还包括驱动装置，所述的驱动装置上连接有与压板一一对应的扩张臂；所述扩张臂远离驱动装置的一端与对应压板的内侧铰接，并在驱动装置的作用下驱动压板相互靠近或相互远离；相邻两块压板之间设有用于在压板相互靠近或相互远离过程中保持压板与成型筒的轴线平行的保持架。以上所述的新型管道局部修复器，采用压板替代修复气囊作为承压件，有效的解决了在高压工况下修复气囊发生破裂泄漏的问题，使用效果很好。

Description

新型管道局部修复器
技术领域
本发明涉及市政工程领域，尤其涉及一种新型管道局部修复器。
背景技术
市政管网的管道，在使用一定年限之后，不可避免的会出现各种问题，例如裂纹、变形、塌陷等，为了确保管网的正常工作，需要对出现问题的管段进行更换或修复。最简单的修复方法即开挖更换，从路面开挖至管道，直接对相应的预制管进行更换。但这种方法施工成本高，特别是位于市区的管段，开挖修复会严重影响道路交通。
对于管道破坏程度和范围较小的情况，例如局部裂纹、变形等，也可以采用非开挖式修复。现有常用的非开挖式局部修复方法为内衬修复法，即在对管道进行预整形之后，在管道内相应部位设置一层防水材料制成的内衬。为了达到最佳的修复效果，内衬在管道内。目前常用的涨紧设备为涨紧气囊，修复操作时，将预制的内衬套设在涨紧气囊外，并随涨紧气囊一同运送至管道内的待修复部位，然后往涨紧气囊内充入高压气体，涨紧气囊将预制的内衬压紧在管道内侧。在内衬固化成型后，涨紧气囊泄压，并从管道内退出，完成修复。由于在修复的过程中需要通过气囊的形变来涨紧内衬，当涨紧的压力较大时，经常出现气囊破裂的情况，气囊一旦出现泄漏，即无法继续工作，影响修复工作的继续进行。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新型管道局部修复器，采用压板替代修复气囊作为承压件，有效的解决了在高压工况下修复气囊发生破裂泄漏的问题，使用效果很好。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：新型管道局部修复器，包括至少三块长条形压板，所述的压板围成成型筒；还包括驱动装置，所述的驱动装置上连接有与压板一一对应的扩张臂；所述扩张臂远离驱动装置的一端与对应压板的内侧铰接，并在驱动装置的作用下驱动压板相互靠近或相互远离；相邻两块压板之间设有用于在压板相互靠近或相互远离过程中保持压板与成型筒的轴线平行的保持架。
在进行管道修复时，将预制的内衬套设在成型筒外侧，此时成型筒处于收缩状态；然后将修复器和成型筒整体送入到管道内的相应位置。紧接着驱动装置工作，通过扩张臂间接的驱动压板向外侧运动，并最终将预制的内衬压紧至管道内壁。成型完成之后，驱动装置工作，带动成型筒收缩，压板与内衬分离，完成修复操作。保持架用于压板相互靠近或相互远离过程中保持压板与成型筒的轴线平行，确保内衬的成型效果。由于保持架设置在相邻两个压板之间，在实际的使用过程中，保持架的具体效果体现在保持相邻两块压板之间只做相对平移的运动。另外由于保持架的设置，压板的数量可以设置成大于三的任意数量，而没有必要必须成对设置；为了提高成型效果，对于管径较大的管道，可以选用压板数量较多的修复器型号。
与现有气囊式修复器相比，本申请的修复器以压板的方案替换气囊变形涨紧的方案，避免了因气囊破裂或泄露而带来的涨紧力不足的问题。在工作过程中，即使部分压板出现故障，也不会影响其他压板的工作，不影响整个修复工作的进行。另外，由于气囊式修复器通过气囊的变形来提供涨紧力，而气囊的变形量有限，所以对于不同规格的管道需要准备不同的修复气囊；而在本申请的修复其中，成型筒的直径变化分为更大，能更好的适应不同规格管道的修复，适用范围更广。
作为优选，所述压板的外表面为圆弧面，圆弧形的外表面与管道内壁的匹配度更高，成型效果好。
作为优选，所述的扩张臂与压板内侧的中心位置铰接，驱动装置提供的驱动力作用与压板的中心位置。
作为优选，所述成型筒的外侧套设有至少一个弹性材料制成的复位套圈，在压紧成型的过程中，复位套圈伸长蓄能；在完成压紧成型后，驱动装置的驱动力解除，复位套圈放能辅助压板复位。
作为优选，所述复位套圈的数量为两个，并在成型筒的两端相互对称分布，复位套圈提供的弹力均衡对称，作用效果更好。
作为优选，所述驱动装置的输出端铰接有与扩张臂一一对应的中间杆，所述中间杆的自由端与扩张臂远离压板的一端铰接；还包括机架，所述扩张臂上中间杆和压板之间的位置与机架铰接。中间杆、扩张臂、机架及驱动装置构成曲柄连杆滑块机构，驱动装置的输出端沿轴向运动，相当于四杆机构中滑块，间接的带动扩张臂运动。
作为优选，所述的驱动装置为液压缸。
作为优选，所述的保持架包括两根平行且等长的连接杆，每一所述的连接杆与相邻的两块压板分别铰接，连接杆和压板构成平行四边形结构，在成型筒收缩和扩张的过程中，压板始终保持与成型筒的轴线平行。
作为优选，所述的保持架包括两根与相邻两块压板分别连接的连接杆，所述连接杆的一端与其中一块压板铰接，另一端与另一块压板滑动连接；两根所述的连接杆交叉设置并在交叉处铰接。保持架交叉成两个三角形，结构的力学性能更好，整体的稳定性更高。
附图说明
图1为本发明第一实施例新型管道局部修复器的结构示意图；
图2为本发明第一实施例新型管道局部修复器的侧视图；
图3为本发明第一实施例新型管道局部修复器中驱动装置与扩张臂连接结构的示意图；
图4为本发明第一实施例新型管道局部修复器的使用状态图；
图5为本发明第二实施例新型管道局部修复器的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
如图1和图2所示，新型管道局部修复器，包括至少三块长条形压板31，所述的压板31围成成型筒3；所述压板31的外表面为圆弧面，圆弧形的外表面与管道内壁的匹配度更高，成型效果好。
如图1和图3所示，还包括驱动装置4，所述驱动装置4的输出端41铰接有与扩张臂7一一对应的中间杆8，所述中间杆8的自由端与扩张臂7铰接；还包括机架5，所述扩张臂7上中间杆8和压板31之间的位置与机架5铰接。中间杆8、扩张臂7、机架5及驱动装置4构成曲柄连杆滑块机构，驱动装置4的输出端41沿轴向运动，相当于四杆机构中滑块，间接的带动扩张臂7运动。所述扩张臂7远离驱动装置4的一端与对应压板31内侧的中心位置铰接，并在驱动装置4的作用下驱动压板31相互靠近或相互远离。
如图1所示，所述成型筒3的外侧套设有两个弹性材料制成的复位套圈6，在压紧成型的过程中，复位套圈6伸长蓄能；在完成压紧成型后，驱动装置4的驱动力解除，复位套圈6放能辅助压板31复位。复位套圈6在成型筒3的两端相互对称分布，复位套圈6提供的弹力均衡对称，作用效果更好。
如图1和图3所示，所述的保持架32包括两根与相邻两块压板31分别连接的连接杆，所述连接杆的一端与其中一块压板31铰接，另一端与另一块压板31滑动连接；两根所述的连接杆交叉设置并在交叉处铰接。保持架32交叉成两个三角形，结构的力学性能更好，整体的稳定性更高。保持架32用于压板31相互靠近或相互远离过程中保持压板31与成型筒3的轴线平行，确保内衬的成型效果。由于保持架32设置在相邻两个压板31之间，在实际的使用过程中，保持架32的具体效果体现在保持相邻两块压板31之间只做相对平移的运动。另外由于保持架32的设置，压板31的数量可以设置成大于三的任意数量，而没有必要必须成对设置；为了提高成型效果，对于管径较大的管道，可以选用压板31数量较多的修复器型号。
在进行管道修复时，将预制的内衬2套设在成型筒3外侧，此时成型筒3处于收缩状态；然后将修复器和成型筒3整体送入到管道1内的相应位置。紧接着驱动装置4工作，通过扩张臂7间接的驱动压板31向外侧运动，并最终将预制的内衬2压紧至管道1内壁，如图4所示状态。成型完成之后，驱动装置4工作，带动成型筒3收缩，压板31与内衬分离，完成修复操作。
与现有气囊式修复器相比，本申请的修复器以压板31的方案替换气囊变形涨紧的方案，避免了因气囊破裂或泄露而带来的涨紧力不足的问题。在工作过程中，即使部分压板31出现故障，也不会影响其他压板31的工作，不影响整个修复工作的进行。另外，由于气囊式修复器通过气囊的变形来提供涨紧力，而气囊的变形量有限，所以对于不同规格的管道需要准备不同的修复气囊；而在本申请的修复其中，成型筒3的直径变化分为更大，能更好的适应不同规格管道的修复，适用范围更广。
实施例二
与实施一相比，如图5所示，本实施例的不同之处在于，所述的保持架32包括两根平行且等长的连接杆，每一所述的连接杆与相邻的两块压板31分别铰接，连接杆和压板31构成平行四边形结构，在成型筒3收缩和扩张的过程中，压板31始终保持与成型筒3的轴线平行。
以上所述的新型管道局部修复器，采用压板替代修复气囊作为承压件，有效的解决了在高压工况下修复气囊发生破裂泄漏的问题，使用效果很好。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.新型管道局部修复器，其特征在于：包括至少三块长条形压板（31），所述的压板（31）围成成型筒（3）；还包括驱动装置（4），所述的驱动装置（4）上连接有与压板（31）一一对应的扩张臂（7）；所述扩张臂（7）远离驱动装置（4）的一端与对应压板（31）的内侧铰接，并在驱动装置（4）的作用下驱动压板（31）相互靠近或相互远离；相邻两块压板（31）之间设有用于在压板（31）相互靠近或相互远离过程中保持压板（31）与成型筒（3）的轴线平行的保持架（32）。
2.根据权利要求1所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述压板（31）的外表面为圆弧面。
3.根据权利要求1所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述的扩张臂（7）与压板（31）内侧的中心位置铰接。
4.根据权利要求1所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述成型筒（3）的外侧套设有至少一个弹性材料制成的复位套圈（6）。
5.根据权利要求4所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述复位套圈（6）的数量为两个，并在成型筒（3）的两端相互对称分布。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述驱动装置（4）的输出端（41）铰接有与扩张臂（7）一一对应的中间杆（8），所述中间杆（8）的自由端与扩张臂（7）远离压板（31）的一端铰接；还包括机架（5），所述扩张臂（7）上中间杆（8）和压板（31）之间的位置与机架（5）铰接。
7.根据权利要求6所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述的驱动装置（4）为液压缸。
8.根据权利要求1-5、7中任一项所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述的保持架（32）包括两根平行且等长的连接杆，每一所述的连接杆与相邻的两块压板（31）分别铰接。
9.根据权利要求1-5、7中任一项所述的新型管道局部修复器，其特征在于：所述的保持架（32）包括两根与相邻两块压板（31）分别连接的连接杆，所述连接杆的一端与其中一块压板（31）铰接，另一端与另一块压板（31）滑动连接；两根所述的连接杆交叉设置并在交叉处铰接。
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