CN108637374A - 一种旧管节回转切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旧管节回转切割装置，包括壳体、回转机构、导向机构、锯齿机构、油缸撑紧机构和滚轮机构，所述壳体的外侧布置有三组所述油缸撑紧机构，油缸撑紧机构实现锯齿机构切割时装置的紧固支撑及放松，壳体下部左右对称布置两组轴向行走的滚轮机构，壳体内安装回转机构，所述回转机构的一端面上均匀布置有四套所述导向机构，所述导向机构端部固定连接有所述锯齿机构，所述导向机构带动锯齿机构径向进给及回撤，所述锯齿机构沿管节轴线方向切割。本装置一次可将管节切割为4等份、8等份、16等份等，方便管节的输送，实现破管顶进时管节的快速切割更换。

Description

一种旧管节回转切割装置

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种旧管节回转切割装置，可将旧管道切割成块后运出，应用于旧管道的更新替换。

背景技术

随着城市化快速发展，原有管道直径有时会显得太小，不能满足功能需求；另外，旧管道也会因为破损不能再使用，而新管道往往没有新的位置可铺设，这两种情况都需要管道更新。常用的管道更新是指以待更新的旧管道为导向，在将其破碎的同时，将新管拉入或顶入的管道更新技术。根据破碎旧管方式的不同，常见的有破管外挤和破管顶进两种方法。

破管顶进法主要用于直径100～900mm、长度在200m以内、埋深较大（一般大于4m）的陶土管、混凝土管或钢筋混凝土管，新管为球墨铸铁管、玻璃钢管、混凝土管或陶土管。该法的优点是对地表和土层无干扰，可在复杂的土层中施工，尤其是含水层，能够更换管线的走向和坡度已偏离的管道，基本不受地质条件限制。

但现有的破管顶进法效率受限于管节的破除和输送速度，为提高破管顶进效率，急需设计一种旧管节回转切割装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于旧管道更换时破管顶进用管节回转切割装置，以解决上述背景技术指出的问题。

本发明的技术解决方案是，一种旧管节回转切割装置，包括壳体、回转机构、导向机构、锯齿机构、油缸撑紧机构和滚轮机构，所述壳体的外侧布置有三组以上所述油缸撑紧机构，壳体下部左右对称布置两组轴向行走的滚轮机构，壳体内安装回转机构，所述回转机构的一端面上均匀布置有若干套所述导向机构，所述导向机构的端部固定连接有所述锯齿机构，所述导向机构带动锯齿机构径向进给及回撤，所述锯齿机构沿管节轴线方向切割。

所述壳体的外壁的截面形状为等边六边形，壳体的内壁截面形状为圆形，壳体的上部左右两侧及底侧均匀布置三组所述油缸撑紧机构，所述回转机构的一端面上均匀布置有四套所述导向机构。

所述回转机构包含第一电机、第一减速机、固定环件、转动环件、密封套筒、外齿三排滚子轴承和小齿轮，所述固定环件包括第一环形端板、第二环形端板和环形筒体，所述第一环形端板和第二环形端板固定连接在所述壳体的内壁上，所述环形筒体固定连接在第一环形端板内侧，所述外齿三排滚子轴承安装在环形筒体的外壁上，所述小齿轮通过小齿轮轴两端的轴承支撑于第一环形端板和第二环形端板之间，所述第一电机和第一减速机固定设置在第一环形端板上，所述第一减速机的输出端连接小齿轮轴，所述小齿轮与外齿三排滚子轴承以外齿形式啮合，所述转动环件套在所述环形筒体外侧并固定连接在外齿三排滚子轴承端面，所述导向机构固定设置在所述转动环件外端，所述密封套筒套在转动环件外侧，所述转动环件与所述环形筒体、密封套筒之间均设有密封件，所述密封套筒的外壁与第二环形端板的内壁固定连接。

所述环形筒体包括第一环形筒体、第二环形筒体和第三环形筒体，所述第一环形筒体的外壁和第二环形筒体的外壁组成凹槽，所述外齿三排滚子轴承连接在所述凹槽内，所述转动环件套在第三环形筒体外侧；所述转动环件和密封套筒之间的密封件通过第一密封端盖压紧，所述第一密封端盖固定连接在密封套筒的外端面上，所述转动环件和环形筒体之间的密封件通过第二密封端盖压紧，所述第二密封端盖固定连接在第三环形筒体的外端面上；所述转动环件的外端固定连接有法兰，所述法兰的端面上均布固定若干连接箱体，所述导向机构固定连接在所述连接箱体上。

所述密封件包括若干道唇形密封和若干道密封压环，所述唇形密封至少包括唇口朝向相反的两圈唇形密封。

所述法兰、转动环件和外齿三排滚子轴承通过第一紧固件连接在一起，所述第一紧固件的端部外侧焊接固定有防护盖。

所述导向机构包括第一缸筒、导向梁和导向筒，所述导向筒固定连接在连接箱体上，所述第一缸筒固定连接在所述导向筒的侧边，所述第一缸筒的第一缸杆端部采用销轴机构连接锯齿机构，所述导向梁滑动连接在导向筒内，所述导向梁固定连接锯齿机构。

所述导向筒和导向梁之间设有耐磨套；所述导向筒的侧边设有缸卡块，所述第一缸筒上设有与缸卡块配合定位的卡块盖板，所述缸卡块和卡块盖板固定连接。

所述锯齿机构包含第二电机、第二减速机、锯齿和箱体，所述第二电机、第二减速机固定安装于箱体内部，所述锯齿设置在箱体外侧且与第二减速机连接。

所述滚轮机构包含滚轮轴、滚轮安装板、滚轮，所述壳体的下部左右两侧各安装一对所述滚轮安装板，所述滚轮通过所述滚轮轴安装在一对所述滚轮安装板之间；所述油缸撑紧机构包括第二缸筒、第二缸杆和弧形撑靴，所述弧形撑靴连接在第二缸杆的端部，当滚轮机构行至一定位置，第二缸杆与弧形撑靴伸出第二缸筒，弧形撑靴顶紧管节。

与现有技术相比，本发明一种旧管节回转切割装置具有以下优点：1、本装置采用多组油缸实现紧固定位，导向机构伸缩实现锯齿的径向进给回撤，回转机构实现锯齿沿不同径向角度的切割，一次可将管节切割为4等份、8等份、16等份等，方便破管管节的输送，滚轮机构沿管节内表面轴向移动，实现锯齿机构沿管节轴线方向的连续切割，实现破管顶进时管节的快速切割更换，提高了管节破除效率；2、壳体外壁的截面形状为等边六边形，方便在壳体的上部左右两侧及底侧均匀布置三组所述油缸撑紧机构，方便在壳体下部左右两侧安装滚轮机构；3、回转机构采用转动环件和固定环件配合，转动环件密封连接在固定环件之间，保证了固定环件内齿轮副的可靠运转，从而保证了转动环件稳定可靠转动；4、所述第一紧固件的端部外侧焊接固定有防护盖，增强第一紧固件可靠性；5、唇形密封的唇口朝向左右两侧，用于防止齿轮箱内油液外泄及外部水土浸入油箱。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种旧管节回转切割装置的轴向剖视结构示意图；

图2回转机构的局部放大结构示意图；

图3为导向机构的结构示意图；

图4为壳体横剖结构示意图；

图5为导向及锯齿机构的布置结构示意图。

附图说明中标号1是管节，2是壳体，3导向机构，301是第一电机，302是第一减速机，303是小齿轮轴，304是轴承，305是第二环形筒体，306是第一环形筒体，307是第一环形端板，308是第二紧固件，309是外齿三排滚子轴承，310是第三环形筒体，311是密封件，312是第一密封端盖，313是第二密封端盖，314是小齿轮，315是转动环件，316是第一紧固件，317是防护盖，318是法兰，319是连接箱体，320是第二环形端板，321是密封套筒，4是导向机构，401是第一缸筒，402是缸卡块，403是卡块盖板，404是第一缸杆，405是导向梁，406是耐磨套，407是导向筒，5是锯齿机构，501是第二电机，502是第二减速机，503是锯齿，504是箱体，505是销轴，6是油缸撑紧机构，601是第二缸筒，602是第二缸杆，603是弧形撑靴，7是滚轮机构，701是滚轮轴，702是滚轮安装板，703是滚轮。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一：如图1和5 所示，本实施例中，一种旧管节回转切割装置，包括壳体2、回转机构3、导向机构4、锯齿机构5、油缸撑紧机构6和滚轮机构7，所述壳体2的外侧布置有三组所述油缸撑紧机构6，油缸撑紧机构6实现锯齿机构5切割时装置的紧固支撑及放松，壳体2下部左右对称布置两组轴向行走的滚轮机构7，壳体2内安装回转机构3，所述回转机构3的一端面上均匀布置有四套所述导向机构4，所述导向机构4的端部固定连接有所述锯齿机构5，所述导向机构4带动锯齿机构5径向进给及回撤，所述锯齿机构5沿管节轴线方向切割。

所述壳体2的外壁的截面形状为等边六边形，壳体2的内壁截面形状为圆形，沿壳体2左上、右上、下部120°方向均匀布置三组所述油缸撑紧机构6，用于锯齿机构5切削管节1时壳体2的紧固定位，沿壳体2左右120°方向均匀布置2组滚轮机构7，用于锯齿机构5沿轴线持续切削管节1行走。

所述回转机构3包含第一电机301、第一减速机302、固定环件、转动环件315、密封套筒321、外齿三排滚子轴承309和小齿轮314，所述固定环件包括第一环形端板307、第二环形端板320和环形筒体，所述第一环形端板307和第二环形端板320固定连接在所述壳体2的内壁上，所述环形筒体固定连接在第一环形端板307内侧，所述外齿三排滚子轴承309安装在环形筒体的外壁上，所述小齿轮314通过小齿轮轴303两端的轴承304支撑于第一环形端板307和第二环形端板320之间，所述第一电机301和第一减速机302固定设置在第一环形端板307上，所述第一减速机302的输出端连接小齿轮轴303，所述小齿轮314与外齿三排滚子轴承309以外齿形式啮合，所述转动环件315套在所述环形筒体外侧并固定连接在外齿三排滚子轴承309端面，所述导向机构4固定设置在所述转动环件315外端，从而带动导向机构4沿隧道轴线旋转，所述密封套筒321套在转动环件315外侧，转动环件315和密封套筒321的内端均设有向内的凸缘，所述转动环件315与所述环形筒体、密封套筒321之间均设有密封件311，所述密封套筒321的外壁与第二环形端板320的内壁固定连接。

所述环形筒体包括第一环形筒体306、第二环形筒体305和第三环形筒体310，第一环形筒体306、第二环形筒体305和第三环形筒体310通过第二紧固件308固定连接在第一环形端板307上，所述第一环形筒体306的外壁和第二环形筒体305的外壁组成凹槽，所述外齿三排滚子轴承309连接在所述凹槽内，所述转动环件315套在第三环形筒体310外侧；所述转动环件315和密封套筒321之间的密封件311通过第一密封端盖312压紧，所述第一密封端盖312固定连接在密封套筒321的外端面上，所述转动环件315和环形筒体之间的密封件311通过第二密封端盖313压紧，所述第二密封端盖313固定连接在第三环形筒体310的外端面上；所述转动环件315的外端固定连接有法兰318，所述法兰318的端面上均布固定若干连接箱体319，所述导向机构4固定连接在所述连接箱体319上。

所述法兰318、转动环件315和外齿三排滚子轴承309通过第一紧固件316连接在一起，所述第一紧固件316的端部外侧焊接固定有防护盖317。

所述导向机构4包括第一缸筒401、导向梁405和导向筒407，所述导向筒407固定连接在连接箱体319上，所述第一缸筒401固定连接在所述导向筒407的侧边，所述第一缸筒401的第一缸杆404端部采用销轴机构505连接锯齿机构5，所述导向梁405滑动连接在导向筒407内，所述导向梁405固定连接锯齿机构5。

所述导向筒407和导向梁405之间设有耐磨套406；所述导向筒407的侧边设有缸卡块402，所述第一缸筒上设有与缸卡块402配合定位的卡块盖板403，所述缸卡块402和卡块盖板403固定连接。导向机构4由伸缩缸杆404沿缸体401伸缩，带动导向梁405沿导向筒407内耐磨套406移动，实现锯齿机构5径向伸缩，耐磨套406节省导向精度不足时的更换成本。

所述锯齿机构5包含第二电机501、第二减速机502、锯齿503和箱体504，所述第二电机501、第二减速机502固定安装于箱体504内部，所述锯齿503设置在箱体504外侧且与第二减速机502连接，所述第二电机501、第二减速机502启动可带动锯齿503沿管节轴向同时切割。

所述滚轮机构7包含滚轮轴701、滚轮安装板702、滚轮703，所述壳体2的下部左右两侧各安装一对所述滚轮安装板702，所述滚轮703通过所述滚轮轴701安装在一对所述滚轮安装板702之间；所述油缸撑紧机构6包括第二缸筒601、第二缸杆602和弧形撑靴603，所述弧形撑靴603连接在第二缸杆602的端部，当滚轮机构7行至一定位置，第二缸杆602与弧形撑靴603伸出第二缸筒601，弧形撑靴603顶紧管节。

实施例二：所述密封件311包括若干道唇形密封和若干道密封压环，所述唇形密封至少包括唇口朝向相反的两圈唇形密封。本实施例的其他结构与实施例一相同。

实施例三：图中未示出，所述壳体的外侧布置有四组所述油缸撑紧机构，所述回转机构的一端面上均匀布置有两套所述导向机构。本实施例的其他结构与实施例一相同。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式作出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这种实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种旧管节回转切割装置，其特征在于，包括壳体、回转机构、导向机构、锯齿机构、油缸撑紧机构和滚轮机构，所述壳体的外侧布置有三组以上所述油缸撑紧机构，壳体下部左右对称布置两组轴向行走的滚轮机构，壳体内安装回转机构，所述回转机构的一端面上均匀布置有若干套所述导向机构，所述导向机构的端部固定连接有所述锯齿机构，所述导向机构带动锯齿机构径向进给及回撤，所述锯齿机构沿管节轴线方向切割。

2.根据权利要求1所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述壳体的外壁的截面形状为等边六边形，壳体的内壁截面形状为圆形，壳体的上部左右两侧及底侧均匀布置三组所述油缸撑紧机构，所述回转机构的一端面上均匀布置有四套所述导向机构。

3.根据权利要求1所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述回转机构包含第一电机、第一减速机、固定环件、转动环件、密封套筒、外齿三排滚子轴承和小齿轮，所述固定环件包括第一环形端板、第二环形端板和环形筒体，所述第一环形端板和第二环形端板固定连接在所述壳体的内壁上，所述环形筒体固定连接在第一环形端板内侧，所述外齿三排滚子轴承安装在环形筒体的外壁上，所述小齿轮通过小齿轮轴两端的轴承支撑于第一环形端板和第二环形端板之间，所述第一电机和第一减速机固定设置在第一环形端板上，所述第一减速机的输出端连接小齿轮轴，所述小齿轮与外齿三排滚子轴承以外齿形式啮合，所述转动环件套在所述环形筒体外侧并固定连接在外齿三排滚子轴承端面，所述导向机构固定设置在所述转动环件外端，所述密封套筒套在转动环件外侧，所述转动环件与所述环形筒体、密封套筒之间均设有密封件，所述密封套筒的外壁与第二环形端板的内壁固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述环形筒体包括第一环形筒体、第二环形筒体和第三环形筒体，所述第一环形筒体的外壁和第二环形筒体的外壁组成凹槽，所述外齿三排滚子轴承连接在所述凹槽内，所述转动环件套在第三环形筒体外侧；所述转动环件和密封套筒之间的密封件通过第一密封端盖压紧，所述第一密封端盖固定连接在密封套筒的外端面上，所述转动环件和环形筒体之间的密封件通过第二密封端盖压紧，所述第二密封端盖固定连接在第三环形筒体的外端面上；所述转动环件的外端固定连接有法兰，所述法兰的端面上均布固定若干连接箱体，所述导向机构固定连接在所述连接箱体上。

5.根据权利要求3或4任一条所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述密封件包括若干道唇形密封和若干道密封压环，所述唇形密封至少包括唇口朝向相反的两道唇形密封。

6.根据权利要求4所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述法兰、转动环件和外齿三排滚子轴承通过第一紧固件连接在一起，所述第一紧固件的端部外侧焊接固定有防护盖。

7.根据权利要求1所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述导向机构包括第一缸筒、导向梁和导向筒，所述导向筒固定连接在连接箱体上，所述第一缸筒固定连接在所述导向筒的侧边，所述第一缸筒的第一缸杆端部采用销轴机构连接锯齿机构，所述导向梁滑动连接在导向筒内，所述导向梁固定连接锯齿机构。

8.根据权利要求7所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述导向筒和导向梁之间设有耐磨套；所述导向筒的侧边设有缸卡块，所述第一缸筒上设有与缸卡块配合定位的卡块盖板，所述缸卡块和卡块盖板固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述锯齿机构包含第二电机、第二减速机、锯齿和箱体，所述第二电机、第二减速机固定安装于箱体内部，所述锯齿设置在箱体外侧且与第二减速机连接。

10.根据权利要求1所述的一种旧管节回转切割装置，其特征在于，所述滚轮机构包含滚轮轴、滚轮安装板、滚轮，所述壳体的下部左右两侧各安装一对所述滚轮安装板，所述滚轮通过所述滚轮轴安装在一对所述滚轮安装板之间；所述油缸撑紧机构包括第二缸筒、第二缸杆和弧形撑靴，所述弧形撑靴连接在第二缸杆的端部，当滚轮机构行至一定位置，第二缸杆与弧形撑靴伸出第二缸筒，弧形撑靴顶紧管节。