CN110529658B - 齿条式推管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种齿条式推管机，包括基座，该基座上设有推进机构，该推进机构连接有抱管器；所述推进机构包括推进座、齿条，其中齿条设置在所述基座上，在所述推进座上安装有驱动轴，该驱动轴由动力源驱动旋转，该驱动轴上安装有推进齿轮，该推进齿轮与所述齿条相互啮合；所述抱管器设置在所述推进座上。采用本发明的显著效果是，制造难度和制造成本都较低，设备体积更小，能适应大小各种管径的推管，稳定性更好。

Description

齿条式推管机

技术领域

本发明涉及管道铺设设备，具体涉及一种推管机。

背景技术

管道运输是现代三大运输方式之一，由于其效率高、成本低、占地少、不易受环境影响等优势，在能源供应、石油化工和居民生活系统中的应用越来越广泛，是现代城市的生命线。水平定向钻技术是当前国内外管道铺设运用最为广泛的技术，但是，在定向钻穿越回拖过程中，由于地质的复杂性及钻杆所能承受的额定拉力等因素的影响，仍然存在诸多限制，在大口径、长距离、复杂地质河流的水平定向穿越中，易发生堵卡钻、钻杆断脱等问题。针对以上现状，德国海瑞克结合微型隧道施工和水平定向钻两项技术的特点提出了直接铺管法，直接铺管法是目前比较先进的管道铺设方法，是一种新型的非开挖管道施工技术，具有施工占地少、速度快、可回退。直接铺管法可以将预制的管道铺设在单个连续的管道中在推力装置“推管机”的帮助下，进入地面工作。

然而，以上推管机采用长行程、大推力的液压缸直接进行推管，这样的液压缸具有较大的制造难度和较高的制造成本，且在定向钻穿越过程中依然存在不足，例如推管机设备较大造成施工场地较大、地基开挖较深破坏环境且设备费用较高、管道直径有限(针对较大直径需配备较大的配套隧道掘进机从而造成高额费用)等问题；而较小的推管机却面临着穿越长度有限、推力不足、管道埋设不能太深等问题；特别是管道铺设的不连续性极大程度上影响了施工过程，使得推管机在始发、停止、再启动时需要较大的启动力，进而容易因轨迹弯曲或者落物等问题造成管道遇卡。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种齿条式推管机。

技术方案如下：

一种齿条式推管机，关键在于：包括基座，该基座上设有推进机构，该推进机构连接有抱管器；

所述推进机构包括推进座、齿条，其中齿条设置在所述基座上，在所述推进座上安装有驱动轴，该驱动轴由动力源驱动旋转，该驱动轴上安装有推进齿轮，该推进齿轮与所述齿条相互啮合；

所述抱管器设置在所述推进座上。

采用以上技术方案，相对于液压缸直线推管，推进座由齿轮齿条传动推进，首先可以极大减小推进部的体积；其次，采用液压马达作为动力可以在启动时提供较大的启动力。

所述抱管器包括两个并排设置的抱管座，两个所述抱管座沿所述齿条的长度方向排列，其中一个所述抱管座为固定抱管座，另一个所述抱管座为活动抱管座；

所述固定抱管座固定在所述推进座上，所述活动抱管座上固定有管座转轴，在所述推进座上设有轴孔，该轴孔内安装有圆锥轴承，所述管座转轴通过圆锥轴承安装在所述推进座上。

采用以上技术方案，固定抱管座和活动抱管座同时夹持管道进行推管作业，管道在推管过程中会发生偏转，而活动抱管座可与管道随动，避免应力集中而造成的管道损坏。

所述抱管座包括条状的抱管底板，该抱管底板位于所述推进座上方，该抱管底板上方还竖向设有两个抱管柱，两个所述抱管柱正对设置，两个所述抱管柱的下端分别与对应的所述抱管底板固定连接，所述抱管底板和对应的两个所述抱管柱围成形成“U”形管腔，在所述抱管柱上分别设有夹紧组件；

在所述活动抱管座的所述抱管底板上竖向设有所述管座转轴，该管座转轴的上端与对应的所述抱管底板的下表面固定连接，所述管座转轴的下部安装在所述圆锥轴承上。

采用以上技术方案，采用以上技术方案，活动抱管座可随管道左右转动。

所述夹紧组件包括夹紧液压缸和夹紧卡瓦，所述夹紧液压缸的缸筒位于所述抱管柱外侧，所述夹紧液压缸的缸筒固定在对应的所述抱管柱上，所述夹紧液压缸的活塞杆沿所述抱管底板的长度方向伸出，所述夹紧液压缸的活塞杆向内活动穿过所述抱管柱，在所述夹紧液压缸的活塞杆的伸入端设有所述夹紧卡瓦。

在所述抱管柱的内壁竖向设有卡瓦槽，所述夹紧卡瓦活动嵌设在对应的所述卡瓦槽内。

在同一个所述抱管柱上设有两个所述夹紧液压缸，两个所述夹紧液压缸的活塞杆的伸入端连接有同一个同步板，该同步板上设有连接螺杆，该连接螺杆与所述抱管底板的长度方向平行，该连接螺杆的外端与所述同步板连接，在所述夹紧卡瓦上对应所述连接螺杆设有对接穿孔，所述连接螺杆的内端穿过所述对接穿孔套设有锁紧螺母，在所述夹紧卡瓦上对应所述锁紧螺母设有让位沉孔，所述让位沉孔和所述对接穿孔连通，所述锁紧螺母落在所述让位沉孔内。

以上技术方案便于更换不同规格的卡瓦。

所述夹紧卡瓦包括卡瓦座，该卡瓦座上设有圆柱形的弧形夹紧面，所述卡瓦座位于所述卡瓦槽内，所述弧形夹紧面背向所述同步板设置。

所述抱管座还包括防脱稳定杆，该防脱稳定杆位于对应的所述抱管底板上方，该防脱稳定杆的两端分别与对应的两个所述抱管柱的上端连接；

在两个所述抱管柱的上端分别设有支座，所述支座包括两个正对设置的支耳，在两个所述支耳上分别设有第一插销孔，在所述防脱稳定杆的两端分别设有第二插销孔，所述防脱稳定杆的两端分别与对应的所述支座连接；

所述防脱稳定杆的端部落在对应的两个所述支耳之间，所述第一插销孔和所述第二插销孔正对，在相对对应的所述第一插销孔和所述第二插销孔内插设有同一个稳定插销。

采用以上方案，防脱稳定杆、抱管底板和两个抱管柱围成封闭的框状结构，从而提高抱管柱的稳定性；并可防止管道从“U”形管腔的上方开口跳脱。

有益效果：采用本发明的齿条式推管机，制造难度和制造成本都较低，设备体积更小，能适应大小各种管径的推管，稳定性更好。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为图1的i部放大图；

图3为本发明的平面结构示意图；

图4为图1的右视图；

图5为图3的A-A剖视图；

图6为图3的B-B剖视图；

图7a为推管作业时，管道g未偏移时的状态示意图；

图7b为推管作业时，管道g向右偏移时的状态示意图；

图7c为推管作业时，管道g向左偏移时的状态示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1、2、3、4、5、6所示，一种齿条式推管机，包括基座1，该基座1上设有推进机构2，该推进机构2连接有抱管器3；

具体的，所述推进机构2包括推进座21、齿条22，所述基座1呈水平设置的长条状，在所述基座1上沿其长度方向设有所述齿条22，所述推进座21位于所述基座1上方，在所述推进座21上竖向安装有驱动轴，该驱动轴通过轴承安装在所述推进座21上，所述驱动轴的上端与液压马达24的输出轴连接，所述液压马达24的壳体安装在所述推进座21的上表面，该驱动轴的下端穿出所述推进座21并安装有推进齿轮23，该推进齿轮23与所述齿条22啮合；所述液压马达24的输出轴带动推进齿轮23旋转，从而在使推进座21沿齿条22移动，为了提高稳定性，在所述基座1上还设有滚动槽，该滚动槽沿所述基座1的长度方向延伸，该滚动槽与所述齿条22平行，在所述推进座21上设有稳定滚轴41，该稳定滚轴41的一端与推进座21固定，另一端安装有滚轮42，该滚轮42位于所述滚动槽内，该滚轮42沿滚动槽的长度方向滚动。

所述抱管器3设置在所述推进座21上，所述抱管器3包括两个并排设置的抱管座31，两个所述抱管座31沿所述齿条22的长度方向排列，作为一种具体的实施形式，所述抱管座31包括条状的抱管底板311，该抱管底板311水平设置，该抱管底板311与所述基座1相互垂直，该抱管底板311位于所述推进座21上方，该抱管底板311上方还竖向设有两个抱管柱312，两个所述抱管柱312正对设置，两个所述抱管柱312的下端分别与对应的所述抱管底板311固定连接，所述抱管底板311和对应的两个所述抱管柱312围成形成“U”形管腔，在所述抱管柱312上分别设有夹紧组件；

所述抱管座31还包括防脱稳定杆313，该防脱稳定杆313位于对应的所述抱管底板311上方，该防脱稳定杆313的两端分别与对应的两个所述抱管柱312的上端连接；在两个所述抱管柱312的上端分别设有支座37，所述支座37包括两个正对设置的支耳，在两个所述支耳上分别设有第一插销孔，在所述防脱稳定杆313的两端分别设有第二插销孔，所述防脱稳定杆313的两端分别与对应的所述支座37连接；

所述防脱稳定杆313的端部落在对应的两个所述支耳之间，所述第一插销孔和所述第二插销孔正对，在相对对应的所述第一插销孔和所述第二插销孔内插设有同一个稳定插销。

更进一步的，所述夹紧组件包括夹紧液压缸33和夹紧卡瓦34，所述夹紧液压缸33的缸筒位于所述抱管柱312外侧，所述夹紧液压缸33的缸筒固定在对应的所述抱管柱312上，所述夹紧液压缸33的活塞杆沿所述抱管底板311的长度方向伸出，所述夹紧液压缸33的活塞杆向内活动穿过所述抱管柱312，在所述夹紧液压缸33的活塞杆的伸入端设有所述夹紧卡瓦34，在所述抱管柱312的内壁竖向设有卡瓦槽，所述夹紧卡瓦34活动嵌设在对应的所述卡瓦槽内。

在同一个所述抱管柱312上沿上下方向分布有两个所述夹紧液压缸33，两个所述夹紧液压缸33的活塞杆的伸入端连接有同一个同步板35，该同步板35位于所述卡瓦槽内，该同步板35上设有连接螺杆36，该连接螺杆36与所述抱管底板311的长度方向平行，该连接螺杆36的外端与所述同步板35连接，在所述夹紧卡瓦34上对应所述连接螺杆36设有对接穿孔，所述连接螺杆36的内端穿过所述对接穿孔套设有锁紧螺母，在所述夹紧卡瓦34上对应所述锁紧螺母设有让位沉孔，所述让位沉孔和所述对接穿孔连通，所述锁紧螺母落在所述让位沉孔内；所述夹紧卡瓦34包括卡瓦座，该卡瓦座上设有圆柱形的弧形夹紧面，所述卡瓦座位于所述卡瓦槽内，所述弧形夹紧面背向所述同步板35设置。

两个所述抱管座31中，一个为固定抱管座31a，另一个为活动抱管座31b；

所述固定抱管座31a的所述抱管底板311固定在所述推进座21上，所述活动抱管座31b的所述抱管底板311上竖向设有所述管座转轴32，该管座转轴32的上端与对应的所述抱管底板311的下表面固定连接，在所述推进座21上对应所述管座转轴32设有轴孔，所述管座转轴32的下部伸入该轴孔内，所述管座转轴32和轴孔之间安装有圆锥轴承。

图7a、7b和7c展示了推管作业时，管道g的不同状态，其中箭头所指方向为推管方向。作业之初，管道g的状态如图7a所示，固定抱管座31a和活动抱管座31b对管道g的夹持左右平衡；而在开始推管后，受外力作用，管道g可能相对于前进方向向右或向左偏移，分别如图7b和7c所示，这时的活动抱管座31b能适应管道g的偏移而转动，消除固定抱管座31a和活动抱管座31b之间的所述管道g的应力，避免管道g破损，而在完成第一次推管后，松开固定抱管座31a和活动抱管座31b，使二者回到推管起始位置，重新按图7a所示夹持管道g进行第二次推管。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种齿条式推管机，特征在于：包括基座（1），该基座（1）上设有推进机构（2），该推进机构（2）连接有抱管器（3）；

所述推进机构（2）包括推进座（21）、齿条（22），其中齿条（22）设置在所述基座（1）上，在所述推进座（21）上安装有驱动轴，该驱动轴由液压马达（24）驱动旋转，该驱动轴上安装有推进齿轮（23），该推进齿轮（23）与所述齿条（22）相互啮合；

所述抱管器（3）设置在所述推进座（21）上；

所述抱管器（3）包括两个并排设置的抱管座（31），两个所述抱管座（31）沿所述齿条（22）的长度方向排列，其中一个所述抱管座（31）为固定抱管座（31a），另一个所述抱管座（31）为活动抱管座（31b）；

所述固定抱管座（31a）固定在所述推进座（21）上，所述活动抱管座（31b）上固定有管座转轴（32），在所述推进座（21）上设有轴孔，该轴孔内安装有圆锥轴承，所述管座转轴（32）通过圆锥轴承安装在所述推进座（21）上；

所述抱管座（31）包括条状的抱管底板（311），该抱管底板（311）位于所述推进座（21）上方，该抱管底板（311）上方还竖向设有两个抱管柱（312），两个所述抱管柱（312）正对设置，两个所述抱管柱（312）的下端分别与对应的所述抱管底板（311）固定连接，所述抱管底板（311）和对应的两个所述抱管柱（312）围成形成“U”形管腔，在所述抱管柱（312）上分别设有夹紧组件；

在所述活动抱管座（31b）的所述抱管底板（311）上竖向设有所述管座转轴（32），该管座转轴（32）的上端与对应的所述抱管底板（311）的下表面固定连接，所述管座转轴（32）的下部安装在所述圆锥轴承上。

2.根据权利要求1所述的齿条式推管机，特征在于：所述夹紧组件包括夹紧液压缸（33）和夹紧卡瓦（34），所述夹紧液压缸（33）的缸筒位于所述抱管柱（312）外侧，所述夹紧液压缸（33）的缸筒固定在对应的所述抱管柱（312）上，所述夹紧液压缸（33）的活塞杆沿所述抱管底板（311）的长度方向伸出，所述夹紧液压缸（33）的活塞杆向内活动穿过所述抱管柱（312），在所述夹紧液压缸（33）的活塞杆的伸入端设有所述夹紧卡瓦（34）。

3.根据权利要求2所述的齿条式推管机，特征在于：在所述抱管柱（312）的内壁竖向设有卡瓦槽，所述夹紧卡瓦（34）活动嵌设在对应的所述卡瓦槽内。

4.根据权利要求3所述的齿条式推管机，特征在于：在同一个所述抱管柱（312）上设有两个所述夹紧液压缸（33），两个所述夹紧液压缸（33）的活塞杆的伸入端连接有同一个同步板（35），该同步板（35）上设有连接螺杆（36），该连接螺杆（36）与所述抱管底板（311）的长度方向平行，该连接螺杆（36）的外端与所述同步板（35）连接，在所述夹紧卡瓦（34）上对应所述连接螺杆（36）设有对接穿孔，所述连接螺杆（36）的内端穿过所述对接穿孔套设有锁紧螺母，在所述夹紧卡瓦（34）上对应所述锁紧螺母设有让位沉孔，所述让位沉孔和所述对接穿孔连通，所述锁紧螺母落在所述让位沉孔内。

5.根据权利要求4所述的齿条式推管机，特征在于：所述夹紧卡瓦（34）包括卡瓦座，该卡瓦座上设有圆柱形的弧形夹紧面，所述卡瓦座位于所述卡瓦槽内，所述弧形夹紧面背向所述同步板（35）设置。

6.根据权利要求5所述的齿条式推管机，特征在于：所述抱管座（31）还包括防脱稳定杆（313），该防脱稳定杆（313）位于对应的所述抱管底板（311）上方，该防脱稳定杆（313）的两端分别与对应的两个所述抱管柱（312）的上端连接；

在两个所述抱管柱（312）的上端分别设有支座（37），所述支座（37）包括两个正对设置的支耳，在两个所述支耳上分别设有第一插销孔，在所述防脱稳定杆（313）的两端分别设有第二插销孔，所述防脱稳定杆（313）的两端分别与对应的所述支座（37）连接；

所述防脱稳定杆（313）的端部落在对应的两个所述支耳之间，所述第一插销孔和所述第二插销孔正对，在相对对应的所述第一插销孔和所述第二插销孔内插设有同一个稳定插销。

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