CN112077928B - 一种pe波纹管打孔装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PE波纹管打孔装置及其工作方法，所述打孔装置，包括横杆，所述横杆的外侧设有多组导滑杆，每组导滑杆均包括左径向杆和右径向杆，所述左径向杆和右径向杆之间滑动连接有滑板，所述横杆内设有驱动组件；每个滑板的左端设有左撑杆、右端设有右撑杆；所述左撑杆和右撑杆的之间设有刀架；所述刀架的左端设有左转轮，右端设有右转轮；每个滑板的中部设有凸板，每个凸板上均转动连接有第一锥齿轮和转盘，每个凸板上固定安装第一电机，每个刀架设有冲头；每个转盘的圆周外侧设有斜块；每个转盘与对应的左转轮和右转轮之间均设有传动组件；该PE波纹管打孔装置不仅结构简单，而且可以实现在管内行走和打孔。

Description

一种PE波纹管打孔装置及其工作方法

技术领域

本发明属于PE波纹管材技术领域，具体的说是涉及一种PE波纹管打孔装置及其工作方法。

背景技术

PE波纹管是具有多个横向波纹的圆柱形薄壁折皱的壳体，具有弹性，由于波纹管的几何形状的特点，使波纹管在轴向力、横向力、弯矩的作用下允许产生较大的变形。与平滑的光管相比，除有足够的强度外，还兼有较大的柔性和在循环应力作用下有很高的抗疲劳性能。

单壁波纹管为管壁内、外表面均为波纹状的管材，而双壁波纹管，是一种具有环状结构外壁和平滑内壁的管材。波纹管主要用于：城市的排水、排污工程、引流工程、农田灌溉、治沙工程、低压供水系统、市政排水、排污管道的改造、电线、电缆的埋地护套等。排水管道埋于道路之下，主要承担雨水、污水、农田排灌等排水的任务，需要承受土壤重量所产生的静荷载。所以，排水管道必须具有足够的强度，方能承受外部荷载的作用。聚乙烯(PE)已成为目前最常用的排水管材料之一；目前在对明渠渠道底部渗水项目中需要在渠道底部基础里面埋入圆周和轴向均匀钻孔的PE波纹管作为载体，把渗进基础的水资源通过钻孔的PE波纹管再次收集起来通过渠道外侧预留的集水井再次的把水送到渠道里面，尽可能的减少水资源的流失，最大化的利用明渠渠道输水功能。在现有技术中心通常通过人工使用手电钻手动钻孔的方式在做渗水管的PE波纹管上钻孔，由于需求孔的数量较多，会耗费大量人力物力，而钻孔的均匀程度也没有保证，而钻孔产生的碎屑还容易残留住在PE波纹管内会还会增加后续清理的工作量，会对工程施工造成很大影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种PE波纹管打孔装置，其不仅结构简单，而且可以实现在管内行走和打孔。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种PE波纹管打孔装置，包括横杆，所述横杆的外侧沿周向间隔均匀地设有多组导滑杆，每组导滑杆均包括设置在横杆左端的左径向杆，以及设置在横杆右端的右径向杆，所述左径向杆和右径向杆之间沿横杆径向滑动连接有滑板，所述横杆内设有用于驱动多个滑板沿左径向杆和右径向杆运动的驱动组件；每个滑板的左端沿平行于左径向杆方向设有左撑杆、右端沿平行于右径向杆方向设有右撑杆；所述左撑杆和右撑杆的之间设有与横杆平行的刀架；所述刀架的左端与左撑杆之间设有与横杆垂直的左转轴、右端与右撑杆之间设有与横杆垂直的右转轴，所述左转轴的两端均设有左转轮，所述右转轴的两端均设有右转轮；每个滑板的中部沿横杆径向设有凸板，每个凸板上均转动连接有轴杆，所述轴杆的一端固定安装有第一锥齿轮、另一端固定安装有转盘，每个凸板上在第一锥齿轮处固定安装第一电机，所述第一电机的输出轴上固定安装有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，每个刀架在正对转盘处沿横杆径向均滑动连接有冲头，每个冲头上均套接有用于迫使冲头压向转盘外侧的第一弹簧；每个转盘的圆周外侧沿周向间隔均匀地设有四个用于迫使冲头伸出的斜块；每个转盘与对应的左转轮和右转轮之间均设有传动组件，在冲头抵在转盘的圆周外侧时，所述传动组件驱动左转轮和右转轮转动，在冲头抵在转盘的斜块上时，所述传动组件控制左转轮和右转轮停止转动。

进一步的，所述传动组件包括传动杆、左齿盘、右齿盘，所述左齿盘转动连接在左撑杆上，所述右齿盘转动连接在右撑杆上，所述传动杆的中部铰接在转盘的偏心位置处，所述传动杆的左端铰接在左齿盘的偏心位置处、右端铰接在右齿盘的偏心位置处，所述传动杆与刀架平行；所述左转轴上固定安装有与左齿盘啮合的左齿轮，所述右转轴上固定安装有与右齿盘啮合的右齿轮；所述左齿盘的圆周外侧对称设有左缺齿部，所述右齿盘的圆周外侧对称设有右缺齿部；在冲头抵在转盘的圆周外侧时，所述左齿盘与左齿轮啮合，所述右齿盘与右齿轮啮合；在冲头抵在转盘的斜块上时，所述左齿盘与左齿轮脱离啮合，所述右齿盘与右齿轮脱离啮合。

进一步的，所述每个冲头在靠近转盘的圆周外侧均设有凸肩，所述第一弹簧位于凸肩和刀架之间用于迫使冲头压紧在转盘的圆周外侧。

进一步的，所述驱动组件包括设置在横杆左端的左电动推杆，以及设置在横杆右端的右电动推杆；所述左电动推杆的伸缩端外侧铰接有多个与滑板一一对应且连接的左连杆，所述左电动推杆伸出时，通过左连杆驱动滑板向靠近横杆方向运动，所述左电动推杆收缩时，通过左连杆驱动滑板远离横杆方向运动；所述右电动推杆的伸缩端的外侧铰接有多个与滑板一一对应且连接的右连杆，所述右电动推杆伸出时，通过右连杆驱动滑板向靠近横杆方向运动，所述右电动推杆收缩时，通过右连杆驱动滑板远离横杆方向运动。

本发明还提供一种PE波纹管打孔装置的工作方法，包括以下步骤：

S1：将打孔装置放入待加工的PE波纹管内孔中；

S2：控制驱动组件驱动多个滑板向远离横杆方向伸出，所述滑板带动左转轮和右转轮支撑到PE波纹管内壁上；

S3：控制第一电机带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮通过轴杆带动转盘转动，转盘转动时通过传动杆驱动左齿盘和右齿盘转动，在冲头抵在斜块上时，左齿盘与左齿轮脱离啮合，右齿盘与右齿轮脱离啮合，左转轮和右转轮停止不动，随着转盘转动斜块驱动冲头克服第一弹簧向外冲孔，刺破PE波纹管管壁，实现孔的加工；

S4：当斜块转过后，冲头在第一弹簧作用下退回脱离PE波纹管管壁，且抵在转盘的圆周外侧，此时左齿盘与左齿轮啮合，右齿盘与右齿轮啮合；随着转盘继续转动，左齿轮驱动左转轮转动，右齿轮驱动右转轮转动，带动打孔装置移动；

S5：由于转盘持续转动，S3和S4反复交替进行，实现行进、打孔、行进的工作过程，直至完成PE波纹管的打孔加工。

有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明可以实现在PE波纹管内行走，完成自动冲孔，无需人工，节省了劳动力，降低了加工成本；

(2)通过内部向冲孔的方式，不会产生碎屑，清扫方便，产生的废料直接被推到管外，不用加工后清理内管，减少后续清理工作；

(3)本发明可以适用于不同管道直径的打孔。

附图说明

图1为本发明冲孔装置的结构图；

图2为图1中A-A方向的剖视图；

图3为本发明在PE波纹管中的剖视图；

图4为本发明冲头抵在转盘圆周外侧时的剖视图；

图5为本发明冲头抵在斜块上时的剖视图。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，一种PE波纹管打孔装置，包括横杆1，所述横杆1的外侧沿周向间隔均匀地设有四组导滑杆，每组导滑杆均包括设置在横杆1左端的左径向杆1a，以及设置在横杆1右端的右径向杆1b，所述左径向杆1a和右径向杆1b之间沿横杆1径向滑动连接有滑板2a，所述横杆1内设有用于驱动多个滑板2a沿左径向杆1a和右径向杆1b运动的驱动组件；每个滑板2a的左端沿平行于左径向杆1a方向设有左撑杆11c、右端沿平行于右径向杆1b方向设有右撑杆11d；所述左撑杆11c和右撑杆11d的之间设有与横杆1平行的刀架9a；所述刀架9a的左端与左撑杆11c之间设有与横杆1垂直的左转轴12c、右端与右撑杆11d之间设有与横杆1垂直的右转轴12d，所述左转轴12c的两端均设有左转轮13a，所述右转轴12d的两端均设有右转轮13b；每个滑板2a的中部沿横杆1径向设有凸板1h，每个凸板1h上均转动连接有轴杆14a，所述轴杆14a的一端固定安装有第一锥齿轮14、另一端固定安装有转盘3，每个凸板1h上在第一锥齿轮14处固定安装第一电机16，所述第一电机16的输出轴上固定安装有与第一锥齿轮14啮合的第二锥齿轮15，每个刀架9a在正对转盘3处沿横杆1径向均滑动连接有冲头7，每个冲头7上均套接有用于迫使冲头7压向转盘3外侧的第一弹簧8，所述每个冲头7在靠近转盘3的圆周外侧均设有凸肩71，所述第一弹簧8位于凸肩71和刀架9a之间用于迫使冲头7压紧在转盘3的圆周外侧；每个转盘3的圆周外侧沿周向间隔均匀地设有四个用于迫使冲头7伸出的斜块3a；每个转盘3与对应的左转轮13a和右转轮13b之间均设有传动组件，在冲头7抵在转盘3的圆周外侧时，所述传动组件驱动左转轮13a和右转轮13b转动，在冲头7抵在转盘3的斜块3a上时，所述传动组件控制左转轮13a和右转轮13b停止转动。

所述传动组件包括传动杆5a、左齿盘6a、右齿盘6b，所述左齿盘6a转动连接在左撑杆11c上，所述右齿盘6b转动连接在右撑杆11d上，所述传动杆5a的中部铰接在转盘3的偏心位置处，所述传动杆5a的左端铰接在左齿盘6a的偏心位置处、右端铰接在右齿盘6b的偏心位置处，所述传动杆5a与刀架9a平行；所述左转轴12c上固定安装有与左齿盘6a啮合的左齿轮12a，所述右转轴12d上固定安装有与右齿盘6b啮合的右齿轮12b；所述左齿盘6a的圆周外侧对称设有左缺齿部6a1，所述右齿盘6b的圆周外侧对称设有右缺齿部6b1；在冲头7抵在转盘3的圆周外侧时，所述左齿盘6a与左齿轮12a啮合，所述右齿盘6b与右齿轮12b啮合；在冲头7抵在转盘3的斜块3a上时，所述左齿盘6a与左齿轮12a脱离啮合，所述右齿盘6b与右齿轮12b脱离啮合。

所述驱动组件包括设置在横杆1左端的左电动推杆10a，以及设置在横杆1右端的右电动推杆10b；所述左电动推杆10a的伸缩端外侧铰接有四个与滑板2a一一对应且连接的左连杆11a，所述左电动推杆10a伸出时，通过左连杆11a驱动滑板2a向靠近横杆1方向运动，所述左电动推杆10a收缩时，通过左连杆11a驱动滑板2a远离横杆1方向运动；所述右电动推杆10b的伸缩端的外侧铰接有四个与滑板2a一一对应且连接的右连杆11b，所述右电动推杆10b伸出时，通过右连杆11b驱动滑板2a向靠近横杆1方向运动，所述右电动推杆10b收缩时，通过右连杆11b驱动滑板2a远离横杆1方向运动。

上述PE波纹管打孔装置的工作方法，包括以下步骤：

S1：将打孔装置放入待加工的PE波纹管001内孔中；

S2：控制驱动组件驱动四个滑板2a向远离横杆1方向伸出，所述滑板2a带动左转轮13a和右转轮13b支撑到PE波纹管内壁上；

S3：控制第一电机16带动第二锥齿轮15转动，第二锥齿轮15带动第一锥齿轮14转动，第一锥齿轮14通过轴杆14a带动转盘3转动，转盘3转动时通过传动杆5a驱动左齿盘6a和右齿盘6b转动，在冲头7抵在斜块3a上时，左齿盘6a与左齿轮12a脱离啮合，右齿盘6b与右齿轮12b脱离啮合，左转轮13a和右转轮13b停止不动，随着转盘3转动斜块3a驱动冲头7克服第一弹簧8向外冲孔，刺破PE波纹管管壁，实现孔的加工；

S4：当斜块3a转过后，冲头7在第一弹簧8作用下退回脱离PE波纹管管壁，且抵在转盘3的圆周外侧，此时左齿盘6a与左齿轮12a啮合，右齿盘6b与右齿轮12b啮合；随着转盘3继续转动，左齿轮12a通过左转轴12c驱动左转轮13a转动，右齿轮12b通过右转轴12d驱动右转轮13b转动，带动打孔装置移动；

S5：由于转盘3持续转动，S3和S4反复交替进行，实现行进、打孔、行进的工作过程，直至完成PE波纹管的打孔加工。

另外，S2中驱动组件工作时，左电动推杆10a和右电动推杆10b同时收缩，左电动推杆10a收缩时，通过左连杆11a驱动滑板2a远离横杆1方向运动，右电动推杆10b收缩时，通过右连杆11b驱动滑板2a远离横杆1方向运动，滑板2a移动时带动设置在左转轴12c上的左转轮13a支撑到PE波纹管内壁上，以及带动设置在右转轴12d上的右转轮13b支撑到PE波纹管内壁上。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种PE波纹管打孔装置，其特征在于，包括横杆，所述横杆的外侧沿周向间隔均匀地设有多组导滑杆，每组导滑杆均包括设置在横杆左端的左径向杆，以及设置在横杆右端的右径向杆，所述左径向杆和右径向杆之间沿横杆径向滑动连接有滑板，所述横杆内设有用于驱动多个滑板沿左径向杆和右径向杆运动的驱动组件；每个滑板的左端沿平行于左径向杆方向设有左撑杆、右端沿平行于右径向杆方向设有右撑杆；所述左撑杆和右撑杆的之间设有与横杆平行的刀架；所述刀架的左端与左撑杆之间设有与横杆垂直的左转轴、右端与右撑杆之间设有与横杆垂直的右转轴，所述左转轴的两端均设有左转轮，所述右转轴的两端均设有右转轮；每个滑板的中部沿横杆径向设有凸板，每个凸板上均转动连接有轴杆，所述轴杆的一端固定安装有第一锥齿轮、另一端固定安装有转盘，每个凸板上在第一锥齿轮处固定安装第一电机，所述第一电机的输出轴上固定安装有与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，每个刀架在正对转盘处沿横杆径向均滑动连接有冲头，每个冲头上均套接有用于迫使冲头压向转盘外侧的第一弹簧；每个转盘的圆周外侧沿周向间隔均匀地设有四个用于迫使冲头伸出的斜块；每个转盘与对应的左转轮和右转轮之间均设有传动组件，在冲头抵在转盘的圆周外侧时，所述传动组件驱动左转轮和右转轮转动，在冲头抵在转盘的斜块上时，所述传动组件控制左转轮和右转轮停止转动；

所述传动组件包括传动杆、左齿盘、右齿盘，所述左齿盘转动连接在左撑杆上，所述右齿盘转动连接在右撑杆上，所述传动杆的中部铰接在转盘的偏心位置处，所述传动杆的左端铰接在左齿盘的偏心位置处、右端铰接在右齿盘的偏心位置处，所述传动杆与刀架平行；所述左转轴上固定安装有与左齿盘啮合的左齿轮，所述右转轴上固定安装有与右齿盘啮合的右齿轮；所述左齿盘的圆周外侧对称设有左缺齿部，所述右齿盘的圆周外侧对称设有右缺齿部；在冲头抵在转盘的圆周外侧时，所述左齿盘与左齿轮啮合，所述右齿盘与右齿轮啮合；在冲头抵在转盘的斜块上时，所述左齿盘与左齿轮脱离啮合，所述右齿盘与右齿轮脱离啮合；

所述驱动组件包括设置在横杆左端的左电动推杆，以及设置在横杆右端的右电动推杆；所述左电动推杆的伸缩端外侧铰接有多个与滑板一一对应且连接的左连杆，所述左电动推杆伸出时，通过左连杆驱动滑板向靠近横杆方向运动，所述左电动推杆收缩时，通过左连杆驱动滑板远离横杆方向运动；所述右电动推杆的伸缩端的外侧铰接有多个与滑板一一对应且连接的右连杆，所述右电动推杆伸出时，通过右连杆驱动滑板向靠近横杆方向运动，所述右电动推杆收缩时，通过右连杆驱动滑板远离横杆方向运动。

2.根据权利要求1所述的PE波纹管打孔装置，其特征在于，所述每个冲头在靠近转盘的圆周外侧均设有凸肩，所述第一弹簧位于凸肩和刀架之间用于迫使冲头压紧在转盘的圆周外侧。

3.一种如权利要求2所述的PE波纹管打孔装置的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将打孔装置放入待加工的PE波纹管内孔中；

S2：控制驱动组件驱动多个滑板向远离横杆方向伸出，所述滑板带动左转轮和右转轮支撑到PE波纹管内壁上；

S3：控制第一电机带动第二锥齿轮转动，第二锥齿轮带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮通过轴杆带动转盘转动，转盘转动时通过传动杆驱动左齿盘和右齿盘转动，在冲头抵在斜块上时，左齿盘与左齿轮脱离啮合，右齿盘与右齿轮脱离啮合，左转轮和右转轮停止不动，随着转盘转动斜块驱动冲头克服第一弹簧向外冲孔，刺破PE波纹管管壁，实现孔的加工；

S4：当斜块转过后，冲头在第一弹簧作用下退回脱离PE波纹管管壁，且抵在转盘的圆周外侧，此时左齿盘与左齿轮啮合，右齿盘与右齿轮啮合；随着转盘继续转动，左齿轮驱动左转轮转动，右齿轮驱动右转轮转动，带动打孔装置移动；

S5：由于转盘持续转动，S3和S4反复交替进行，实现行进、打孔、行进的工作过程，直至完成PE波纹管的打孔加工。

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