CN112539297B - 一种复合柔性管铺设装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合柔性管铺设装置，涉及石油系统施工设备领域，技术方案为，包括车体前端的掘进机构，设置在车体中部上方用以支撑复合柔性管辊体的支撑机构，及设置在车体后端的压土机构，所述车体中部下方还设置有拉管机构.本发明的有益效果是：通过本方案的装置可以实现对于复合柔性管辊体的承载，且同步进行复合柔性管埋设沟槽的挖掘，管体的布设，及最后的沟槽初步掩埋工作。整个过程可以随着设备行进一次完成，节省对人工及作业工时的需求。

Description

一种复合柔性管铺设装置

技术领域

本发明涉及石油系统施工设备领域，特别涉及一种复合柔性管铺设装置。

背景技术

在油田的集输系统中，因为管道铺设环境较为复杂，且很多铺设地区土壤会具有腐蚀性，因此传统的金属管路不能很好的满足需求，从而在集输系统中，复合柔性管作为石油输送载体的应用越来越广泛。

作为复合柔性管来说，因为其整体是柔性的，和传统的金属管路刚性特性不同，因此在铺设的时候也存在一定的问题。金属管路只需要将一段一段的管路放置在开掘好的沟槽中，并保证管路之间的连通即可。但是柔性管通常是在完成生产后盘绕在对应的辊体上的，在铺设的时候将复合管逐步埋在地下。整个作业过程和传统金属管路施工完全不同，这也导致了缺乏对应的作业器械可以简单完成该工序。

发明内容

针对上述技术现状，本发明提供一种复合柔性管铺设装置。

其技术方案为，包括车体前端的掘进机构，设置在车体中部上方用以支撑复合柔性管辊体的支撑机构，及设置在车体后端的压土机构，所述车体中部下方还设置有拉管机构；

所述掘进机构包括掘进杆，所述掘进杆的杆体外围设置螺旋形的叶片，掘进杆的底端为尖端，顶端与掘进机构电机联动，掘进机构电机使掘进杆旋转，所述掘进杆顶部设置有掘进机构壳体，掘进机构壳体一侧与所述车体铰接，掘进机构壳体顶部铰接伸缩杆的活动端；所述车体靠近所述掘进机构的一端上表面设置有竖直的立杆，所述伸缩杆的固定端转动连接在所述立杆的顶部；

所述掘进机构壳体内设置有空腔，掘进机构壳体朝向所述车体的一侧开设有出土口，所述掘进杆的顶部延伸至所述掘进机构壳体内；

所述车体的上表面设置有传送带，传送带的进料口与所述掘进机构壳体的出土口对应，传送带的两侧设置有竖直的挡板作为传送带的侧壁；且传送带和掘进机构壳体之间的侧壁结合处设置柔性的遮挡物，通过柔性材质的遮挡物，可以避免土料从传送带和掘进机构壳体的连接处落出，且不影响掘进机构壳体的活动，所述传送带的的出料口延伸至所述车体的后端，所述压土机构的进料口与所述传送带出料口的位置对应。传送带的侧壁上表面设置上挡板。

优选为，所述压土机构包括块体，块体通过对称设置在其两侧的连杆与所述车体连接，连杆的两端分别转动连接一个挂环，每根连杆两端的挂环一个与所述车体后端两侧转动连接，另一个与所述块体两端转动连接。

优选为，所述块体上部设置有用于放置配重物的配重腔室，所述块体的前端设置有喇叭形的开口，开口处为所述压土机构的进料口，开口对应所述传送带位于所述车体尾端的出料口。

优选为，所述支撑机构包括水平设置在所述车体上方的主支板，主支板通过立柱固定设置在所述车体上表面的上方；

所述主支板上平行开设两个通槽，所述通槽的宽度对应复合柔性管辊体两侧的侧支板的厚度。

优选为，所述主支板的通槽两端各设置一个转辊，转辊的表面与所述侧支板的边缘相贴。

优选为，所述支撑机构还包括竖直固定设置在所述车体上表面的一对支杆，两根所述支杆对称设置在所述复合柔性管的辊体的两侧，每根所述支杆的上端均设置一个十字形的固定架，所述固定架中部一侧通过轴杆与所述支杆上部转动连接，所述固定架朝向所述辊体的一侧，设置有滚珠，滚珠设置在固定架每根杆部的端部；

所述侧支板朝向所述固定架的一侧开设有环形的沟槽，沟槽的宽度大于等于所述滚珠的直径；

所述固定架与所述支杆之间还设置有弹簧。

优选为，所述支撑机构还包括倾斜固定设置在所述车体上表面的两根侧顶杆，及位于所述主支板的通槽正下方的下顶杆，所述下顶杆及侧顶杆均为伸缩杆，此处的伸缩杆均为电动伸缩杆，可以选用电机驱动的电推杆或者液压驱动的液压顶杆；

所述下顶杆竖直设置，所述侧顶杆位于所述辊体朝向所述车体前端的一侧，所述侧顶杆的轴线朝向所述辊体的一方与所述车体上表面的夹角为锐角；

所述下顶杆与侧顶杆的上端部均设置有滚轮，当辊体放置在所述主支板上时，所述下顶杆与侧顶杆的滚轮均分别与所述辊体的侧支板外侧面相贴；所述侧顶杆的滚轮由设置在所述侧顶杆一侧的滚轮电机驱动。通过侧顶杆的滚轮，可以在埋设复合柔性管时辅助转动辊体，且通过侧顶杆与下顶杆配合，可以分别从下方及侧面顶起辊体，从而方便辊体从主支板的沟槽中脱出。

优选为，所述主支板及车体上均竖直开设有用于穿过复合柔性管的开孔，所述拉管机构包括拉管组件，所述拉管组件设置有两组，分别设置在所述主支板及车体的所述开孔内，每个所述拉管组件均包括相对设置的两个拉管圆盘，每个拉管圆盘均转动连接在水平设置的横杆上，横杆远离所述拉管圆盘的一端固定在所述开孔的侧壁上；

所述拉管圆盘的盘片上，沿其圆周面开设有凹槽，凹槽为弧形槽，凹槽的直径小于等于复合柔性管的外径；

所述横杆为电动伸缩杆，其具体可采用电动推杆或者液压、气动形式的推杆。

优选为，所述拉管机构还包括压管组件，所述压管组件设置在所述车体的所述开孔后侧，压管组件包括竖直设置在所述车体下侧面的竖直杆，竖直杆为电动伸缩杆，同上，其驱动方式可以选用电机驱动的电动推杆、气动或者液压的推杆；所述竖直杆下端固定连接门形架，门形架内转动连接压管器；

所述压管器包括成十字形组合的两个板体，且每个板体的外侧端均开设弧形槽，压管器十字形的组合处固定设置水平的转轴，通过该转轴，所述压管器与所述门形架转动连接。

优选为，所述压管器的转轴延伸至所述门形架的外部，该转轴位于所述门形架外部的一端固定设置有从动轮，所述从动轮为直齿轮，通过齿轮组合与压管电机联动，压管电机通过齿轮组合驱动从动轮转动，从而带动压管器配合车体前进方向转动。

优选为，所述压管器的转轴延伸至所述门形架的外部，该转轴位于所述门形架外部的一端固定设置有从动轮，所述从动轮为滚轮。通过滚轮接触复合柔性管埋设用沟槽的底面来促使从动轮转动，从而带动压管器转动。

所述掘进机构壳体的下表面，围绕在所述掘进杆上部外围设置有竖直的筒体。该筒体的作用在于有助于引导掘进杆带动的土壤向上运动，从而进入掘进机构壳体，最终进入到传送带上。

掘进机构壳体中设置有可以旋转的翻板，从而帮助掘进机构壳体内的土料进入传送带上。

本装置可以采用挂接前车牵引驱动控制的形式，或者自行根据结构设置驱动组件的形式来驱动行驶和控制，该内容不是本方案设计的重点，在此不再赘述。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过本方案的装置可以实现对于复合柔性管辊体的承载，且同步进行复合柔性管埋设沟槽的挖掘，管体的布设，及最后的沟槽初步掩埋工作。整个过程可以随着设备行进一次完成，节省对人工及作业工时的需求。

附图说明

图1为本发明实施例的整体结构示意图一。

图2为本发明实施例的隐藏传送带状态示意图。

图3为本发明实施例的整体结构示意图二。

图4为图3的A局部放大图。

其中，附图标记为：1、车体；11、传送带；2、掘进机构；21、掘进杆；22、掘进机构壳体；23、伸缩杆；3、支撑机构；31、主支板；32、支杆；33、固定架；34、侧顶杆；35、下顶杆；4、拉管机构；411、拉管圆盘；412、横杆；421、竖直杆；422、压管器；423、从动轮；5、压土机构；51、挂环；52、连杆；53、块体；54、配重腔室；100、辊体；101、侧支板；102、沟槽。

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。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

参见图1至图3，本发明提供一种复合柔性管铺设装置，包括车体1前端的掘进机构2，设置在车体1中部上方用以支撑复合柔性管辊体的支撑机构3，及设置在车体1后端的压土机构5，车体1中部下方还设置有拉管机构4；

掘进机构2包括掘进杆21，掘进杆21的杆体外围设置螺旋形的叶片，掘进杆21的底端为尖端，顶端与掘进机构电机联动，掘进机构电机使掘进杆21旋转，掘进杆21顶部设置有掘进机构壳体22，掘进机构壳体22一侧与车体1铰接，掘进机构壳体22顶部铰接伸缩杆23的活动端；车体1靠近掘进机构2的一端上表面设置有竖直的立杆，伸缩杆23的固定端转动连接在立杆的顶部；

掘进机构壳体22内设置有空腔，掘进机构壳体22朝向车体1的一侧开设有出土口，掘进杆21的顶部延伸至掘进机构壳体22内；

车体1的上表面设置有传送带11，传送带11的进料口与掘进机构壳体22的出土口对应，传送带11的两侧设置有竖直的挡板作为传送带11的侧壁；且传送带11和掘进机构壳体22之间的侧壁结合处设置柔性的遮挡物，通过柔性材质的遮挡物，可以避免土料从传送带11和掘进机构壳体22的连接处落出，且不影响掘进机构壳体22的活动，传送带11的的出料口延伸至车体1的后端，压土机构5的进料口与传送带11出料口的位置对应。传送带11的侧壁上表面设置上挡板。

压土机构5包括块体53，块体53通过对称设置在其两侧的连杆52与车体1连接，连杆52的两端分别转动连接一个挂环51，每根连杆52两端的挂环51一个与车体1后端两侧转动连接，另一个与块体53两端转动连接。

块体53上部设置有用于放置配重物的配重腔室54，块体53的前端设置有喇叭形的开口，开口处为压土机构5的进料口，开口对应传送带11位于车体1尾端的出料口。

支撑机构3包括水平设置在车体1上方的主支板31，主支板31通过立柱固定设置在车体1上表面的上方；

主支板31上平行开设两个通槽，通槽的宽度对应复合柔性管辊体100两侧的侧支板101的厚度。

主支板31的通槽两端各设置一个转辊，转辊的表面与侧支板101的边缘相贴。

支撑机构3还包括竖直固定设置在车体1上表面的一对支杆32，两根支杆32对称设置在复合柔性管的辊体100的两侧，每根支杆32的上端均设置一个十字形的固定架33，固定架33中部一侧通过轴杆与支杆32上部转动连接，固定架33朝向辊体100的一侧，设置有滚珠，滚珠设置在固定架33每根杆部的端部；

侧支板101朝向固定架33的一侧开设有环形的沟槽102，沟槽102的宽度大于等于滚珠的直径；

固定架33与支杆32之间还设置有弹簧。借助支杆32和固定架33，可以从侧面辅助支撑辊体100，避免辊体100在车体1运动时倾斜。

支撑机构3还包括倾斜固定设置在车体1上表面的两根侧顶杆34，及位于主支板31的通槽正下方的下顶杆35，下顶杆35及侧顶杆34均为伸缩杆，此处的伸缩杆均为电动伸缩杆，可以选用电机驱动的电推杆或者液压驱动的液压顶杆；

下顶杆35竖直设置，侧顶杆34位于辊体100朝向车体1前端的一侧，侧顶杆34的轴线朝向辊体100的一方与车体1上表面的夹角为锐角；

下顶杆35与侧顶杆34的上端部均设置有滚轮，当辊体100放置在主支板31上时，下顶杆35与侧顶杆34的滚轮均分别与辊体100的侧支板101外侧面相贴；侧顶杆34的滚轮由设置在侧顶杆34一侧的滚轮电机341驱动。通过侧顶杆34的滚轮，可以在埋设复合柔性管时辅助转动辊体100，且通过侧顶杆34与下顶杆35配合，可以分别从下方及侧面顶起辊体100，从而方便辊体100从主支板31的沟槽中脱出。

当需要埋设复合柔性管时，将缠绕有复合柔性管的辊体100放置在车体1上，使辊体100的侧支板101卡入到主支板31的通槽内，将复合柔性管从辊体100拉出。在车体1向前运动的过程中，掘进杆21转动，通过倾斜旋转的力量，在土地上开除沟槽，且在开沟的同时将土壤向上带起，运送至传送带11上，在这个过程中，可将复合柔性管放置在开出的沟槽内，而传送带11上的土也被输送至车体1后方，重新落入沟槽内，并在块体53的作用下，散落的土会被聚拢，然后利用块体53的自重对沟槽上部一定程度的压平。其中压土机构5可以通过拆卸和组装挂环51及连杆52选择合适安装在车体1后部。

实施例2

参见图4，在实施例1的基础上，主支板31及车体1上均竖直开设有用于穿过复合柔性管的开孔，拉管机构4包括拉管组件，拉管组件设置有两组，分别设置在主支板31及车体1的开孔内，每个拉管组件均包括相对设置的两个拉管圆盘411，每个拉管圆盘411均转动连接在水平设置的横杆412上，横杆412远离拉管圆盘411的一端固定在开孔的侧壁上；

拉管圆盘411的盘片上，沿其圆周面开设有凹槽，凹槽为弧形槽，凹槽的直径小于等于复合柔性管的外径；

横杆412为电动伸缩杆，其具体可采用电动推杆或者液压、气动形式的推杆。

通过拉管机构4可以用相对的两个拉管圆盘411从两侧夹持复合柔性管，借助拉管圆盘411转动的力量辅助从辊体100上拉取复合柔性管。

实施例3

在实施例2的基础上，拉管机构4还包括压管组件，压管组件设置在车体1的开孔后侧，压管组件包括竖直设置在车体1下侧面的竖直杆421，竖直杆421为电动伸缩杆，同上，其驱动方式可以选用电机驱动的电动推杆、气动或者液压的推杆；竖直杆421下端固定连接门形架，门形架内转动连接压管器422；

压管器422包括成十字形组合的两个板体，且每个板体的外侧端均开设弧形槽，压管器422十字形的组合处固定设置水平的转轴，通过该转轴，压管器422与门形架转动连接。

压管器422的转轴延伸至门形架的外部，该转轴位于门形架外部的一端固定设置有从动轮423，从动轮423为直齿轮，通过齿轮组合与压管电机联动，压管电机通过齿轮组合驱动从动轮423转动，从而带动压管器422配合车体1前进方向转动。

通过压管组件，可以保证在最初由人工进行复合柔性管在沟槽内定位后，压管器422可以自行将后续的复合柔性管压住，且压管器422在压住复合柔性管的同时逐步随车体向前运动，该机构的作用在于，避免落下的复合柔性管因为其长期缠绕在辊体100上导致形变的弹性力，及车体1运动的力量使沟槽内的复合柔性管抖动，从而致使后续掩埋土壤时松动。

实施例4

在实施例3的基础上，和实施例3不同的是，压管器422的转轴延伸至门形架的外部，该转轴位于门形架外部的一端固定设置有从动轮423，从动轮423为滚轮。通过滚轮接触复合柔性管埋设用沟槽的底面来促使从动轮423转动，从而带动压管器422转动。

从动轮423的直径略大于压管器422转动时外边缘的圆周路径的直径。

该结构的作用为在不使用额外电机的情况下，依靠车体1运动使从动轮423自行滚动。也能产生相同的技术效果。

实施例5

在实施例3或4的基础上，掘进机构壳体22的下表面，围绕在掘进杆21上部外围设置有竖直的筒体。该筒体的作用在于有助于引导掘进杆21带动的土壤向上运动，从而进入掘进机构壳体22，最终进入到传送带11上。

掘进机构壳体22中设置有可以旋转的翻板，从而帮助掘进机构壳体22内的土料进入传送带11上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种复合柔性管铺设装置，其特征在于，包括车体（1）前端的掘进机构（2），设置在车体（1）中部上方用以支撑复合柔性管辊体的支撑机构（3），及设置在车体（1）后端的压土机构（5），所述车体（1）中部下方还设置有拉管机构（4）；

所述掘进机构（2）包括掘进杆（21），所述掘进杆（21）的杆体外围设置螺旋形的叶片，掘进杆（21）的底端为尖端，顶端与掘进机构电机联动，所述掘进杆（21）顶部设置有掘进机构壳体（22），掘进机构壳体（22）一侧与所述车体（1）铰接，掘进机构壳体（22）顶部铰接伸缩杆（23）的活动端；所述车体（1）靠近所述掘进机构（2）的一端上表面设置有竖直的立杆，所述伸缩杆（23）的固定端转动连接在所述立杆的顶部；

所述掘进机构壳体（22）内设置有空腔，掘进机构壳体（22）朝向所述车体（1）的一侧开设有出土口，所述掘进杆（21）的顶部延伸至所述掘进机构壳体（22）内；

所述车体（1）的上表面设置有传送带（11），传送带（11）的进料口与所述掘进机构壳体（22）的出土口对应，传送带（11）的两侧设置有竖直的挡板作为传送带（11）的侧壁；所述传送带（11）的出料口延伸至所述车体（1）的后端，所述压土机构（5）的进料口与所述传送带（11）出料口的位置对应；

所述压土机构（5）包括块体（53），块体（53）通过对称设置在其两侧的连杆（52）与所述车体（1）连接，连杆（52）的两端分别转动连接一个挂环（51），每根连杆（52）两端的挂环（51）一个与所述车体（1）后端两侧转动连接，另一个与所述块体（53）两端转动连接；

所述块体（53）上部设置有用于放置配重物的配重腔室（54），所述块体（53）的前端设置有喇叭形的开口，开口处为所述压土机构（5）的进料口，开口对应所述传送带（11）位于所述车体（1）尾端的出料口；

所述支撑机构（3）包括水平设置在所述车体（1）上方的主支板（31），主支板（31）通过立柱固定设置在所述车体（1）上表面的上方；

所述主支板（31）上平行开设两个通槽，所述通槽的宽度对应复合柔性管辊体（100）两侧的侧支板（101）的厚度；

所述支撑机构（3）还包括倾斜固定设置在所述车体（1）上表面的两根侧顶杆（34），及位于所述主支板（31）的通槽正下方的下顶杆（35），所述下顶杆（35）及侧顶杆（34）均为伸缩杆；

所述下顶杆（35）竖直设置，所述侧顶杆（34）位于所述辊体（100）朝向所述车体（1）前端的一侧，所述侧顶杆（34）的轴线朝向所述辊体（100）的一方与所述车体（1）上表面的夹角为锐角；

所述下顶杆（35）与侧顶杆（34）的上端部均设置有滚轮，当辊体（100）放置在所述主支板（31）上时，所述下顶杆（35）与侧顶杆（34）的滚轮均分别与所述辊体（100）的侧支板（101）外侧面相贴；所述侧顶杆（34）的滚轮由设置在所述侧顶杆（34）一侧的滚轮电机（341）驱动。

2.根据权利要求1所述的复合柔性管铺设装置，其特征在于，所述主支板（31）的通槽两端各设置一个转辊，转辊的表面与所述侧支板（101）的边缘相贴。

3.根据权利要求1所述的复合柔性管铺设装置，其特征在于，所述支撑机构（3）还包括竖直固定设置在所述车体（1）上表面的一对支杆（32），两根所述支杆（32）对称设置在所述复合柔性管的辊体（100）的两侧，每根所述支杆（32）的上端均设置一个十字形的固定架（33），所述固定架（33）中部一侧通过轴杆与所述支杆（32）上部转动连接，所述固定架（33）朝向所述辊体（100）的一侧，设置有滚珠；

所述侧支板（101）朝向所述固定架（33）的一侧开设有环形的沟槽（102），沟槽（102）的宽度大于等于所述滚珠的直径；

所述固定架（33）与所述支杆（32）之间还设置有弹簧。

4.根据权利要求1所述的复合柔性管铺设装置，其特征在于，所述主支板（31）及车体（1）上均竖直开设有用于穿过复合柔性管的开孔，所述拉管机构（4）包括拉管组件，所述拉管组件设置有两组，分别设置在所述主支板（31）及车体（1）的所述开孔内，每个所述拉管组件均包括相对设置的两个拉管圆盘（411），每个拉管圆盘（411）均转动连接在水平设置的横杆（412）上，横杆（412）远离所述拉管圆盘（411）的一端固定在所述开孔的侧壁上；

所述拉管圆盘（411）的盘片上，沿其圆周面开设有凹槽。

5.根据权利要求4所述的复合柔性管铺设装置，其特征在于，所述拉管机构（4）还包括压管组件，所述压管组件设置在所述车体（1）的所述开孔后侧，压管组件包括竖直设置在所述车体（1）下侧面的竖直杆（421），竖直杆（421）为电动伸缩杆，所述竖直杆（421）下端固定连接门形架，门形架内转动连接压管器（422）；

所述压管器（422）包括成十字形组合的两个板体，且每个板体的外侧端均开设弧形槽，压管器（422）十字形的组合处固定设置水平的转轴，通过该转轴，所述压管器（422）与所述门形架转动连接。

6.根据权利要求5所述的复合柔性管铺设装置，其特征在于，所述压管器（422）的转轴延伸至所述门形架的外部，该转轴位于所述门形架外部的一端固定设置有从动轮（423），所述从动轮（423）为直齿轮，通过齿轮组合与压管电机联动。

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