CN113289990B - 一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备及其工作方法，包括切削机构，切削机构包括切削钻头座安装柱、可拆卸设置在切削钻头座安装柱上的多级切削钻头座、设置在每级切削钻头座上的若干切削钻头以及设置在切削钻头座安装柱一端的冲击钻头；切削钻头座安装柱通过第一万向节连接有振动冲击机构，振动冲击机构包括转轴以及套设在转轴上的振动冲击器，振动冲击器与第一万向节连接，振动冲击器用于沿转轴的轴向做往复运动，同时还能够与转轴同步转动，转轴连接有旋转驱动装置，旋转驱动装置的动力输出轴与转轴连接；旋转驱动装置连接有行走机构。本发明能够应用机械切削和振动的方式快速方便地疏通小管径排水盲管的堵塞问题。

Description

一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备及其工作方法

技术领域

本发明属于交通隧道排水盲管疏通技术领域，具体涉及一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备及其工作方法。

背景技术

目前，我国公路隧道、铁路隧道以及地铁隧道在衬砌与围岩之间都布置有40-150mm管径的小型盲管，用于排出山体或土体中经围岩渗入的地下水，防治该部分水进入隧道。但是，地下水中往往含有一定浓度的可溶性岩石，如碳酸盐岩、石膏、岩盐。排水盲管中水流速度较小或发生结构弯曲时，这些材料将在盲管内沉积，形成结晶体。随着时间延长，一般隧道建成1-5年内，排水系统局部或大部分将被堵塞，失去排水性能。排水系统被堵塞以后，聚集于衬砌与围岩之间的地下水对衬砌产生一定压力，引起多种次生灾害发生，不仅会进入隧道内部形成渗漏水现象，影响交通安全；而且威胁隧道结构安全，降低使用寿命，严重时发生衬砌垮塌现象；同时，强大压力也会使公路路面或铁路及地铁道面上拱，严重影响行车安全。

由于隧道排水系统堵塞而导致的次生灾害已经严重影响我国公路、铁路和城市交通安全，是一个普遍发生而且亟待解决的问题，疏通排水盲管是解决该问题的根本措施。隧道排水系统由纵向盲管、横向盲管和环向盲管组成，形成典型的小管径排水盲管曲线管道，管径在40-150mm之间，其内部的堵塞物强度硬度大，例如在管道内形成的结晶体和水泥混凝土等均为强度很高的杂物，很难清除。目前常用疏通排水盲管的方式可分为化学方法和物理方法，其中化学方法应用较多，但由于存在破环当地环境的问题，应用前景不容乐观；物理方法中目前大都采用高压水冲洗，这种方法可以疏通比较松散的低强度堵塞杂物，难以疏通长时间结晶以及排水盲管中在施工中遭到局部破环而渗入水泥混凝土等高强度杂物，而且不适宜进行弯曲管道的疏通。在市场上也有少部分机械疏通设备，但是这些设备的采用的动力传递方式基本为软轴传动，其虽然能够应用于曲线管道的疏通，但是众做周知，当软轴动力传递路径过长后，动力损失较为严重，尤其是其随着曲线管径的弯曲而弯曲以后，动力损失更加严重，动力衰减常常超过70％，也就是说，随着疏通设备的切削装置在排水盲管内的不断深入，切削装置所获得的切削力呈不断下降的趋势，当深入到一定距离后，往往很难将高强度高硬度的堵塞物切削打碎。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备及其工作方法，能够应用机械切削和振动的方式快速方便地疏通小管径排水盲管的堵塞问题，能适够适应曲线型排水盲管且动力传递性能好，切削机构能够适应不同管径的排水盲管，切削效果好，在排水盲管内切削作业时稳定性好。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，包括切削机构，所述切削机构包括切削钻头座安装柱、可拆卸设置在所述切削钻头座安装柱上的多级切削钻头座、设置在每级所述切削钻头座上的若干切削钻头以及设置在所述切削钻头座安装柱一端的冲击钻头；

所述切削钻头座安装柱通过第一万向节连接有振动冲击机构，所述振动冲击机构包括转轴以及套设在所述转轴上的振动冲击器，所述振动冲击器与所述第一万向节连接，所述振动冲击器用于沿所述转轴的轴向做往复运动，同时还能够与所述转轴同步转动，所述转轴连接有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置的动力输出轴与所述转轴连接；

所述旋转驱动装置连接有行走机构，所述行走机构包括第二万向节、固定连接在所述第二万向节的第一关节上的行走支腿支撑体和滑动连接所述第二万向节的第二关节上的行走支腿支撑体，每个所述行走支腿支撑体上沿其周向设置有若干行走支腿，每个所述行走支腿支撑体能够控制对应的行走支腿靠近和远离所述第二万向节，所述第一关节与所述旋转驱动装置固定连接，所述第二关节连接有伸缩驱动装置，所述伸缩驱动装置的伸缩部与所述第二关节固定连接，所述伸缩驱动装置的非伸缩部与第二关节上的行走支腿支撑体固定连接。

进一步地，所述振动冲击机构与所述旋转驱动装置之间还设置有辅助支撑机构，所述辅助支撑机构包括支撑基座，所述支撑基座上沿其周向开设有若干容纳槽，每个所述容纳槽内设置有滚轮支架，每个所述滚轮支架上设置有滚轮，每个所述容纳槽内设置有与所述滚轮对应的第一弹性件，第一弹性件能够控制对应的滚轮向靠近和远离所述支撑基座中心的位置移动；所述支撑基座的一端与所述旋转驱动装置连接，所述旋转驱动装置的动力输出轴穿过所述支撑基座后与所述转轴连接。

进一步地，所述第一弹性件为弹簧。

进一步地，所述振动冲击机构还包括振动基座，所述转轴和所述振动冲击器设置在所述振动基座内，所述振动冲击器包括振动传递套、振动发生套和第二弹性件，所述振动传递套与所述第一万向节连接，所述振动传递套与所述转轴花键连接，所述振动传递套能够沿所述转轴的轴向做往复运动；所述振动传递套内开设有螺旋槽，所述振动发生套空套在所述转轴上，所述振动发生套与所述振动基座花键连接，所述振动发生套能够沿所述转轴的轴向做往复运动，所述振动发生套的一端设置有与所述螺旋槽匹配的螺旋条并与所述螺旋槽螺旋啮合，所述第二弹性件抵在所述振动发生套上远离所述振动传递套的位置。

进一步地，所述第二弹性件为弹簧。

进一步地，所述行走机构还包括行走基座和支撑环，所述第一关节与所述行走基座固定连接，所述第二关节与所述行走基座通过花键轴连接，每个所述行走基座内对应固定有所述行走支腿支撑体，每个所述行走支腿支撑体与对应的所述行走基座之间对应设置有所述支撑环，每个行走支腿穿过行走基座和支撑环后与行走支腿支撑体连接。

进一步地，所述行走支腿支撑体为气囊或油囊，向气囊或油囊中对应通入气或油时，行走支腿远离所述第二万向节，将气囊或油囊中对应的气或油排出时，行走支腿靠近所述第二万向节。

进一步地，每级所述切削钻头座与所述切削钻头座安装柱之间花键连接。

进一步地，所述旋转驱动装置为液压马达，所述伸缩驱动装置为液压缸。

本发明疏通设备的工作方法，包括：

将所述疏通设备放入待疏通排水盲管中，控制所述第二万向节的第一关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿抵在待疏通排水盲管管壁；

控制所述旋转驱动装置驱动所述转轴转动，所述转轴转动时驱动与所述第一万向节连接的所述切削钻头座安装柱转动，所述切削钻头座安装柱转动时驱动所述切削钻头座转动，实现所述切削钻头座上的切削钻头对堵塞物进行切削；同时，所述振动冲击器沿所述转轴的轴向做往复运动，所述振动冲击器驱动所述第一万向节沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，所述第一万向节驱动所述切削钻头座安装柱沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，实现所述切削钻头座安装柱上的冲击钻头对堵塞物进行切削；

当所述切削机构切削范围内的堵塞物被切削完成后，控制所述第二万向节的第一关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制所述第二万向节的第二关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿抵在待疏通排水盲管管壁，控制所述伸缩驱动装置的伸缩部伸出，所述伸缩驱动装置的伸缩部推动所述第二万向节向前移动，所述第二万向节依次推动所述旋转驱动装置、所述振动冲击机构、所述第一万向节和所述切削机构向前移动，移动到切削位置后，继续切削；

当切削完成后，控制所述第二万向节的第一关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制所述第二万向节的第二关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿抵在待疏通排水盲管管壁，控制所述伸缩驱动装置的伸缩部伸出，控制所述伸缩驱动装置的伸缩部缩回，所述伸缩驱动装置的伸缩部拉动所述第二万向节向后移动，所述第二万向节依次拉动动所述旋转驱动装置、所述振动冲击机构、所述第一万向节和所述切削机构向后移动。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，在使用时，将疏通设备放入待疏通排水盲管中，控制第二万向节的第一关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿抵在待疏通排水盲管管壁；控制旋转驱动装置驱动转轴转动，转轴转动时驱动与第一万向节连接的切削钻头座安装柱转动，切削钻头座安装柱转动时驱动切削钻头座转动，实现切削钻头座上的切削钻头对附着在管壁的堵塞物进行切削。切削机构的切削钻头座安装柱上可拆卸设置有多级切削钻头座，根据排水盲管的管径不同，可以灵活方便的调节切削机构的大小，适用于不同管径的需求。在切削钻头座安装柱一端的冲击钻头，振动冲击器沿转轴的轴向做往复运动，振动冲击器驱动第一万向节沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，第一万向节驱动切削钻头座安装柱沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，实现切削钻头座安装柱上的冲击钻头对前方的堵塞物进行冲击打碎。本发明采用旋转切削以及冲击振动的混合切削方式，提高了切削性能，降低了功耗，适用于盲管内有结晶、水泥混凝土等硬质杂物的情况，经过验证，该疏通效果极佳。万向节的设计使得疏通装置在能够在曲线小管中作业移动，具体地说，因为万向节方向灵活可调，能够实现疏通设备在管道内部的转向功能，本发明的动力源与振动机构和切削机构直接相连，随着振动机构和切削机构一起前进和后退，避免了由于动力在中间传递环节而引起的动力衰减问题，动力传递效率高，能够有效切除管道内的高强度堵塞污物。当切削机构切削范围内的堵塞物被切削完成后，通过控制第二万向节的第一关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制第二万向节的第二关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿抵在待疏通排水盲管管壁，控制伸缩驱动装置的伸缩部伸出，伸缩驱动装置的伸缩部推动第二万向节向前移动，第二万向节依次推动旋转驱动装置、振动冲击机构、第一万向节和切削机构向前移动，移动到切削位置后，继续切削，当切削完成后，控制第二万向节的第一关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制第二万向节的第二关节上的行走支腿支撑体对应的行走支腿抵在待疏通排水盲管管壁，控制伸缩驱动装置的伸缩部伸出，控制伸缩驱动装置的伸缩部缩回，伸缩驱动装置的伸缩部拉动第二万向节向后移动，第二万向节依次拉动动旋转驱动装置、振动冲击机构、第一万向节和切削机构向后移动。本发明疏通设备的前进方式采用步进式的自动前进或后退，使用方便，且稳定性好，采用机械式切削的物理方法，符合国家环保政策的同时保证了切削效果达到更好。

进一步地，本发明在振动冲击机构与旋转驱动装置之间还设置有辅助支撑机构，在使用时，辅助支撑机构支撑在管壁上，辅助支撑机构有利于给作业过程中的切削机构提供支撑力，使得作业更加稳定可靠，另外，辅助支撑机构中的支撑基座上设置有弹性件与滚轮相配合使用的的结构，弹性件能够控制对应的滚轮向靠近和远离支撑基座中心的位置移动，也就是说，根据管径内部不同的情况，滚轮能够自适应的调节与管壁之间的接触状况，使得本发明设备的自适应性大大提高，同时滚轮的设置使得设备在前进与后退过程中更加容易。

进一步地，本发明的振动冲击器包括振动传递套、振动发生套和第二弹性件，当振动传递套与转轴一起做同步转动时，因为螺旋条与螺旋槽螺旋啮合，所以振动发生套在螺旋条的螺旋作用下将振动传递套向前推动，当螺旋条与螺旋槽的一个周期螺旋运动完成后，在第二弹性件的弹性恢复力作用下，振动发生套向远离振动传递套的方向运动，直至螺旋条与螺旋槽继续进行下一个周期的螺旋运动，如此不断重复进行，实现了振动发生套与振动传递套沿轴向的往复运动，振动传递套将该往复运动通过第一万向节传递给切削机构。本发明的振动冲击的实现过程，通过该结构设计，只需利用旋转驱动装置的旋转驱动力，便可实现，可见，本发明利用一个旋转驱动装置同时实现了切削机构的旋转切削和往复振动冲击，提高了切削效率，结构设计简单，降低了成本。

进一步地，本发明通过气囊或油囊作为行走支腿支撑体，结构简单，成本低，控制方便易操作。

进一步地，本发明的每级切削钻头座与切削钻头座安装柱之间采用花键连接，安装拆卸能够满足野外快速更换需求。

进一步地，本发明的旋转驱动装置为液压马达，伸缩驱动装置为液压缸。采用摆线液压马达，转速高，体积小，动力强，适合小管径管道和高强度堵塞的疏通需要，适用盲管内有结晶、水泥混凝土等密实型杂物堆积的情况。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备的整体结构示意图；

图2为本发明切削机构的整体结构示意图；

图3为本发明切削机构的切削钻头座安装柱与切削钻头座配合结构示意图；

图4为本发明切削机构的切削钻头座结构示意图；

图5为本发明第一万向节结构示意图；

图6为本发明振动冲击结构示意图；

图7为本发明振动传递套结构示意图；

图8为本发明振动发生套结构示意图；

图9为本发明辅助支撑机构结构示意图；

图10为本发明旋转驱动装置结构示意图；

图11为本发明行走机构结构示意图；

图12为本发明伸缩驱动装置结构示意图；

图13为本发明一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备使用状态的结构示意图。

图中：1-切削机构；11-切削钻头座安装柱；12-切削钻头座；13-切削钻头；14-冲击钻头；

2-第一万向节；

3-振动冲击结构；31-振动基座；32-转轴；33-振动冲击器；331-振动传递套；332-振动发生套；333-第二弹性件；334-螺旋槽；335-螺旋条；34-端盖；

4-旋转驱动装置；

5-行走机构；51-第二万向节；52-行走支腿支撑体；53-行走支腿；54-行走基座；55-支撑环；56-花键轴；

6-伸缩驱动装置；

7-辅助支撑机构；71-支撑基座；72-容纳槽；73-滚轮支架；74-滚轮；75-第一弹性件。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

作为本发明的某一具体实施方式，如图1所示，一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，包括切削机构1、第一万向节2、振动冲击机构3、旋转驱动装置4、行走机构5和伸缩驱动装置6，切削机构1、第一万向节2、振动冲击机构3、旋转驱动装置4、行走机构5和伸缩驱动装置6依次机械连接。切削机构1用于实现对排水盲管内的堵塞物体进行切削打碎，例如，附着在排水盲管管壁上的结晶或排水盲管管道中堆积的水泥混凝土等杂物，皆可通过本发明的疏通装置打碎，方便清除。第一万向节2的设计能够使得本发明的疏通装置在曲线小管中作业移动。振动冲击机构3用于给切削机构1提供一个沿排水盲管轴向的往复振动力，旋转驱动装置4用于给切削机构1提供一个转动力，切削机构1的往复振动配合转动，能够很好的对堵塞物进行打碎。行走机构5为本发明疏通设备能够沿着排水盲管前进或者后退的重要保障，也就是说，本发明疏通设备在排水盲管内的前进或者后退主要依赖于行走机构5，行走机构5结合伸缩驱动装置6提供的驱动力，实现疏通设备的位移功能。

如图1所示，作为本发明的更加优选的实施方式，还包括辅助支撑机构7，辅助支撑机构7机械连接在第一万向节2和振动冲击机构3之间，主要是为了给切削机构1在切削作业时提供一个支撑力，使得作业更加稳定可靠。

作为本发明的某一具体实施方式，结合图2、图3和图4所示，切削机构1包括切削钻头座安装柱11、可拆卸设置在切削钻头座安装柱11上的多级切削钻头座12、设置在每级切削钻头座12上的若干切削钻头13以及设置在切削钻头座安装柱11一端的冲击钻头14。具体地说，如图3所示，在切削钻头座安装柱11上设置有外花键，如图4所示，切削钻头座12为环形结构，在切削钻头座12上设置内花键，利用花键配合的方式实现多级切削钻头座12与切削钻头座安装柱11之间的快速拆卸与安装，根据待疏通盲管的孔径大小，可以适应性的增加或减少切削钻头座12。如图2所示，所谓切削钻头座安装柱11上设置多级切削钻头座12，也就是说，将尺寸大小不同的切削钻头座12按照尺寸渐变的顺序套设安装在切削钻头座安装柱11上。如图2所示，在每级切削钻头座12上的多个切削钻头13，在切削钻头座安装柱11一端安装冲击钻头14，切削钻头13用于对管壁的堵塞物进行切削，冲击钻头14用于对切削机构前方的堵塞物进行冲击打碎。某一优选实施例中，切削钻头13选用PDC钻头，PDC钻头沿周向焊接在切削钻头座12上。

如图5所示为第一万向节2的结构，结合图1所示，第一万向节2的一端与切削钻头座安装柱11连接，实现第一万向节2与切削机构1的连接，某一优选实施例中，第一万向节2的一端与切削钻头座安装柱11通过平键连接。

如图1所示，第一万向节2的另一端与振动冲击机构3连接。在某一实施方式中，结合图6、图7和图8所示，振动冲击机构3包括转轴32以及套设在转轴32上的振动冲击器33，振动冲击器33与第一万向节2连接，振动冲击器33用于沿转轴32的轴向做往复运动，同时还能够与转轴32同步转动，转轴32连接有旋转驱动装置4，旋转驱动装置4的动力输出轴与转轴32连接。

在上述实施方式的基础上，作为更加优选的实施方式，结合图1、图6、图7和图8所示，振动冲击机构3还包括振动基座31以及通过螺栓连接在基座31上的端盖34，转轴32和振动冲击器33设置在振动基座31内，具体地，振动冲击器33包括如图7所示的振动传递套331、如图8所示的振动发生套332和第二弹性件333，某一实施例中，第一弹性件75为弹簧。振动传递套331与第一万向节2连接，如图6所示，振动传递套331与转轴32花键连接，振动传递套331能够沿转轴32的轴向做往复运动，同时还能够与转轴32一起做同步旋转运动，进而通过第一万向节2带动切削结构1一起做旋转运动。如图7所示，振动传递套331内开设有螺旋槽334，振动发生套332空套在转轴32上，如图8所示，振动发生套332上设置有外花键，振动基座31上设置有内花键，振动发生套332与振动基座31花键连接，振动发生套332能够沿转轴32的轴向做往复运动，具体地说，如图8所示，在振动发生套332的一端设置有与螺旋槽334匹配的螺旋条335，螺旋条335与螺旋槽334螺旋啮合，第二弹性件333抵在振动发生套332上远离振动传递套331的位置，这样的设计，实现了振动冲击机构3的振动冲击功能，详细的说，当振动传递套331与转轴32一起做同步转动时，因为螺旋条335与螺旋槽334螺旋啮合，所以振动发生套332在螺旋条335的螺旋作用下将振动传递套331向前推动，当螺旋条335与螺旋槽334的一个周期螺旋运动完成后，在第二弹性件333的弹性恢复力作用下，振动发生套332向远离振动传递套331的方向运动，直至螺旋条335与螺旋槽334继续进行下一个周期的螺旋运动，如此不断重复进行，实现了振动发生套332与振动传递套331沿轴向的往复运动，振动传递套331将该往复运动通过第一万向节2传递给切削机构1。

作为更加优选的实施例，结合图1和图9所示，在振动冲击机构3与旋转驱动装置4之间还设置有辅助支撑机构7，具体的，如图9所示，辅助支撑机构7包括支撑基座71，支撑基座71与振动基座31连接，支撑基座71上沿其周向开设有若干容纳槽72，某一实施例中，支撑基座71上沿其周向开设有四个容纳槽72，每个容纳槽72内设置有滚轮支架73，每个滚轮支架73上设置有滚轮74，每个容纳槽72内设置有与滚轮74对应的第一弹性件75，某一实施例中，第二弹性件333为弹簧。优选的，每个滚轮74上设置有防滑纹，例如沿着滚轮周向开设有V形槽，能够增大滚轮74与管壁之间的摩擦力，进而提高附着性能；另外，在每个容纳槽72与支撑基座71之间的区域填充有密封体，密封体可选用海绵，能够防止尘沙进入第一弹性件75内，影响第一弹性件75的弹性性能以及使用寿命。第一弹性件75能够控制对应的滚轮74向靠近和远离支撑基座71中心的位置移动，也就是说，滚轮74能够自适应管壁进行行走支撑。结合图1和图10所示，支撑基座71的一端与旋转驱动装置4连接，旋转驱动装置4的动力输出轴穿过支撑基座71后与转轴32连接。

结合图1和图11所示，旋转驱动装置4与行走机构5连接，结合图11所示，某一实施方式中，行走机构5包括第二万向节51、固定连接在第二万向节51的第一关节上的行走支腿支撑体52和滑动连接第二万向节51的第二关节上的行走支腿支撑体52。每个行走支腿支撑体52上沿其周向设置有若干行走支腿53，每个行走支腿支撑体52能够控制对应的行走支腿53靠近和远离第二万向节51。优选的，旋转驱动装置4为液压马达。

具体地，作为优选的实施方式，行走机构5还包括行走基座54和支撑环55，第二万向节51的第一关节与行走基座54固定连接，例如通过焊接连接，第二万向节51的第一关节或行走基座54与旋转驱动装置4固定连接。结合图1和图12所示，第二万向节51的第二关节与行走基座54通过花键轴56连接，第二万向节51的第二关节与伸缩驱动装置6连接，具体地说，伸缩驱动装置6的伸缩部与第二万向节51的第二关节固定连接，第二万向节51的第二关节上的行走基座54与伸缩驱动装置6的非伸缩部通过法兰连接。每个行走基座54内对应固定有行走支腿支撑体52，每个行走支腿支撑体52与对应的行走基座54之间对应设置有支撑环55，每个行走支腿53穿过行走基座54和支撑环55后与行走支腿支撑体52连接。若干行走支腿53沿每个行走支腿支撑体52的周向均布设置。优选的，在每个行走支腿53的伸出端设置有防滑纹，例如沿着行走支腿53的上端面沿周向开设有若干圈V形槽，能够增大行走支腿53与管壁之间的摩擦力，进而提高附着性能。更加优选的，在每个行走支腿53的非伸出端连接有方形的定位块，该定位块与支撑环55匹配，对行走支腿53起到定位作用，防止行走支腿53发生旋转。

作为优选的实施方式，行走支腿支撑体52为气囊或油囊，向气囊或油囊中对应通入气或油时，行走支腿53远离第二万向节51，将气囊或油囊中对应的气或油排出时，行走支腿53靠近第二万向节51。当第二万向节51的第一关节上的行走支腿支撑体52将行走支腿53收回、第二万向节51的第二关节上的行走支腿支撑体52将行走支腿53撑起抵在管壁上时(即第一关节上的气囊放气、第二关节上的气囊充气时)，控制伸缩驱动装置6的伸缩部伸出，进而将第二万向节51向前推动，最终实现步进式的疏通设备前进；相反，当第二万向节51的第一关节上的行走支腿支撑体52将行走支腿53收回、第二万向节51的第二关节上的行走支腿支撑体52将行走支腿53撑起抵在管壁上时(即第一关节上的气囊放气、第二关节上的气囊充气时)，控制伸缩驱动装置6的伸缩部收回，进而将第二万向节51向后拉回，最终实现步进式的疏通设备后退。优选的，伸缩驱动装置6为液压缸。

本发明疏通设备能够更好的适用于疏通管径为60mm以上的排水盲管。

参考图13所示，本发明一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备的工作方法，包括：

将疏通设备放入待疏通排水盲管中，控制第二万向节51的第一关节上的行走支腿支撑体52对应的行走支腿53抵在待疏通排水盲管管壁；

控制旋转驱动装置4驱动转轴32转动，转轴32转动时驱动与第一万向节2连接的切削钻头座安装柱11转动，切削钻头座安装柱11转动时驱动切削钻头座12转动，实现切削钻头座12上的切削钻头13对堵塞物进行切削；同时，振动冲击器33沿转轴32的轴向做往复运动，振动冲击器33驱动第一万向节2沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，第一万向节2驱动切削钻头座安装柱11沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，实现切削钻头座安装柱11上的冲击钻头14对堵塞物进行切削；具体地说，当振动传递套331与转轴32一起做同步转动时，因为螺旋条335与螺旋槽334螺旋啮合，所以振动发生套332在螺旋条335的螺旋作用下将振动传递套331向前推动，当螺旋条335与螺旋槽334的一个周期螺旋运动完成后，在第二弹性件333的弹性恢复力作用下，振动发生套332向远离振动传递套331的方向运动，直至螺旋条335与螺旋槽334继续进行下一个周期的螺旋运动，如此不断重复进行，实现了振动发生套332与振动传递套331沿轴向的往复运动，振动传递套331将该往复运动通过第一万向节2传递给切削机构1；

当切削机构1切削范围内的堵塞物被切削完成后，控制第二万向节51的第一关节上的行走支腿支撑体52对应的行走支腿53脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制第二万向节51的第二关节上的行走支腿支撑体52对应的行走支腿53抵在待疏通排水盲管管壁，控制伸缩驱动装置6的伸缩部伸出，伸缩驱动装置6的伸缩部推动第二万向节51向前移动，第二万向节51依次推动旋转驱动装置4、振动冲击机构3、第一万向节2和切削机构1向前移动，移动到切削位置后，继续切削；不断重复前进动作与切削动作，实现步进式的前进与切削；

当切削完成后，控制第二万向节51的第一关节上的行走支腿支撑体52对应的行走支腿53脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制第二万向节51的第二关节上的行走支腿支撑体52对应的行走支腿53抵在待疏通排水盲管管壁，控制伸缩驱动装置6的伸缩部缩回，伸缩驱动装置6的伸缩部拉动第二万向节51向后移动，第二万向节51依次拉动动旋转驱动装置4、振动冲击机构3、第一万向节2和切削机构1向后移动；不断重复后退动作，实现步进式的后退，直至疏通设备退出排水盲管。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，包括切削机构(1)，所述切削机构(1)包括切削钻头座安装柱(11)、可拆卸设置在所述切削钻头座安装柱(11)上的多级切削钻头座(12)、设置在每级所述切削钻头座(12)上的若干切削钻头(13)以及设置在所述切削钻头座安装柱(11)一端的冲击钻头(14)；

所述切削钻头座安装柱(11)通过第一万向节(2)连接有振动冲击机构(3)，所述振动冲击机构(3)包括转轴(32)以及套设在所述转轴(32)上的振动冲击器(33)，所述振动冲击器(33)与所述第一万向节(2)连接，所述振动冲击器(33)用于沿所述转轴(32)的轴向做往复运动，同时还能够与所述转轴(32)同步转动，所述转轴(32)连接有旋转驱动装置(4)，所述旋转驱动装置(4)的动力输出轴与所述转轴(32)连接；

所述旋转驱动装置(4)连接有行走机构(5)，所述行走机构(5)包括第二万向节(51)、固定连接在所述第二万向节(51)的第一关节上的行走支腿支撑体(52)和滑动连接所述第二万向节(51)的第二关节上的行走支腿支撑体(52)，每个所述行走支腿支撑体(52)上沿其周向设置有若干行走支腿(53)，每个所述行走支腿支撑体(52)能够控制对应的行走支腿(53)靠近和远离所述第二万向节(51)，所述第一关节与所述旋转驱动装置(4)固定连接，所述第二关节连接有伸缩驱动装置(6)，所述伸缩驱动装置(6)的伸缩部与所述第二关节固定连接，所述伸缩驱动装置(6)的非伸缩部与第二关节上的行走支腿支撑体(52)固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，所述振动冲击机构(3)与所述旋转驱动装置(4)之间还设置有辅助支撑机构(7)，所述辅助支撑机构(7)包括支撑基座(71)，所述支撑基座(71)上沿其周向开设有若干容纳槽(72)，每个所述容纳槽(72)内设置有滚轮支架(73)，每个所述滚轮支架(73)上设置有滚轮(74)，每个所述容纳槽(72)内设置有与所述滚轮(74)对应的第一弹性件(75)，第一弹性件(75)能够控制对应的滚轮(74)向靠近和远离所述支撑基座(71)中心的位置移动；所述支撑基座(71)的一端与所述旋转驱动装置(4)连接，所述旋转驱动装置(4)的动力输出轴穿过所述支撑基座(71)后与所述转轴(32)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，所述第一弹性件(75)为弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，所述振动冲击机构(3)还包括振动基座(31)，所述转轴(32)和所述振动冲击器(33)设置在所述振动基座(31)内，所述振动冲击器(33)包括振动传递套(331)、振动发生套(332)和第二弹性件(333)，所述振动传递套(331)与所述第一万向节(2)连接，所述振动传递套(331)与所述转轴(32)花键连接，所述振动传递套(331)能够沿所述转轴(32)的轴向做往复运动；所述振动传递套(331)内开设有螺旋槽(334)，所述振动发生套(332)空套在所述转轴(32)上，所述振动发生套(332)与所述振动基座(31)花键连接，所述振动发生套(332)能够沿所述转轴(32)的轴向做往复运动，所述振动发生套(332)的一端设置有与所述螺旋槽(334)匹配的螺旋条(335)并与所述螺旋槽(334)螺旋啮合，所述第二弹性件(333)抵在所述振动发生套(332)上远离所述振动传递套(331)的位置。

5.根据权利要求4所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，所述第二弹性件(333)为弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，所述行走机构(5)还包括行走基座(54)和支撑环(55)，所述第一关节与所述行走基座(54)固定连接，所述第二关节与所述行走基座(54)通过花键轴(56)连接，每个所述行走基座(54)内对应固定有所述行走支腿支撑体(52)，每个所述行走支腿支撑体(52)与对应的所述行走基座(54)之间对应设置有所述支撑环(55)，每个行走支腿(53)穿过行走基座(54)和支撑环(55)后与行走支腿支撑体(52)连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，所述行走支腿支撑体(52)为气囊或油囊，向气囊或油囊中对应通入气或油时，行走支腿(53)远离所述第二万向节(51)，将气囊或油囊中对应的气或油排出时，行走支腿(53)靠近所述第二万向节(51)。

8.根据权利要求1所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，每级所述切削钻头座(12)与所述切削钻头座安装柱(11)之间花键连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于隧道小管径排水盲管的疏通设备，其特征在于，所述旋转驱动装置(4)为液压马达，所述伸缩驱动装置(6)为液压缸。

10.根据权利要求1至9任一项所述的疏通设备的工作方法，其特征在于，包括：

将所述疏通设备放入待疏通排水盲管中，控制所述第二万向节(51)的第一关节上的行走支腿支撑体(52)对应的行走支腿(53)抵在待疏通排水盲管管壁；

控制所述旋转驱动装置(4)驱动所述转轴(32)转动，所述转轴(32)转动时驱动与所述第一万向节(2)连接的所述切削钻头座安装柱(11)转动，所述切削钻头座安装柱(11)转动时驱动所述切削钻头座(12)转动，实现所述切削钻头座(12)上的切削钻头(13)对堵塞物进行切削；同时，所述振动冲击器(33)沿所述转轴(32)的轴向做往复运动，所述振动冲击器(33)驱动所述第一万向节(2)沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，所述第一万向节(2)驱动所述切削钻头座安装柱(11)沿待疏通排水盲管轴向做往复运动，实现所述切削钻头座安装柱(11)上的冲击钻头(14)对堵塞物进行切削；

当所述切削机构(1)切削范围内的堵塞物被切削完成后，控制所述第二万向节(51)的第一关节上的行走支腿支撑体(52)对应的行走支腿(53)脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制所述第二万向节(51)的第二关节上的行走支腿支撑体(52)对应的行走支腿(53)抵在待疏通排水盲管管壁，控制所述伸缩驱动装置(6)的伸缩部伸出，所述伸缩驱动装置(6)的伸缩部推动所述第二万向节(51)向前移动，所述第二万向节(51)依次推动所述旋转驱动装置(4)、所述振动冲击机构(3)、所述第一万向节(2)和所述切削机构(1)向前移动，移动到切削位置后，继续切削；

当切削完成后，控制所述第二万向节(51)的第一关节上的行走支腿支撑体(52)对应的行走支腿(53)脱离待疏通排水盲管管壁，同时，控制所述第二万向节(51)的第二关节上的行走支腿支撑体(52)对应的行走支腿(53)抵在待疏通排水盲管管壁，控制所述伸缩驱动装置(6)的伸缩部伸出，控制所述伸缩驱动装置(6)的伸缩部缩回，所述伸缩驱动装置(6)的伸缩部拉动所述第二万向节(51)向后移动，所述第二万向节(51)依次拉动所述旋转驱动装置(4)、所述振动冲击机构(3)、所述第一万向节(2)和所述切削机构(1)向后移动。

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