CN113566018B - 履带式连续推管机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种履带式连续推管机，包括外支撑架，外支撑架上设有推拉件和抱管单元，所述抱管单元包括推拉件和抱管座本体，所述抱管座本体包括双轴液压马达，双轴液压马达的输出轴上固定有推拉限位柱，推拉件与外支撑架和推拉限位柱连接，在推拉限位柱上固定有链轮，在所有链轮上套设有同一个推管回转带，所有抱管单元的推管回转带围成抱管腔，推拉件伸缩时带动所有抱管单元靠近或远离。采用本发明的履带式连续推管机，卡瓦与管道贴合抱紧后，采用链条回转进行推管，避免传统的油缸推管，能显著减小整个推管机的体积，使其适用于优先空间内的推管作业，同能保证连续推管作业，避免动力中断。

Description

履带式连续推管机

技术领域

本发明涉及油气工程管道铺设设备，具体涉及一种管道推动装置。

背景技术

随着管道建设进入高峰期，管道口径钢级增大、施工距离变长，常用非开挖施工方法如水平定向钻、顶管、盾构以及直接铺管法均采用间歇式作业，设备停顿再启动均面临较大启动力，极易发生断钻杆、卡钻、瘪管等事故。我国针对以上复杂环境施工，例如陕京四线、中俄东线均推荐采用直接铺管法，其扩孔钻进和管道敷设同步完成的技术优势能有效解决以上问题。

总体上，利用推管机进行直接铺管是目前最为理想的非开挖方法。直接铺管法关键设备主要包括微型隧道掘进机和推管机，通过一道工序即可实现扩孔钻进和管道铺设同步完成。施工作业前，首先安装推管机基座于始发坑并进行入土角调试，随后将隧道掘进机置于基座导向托辊上进行对口安装。准备工作调试完成后，将预制在猫背上的管道与隧道掘进机相连，同时进行抱管器安装调试，确保一切数据正常后开始施工。施工作业开始，在推管机顶推液压缸的作用下，抱管器抱紧管道向前运动，隧道掘进机在前端扩孔钻进和导向纠偏。随着推管机间歇式工作将管道不断推入地层，直至到达目标坑完成管道铺设。直接铺管法多用于复杂地层大直径管道铺设和涉海管道非开挖穿越工程，具备扩孔钻进和管道铺设同步完成的技术优势。直接铺管法较顶管和盾构最大的优势在于该施工方法能够减少竖井深度甚至不做竖井，极大降低施工成本，经济优势十分显著，能适应各种粘性土、砂土、卵石以及岩石等复杂地层穿越。

研究人员先期提出的系列中国专利申请(申请号：201911228204.X；201911229503.5；201911228203.5；202110141054.X)中采用的方案为油缸直推直送，设备体积大，占地面积大。在实际使用过程中，当施工环境有限时，在先的专利方案在进场、布置、施工过程中均非常不便，因而迫切的需要一种适用于小空间施工作业的推管机，其重点是寻求新的管道推送方案，以及将管道推送方案与管道抱持方案进行合理结合。

发明内容

本发明提供一种履带式连续推管机，其关键在于：包括外支撑架，所述外支撑架上设有工作腔，在该工作腔内设有至少两个抱管单元，所有所述抱管单元的工作部围成抱管腔；

所述抱管单元包括两组并排设置的推拉件，两组所述推拉件之间设有抱管座本体，所述抱管座本体包括若干依次排布的双轴液压马达，所述双轴液压马达的两个输出轴同轴同步转动，所述双轴液压马达的两个输出轴分别朝向两组所述推拉件，所有所述双轴液压马达的输出轴相互平行，在所述双轴液压马达的输出轴上分别同轴固定连接有推拉限位柱，所述推拉件与所述推拉限位柱一一对应，所述推拉件的固定部与所述外支撑架连接，所述推拉件的活动部与所述推拉限位柱的自由端连接，在所述推拉限位柱的中部分别固定安装有链轮，在所有所述链轮上套设有同一个推管回转带，所述推管回转带位于两组所述推拉件之间；

所有所述抱管单元的推管回转带朝向所述工作腔的中心，所有所述抱管单元的推管回转带围成所述抱管腔，所述推拉件伸缩时带动所有所述抱管单元靠近或远离。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的平面结构示意图；

图3为外支撑架4的结构示意图；

图4为抱管单元的结构示意图；

图5为图4的左视图；

图6为卡瓦33与卡瓦座32的配合关系示意图；

图7为双轴液压马达21与卡瓦支撑座1的安装关系示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1到图7所示，一种履带式连续推管机，包括外支撑架4，所述外支撑架4上设有工作腔，在该工作腔内设有至少两个抱管单元，所有所述抱管单元的工作部围成抱管腔；

所述抱管单元包括两组并排设置的推拉件5，两组所述推拉件5之间设有抱管座本体，所述抱管座本体包括若干依次排布的双轴液压马达21，所述双轴液压马达21的两个输出轴同轴同步转动，所述双轴液压马达21的两个输出轴分别朝向两组所述推拉件5，所有所述双轴液压马达21的输出轴相互平行，在所述双轴液压马达21的输出轴上分别同轴固定连接有推拉限位柱23，所述推拉件5与所述推拉限位柱23一一对应，所述推拉件5的固定部与所述外支撑架4连接，所述推拉件5的活动部与所述推拉限位柱23的自由端连接，在所述推拉限位柱23的中部分别固定安装有链轮22，在所有所述链轮22上套设有同一个推管回转带，所述推管回转带位于两组所述推拉件5之间；

所有所述抱管单元的推管回转带朝向所述工作腔的中心，所有所述抱管单元的推管回转带围成所述抱管腔，所述推拉件5伸缩时带动所有所述抱管单元靠近或远离。

所述外支撑架4包括两个平行且正对设置的导向板42，两个所述导向板42与所述外支撑架4固定连接，所述推拉件5位于两个所述导向板42之间，在所述导向板42上对应每个所述推拉限位柱23分别设有条形导向孔42a，所述条形导向孔42a沿所述推拉件5的伸缩方向延伸，所述推拉限位柱23的自由端伸入并穿过对应的所述条形导向孔42a，在所述推拉限位柱23的自由端端部设有防脱头24，所述防脱头24与对应的所述双轴液压马达21位于所述导向板42的两侧；

所述推拉件5的固定端与所述外支撑架4铰接，所述推拉件5的活动端固定安装有抱箍51，所述抱箍51通过轴承安装在所述推拉限位柱23上。

所述外支撑架4还包括四个矩形支撑框41，所述矩形支撑框41的内圈设有若干相互平行的支撑条45，所述支撑条45的两端分别与对应的所述矩形支撑框41的两个相对的边条固定连接，四个所述矩形支撑框41相互连接形成立方体框架结构，在任一矩形支撑框41上设有安装支脚46，所述安装支脚46用于与转运设备或角度调节机构连接，

所述矩形支撑框41和对应的支撑条45连接后其内侧面形成支撑面，四个所述矩形支撑框41形成四个所述支撑面，四个所述支撑面相互连接并围成立方体状的所述工作腔，在所述工作腔内对应四个所述支撑面分别设有所述抱管单元，所述导向板42固定在对应的所述支撑面上，所述导向板42与对应的所述支撑面垂直，所述导向孔42a的长度方向垂直于所述支撑面；

位于所述工作腔同一角的两个所述导向板42相互固定连接并形成角钢状结构，相互连接的两个所述支撑面之间还拉设有斜撑杆43，所述斜撑杆43的两端分别与同一角钢状结构的两个所述导向板42连接。

所述推管回转带包括两个回转链条31、以及若干卡瓦座32，两个所述回转链条31正对设置，同一侧的所有所述链轮22上套设有同一个所述回转链条31，所述回转链条31呈腰型，所有所述卡瓦座32沿所述回转链条31的回转方向依次分布，所述卡瓦座32呈条状，所述卡瓦座32的两端分别与两个所述回转链条31连接，所述卡瓦座32的外侧面设有卡瓦33，所述卡瓦33的外侧面呈弧面，在所述卡瓦33的外侧面固定有弧形橡胶层34以提高摩擦，所述卡瓦座32和所述卡瓦33一体成型形成一个独立的可换抱管配件，所述弧形橡胶层34固定粘贴在所述卡瓦33的外侧面；不同可换抱管配件的弧面半径不同，以适应不同管径。

所有所述双轴液压马达21安装于卡瓦支撑座1上，所述卡瓦支撑座1包括两个平行且正对设置的马达安装板13，所述马达安装板13与所述双轴液压马达21的输出轴垂直，所述双轴液压马达21的壳体位于两个所述马达安装板13之间，所述双轴液压马达21的壳体分别与两个所述马达安装板13固定连接，所述双轴液压马达21的输出轴活动穿过对应的所述马达安装板13，两个所述马达安装板13连接有同一块安装稳定板14，所述安装稳定板14与所述马达安装板13的边缘固定连接。

为了在推管时，卡瓦33与管道抱的更紧，在所述卡瓦支撑座1上设有一段抱管抵靠板11，所述抵靠板11为平板，所述抵靠板11位于所述推管回转带围成的区域的内侧，所述抵靠板11位于两个所述回转链条31的直线段之间，所述安装稳定板14靠近所述抵靠板11，所述抵靠板11的内侧面与所述安装稳定板14的外侧面固定连接，所述抵靠板11的外侧面与部分所述卡瓦座32的内侧面贴合，从而在卡瓦33与管道贴合抱紧时，对卡瓦33提供支撑；

在所述抵靠板11的外侧面设有限位凸台12，所述限位凸台12沿所述回转链条31的直线段方向设置，在每个所述卡瓦座32的内侧面分别设有与所述限位凸台12相匹配的限位槽，所述卡瓦座32随所述回转链条31移动时，其限位槽与所述限位凸台12相互咬合，在所述限位凸台12的两端端部分别设有倒角部。

有益效果：采用本发明的履带式连续推管机，卡瓦与管道贴合抱紧后，采用链条回转进行推管，将抱管、推管部件合二为一，避免传统的油缸推管，能显著减小整个推管机的体积，且能进行双向推管，使其适用于优先空间内的推管作业，同能保证连续推管作业，避免动力中断。

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)

1.一种履带式连续推管机，其特征在于：包括外支撑架（4），所述外支撑架（4）上设有工作腔，在该工作腔内设有至少两个抱管单元，所有所述抱管单元的工作部围成抱管腔；

所述抱管单元包括两组并排设置的推拉件（5），两组所述推拉件（5）之间设有抱管座本体，所述抱管座本体包括若干依次排布的双轴液压马达（21），所述双轴液压马达（21）的两个输出轴同轴同步转动，所述双轴液压马达（21）的两个输出轴分别朝向两组所述推拉件（5），所有所述双轴液压马达（21）的输出轴相互平行，在所述双轴液压马达（21）的输出轴上分别同轴固定连接有推拉限位柱（23），所述推拉件（5）与所述推拉限位柱（23）一一对应，所述推拉件（5）的固定部与所述外支撑架（4）连接，所述推拉件（5）的活动部与所述推拉限位柱（23）的自由端连接，在所述推拉限位柱（23）的中部分别固定安装有链轮（22），在所有所述链轮（22）上套设有同一个推管回转带，所述推管回转带位于两组所述推拉件（5）之间；

所有所述抱管单元的推管回转带朝向所述工作腔的中心，所有所述抱管单元的推管回转带围成所述抱管腔，所述推拉件（5）伸缩时带动所有所述抱管单元靠近或远离；

所述外支撑架（4）包括两个平行且正对设置的导向板（42），两个所述导向板（42）与所述外支撑架（4）固定连接，所述推拉件（5）位于两个所述导向板（42）之间，在所述导向板（42）上对应每个所述推拉限位柱（23）分别设有条形导向孔（42a），所述条形导向孔（42a）沿所述推拉件（5）的伸缩方向延伸，所述推拉限位柱（23）的自由端伸入并穿过对应的所述条形导向孔（42a），在所述推拉限位柱（23）的自由端端部设有防脱头（24），所述防脱头（24）与对应的所述双轴液压马达（21）位于所述导向板（42）的两侧；

所述推拉件（5）的固定端与所述外支撑架（4）铰接，所述推拉件（5）的活动端固定安装有抱箍（51），所述抱箍（51）通过轴承安装在所述推拉限位柱（23）上；

所述外支撑架（4）还包括四个支撑面，四个所述支撑面相互连接并围成立方体状的所述工作腔，在所述工作腔内对应四个所述支撑面分别设有所述抱管单元，所述导向板（42）固定在对应的所述支撑面上，所述导向板（42）与对应的所述支撑面垂直，所述导向孔（42a）的长度方向垂直于所述支撑面；

位于所述工作腔同一角的两个所述导向板（42）相互固定连接并形成角钢状结构，相互连接的两个所述支撑面之间还拉设有斜撑杆（43），所述斜撑杆（43）的两端分别与同一角钢状结构的两个所述导向板（42）连接；

所述外支撑架（4）还包括四个矩形支撑框（41），所述矩形支撑框（41）的内圈设有若干相互平行的支撑条（45），所述支撑条（45）的两端分别与对应的所述矩形支撑框（41）的两个相对的边条固定连接，四个所述矩形支撑框（41）相互连接形成立方体框架结构，所述矩形支撑框（41）和对应的支撑条（45）连接后其内侧面形成所述支撑面，在任一矩形支撑框（41）上设有安装支脚（46）。

2.根据权利要求1所述的履带式连续推管机，其特征在于：所述推管回转带包括两个回转链条（31）、以及若干卡瓦座（32），两个所述回转链条（31）正对设置，同一侧的所有所述链轮（22）上套设有同一个所述回转链条（31），所述回转链条（31）呈腰型，所有所述卡瓦座（32）沿所述回转链条（31）的回转方向依次分布，所述卡瓦座（32）呈条状，所述卡瓦座（32）的两端分别与两个所述回转链条（31）连接，所述卡瓦座（32）的外侧面设有卡瓦（33）。

3.根据权利要求2所述的履带式连续推管机，其特征在于：所有所述双轴液压马达（21）安装于卡瓦支撑座（1）上，所述卡瓦支撑座（1）包括两个平行且正对设置的马达安装板（13），所述马达安装板（13）与所述双轴液压马达（21）的输出轴垂直，所述双轴液压马达（21）的壳体位于两个所述马达安装板（13）之间，所述双轴液压马达（21）的壳体分别与两个所述马达安装板（13）固定连接，所述双轴液压马达（21）的输出轴活动穿过对应的所述马达安装板（13），两个所述马达安装板（13）连接有同一块安装稳定板（14），所述安装稳定板（14）与所述马达安装板（13）的边缘固定连接。

4.根据权利要求3所述的履带式连续推管机，其特征在于：在所述卡瓦支撑座（1）上设有一段抱管抵靠板（11），所述抵靠板（11）为平板，所述抵靠板（11）位于所述推管回转带围成的区域的内侧，所述抵靠板（11）位于两个所述回转链条（31）的直线段之间，所述安装稳定板（14）靠近所述抵靠板（11），所述抵靠板（11）的内侧面与所述安装稳定板（14）的外侧面固定连接，所述抵靠板（11）的外侧面与部分所述卡瓦座（32）的内侧面贴合。

5.根据权利要求4所述的履带式连续推管机，其特征在于：在所述抵靠板（11）的外侧面设有限位凸台（12），所述限位凸台（12）沿所述回转链条（31）的直线段方向设置，在每个所述卡瓦座（32）的内侧面分别设有与所述限位凸台（12）相匹配的限位槽，所述卡瓦座（32）随所述回转链条（31）移动时，其限位槽与所述限位凸台（12）相互咬合，在所述限位凸台（12）的两端端部分别设有倒角部。

6.根据权利要求5所述的履带式连续推管机，其特征在于：所述卡瓦（33）的外侧面呈弧面，在所述卡瓦（33）的外侧面固定有弧形橡胶层（34）。

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