CN113566020A - 轧辊推管机 - Google Patents

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魏秦文
王晓倩
王灶红
陈桃淘
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石青易
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Abstract

本发明公开了一种轧辊推管机，包括支架，在该支架上设有抱管单元，抱管单元与支架之间通过伸缩推进件连接；抱管单元包括两个同步条板，两个同步条板之间设有若干传动轴，传动轴与同步条板垂直，传动轴的两端分别转动安装在对应的同步条板上，传动轴沿同步条板的长度方向分布，在每个传动轴上分别固定套装有扎辊，传动轴由动力装置驱动旋转。采用本发明的轧辊推管机，扎辊与管道贴合抱紧后，通过扎辊自身旋转直接进行推管，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。

Description

轧辊推管机
技术领域
本发明涉及油气工程管道铺设设备，具体涉及一种推管装置。
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
本发明提供一种轧辊推管机，其关键在于：包括支架，在该支架上设有至少两组抱管单元，所述抱管单元与所述支架之间通过伸缩推进件连接；
所述抱管单元包括两个平行且正对设置的同步条板，两个所述同步条板之间设有若干传动轴，所述传动轴与所述同步条板垂直，所述传动轴的两端分别转动安装在对应的所述同步条板上，所述传动轴沿所述同步条板的长度方向分布，在每个所述传动轴上分别固定套装有扎辊，所述传动轴由动力装置驱动旋转；
在所述伸缩推进件的带动下，所有所述抱管单元的所述扎辊相互靠近或远离。
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为抱管单元b的结构示意图。
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、图2和图3所示，一种轧辊推管机，包括支架a，所述支架a包括四根相互平行的横向杆、四根相互平行的纵向杆、四根相互平行的竖向杆，所述横向杆、纵向杆、竖向杆分别相互垂直，四根所述横向杆、四根所述纵向杆以及四根所述竖向杆连接形成立方体框架结构，所述支架a上设有吊耳a1用于吊装，所述支架a上设有安装座a2用于与转运设备或角度调节机构连接，在所述支架a上设有四组所述抱管单元b，四组所述抱管单元b均位于横向杆、纵向杆、竖向杆围成的立方体框架结构内部，并在上、下、左、右方位各分布一个所述抱管单元b，所述抱管单元b与所述支架a之间通过伸缩推进件5连接；
以其中任意一个所述抱管单元b为例，所述抱管单元b包括两个平行且正对设置的同步条板1，两个所述同步条板1之间设有若干传动轴2，所述传动轴2与所述同步条板1垂直，所述同步条板1上对应所述传动轴2端部分别设有穿孔，所述传动轴2的两端分别通过所述穿孔转动安装在对应的所述同步条板1上，所有所述传动轴2沿所述同步条板1的长度方向分布，所有所述传动轴2位于同一平面内，在每个所述传动轴2上分别套装有扎辊3，所述传动轴2的外壁设有平键，该平键嵌入所述扎辊3内，所述扎辊3的外圆周面呈弧形，所述扎辊3的外圆周面包覆有橡胶层以增大与管道间的摩擦并对管道外壁起到防护作用；每个扎辊3的外圆周弧形面的半径是固定的，针对不同的管径需更换对应尺寸的扎辊3；
为了保证伸缩推进件5按既定方向伸缩，在所述支架a上对应所述同步条板1的两端分别设有导向槽，所述同步条板1的两端分别翻折形成导向翻边，所述导向翻边与所述同步条板1相垂直，所述导向翻边伸入对应的所述导向槽内并沿其滑动；一种导向槽的具体设置方式是，在所述支架a上设有导向条7，所述导向条7的长度方向与所述伸缩推进件5的伸缩方向一致，在所述导向条7上沿其长度方向开设有所述导向槽，所述导向槽的靠口朝向所述导向翻边。
在任一所述同步条板1的外侧设有若干所述动力装置4，所述动力装置4与所述传动轴2一一对应，所述动力装置4的主要作用是驱动传动轴2旋转，在理论上，电机、汽油机、柴油机等一切能提供旋转动力的设备均可采用，在本实施例中，所述动力装置4为单轴液压马达，所述单轴液压马达的壳体固定在对应所述同步条板1的外侧面，所述单轴液压马达的输出轴与所述传动轴2的一端端部同轴固定连接，所述传动轴2的另一端端部设有防脱头。
所述伸缩推进件5的作用是带动抱管单元b前进后退，可以采用电推杆、丝杠螺母、斜楔机构、气缸、滑轨滑块等方案，在本实施例中，所述伸缩推进件5包括两组伸缩油缸组，两组所述伸缩油缸组位于两个所述同步条板1之间，两组所述伸缩油缸组分别靠近两个所述同步条板1；所述伸缩油缸组包括若干伸缩油缸，所述传动轴2的两端分别连接有所述伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸筒端部与所述支架a铰接，在所述伸缩油缸的活塞杆端部固定有抱箍6，所述抱箍6通过轴承安装在所述传动轴2上，所有所述扎辊3围成抱管区，在所述伸缩推进件5的带动下，所有所述抱管单元b的所述扎辊3相互靠近或远离，以将置于抱管区内的管道抱紧或松开。
有益效果：采用本发明的轧辊推管机，扎辊与管道贴合抱紧后，通过扎辊自身旋转直接进行推管，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 (10)

1.一种轧辊推管机，其特征在于：包括支架(a)，在该支架(a)上设有至少两组抱管单元(b)，所述抱管单元(b)与所述支架(a)之间通过伸缩推进件(5)连接；
所述抱管单元(b)包括两个平行且正对设置的同步条板(1)，两个所述同步条板(1)之间设有若干传动轴(2)，所述传动轴(2)与所述同步条板(1)垂直，所述传动轴(2)的两端分别转动安装在对应的所述同步条板(1)上，所述传动轴(2)沿所述同步条板(1)的长度方向分布，在每个所述传动轴(2)上分别固定套装有扎辊(3)，所述传动轴(2)由动力装置(4)驱动旋转；
在所述伸缩推进件(5)的带动下，所有所述抱管单元(b)的所述扎辊(3)相互靠近或远离。
2.根据权利要求1所述的轧辊推管机，其特征在于：在任一所述同步条板(1)的外侧设有若干所述动力装置(4)，所述动力装置(4)与所述传动轴(2)一一对应，所述动力装置(4)的输出轴分别与对应的所述传动轴(2)传动连接。
3.根据权利要求1所述的轧辊推管机，其特征在于：在所述支架(a)上对应所述同步条板(1)的两端分别设有导向槽，所述同步条板(1)的两端分别落在对应的所述导向槽内。
4.根据权利要求3所述的轧辊推管机，其特征在于：所述同步条板(1)的两端分别翻折形成导向翻边，所述导向翻边与所述同步条板(1)相垂直，所述导向翻边伸入所述导向槽内。
5.根据权利要求3或4所述的轧辊推管机，其特征在于：所述支架(a)上设有导向条(7)，所述导向条(7)的长度方向与所述伸缩推进件(5)的伸缩方向一致，在所述导向条(7)上沿其长度方向开设有所述导向槽。
6.根据权利要求2、3或4所述的轧辊推管机，其特征在于：所述动力装置(4)为单轴液压马达，所述单轴液压马达的壳体固定在对应所述同步条板(1)的外侧面，所述单轴液压马达的输出轴与所述传动轴(2)的端部同轴固定连接。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的轧辊推管机，其特征在于：所述伸缩推进件(5)包括两组伸缩油缸组，两组所述伸缩油缸组位于两个所述同步条板(1)之间，两组所述伸缩油缸组分别靠近两个所述同步条板(1)；
所述伸缩油缸组包括若干伸缩油缸，所述传动轴(2)的两端分别连接有所述伸缩油缸，所述伸缩油缸的缸筒端部与所述支架(a)铰接，所述伸缩油缸的活塞杆端部与所述传动轴(2)的端部铰接。
8.根据权利要求7所述的轧辊推管机，其特征在于：所述伸缩油缸的活塞杆端部固定有抱箍(6)，所述抱箍(6)通过轴承安装在所述传动轴(2)上。
9.根据权利要求7所述的轧辊推管机，其特征在于：所述扎辊(3)的外圆周面呈弧形，所述扎辊(3)的外圆周面包覆有橡胶层。
10.根据权利要求1、2、3或4所述的轧辊推管机，其特征在于：所述支架(a)呈立方体框架结构，所述支架(a)上设有吊耳(a1)和安装座(a2)，在所述支架(a)上设有四组所述抱管单元(b)，四组所述抱管单元(b)的扎辊(3)围成抱管区。
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