CN113803560A - 非开挖螺旋缠绕机 - Google Patents

Abstract

本发明属于管道修复技术领域，具体涉及非开挖螺旋缠绕机，包括旋转机构，所述旋转机构用于带动板带转动并拼接成管状，所述旋转机构上安装有动力机构和动力传输机构，所述动力机构用于对旋转机构提供动力，所述动力传输机构用于将动力机构的动力传输给旋转机构。本发明的机器整体能够拆卸，方便运输与安装。

Description

非开挖螺旋缠绕机

技术领域

本发明属于管道修复技术领域，具体涉及一种非开挖螺旋缠绕机。

背景技术

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干，是衡量现代化城市水平的重要标志。目前，我国大多数城市中排水管道的修复都是采用开挖后重新埋管的方法，随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷越来越严重，使得地下管线在修复的过程中存在大量的技术问题。随着城市建设的不断完善，非开挖铺管、修管和换管技术以其不影响交通，铺管速度快、效率高，无环境破坏，不影响人们的正常工作、生活等一系列的优点越来越受到地下管道行业管理部门的青睐。

非开挖管道修复技术首先兴起于石油、天然气行业，主要用于油、气管道的更新修复，以后逐步应用于给排水管道的翻新改造中，并随着HDPE管等新型管材的应用而被迅速推广。随着科技的进步，国外的非开挖管道修复技术保持了迅猛的发展势头，但国内的非开挖管道修复技术还处于起步阶段，目前管道的非开挖修复技术主要有：软管内衬法修复技术、U型内衬HDPE管修复技术、短管内衬法修复技术、碎(裂)管法修复技术、螺旋缠绕法修复技术和不锈钢内衬修复技术，其中螺旋缠绕法修复技术主要是通过螺旋缠绕的方法在旧管道内部将带状型材通过压制卡口不断前进形成新的管道，管道可在通水的情况(30％以下)作业，采用该技术修复后的管道内壁光滑，过水能力比修复前的混凝土管要好，而且材料占地面积较小，适合长距离的管道修复。但是现有的非开挖螺旋缠绕机，一般机器体积庞大，不易运输和安装。

发明内容

基于背景技术中存在的问题，本发明提供了一种便于运输和安装的非开挖螺旋缠绕机。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

非开挖螺旋缠绕机，包括旋转机构，所述旋转机构用于带动板带转动并拼接成管状，所述旋转机构上安装有动力机构和动力传输机构，所述动力机构用于对旋转机构提供动力，所述动力传输机构用于将动力机构的动力传输给旋转机构；所述旋转机构又包括前后两个圆环盘，所述两个圆环盘之间沿圆周方向均匀连接有第一限位辊筒，所述第一限位辊筒又包括圆筒和限位片，所述限位片连接在圆筒的前端，在沿圆周方向的每个限位片逐渐向后依次排布，在每两个第一限位辊筒之间连接有两个辊筒，所述两个圆环盘的底部分别连接有可伸缩支撑脚。

工作时，启动动力机构，动力机构通过动力传输机构将动力传递给旋转机构，从而带动旋转机构内的第一限位辊筒转动，第一限位辊筒和圆筒再不断地带动板带转动，逐渐向后排布的第一限位辊筒迫使板带转动的同时向后运动，从而拼接成缠绕管，缠绕管靠近待修复的管道内壁，并不断地向前运动，最终在待修复的管道内壁形成新的缠绕管。

进一步限定，所述两个圆环盘分别由六段圆弧板组成，所述圆弧板上通过螺栓连接有弧形连接板，每个圆环盘通过弧形连接板由六段圆弧板首尾拼接而成。将每个完整的圆环盘拆分成六段圆弧板，从而可以将整个机器拆分成多个零部件，进而方便机器的运输，待需要工作时，再通过螺栓将机器进行组装即可。

进一步限定，所述动力传输机构又包括圆盘，所述圆盘上开设有三组第一条形孔，所述圆盘通过三组第一条形孔连接有三组传动机构，其中每组传动机构又包括安装底板，所述安装底板一端通过螺栓和第一条形孔与圆盘固定连接，另一端通过螺栓与圆环盘前侧壁固定连接，所述安装底板外端连接有第一轴套，所述第一轴套转动连接有第一从动链轮，所述第一从动链轮与其中一个第一限位辊筒同轴连接，所述安装底板中部连接有第二轴套，所述第一轴套和第二轴套上连接有距离调节机构，所述第二轴套内转动连接有转轴，所述转轴一端连接有第二从动链轮，另一端连接有转筒。工作时，动力机构通过链条带动第一从动链轮和第二从动链轮转动，第一从动链轮带动同轴连接的第一限位辊筒转动，同时第二从动链轮通过转轴带动转筒转动，从而使得位于第一限位辊筒与转筒之间的板带在第一限位辊筒、圆筒和转筒的作用下不断地转动，并拼接成缠绕管。

进一步限定，所述转筒表面设有凸起的螺旋筋。在转筒转动时，凸起的螺旋筋能够进一步带动缠绕管向后运动，增大缠绕管向后的推力。

进一步限定，所述距离调节机构又包括四块矩形连接板，所述四块矩形连接板分别连接在第一轴套和第二轴套的上下两端，其中每端的两块矩形连接板之间又连接有两个第一螺杆，所述第一螺杆上螺纹连接有第一调节螺母，所述第二轴套底部开设有第七条形孔，所述第二轴套通过第七条形孔和螺栓与安装底板连接。实际工作时，可以根据板带的厚度，调节转筒与第一限位辊筒之间的距离，调节时，通过第一调节螺母，即可调节第一轴套和第二轴套之间的距离，从而调节第二轴套在安装底板上的位置，达到调节调节转筒与第一限位辊筒之间的距离的目的。

进一步限定，所述动力传输机构上还安装有张紧机构，所述张紧机构又包括两个连接柱，所述两个连接柱分别固定安装在圆盘和前侧的圆环盘上，所述两个连接柱上通过螺栓固定连接有长张紧条，所述长张紧条中部开设有第二条形孔，所述长张紧条前侧安装有短张紧条，所述短张紧条中部开设有第三条形孔，所述第二条形孔和第三条形孔内连接有两根第二螺杆，所述长张紧条和短张紧条通过两根第二螺杆连接，在上侧的第二螺杆中部转动连接有张紧链轮。通过调节上侧的第二螺杆的位置，即可调节张紧链轮的位置，从而使链条达到合适的张紧程度。

进一步限定，所述动力传输机构上还安装有支撑机构，所述支撑机构又包括三个连接板，所述三个连接板分别连接在三个转轴的后端，每个连接板上连接有两个槽钢，所述槽钢中部开设有第四条形孔，在任意两个连接板之间的两个槽钢上连接有支撑条，所述支撑条的左右两端分别开设有第五条形孔，所述第四条形孔与第五条形孔内连接有螺栓。通过支撑条在槽钢内的连接位置，即可调节连接板之间的距离，从而适应不同厚度的板带的使用，支撑机构能够防止转筒的后端处于悬空的状态，使得受力更加均衡，减小变形。

进一步限定，所述动力机构又包括马达安装架，所述马达安装架通过螺栓固定安装在两个圆环盘上，所述马达安装架上安装有马达，所述马达的输出轴上连接有主动链轮，所述主动链轮通过链条与张紧链轮、第一从动链轮和第二从动链轮依次连接，所述马达安装架两侧还连接有加强筋，所述马达为液压马达。相对于电动马达而言，使用液压马达，噪音更低，减小扰民因素，并且更加安全。

进一步限定，所述旋转机构上还安装有限位机构，所述限位机构又包括U形安装架，所述U形安装架通过螺栓固定安装在两个圆环盘上，所述上U形安装架中部开设有第六条形孔，所述第六条形孔内连接有两个第三螺杆，所述两个第三螺杆通过第二调节螺母与U形安装架连接，所述两个第三螺杆一端连接有U形连接架，所述U形连接架上转动连接有第二限位辊轮。工作时，板带从第二限位辊轮与其中一个第一限位辊筒之间穿过，第二限位辊轮与第一限位辊筒能够限制板带向前运动；通过第二调节螺母和第三螺杆，即可调节第二限位辊轮的位置，进而调节第二限位辊轮与第一限位辊筒之间的距离，适应于不同厚度的板带的使用。

本发明的优点主要有：

1、机器整体能够拆卸，方便运输与安装；

2、采用液压马达，噪声低，符合环保要求，减少了扰民因素；并且能够避免窨井内产生的可燃气体的燃烧，提高安全性；

3、采用可伸缩支撑脚，能够根据实际情况调节机器的高度，从而增大了适用范围；

4、局部开挖工作坑，减少了掘路量及对公共交通环境的影响；

5、最大程度地避免了对环境的破坏，减少了工程的投资；

6、施工速度快、工期短，有效降低了工程成本；

7、管道可在通水情况下作业，不影响管道的正常排水。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例的结构示意图；

图2为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例的主视结构示意图；

图3为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例的左视结构示意图；

图4为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例的俯视结构示意图；

图5为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例的后视结构示意图；

图6为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中旋转机构从后侧看的结构示意图；

图7为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中旋转机构的左视结构示意图；

图8为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中动力传输机构、张紧机构和支撑机构从前侧看的连接结构示意图；

图9为图8中A处的放大结构示意图；

图10为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中动力传输机构、张紧机构和支撑机构从后侧看的连接结构示意图；

图11为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中动力传输机构、张紧机构和支撑机构连接的主视结构示意图；

图12为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中动力传输机构、张紧机构和支撑机构连接的左视结构示意图；

图13为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中支撑机构的主视结构示意图；

图14为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中支撑机构的部分结构示意图；

图15为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中限位机构的结构示意图；

图16为本发明非开挖螺旋缠绕机实施例中动力机构的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

旋转机构1、圆弧板11、第一限位辊筒12、圆筒121、限位片122、辊筒13、可伸缩支撑脚14、弧形连接板15、动力机构2、马达安装架21、马达22、主动链轮23、加强筋24、动力传输机构3、圆盘31、第一条形孔32、安装底板33、第一轴套34、第一从动链轮35、第二轴套36、转轴37、第二从动链轮38、转筒39、矩形连接板41、第一螺杆42、第一调节螺母43、第七条形孔44、张紧机构5、连接柱51、长张紧条52、第二条形孔53、短张紧条54、第三条形孔55、第二螺杆56、张紧链轮57、支撑机构6、连接板61、槽钢62、第四条形孔63、支撑条64、第五条形孔65、限位机构7、U形安装架71、第六条形孔72、第三螺杆73、第二调节螺母74、U形连接架75、第二限位辊轮76。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1到图7所示，本发明的非开挖螺旋缠绕机，包括旋转机构1，所述旋转机构1用于带动板带转动并拼接成缠绕管，所述旋转机构1又包括前后两个圆环盘，在本实施例中，为了方便机器的运输，所述两个圆环盘分别由六段圆弧板11组成，每个圆环盘通过六块弧形连接板15将六段圆弧板11首尾拼接而成。将每个完整的圆环盘拆分成六段圆弧板11，从而可以将整个机器拆分成多个零部件，进而方便机器的运输，待挖开窨井后，再在窨井内通过螺栓将机器进行组装即可。

为了对板带在转动过程中起到限位作用，所述两个圆环盘之间沿圆周方向均匀连接有第一限位辊筒12，为了使第一限位辊筒12起到传动并限位的作用，所述第一限位辊筒12又包括圆筒121和限位片122，所述限位片122连接在圆筒121的前端，圆筒121起到传动板带的作用，限位片122起到防止板带向前运动的作用，并且在沿圆周方向的每个限位片122逐渐向后依次排布，这样能够使得板带在转动过程中，每个限位片122逐渐将板带向后推动，从而迫使板带转动的同时向后运动，从而拼接成缠绕管；为了对板带起到传动作用，在每两个第一限位辊筒12之间连接有两个辊筒13，辊筒13为圆柱体结构；所述两个圆环盘的底部分别连接有可伸缩支撑脚14，采用可伸缩支撑脚14，能够根据实际情况调节机器的高度，从而增大了适用范围。

为了给旋转机构1提供动力，所述旋转机构1上安装有动力机构2，如图16所示，所述动力机构2又包括马达安装架21，所述马达安装架21通过螺栓固定安装在两个圆环盘上，为了提高马达安装架的稳固性，所述马达安装架21两侧还连接有加强筋24，所述马达安装架21上安装有马达22，马达22的输出轴上还连接有主动链轮23，由于窨井内可能会产生沼气等可燃气体，所以为了安全，本实施例中的马达22不采用电动马达，而采用液压马达，这样不仅安全性高，而且工作时噪音更低，减小扰民因素。

为了将动力机构2产生的动力传递给旋转机构1，在旋转机构1上还安装有动力传输机构3，如图8到图12所示，所述动力传输机构3又包括安装在圆环盘中心位置的圆盘31，所述圆盘31上开设有第一条形孔32，所述圆盘31通过第一条形孔32连接有多组传动机构，实际生产时，可以根据具体情况而选择传动机构的数量，本实施例就以三组传动机构为例，其中每组传动机构又包括安装底板33，所述安装底板33靠近圆盘31的一端通过螺栓和第一条形孔32与圆盘31固定连接，另一端通过螺栓与圆环盘前侧壁固定连接，所述安装底板33远离圆盘31的一端连接有第一轴套34，所述第一轴套34上转动连接有第一从动链轮35，所述第一从动链轮35与圆环盘上的其中一个第一限位辊筒12同轴连接，所述主动链轮23通过链条与第一从动链轮35连接。

工作时，液压马达通过链条带动三个第一从动链轮35转动，三个第一从动链轮35带动同轴连接的第一限位辊筒12转动，第一限位辊筒12再带动板带和圆筒13转动，使板带转动的同时向后运动，拼接成缠绕管。

为了增大板带转动的动力，所述安装底板33中部连接有第二轴套36，所述第二轴套36内转动连接有转轴37，所述转轴37一端连接有第二从动链轮38，所述主动链轮23通过链条与第一从动链轮35和第二从动链轮38依次连接，另一端连接有转筒39。

工作时，液压马达通过链条带动第一从动链轮35和第二从动链轮38转动，第一从动链轮35带动同轴连接的第一限位辊筒12转动，同时第二从动链轮38通过转轴37带动转筒39转动，从而使得第一限位辊筒12与转筒39将板带加在中间，板带在第一限位辊筒12、圆筒13和转筒39的作用下不断地转动，并拼接成缠绕管。

在本实施例中，为了进一步增大缠绕管向后的推力，所述转筒39表面设有凸起的螺旋筋(图中未画出)，在转筒39转动时，凸起的螺旋筋能够进一步带动缠绕管向后运动。

实际工作时，由于板带的厚度可能会不一致，所以为了适应不同厚度的板带，所述第一轴套34和第二轴套36上连接有距离调节机构，所述距离调节机构又包括四块矩形连接板41，所述四块矩形连接板41分别连接在第一轴套34和第二轴套36的上下两端，其中每端的两块矩形连接板41之间又连接有两个第一螺杆42，所述第一螺杆42上螺纹连接有第一调节螺母43，所述第二轴套36底部开设有第七条形孔44，所述第二轴套36通过第七条形孔44和螺栓与安装底板33连接。

调节时，通过第一调节螺母43，即可调节第一轴套34和第二轴套36之间的距离，从而调节第二轴套36在安装底板33上的位置，达到调节调节转筒39与第一限位辊筒12之间的距离的目的，从而适应不同厚度的板带的使用。

在上述实施例中，为了防止转筒39的后端处于悬空的状态，所述动力传输机构3上还安装有支撑机构6，如图13和图14所示，所述支撑机构6又包括三个连接板61，所述三个连接板61分别连接在三个转轴37的后端，每个连接板61上连接有两个槽钢62，所述槽钢62中部开设有第四条形孔63，在任意两个连接板61之间的两个槽钢62上连接有支撑条64，所述支撑条64的左右两端分别开设有第五条形孔65，所述第四条形孔63与第五条形孔65内连接有螺栓。通过支撑条64在槽钢62内的连接位置，即可调节连接板61之间的距离，从而适应不同厚度的板带的使用，支撑机构6能够防止转筒39的后端处于悬空的状态，使得受力更加均衡，减小变形。

为了使链条处于合适的张紧程度，所述动力传输机构3上还安装有张紧机构5，所述张紧机构5又包括两个连接柱51，所述两个连接柱51分别固定安装在圆盘31和前侧的圆环盘上，所述两个连接柱51上通过螺栓固定连接有长张紧条52，所述长张紧条52中部开设有第二条形孔53，所述长张紧条52前侧安装有短张紧条54，所述短张紧条54中部开设有第三条形孔55，所述第二条形孔53和第三条形孔55内连接有两根第二螺杆56，所述长张紧条52和短张紧条54通过两根第二螺杆56连接，在上侧的第二螺杆56中部转动连接有张紧链轮57，所述主动链轮23通过链条与张紧链轮57、第一从动链轮35和第二从动链轮38依次连接。通过调节上侧的第二螺杆56的位置，即可调节张紧链轮57的位置，从而使链条达到合适的张紧程度。

在板带进入旋转机构1时，为了对板带起到限位作用，所述旋转机构1上还安装有限位机构7，如图15所示，所述限位机构7又包括U形安装架71，所述U形安装架71通过螺栓固定安装在两个圆环盘上，所述上U形安装架71中部开设有第六条形孔72，所述第六条形孔72内连接有两个第三螺杆73，所述两个第三螺杆73通过第二调节螺母74与U形安装架71连接，所述两个第三螺杆73一端连接有U形连接架75，所述U形连接架75上转动连接有第二限位辊轮76。工作时，板带从第二限位辊轮76与其中一个第一限位辊筒12之间穿过，第二限位辊轮76与第一限位辊筒12能够限制板带向前运动；通过第二调节螺母74和第三螺杆73，即可调节第二限位辊轮76的位置，进而调节第二限位辊轮76与第一限位辊筒12之间的距离，适应于不同厚度的板带的使用。

以上对本发明提供的非开挖螺旋缠绕机进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：包括旋转机构(1)，所述旋转机构(1)用于带动板带转动并拼接成管状，所述旋转机构(1)上安装有动力机构(2)和动力传输机构(3)，所述动力机构(2)用于对旋转机构(1)提供动力，所述动力传输机构(3)用于将动力机构(2)的动力传输给旋转机构(1)；

所述旋转机构(1)又包括前后两个圆环盘，所述两个圆环盘之间沿圆周方向均匀连接有第一限位辊筒(12)，所述第一限位辊筒(12)又包括圆筒(121)和限位片(122)，所述限位片(122)连接在圆筒(121)的前端，在沿圆周方向的每个限位片(122)逐渐向后依次排布，在每两个第一限位辊筒(12)之间连接有两个辊筒(13)，所述两个圆环盘的底部分别连接有可伸缩支撑脚(14)。

2.根据权利要求1所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述两个圆环盘分别由六段圆弧板(11)组成，所述圆弧板(11)上通过螺栓连接有弧形连接板(15)，每个圆环盘通过弧形连接板(15)由六段圆弧板(11)首尾拼接而成。

3.根据权利要求1所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述动力传输机构(3)又包括圆盘(31)，所述圆盘(31)上开设有三组第一条形孔(32)，所述圆盘(31)通过三组第一条形孔(32)连接有三组传动机构，其中每组传动机构又包括安装底板(33)，所述安装底板(33)一端通过螺栓和第一条形孔(32)与圆盘(31)固定连接，另一端通过螺栓与圆环盘前侧壁固定连接，所述安装底板(33)外端连接有第一轴套(34)，所述第一轴套(34)转动连接有第一从动链轮(35)，所述第一从动链轮(35)与其中一个第一限位辊筒(12)同轴连接，所述安装底板(33)中部连接有第二轴套(36)，所述第一轴套(34)和第二轴套(36)上连接有距离调节机构，所述第二轴套(36)内转动连接有转轴(37)，所述转轴(37)一端连接有第二从动链轮(38)，另一端连接有转筒(39)。

4.根据权利要求3所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述转筒(39)表面设有凸起的螺旋筋。

5.根据权利要求3所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述距离调节机构又包括四块矩形连接板(41)，所述四块矩形连接板(41)分别连接在第一轴套(34)和第二轴套(36)的上下两端，其中每端的两块矩形连接板(41)之间又连接有两个第一螺杆(42)，所述第一螺杆(42)上螺纹连接有第一调节螺母(43)，所述第二轴套(36)底部开设有第七条形孔(44)，所述第二轴套(36)通过第七条形孔(44)和螺栓与安装底板(33)连接。

6.根据权利要求3所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述动力传输机构(3)上还安装有张紧机构(5)，所述张紧机构(5)又包括两个连接柱(51)，所述两个连接柱(51)分别固定安装在圆盘(31)和前侧的圆环盘上，所述两个连接柱(51)上通过螺栓固定连接有长张紧条(52)，所述长张紧条(52)中部开设有第二条形孔(53)，所述长张紧条(52)前侧安装有短张紧条(54)，所述短张紧条(54)中部开设有第三条形孔(55)，所述第二条形孔(53)和第三条形孔(55)内连接有两根第二螺杆(56)，所述长张紧条(52)和短张紧条(54)通过两根第二螺杆(56)连接，在上侧的第二螺杆(56)中部转动连接有张紧链轮(57)。

7.根据权利要求3所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述动力传输机构(3)上还安装有支撑机构(6)，所述支撑机构(6)又包括三个连接板(61)，所述三个连接板(61)分别连接在三个转轴(37)的后端，每个连接板(61)上连接有两个槽钢(62)，所述槽钢(62)中部开设有第四条形孔(63)，在任意两个连接板(61)之间的两个槽钢(62)上连接有支撑条(64)，所述支撑条(64)的左右两端分别开设有第五条形孔(65)，所述第四条形孔(63)与第五条形孔(65)内连接有螺栓。

8.根据权利要求1所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述动力机构(2)又包括马达安装架(21)，所述马达安装架(21)通过螺栓固定安装在两个圆环盘上，所述马达安装架(21)上安装有马达(22)，所述马达(22)的输出轴上连接有主动链轮(23)，所述主动链轮(23)通过链条与张紧链轮(57)、第一从动链轮(35)和第二从动链轮(38)依次连接，所述马达安装架(21)两侧还连接有加强筋(24)。

9.根据权利要求1所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述马达(22)为液压马达。

10.根据权利要求1至9中任一所述的非开挖螺旋缠绕机，其特征在于：所述旋转机构(1)上还安装有限位机构(7)，所述限位机构(7)又包括U形安装架(71)，所述U形安装架(71)通过螺栓固定安装在两个圆环盘上，所述上U形安装架(71)中部开设有第六条形孔(72)，所述第六条形孔(72)内连接有两个第三螺杆(73)，所述两个第三螺杆(73)通过第二调节螺母(74)与U形安装架(71)连接，所述两个第三螺杆(73)一端连接有U形连接架(75)，所述U形连接架(75)上转动连接有第二限位辊轮(76)。

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