CN116929940A - 一种顶管推力型试验机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及铸管顶推试验的领域，公开了一种顶管推力型试验机，其包括机体、承托机构和推动机构，所述承托机构包括多组驱动组件和多个用于承托铸管的承托架，多个所述承托架均滑动连接在所述机体上，多组所述驱动组件均连接在所述机体上，多组所述驱动组件与多个所述承托架一一对应设置，所述驱动组件与其对应的所述承托架连接以驱动所述承托架滑移，所述推动机构连接在所述机体上，所述推动机构用于对铸管施加推力。本申请具有提高试验机的适用性以及试验效率的效果。

Description

一种顶管推力型试验机

技术领域

本申请涉及铸管顶推试验的领域，尤其是涉及一种顶管推力型试验机。

背景技术

球墨铸铁管是采用离心铸造工艺生产的管材，具有良好的力学性和耐腐蚀性，被广泛应用于供水、消防、排污、输气等管道工程。在球磨铸铁管的施工方法通常在地面的开挖沟渠，然后进行管道的铺设，但是在遇到地面建筑物或交通道路时，为了减少对地面建筑物或交通道路的影响，通常会采用顶推施工法，顶推施工法是利用顶推设备，将铸管逐节从地下推进，进而在不破坏地面建筑物或交通道路的情况下实现铸管的铺设。

相关技术中如图1所示，铸管通常包括管体600，管体600一端为略大于管体600直径的承口610，管体600的另一端焊接有法兰620，在施工时，将管体600固定法兰620盘的一端插入另一节铸管的承口610内，然后即可实现对铸管顶推铺设。

由于在顶推过程中需要对铸管施加较大的推力，因此，需要保证铸管上的法兰与铸管之间有足够焊接强度，为此，在铸管生产后，会对铸管进行顶管推力试验，以检测铸管在受到足够推力下，法兰与铸管之间是否会出现的断裂情况。

目前，现有的铸管顶推试验大都通过试验机进行，工作人员首先将两节铸管对接，然后放置在试验机上，启动试验机，对两节铸管进行施压顶推，进而实现对铸管检测。

针对上述中的相关技术，发明人发现在对铸管进行顶推试验过程中，通常将两节铸管同轴对接，然后对两节铸管进行平直顶推，然而在实际施工过程中，因施工路线或顶推偏转等原因，相邻两节铸管之间容易出现偏斜，进而导致相邻两节铸管之间的对接出现部分接触或单点接触，而现有的试验机难以对铸管偏斜对接状态下的承压强度进行检测，存在试验机适用性较低的缺陷。

发明内容

为了缓解在对铸管进行顶推试验时，试验机适用性较低的问题，本申请提供一种顶管推力型试验机。

本申请提供的一种顶管推力型试验机，采用如下的技术方案：

一种顶管推力型试验机，包括机体、承托机构和推动机构，所述承托机构包括多组驱动组件和多个用于承托铸管的承托架，多个所述承托架均滑动连接在所述机体上，多组所述驱动组件均连接在所述机体上，多组所述驱动组件与多个所述承托架一一对应设置，所述驱动组件与其对应的所述承托架连接以驱动所述承托架滑移，所述推动机构连接在所述机体上，所述推动机构用于对铸管施加推力。

通过采用上述技术方案，在机体上设置多个承托架，每个承托架均可以对一节铸管进行承托，在对铸管进行顶推试验时，将铸管在承托架上对接安装后，直接利用推动机构对铸管进行施压，即可实现对铸管的平直顶推试验；在将铸管放置在承托架上并相互对接后，利用驱动组件驱动其中一个承托架移动，即可带动相应承托架上的铸管偏斜，从而能对铸管在偏斜状态下的承压能力进行检测；同时可以驱动一个铸管发生偏斜，使其他铸管处于正对状态，即可实现铸管平直对接顶推和偏斜对接顶推的同步进行，提高试验机的适用性以及试验效率。

优选的，所述机体包括底座、固定挡墙和承压挡墙，所述固定挡墙固定连接在所述底座上，所述推动机构连接在所述固定挡墙上，所述承压挡墙滑动连接在所述底座上，所述承压挡墙能够锁紧在所述底座上。

通过采用上述技术方案，将承压挡墙滑动连接在底座上，滑动承压挡墙，即可带动承压挡墙沿靠近或远离固定挡墙的方向移动，使得承压挡墙能够移动至不同的承压位置，工作人员可以将承压挡墙移动至不同位置，以对不同节数的铸管进行施压检测，进一步提高试验机的适用性。

优选的，所述底座上设置有垫板，所述垫板滑动连接在所述底座上，所述底座上设置有动力件，所述动力件与所述垫板连接以驱动所述垫板升降，多组所述驱动组件与多个所述承托架均连接在所述垫板上。

通过采用上述技术方案，将垫板滑动连接在底座上，在不同直径的铸管进行检测时，利用动力件驱动垫板升降即可对铸管的高度进行调节，从而使不同直径的铸管的轴心均能处于同一高度，保证对铸管的施压强度，降低出现力度偏斜的可能。

优选的，所述驱动组件包括第一电机、丝杠和滑块，所述第一电机固定连接在所述垫板上，所述丝杠转动连接在所述垫板上，所述第一电机与所述丝杠传动连接，所述丝杠与所述滑块螺纹连接，所述滑块滑动连接在所述垫板上，所述滑块与所述承托架固定连接。

通过采用上述技术方案，利用第一电机驱动丝杠转动即可带动滑块移动，从而驱动承托架移动，实现对承托架的驱动。

优选的，每个所述承托架均设置有多个承托辊，多个所述承托辊用于对铸管进行承托。

通过采用上述技术方案，利用承托辊对铸管进行支撑，利用承托辊的滚动设置，减少铸管与承托架之间的摩擦力，从而便于推动铸管移动。

优选的，位于同一个承托架上的多个承托辊均分为有两组，两组承托辊并排设置，每组承托辊均能够承托一节铸管。

通过采用上述技术方案，在承托辊上设置两组承托辊，每组承托辊均可以对一节铸管进行承托，在对其中一组承托辊上的铸管进行顶推试验时，工作人员可以向另一组承托辊上吊运新的一节铸管，当一组铸管顶推结束后，利用多个第一电机驱动多个承托架的同步横移，即可使试验完成的铸管移动至底座一侧，同时能够带动下一组铸管移动至顶推位置，即可能够立即对下一组铸管进行顶推试验，减少铸管在吊运时需要上下料所占用的时间，提高铸管顶推试验的效率。

优选的，每个所述承托架上均设置有两组限位机构，两组限位机构与两组承托辊一一对应设置，每组限位机构均包括调节组件和两根限位杆，两根所述限位杆均滑动连接在所述承托架上，所述调节组件连接在所述承托架上，两根所述限位杆均与所述调节组件连接，所述调节组件驱动两根所述限位杆沿相互靠近或远离的方向移动。

通过采用上述技术方案，在限位杆对铸管的位置进行限定，降低铸管偏斜顶推时因受力过大而出现错位的可能，同时利用两根限位杆与铸管的线接触便于带动铸管移动，便于驱动铸管偏斜；当对不同直径的铸管进行顶推试验时，利用调节组件驱动两根限位杆移动即可对两根限位杆之间的距离进行调整，继而保证夹持机构的适用性。

优选的，所述固定挡墙上固定连接有支撑杆，所述支撑杆沿所述底座的长度方向滑移，所述承压挡墙包括滑移块、承压墙和锁定杆，所述滑移块滑动连接在所述支撑杆上，所述承压墙滑动连接在所述滑移块上，所述锁定杆滑动连接在所述承压墙上，所述底座上开设有多个锁定孔，多个所述锁定孔沿所述底座的长度方向间隔设置，所述锁定杆插入其中一个所述锁定孔中以将所述承压墙锁定。

通过采用上述技术方案，当需要对不同节数的铸管进行顶推试验，将锁定杆从锁定孔中抽出，然后向上拉动的承压墙，然后再滑动滑移块，即可对承压墙的承压位置进行调整，然后再使锁紧杆插入相应位置的锁定孔中，即可使承压墙在不同的位置对不同节数的铸管进行承压，提高试验机使用的灵活性。

优选的，所述支撑杆上开设有多个螺纹段，所述支撑杆上套设有螺纹套，所述螺纹套与螺纹段螺纹连接。

通过采用上述技术方案，利用多个螺纹段的设置，在将滑移块移动至不同位置后，再将螺纹套拧动至相应的螺纹套上，即可实现对滑移块的支撑，提高滑移块的承压能力。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

1.通过在机体上设置多个承托架，每个承托架均可以对一节铸管进行承托，在对铸管进行顶推试验时，将铸管在承托架上对接安装后，直接利用推动机构对铸管进行施压，即可实现对铸管的平直顶推试验；在将铸管放置在承托架上并相互对接后，利用驱动组件驱动其中一个承托架移动，即可带动相应承托架上的铸管偏斜，从而能对铸管在偏斜状态下的承压能力进行检测；同时可以驱动一个铸管发生偏斜，使其他铸管处于正对状态，即可实现铸管平直对接顶推和偏斜对接顶推的同步进行，提高试验机的适用性以及试验效率；

2.通过将承压挡墙滑动连接在底座上，滑动承压挡墙，即可带动承压挡墙沿靠近或远离固定挡墙的方向移动，使得承压挡墙能够移动至不同的承压位置，工作人员可以将承压挡墙移动至不同位置，以对不同节数的铸管进行施压检测，进一步提高试验机的适用性；

3.通过将垫板滑动连接在底座上，在不同直径的铸管进行检测时，利用动力件驱动垫板升降即可对铸管的高度进行调节，从而使不同直径的铸管的轴心均能处于同一高度，保证对铸管的施压强度，降低出现力度偏斜的可能。

附图说明

图1是本申请的背景技术附图；

图2是本申请实施例1的整体结构示意图；

图3是本申请实施例2的整体结构示意图；

图4是本申请实施例2中推动机构的结构示意图；

图5是本申请实施例2中承压挡墙的结构示意图；

图6是本申请实施例2中承压挡墙对两节铸管进行承压的结构示意图；

图7是本申请实施例2中承托机构的结构示意图；

图8是本申请实施例2中限位机构的结构示意图；

图9是本申请实施例2中动力件的结构示意图。

附图标记：100、机体；110、底座；120、固定挡墙；130、承压挡墙；140、支撑杆；141、滑移块；142、承压墙；143、锁定杆；144、锁定孔；150、螺纹套；200、推动机构；210、顶推液压缸；220、压板；300、承托机构；310、垫板；320、承托架；330、承托辊；340、驱动组件；341、第一电机；342、丝杠；400、限位机构；410、限位杆；420、调节组件；421、第二电机；422、双向丝杠；423、移动块；500、动力件；510、顶升液压缸；600、管体；610、承口；620、法兰。

具体实施方式

以下结合附图2-9对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种顶管推力型试验机。

参照图2，一种顶管推力型试验机包括机体100，机体100包括底座110，底座110上固定连接有固定挡墙120，固定挡墙120位于靠近的底座110长度方向一端的位置，底座110上固定连接有承压挡墙130，承压挡墙130位于靠近底座110长度方向另一端的位置。底座110上安装有承托机构300，承托机构300用于对铸管进行承托。底座110上安装有推动机构200。推动机构200用于对铸管施加推力。

参照图1，承托机构300包括垫板310，垫板310通过螺栓可拆卸连接在底座110上，垫板310上安装有承托架320，承托架320上通过螺栓可拆卸连接在底座110上，承托架320上转动连接有多个承托辊330，多个承托辊330沿承托架320的长度方向间隔设置。

推动机构200包括固定连接在固定挡墙120上的顶推液压缸210，顶推液压缸210的活塞杆固定连接有压板220，压板220竖直设置，压板220滑动连接在底座110上。在对铸管进行推力试验时，首先将两节铸管放置在多个承托辊330上，多个承托辊330共同对铸管进行承托，然后启动顶推液压缸210，利用顶推液压缸210推动压板220移动，即可使压板220对两个铸管进行施压，进而实现铸管承压能力的检测。

本申请实施例一种顶管推力型试验机的实施原理为：在对铸管进行顶推试验时，首先对铸管进行切割，然后将切割下来的铸管端部对接后放置在承托架320上多个承托辊330上，然后启动顶推液压缸210，即可实现对铸管的顶推试验，实现铸管承压能力的检测。

实施例2

参照图3和图4，实施例1中的试验机在对铸管进行顶推试验时，仅仅能够对铸管在平直对接状态下进行检测，难以对铸管偏斜对接状态下的承压强度进行检测，然而在铸管实际施工过程中，铸管因施工路线或顶推偏转等原因，相邻两节铸管之间容易出现偏斜，进而导致相邻两节铸管之间的对接出现部分接触或单点接触，为了提高试验机的适用性，本实施例提出一种顶管推力型试验机。

本实施例与实施例1的不同之处在于：承托机构300包括多个承托架320，本实施例1中设置有三个承托架320，在其他实施例中可以设置四个、五个等多个承托架320；每个承托架320均可对的一节铸管进行承托支撑，多个承托架320沿托架的长度方向间隔设置，每个承托架320均滑动连接在垫板310上，每个承托架320沿垫板310的宽度方向滑移。垫板310上安装有多组驱动组件340，多组驱动组件340与多个承托架320一一对应设置，驱动组件340用于驱动其对应的承托架320滑移。

每组驱动组件340均包括第一电机341，第一电机341固定连接在垫板310上，第一电机341的主轴同轴固定连接有丝杠342，丝杆转动连接在垫板310上，丝杆的转动轴线平行于底座110的宽度方向，丝杠342上螺纹连接有滑块，滑块与其对应的承托架320固定连接。在对铸管进行进行顶推试验室，工作人员首先将多节铸管的分别放置在多个承托架320上，然后使相邻两节铸管首尾相接，然后启动远离压板220位置的第一电机341，利用第一电机341驱动丝杠342转动即可带动对应承托架320上的铸管偏斜，从而使得倾斜铸管与其相邻铸管之间为部分接触或单点接触，然后启动顶推液压缸210驱动压板220移动，即可对多节铸管同时进行施压，由于不同的相邻两节铸管之间的接触方式不同，即可对铸管不同对接状态下同时进行顶推试验，提高铸管顶推试验的效率以及试验数据的广泛性。在对铸管进行顶推试验时，通过启动不同的第一电机341，即可使相邻铸管处于不同的对接状态，继而能够模拟的铸管在不同偏斜状态下的抗压能力。

参照图4、图5和图6，为了提高试验机的适用性，承压挡墙130滑动连接在底座110上，承压挡墙130沿底座110的长度方向滑移，固定挡墙120上固定连接有两根支撑杆140，两根支撑杆140均与底座110的长度方向平行，两根支撑杆140均位于靠近固定挡墙120顶部的位置。承压挡墙130包括滑移块141，滑移块141套设在两根支撑杆140的外侧，滑移块141滑动连接在两根支撑杆140上，每根支撑杆140均开设有多个螺纹段，多个螺纹段沿的支撑杆140的长度方向间隔设置，多个螺纹段与多个承托架320一一对应设置。每个支撑杆140的外侧均套设有螺纹套150，螺纹套150与支撑杆140滑动连接，且螺纹套150能够与支撑杆140上的螺纹段螺纹配合，螺纹套150位于滑移块141背离固定挡墙120的一侧。滑移块141上穿设有承压墙142，承压墙142沿竖直方向滑动连接在滑移块141上，承压墙142上穿设有两根锁定杆143，两根锁定杆143均沿竖直方向滑动连接在承压墙142内。底座110上开设有多组锁定孔144，多组锁定孔144与多个螺纹段一一对应设置，每组锁定孔144均包括两个锁定孔144，位于同一组的两个锁定孔144与两根锁定杆143一一对应设置，锁定杆143能够插入与其对应的锁定孔144中。利用滑移块141的滑动设置，使得滑移块141可以带动承压墙142移动，从而使承压墙142可以对不同对接节数的铸管进行承压阻挡，使得试验机可以对两节对接铸管、三节对接铸管以及其他数量的对接铸管顶推试验，提高试验机的适用性；在将滑移块141移动至承压位置后，将螺纹套150拧紧在相应的螺纹段上，然后下方两根锁紧杆，即可使两根锁紧杆能够插入相应位置的锁紧孔中，从而保证承压墙142的稳定性。

参照图4和图7，每个承托架320上均设置有两组承托辊330，两组承托辊330底座110的宽度方向并列设置，每组承托辊330均包括多个承托辊330，位于同一组的多个承托辊330沿底座110的长度方向间隔设置。铸管的重量往往较重，在对铸管进行顶推试验时，铸管吊运安装往往耽误较长的时间，利用两组承托辊330的设置，使得其中一组的对铸管的顶推试验时，吊运设备可以向另外一组承托辊330上吊运下一组铸管；当一组铸管顶推结束后，同步启动多个第一电机341，即可使多个第一电机341驱动多个承托架320同步横移，使得经过试验的铸管移动至机体100一侧的位置，便于对经过顶推试验的铸管进行下料，同时承托架320将同步带动下一组铸管移动至顶推位置，能够立即对下一组铸管进行顶推试验，提高铸管顶推试验的效率。

参照图4、图7和图8，为了保证承托架320上所放置铸管的稳定性，以及便于拉动铸管的移动，每个承托架320均设置有两组限位机构400，两组限位机构400与承托架320上的两组承托辊330一一对应设置，每组限位机构400均调节组件420，调节组件420包括第二电机421，第二电机421固定连接在承托架320上，承托架320上转动连接有双向丝杠422，双向丝杠422与第二电机421同轴固定连接，双向丝杠422上螺纹连接有两个移动块423，两个移动块423与双向丝杠422连接的螺纹旋向相反，每个移动块423上均固定连接有竖直设置的限位杆410，铸管位于两个限位杆410之间。利用两个限位杆410对铸管进行夹持限位，保证铸管能够顺利横向移动，在驱动铸管移动，使铸管发生的倾斜时，利用两根限位杆410的限制，带动铸管发生偏斜，保证铸管顺利调整的顶推角度，同时利用多个限位杆410对铸管在顶推过程中进行限位，保证在顶推过程中的稳定性。利用第二电机421驱动双向丝杠422转动，即可驱动两根限位杆410沿相互靠近或远离的方向滑移，从而实现适应不同直径的铸管。

参照图4和图9，底座110上安装有动力件500，动力件500包括多个顶升液压缸510，多个顶升液压缸510沿底座110的长度方向间隔设置，每个顶升液压缸510均竖直设置，每个顶升液压缸510均固定连接在底座110上，垫板310固定连接在多个顶升液压缸510的活塞杆上。在对不同直径的铸管进行顶推试验时，利用多个顶升液压缸510的活塞杆伸缩即可驱动垫板310升降，继而能够带动垫板310上的铸管升降以对铸管的高度进行调节，从而使不同直径的铸管的轴线均能处于同一高度，保证对铸管的施压强度，降低出现力度偏斜的可能。

本申请实施例一种顶管推力型试验机的实施原理为：通过在底座110上滑动连接多个承托架320，在对铸管进行顶推试验时，将承压墙142设置在第二个承托架320的后方，然后将两节铸管放置承压墙142与压板220之间的承托架320上，然后启动顶推液压缸210，即可对铸管进行平直顶推；当需要对铸管进行偏斜状态下的顶推试验时，将两节铸管对接放置在两个承托架320上后，启动其中一个第一电机341，即可驱动一节铸管发生偏斜，从而能够对铸管在偏斜状态下进行顶推试验；利用多个承托架320的设置，可以将承压墙142移动至底座110的末端，然后将多节铸管对接后，启动其中一个第一电机341，例如其中位于底座110末端的第一电机341，即可使相应位置上的铸管发现偏斜，此时，其他铸管处于正对状态，然后启动顶推液压缸210对压块进行施压，即可实现铸管平直对接顶推和偏斜对接顶推的同步进行，提高试验机的适用性以及试验效率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种顶管推力型试验机，其特征在于：包括机体（100）、承托机构（300）和推动机构（200），所述承托机构（300）包括多组驱动组件（340）和多个用于承托铸管的承托架（320），多个所述承托架（320）均滑动连接在所述机体（100）上，多组所述驱动组件（340）均连接在所述机体（100）上，多组所述驱动组件（340）与多个所述承托架（320）一一对应设置，所述驱动组件（340）与其对应的所述承托架（320）连接以驱动所述承托架（320）滑移，所述推动机构（200）连接在所述机体（100）上，所述推动机构（200）用于对铸管施加推力。

2.根据权利要求1所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：所述机体（100）包括底座（110）、固定挡墙（120）和承压挡墙（130），所述固定挡墙（120）固定连接在所述底座（110）上，所述推动机构（200）连接在所述固定挡墙（120）上，所述承压挡墙（130）滑动连接在所述底座（110）上，所述承压挡墙（130）能够锁紧在所述底座（110）上。

3.根据权利要求2所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：所述底座（110）上设置有垫板（310），所述垫板（310）滑动连接在所述底座（110）上，所述底座（110）上设置有动力件（500），所述动力件（500）与所述垫板（310）连接以驱动所述垫板（310）升降，多组所述驱动组件（340）与多个所述承托架（320）均连接在所述垫板（310）上。

4.根据权利要求3所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：所述驱动组件（340）包括第一电机（341）、丝杠（342）和滑块（343），所述第一电机（341）固定连接在所述垫板（310）上，所述丝杠（342）转动连接在所述垫板（310）上，所述第一电机（341）与所述丝杠（342）传动连接，所述丝杠（342）与所述滑块（343）螺纹连接，所述滑块（343）滑动连接在所述垫板（310）上，所述滑块（343）与所述承托架（320）固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：每个所述承托架（320）均设置有多个承托辊（330），多个所述承托辊（330）用于对铸管进行承托。

6.根据权利要求5所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：位于同一个承托架（320）上的多个承托辊（330）均分为有两组，两组承托辊（330）并排设置，每组承托辊（330）均能够承托一节铸管。

7.根据权利要求6所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：每个所述承托架（320）上均设置有两组限位机构（400），两组限位机构（400）与两组承托辊（330）一一对应设置，每组限位机构（400）均包括调节组件（420）和两根限位杆（410），两根所述限位杆（410）均滑动连接在所述承托架（320）上，所述调节组件（420）连接在所述承托架（320）上，两根所述限位杆（410）均与所述调节组件（420）连接，所述调节组件（420）驱动两根所述限位杆（410）沿相互靠近或远离的方向移动。

8.根据权利要求2所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：所述固定挡墙（120）上固定连接有支撑杆（140），所述支撑杆（140）沿所述底座（110）的长度方向滑移，所述承压挡墙（130）包括滑移块（141）、承压墙（142）和锁定杆（143），所述滑移块（141）滑动连接在所述支撑杆（140）上，所述承压墙（142）滑动连接在所述滑移块（141）上，所述锁定杆（143）滑动连接在所述承压墙（142）上，所述底座（110）上开设有多个锁定孔（144），多个所述锁定孔（144）沿所述底座（110）的长度方向间隔设置，所述锁定杆（143）插入其中一个所述锁定孔（144）中以将所述承压墙（142）锁定。

9.根据权利要求8所述的一种顶管推力型试验机，其特征在于：所述支撑杆（140）上开设有多个螺纹段，所述支撑杆（140）上套设有螺纹套（150），所述螺纹套（150）与螺纹段螺纹连接。