CN117360365A - 用于大坡度管廊的管道运输安装机具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大坡度管廊的管道运输安装机具及方法，该管道运输安装机具包括底盘、设置在底盘上的动力系统、间隔设置在底盘上的两对运输支架、设置在底盘下方中部的车轮、分别安装在底盘两端的两对驱动单元、匹配于驱动单元的自动轮挡，车轮匹配于导向轨道，每对运输支架沿底盘纵向呈对称分布，运输支架后方设置有吊装装置；通过调整吊装装置与底盘之间的角度，使吊装装置不承受偏载，通过自动轮挡和驱动单元之间的配合，可实现本机具在路面为坡度的环境下进行平稳的制动，再通过调整两个吊装装置垂直方向和水平方向之间的行程差可实现管道的多向自由度调整，提高了机具的适应性、在运输安装过程中的安全性和灵活性，提升了安装精度。

Description

用于大坡度管廊的管道运输安装机具及方法

技术领域

本发明属于管廊运输车领域，尤其涉及一种用于大坡度管廊的管道运输安装机具及方法。

背景技术

现有管廊建设中管道的运输一般采用卡车或者人力推车，管道的吊装和安装通常采用行车、折臂吊以及随车吊。这些运输方式和安装方式对管廊空间需求较大，施工成本较高，同时效率低下，安装精度不高，吊装和运输过程中安全性差，设备灵活性较差，容易出现碰撞、损坏等问题。

现有技术中一些管道运输专用机具通常采用轨道式，在效率、精度、安全性方面有所增强，但是由于重力因素和轨道摩擦系数的限制，这些机具在坡度大的环境下作业时，且机具在轨道上进行制动及其不可靠，长期使用存在安全隐患，而且只有运输功能和预就位功能，无安装功能。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供了一种用于大坡度管廊的管道运输安装机具及方法。

本发明提供的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，所述管廊预埋有导向轨道，该管道运输安装机具包括底盘、设置在所述底盘上的动力系统、间隔设置在所述底盘上的两对运输支架、设置在所述底盘下方中部的车轮、分别安装在所述底盘两端的两对驱动单元、匹配于所述驱动单元的自动轮挡，所述车轮匹配于所述导向轨道，其中：

每对所述运输支架沿所述底盘纵向呈对称分布，所述运输支架后方设置有吊装装置；

所述吊装装置包括垂直臂、分别安装在所述垂直臂两端的伸缩机构和垂直臂油缸，所述垂直臂油缸一端铰接于所述底盘，另一端铰接于所述垂直臂一侧，所述垂直臂另一侧铰接于所述底盘上方，所述伸缩机构内安装有伸缩油缸，所述伸缩机构通过回转装置连接有水平臂，所述水平臂两端分别设置有配重块和起吊装置；

所述自动轮挡包括固定连接于所述底盘一端的水平滑杆、套设在所述水平滑杆外周的水平套筒、垂直连接在所述滑动套筒下方的竖直滑杆、套设在所述竖直滑杆外周的竖直套筒，所述水平套筒与所述底盘之间通过水平驱动油缸伸缩连接，所述竖直套筒与所述水平套筒之间通过水平驱动油缸伸缩连接，所述竖直套筒靠近所述驱动单元一侧安装有轮挡。

进一步地，在上述用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，所述驱动单元包括悬臂、安装在所述悬臂两端的轮毂，所述轮毂内外两侧分别设置有驱动马达和轮胎，所述悬臂上方配设有顶升油缸，所述顶升油缸通过悬臂支架连接有转向单元，所述转向单元连接于所述底盘下端，所述悬臂支架自由端连接在所述底盘下方。

进一步地，在上述用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述伸缩机构包括连接在所述垂直臂上的外套筒、套接于所述外套筒内的内套筒，所述伸缩油缸一端连接在所述外套筒底部，另一端连接于所述内套筒顶部，所述内套筒通过所述回转装置连接在所述水平臂下方。

进一步地，在上述用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，所述垂直臂与所述水平臂均采用桁架结构。

进一步地，在上述用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，所述自动轮挡中所述竖直滑杆的自由端与所述水平滑杆的自由端均套设有锁紧螺母。

作为一种具体实施方式，在上述用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，所述车轮为双轮缘车轮。

进一步地，在上述用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，所述运输支架垂直于所述底盘端面且侧面配设有多个弧形放置架，所述弧形放置架的弧度匹配于待安装管道的弧度。

作为一种具体实施方式，在上述用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，所述起吊装置下方配设有多个吊钩。

本发明提供的用于大坡度管廊的管道运输安装方法包括如下步骤：

步骤1：启动所述动力系统，所述顶升油缸将所述底盘顶起，通过所述驱动单元，将本机具移动至待运输管道附近，再通过所述吊装装置将所述管道吊装至所述弧形放置架上；

步骤2：通过所述驱动单元将本机具移动至所述导向轨道上方，使所述车轮正对所述导向轨道，将所述顶升油缸的高度调整到所述车轮踏面可以抵靠在所述导向轨道顶端；

步骤3：通过所述伸缩机构将所述水平臂调整至最低水平位置，通过所述回转装置将所述水平臂调整至沿管道方向摆放，在所述驱动单元的工作下将本机具移动至指定安装位置，之后使所述自动轮挡制动所述驱动单元，通过调节所述垂直臂油缸使所述垂直臂轴线与重力方向重合，将所述水平臂调整至实际工作需要的高度，最后通过调整两个所述吊装装置垂直方向和水平方向的行程差以及所述起吊装置中多个所述吊钩的高度差，使用所述起吊装置完成所述管道的对接与安装；

步骤4：当所述管道全部安装完成后，通过调节所述垂直臂油缸使所述水平臂平行于底盘方向，解除所述自动轮挡对所述驱动单元的制动，之后通过所述驱动单元，将本机具移动至存放本机具的专用位置，最后将所述顶升油缸的高度调整到所述双轮缘车轮踏面脱离所述导向轨道顶端，关闭所述动力系统，完成所述管道的运输与安装。

本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具及方法具有如下优点和积极效果：

(1)通过控制垂直臂油缸的伸缩，可以根据不同尺寸的坡度调整垂直臂与底盘之间的角度，使吊装装置不承受偏载，不仅提高了机具的适应性，还提高了本机具在运输安装过程中的安全性和灵活性；

(2)通过自动轮挡和驱动单元之间的配合，不仅使机具脱离导向轨道可以独立行驶、能够进行直角转弯，还实现在路面为坡度的环境下，本机具能进行平稳的制动，防止了出现溜车等生产事故的发生，进而安全的完成对管道的运输和安装；

(3)通过调整多个吊钩之间的高度差以及两个吊装装置垂直方向和水平方向之间的行程差可实现管道的多向自由度调整，提升了机具整体的灵活性和适应性，提高了安装精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是用于对本发明实施例的进一步理解，并构成本发明的一部分，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。在附图中：

图1是现有技术中大坡度管廊的结构示意图；

图2是本发明装置的用于大坡度管廊的管道运输安装机具结构示意图；

图3是本发明装置的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中自动轮挡的结构示意图；

图4是本发明装置的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中驱动单元的结构示意图；

图5是本发明装置的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中吊装装置的侧视图；

图6是图5中Ⅰ部的局部放大图；

图7是本发明装置的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中吊装装置的主视图。

附图标记说明：

1-底盘、11-动力系统、12-车轮、2-运输支架、21-弧形放置架、3-吊装装置、31-垂直臂、32-垂直臂油缸、33-伸缩机构、331-内套筒、332-外套筒、34-伸缩油缸、35-水平臂、36-配重块、37-起吊装置、371-吊钩、38-回转装置、4-驱动单元、41-悬臂、42-轮毂、43-驱动马达、44-轮胎、45-悬臂支架、46-转向单元、47-顶升油缸、5-自动轮挡、51-水平滑杆、52-水平套筒、53-竖直滑杆、54-竖直套筒、55-水平驱动油缸、56-竖直驱动油缸、57-轮挡、58-锁紧螺母、100-管廊、200-管道、300-导向轨道。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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。

如图1所示,本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具可在管廊100预埋的导向轨道300上移动。本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具包括底盘1、设置在底盘1上的动力系统11、间隔设置在底盘1上的两对运输支架2、设置在底盘1下方中部的车轮12、分别安装在底盘1两端的两对驱动单元4、匹配于驱动单元4的自动轮挡5，车轮12匹配于导向轨道300。

每对运输支架2沿底盘1纵向呈对称分布，运输支架2后方设置有吊装装置3。

吊装装置3包括垂直臂31、分别安装在垂直臂31两端的伸缩机构33和垂直臂油缸32，垂直臂油缸32一端铰接于底盘1，另一端铰接于垂直臂31一侧，垂直臂31另一侧铰接于底盘1上方，伸缩机构33内安装有伸缩油缸34，伸缩机构33通过回转装置38铰接有水平臂35，水平臂35两端分别设置有配重块36和起吊装置37。

随着垂直臂油缸32伸出，垂直臂31与运输支架2之间的角度增大，随着垂直臂油缸32收缩，垂直臂31与运输支架2之间的角度减小，起吊装置37可沿水平臂35滑动且下方配设有吊钩371，通过控制垂直臂油缸32的伸缩，可以根据不同尺寸的坡度调整垂直臂31与底盘1之间的角度，使吊装装置3不承受偏载，同时水平臂35可通过回转装置38与垂直臂31之间相对转动，如此设置，大大提高了本机具的适应性，还提高了在运输安装过程中的安全性和灵活性。

自动轮挡5包括固定连接于底盘1一端的水平滑杆51、套设在水平滑杆51外周的水平套筒52、垂直连接在水平套筒52下方的竖直滑杆53、套设在竖直滑杆53外周的竖直套筒54，水平套筒52与底盘1之间通过水平驱动油缸55伸缩连接，竖直套筒54与水平套筒52之间通过水平驱动油缸55伸缩连接，竖直套筒54靠近驱动单元4一侧安装有轮挡57。

当水平驱动油缸55伸出时，水平套筒52沿水平滑杆51向远离底盘1一端方向滑动，同时带动轮挡57向远离底盘1一端方向移动，当水平驱动油缸55收缩时，水平套筒52沿水平滑杆51向靠近底盘1一端方向滑动，同时带动轮挡57向靠近底盘1一端方向移动，当竖直驱动油缸56伸出时，竖直套筒54沿竖直滑杆53向下方滑动，同时带动轮挡57向下方移动，当竖直驱动油缸56收缩时，竖直套筒54沿竖直滑杆53向上方滑动，同时带动轮挡57向上方移动。

进一步地，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，驱动单元4包括悬臂41、安装在悬臂41两端的轮毂42，轮毂42内外两侧分别设置有驱动马达42和轮胎44，悬臂41上方配设有顶升油缸47，顶升油缸47通过悬臂支架45连接有转向单元46，转向单元46连接于底盘1下端，悬臂支架45自由端连接在底盘1下方，顶升油缸47伸出，底盘1上升，顶升油缸47收缩，底盘1下降，驱动马达42通过轮毂42带动轮胎44旋转，轮毂42可通过转向单元46与底盘1之间相对转动。

轮挡57抵靠至轮胎44下方时，对轮胎44进行制动，防止本机具在大坡度运输安装过程中发生溜车，轮挡57脱离轮胎44外周时可正常行驶。

进一步地，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，伸缩机构33包括连接在垂直臂31上的外套筒332、套接于外套筒332内的内套筒331，伸缩油缸34一端连接在外套筒332底部，另一端连接于内套筒331顶部，内套筒331通过回转装置38连接在水平臂35下方，随着伸缩油缸34伸出，内套筒331沿着外套筒332内壁向上方滑动，同时带动着水平臂35向上方移动，随着伸缩油缸34收缩，内套筒331沿着外套筒332内壁向下方滑动，同时带动着水平臂35向下方移动。

作为一种具体实施方式，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，垂直臂31与水平臂35均采用桁架结构，如此设置，大大提高了吊装装置3整体的刚性，也减少了本机具的整体重量。

进一步地，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，自动轮挡5中竖直滑杆53的自由端与水平滑杆51的自由端均套设有锁紧螺母58，锁紧螺母58可以起到对水平套筒52在水平方向上的限位功能，还可以起到对竖直套筒54在竖直方向上的限位功能。

作为一种具体实施方式，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，车轮12为双轮缘车轮。

进一步地，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，运输支架2垂直于底盘1端面且侧面配设有多个弧形放置架21，弧形放置架21的弧度匹配于待安装管道200的弧度。

作为一种具体实施方式，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，起吊装置37下方配设有多个吊钩371，通过调整多个吊钩371之间的高度差以及两个吊装装置3垂直方向和水平方向之间的行程差可实现管道200的多向自由度调整，提升了机具整体的灵活性和适应性，提高了安装精度。

进一步地，在本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具中，弧形放置架21和吊钩371的数量不限，例如弧形放置架21的数量为3个或3个以上，吊钩371的数量为2个或2个以上。

本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装方法利用上述机具实施，具体包括如下步骤：

步骤1：启动动力系统11，顶升油缸47将底盘1顶起，通过驱动单元4，将本机具移动至待运输管道200附近，再通过吊装装置3将管道200吊装至弧形放置架21上。

步骤2：通过驱动单元4将本机具移动至导向轨道300上方，使车轮12正对导向轨道300，将顶升油缸47的高度调整到车轮12踏面可以抵靠在导向轨道300顶端。

步骤3：通过伸缩机构33将水平臂35调整至最低水平位置，通过回转装置38将水平臂35调整至沿管道200方向摆放，在驱动单元4的工作下将本机具移动至指定安装位置，之后使自动轮挡5制动驱动单元4，通过调节垂直臂油缸32使垂直臂31轴线与重力方向重合，将水平臂35调整至实际工作需要的高度，最后通过调整两个吊装装置3垂直方向和水平方向的行程差以及起吊装置37中多个吊钩371的高度差，使用起吊装置37完成管道200的对接与安装。

步骤4：当管道200全部安装完成后，通过调节垂直臂油缸32使水平臂35平行于底盘1方向，解除自动轮挡5对驱动单元4的制动，之后通过驱动单元4，将本机具移动至存放本机具的专用位置，最后将顶升油缸47的高度调整到双轮缘车轮12踏面脱离导向轨道300顶端，关闭动力系统11，完成管道200的运输与安装。

综上所述，与现有技术相比，本发明的用于大坡度管廊的管道运输安装机具及方法具有如下优点和积极效果：

(1)通过控制垂直臂油缸32的伸缩，可以根据不同尺寸的坡度调整垂直臂31与底盘1之间的角度，使吊装装置3不承受偏载，不仅提高了机具的适应性，还提高了本机具在运输安装过程中的安全性和灵活性；

(2)通过自动轮挡5和驱动单元4之间的配合，不仅使机具脱离导向轨道300可以独立行驶、能够进行直角转弯，还实现在路面为坡度的环境下，本机具能进行平稳的制动，防止了出现溜车等生产事故的发生，进而安全的完成对管道200的运输和安装；

(3)通过调整多个吊钩371之间的高度差以及两个吊装装置3垂直方向和水平方向之间的行程差可实现管道200的多向自由度调整，提升了机具整体的灵活性和适应性，提高了安装精度。

需要说明的是，在本文中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”或其同义词应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。而且，诸如“第一”和“第二”等表述仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。同时，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。此外，本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于大坡度管廊的管道运输安装机具，所述管廊预埋有导向轨道，其特征在于，该机具包括底盘、设置在所述底盘上的动力系统、间隔设置在所述底盘上的两对运输支架、设置在所述底盘下方中部的车轮、分别安装在所述底盘两端的两对驱动单元、匹配于所述驱动单元的自动轮挡，所述车轮匹配于所述导向轨道，其中：

每对所述运输支架沿所述底盘纵向呈对称分布，所述运输支架后方设置有吊装装置；

所述吊装装置包括垂直臂、分别安装在所述垂直臂两端的伸缩机构和垂直臂油缸，所述垂直臂油缸一端铰接于所述底盘，另一端铰接于所述垂直臂一侧，所述垂直臂另一侧铰接于所述底盘上方，所述伸缩机构内安装有伸缩油缸，所述伸缩机构通过回转装置连接有水平臂，所述水平臂两端分别设置有配重块和起吊装置；

所述自动轮挡包括固定连接于所述底盘一端的水平滑杆、套设在所述水平滑杆外周的水平套筒、垂直连接在所述滑动套筒下方的竖直滑杆、套设在所述竖直滑杆外周的竖直套筒，所述水平套筒与所述底盘之间通过水平驱动油缸伸缩连接，所述竖直套筒与所述水平套筒之间通过水平驱动油缸伸缩连接，所述竖直套筒靠近所述驱动单元一侧安装有轮挡。

2.根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述驱动单元包括悬臂、安装在所述悬臂两端的轮毂，所述轮毂内外两侧分别设置有驱动马达和轮胎，所述悬臂上方配设有顶升油缸，所述顶升油缸通过悬臂支架连接有转向单元，所述转向单元连接于所述底盘下端，所述悬臂支架自由端连接在所述底盘下方。

3.根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述伸缩机构包括连接在所述垂直臂上的外套筒、套接于所述外套筒内的内套筒，所述伸缩油缸一端连接在所述外套筒底部，另一端连接于所述内套筒顶部，所述内套筒通过所述回转装置连接在所述水平臂下方。

4.根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述垂直臂与所述水平臂均采用桁架结构。

5.根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述自动轮挡中所述竖直滑杆的自由端与所述水平滑杆的自由端均套设有锁紧螺母。

6.根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述车轮为双轮缘车轮。

7.根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述运输支架垂直于所述底盘端面且侧面配设有多个弧形放置架，所述弧形放置架的弧度匹配于待安装管道的弧度。

8.根据权利要求1所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具，其特征在于，所述起吊装置下方配设有多个吊钩。

9.一种用于大坡度管廊的管道运输安装方法，所述管道运输方法利用如权利要求1至8中任一项所述的用于大坡度管廊的管道运输安装机具实施，包括如下步骤：

步骤1：启动所述动力系统，所述顶升油缸将所述底盘顶起，通过所述驱动单元，将本机具移动至待运输管道附近，再通过所述吊装装置将所述管道吊装至所述弧形放置架上；

步骤2：通过所述驱动单元将本机具移动至所述导向轨道上方，使所述车轮正对所述导向轨道，将所述顶升油缸的高度调整到所述车轮踏面可以抵靠在所述导向轨道顶端；

步骤3：通过所述伸缩机构将所述水平臂调整至最低水平位置，通过所述回转装置将所述水平臂调整至沿管道方向摆放，在所述驱动单元的工作下将本机具移动至指定安装位置，之后使所述自动轮挡制动所述驱动单元，通过调节所述垂直臂油缸使所述垂直臂轴线与重力方向重合，将所述水平臂调整至实际工作需要的高度，最后通过调整两个所述吊装装置垂直方向和水平方向的行程差以及所述起吊装置中多个所述吊钩的高度差，使用所述起吊装置完成所述管道的对接与安装；

步骤4：当所述管道全部安装完成后，通过调节所述垂直臂油缸使所述水平臂平行于底盘方向，解除所述自动轮挡对所述驱动单元的制动，之后通过所述驱动单元，将本机具移动至存放本机具的专用位置，最后将所述顶升油缸的高度调整到所述双轮缘车轮踏面脱离所述导向轨道顶端，关闭所述动力系统，完成所述管道的运输与安装。