CN1319169A - 从管子内部卷绕螺旋管的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于把带子材料(212)卷绕成螺旋管的装置(200),其中,带子(212)的相邻的带圈是联锁的。上述装置包括:一个机架(220),它有在圆周上隔开距离的辊子状的支承件(266、276、278、286、288、296和298),可用于靠压在上述要卷绕的管子的内圆周上,当上述装置(200)工作时,这些为带子(212)形成一条螺旋线轨迹的辊子的外表面能使得带子(212)跟随着这条螺旋线轨迹前进;安装在上述机架(220)上用于驱动带子(212)绕在上述辊子外部的驱动辊(224),以便带子跟随上述螺旋线轨迹,并使得带子相邻各圈的邻接的边缘部分联锁在一起;以及安装在上述机架上驱动上述驱动辊(224)的驱动装置(226)。上述驱动辊(224)和驱动装置整个都位于由上述辊子所形成的螺旋线轨迹的内部,并且,没有装置(200)的零件与要卷绕的管子的外圆周接触。

Description

从管子内部卷绕螺旋管的方法和装置

本发明涉及一种用长带子卷绕管子的经过改进的方法和装置。

目前，用插入一根直径比锈蚀的或破损的部分小的螺旋卷绕管子来修复管道已经是公知技术了。在新管和旧管之间的环形空间常常要充填有粘结性质的灰浆。这种方法的一个问题是，完成后的换衬里的管子的直径要比原来管子的直径小。此外，要重新衬里的管道常常不成直线，有波浪形或弧形，这就意味着，完工后的重新衬里的管子的直径必须更小一些，以便能穿过这种波浪形和偏移。

还有，当直接在土地上形成一个孔时，用作这个孔的衬里的衬管的直径要比这个孔的直径小得多，因为在泥土与插入的衬里管子之间会产生摩擦。

借助于卷绕一根带有肋的塑料带子，并把带子绕成的各圈的边缘联结起来，逐渐形成一根所需长度的螺旋卷绕管，已经是公知技术。同一个发明人的较早的专利涉及以下各方面：带子的形状；带子的具体形式；临界边缘的特定的联结装置；用共同卷绕的加强构件等来加强带子的强度；以及把这种带子卷绕成管状构件的装置的设计。

这种类型的管子必须在一根管道内现场卷绕。这种加工管子的方法的一个特殊的用途和优点是，它可以把装置放置在处于地下的管道的一端的位置上卷绕成管子，并且连续地形成管子并将其推入管子内部，直到所需要的长度。这种装置已经用于污水管和其他管道的重新衬里，而且，一般这种管子要在现场灌浆，因为不可能把管子的直径卷绕得紧贴原来管道的内壁。

同一个发明人所设计的装置称为“扩管”装置，在这种装置中，在用正常的卷绕方法形成管子，并将其推进到管道内之后，要将管子扩大到较大的直径，使它与管道的内壁接触。这种装置是国际专利申请No.PCT/AU87/00069的主题。

虽然这种“扩管”装置在许多场合下特别有用，但它仍有一些缺点。缺点之一是，能在两个接头之间制造的管子的长度有限。这种限制是由于在卷绕了一定长度的管子之后，阻止管子转动的摩擦力太大了。当管子的直径增大时，“扩管”装置的缺点就更加明显，实际上它不能适应直径在1米左右的管子。这种“扩管”装置的另一个缺点是，它需要一种特定类型的联锁肋条形状，而这会增大制造的成本。

常用的管道重新衬里的方法，包括上述“扩管”装置在内，都要求采用旁通或“泵过”的方式，而停止使用重新加衬的管道。在进行加衬的过程中，管道必须排出液体。在许多情况下，这种中断会给下水道系统或雨水系统的操作者造成困难。

本发明的一个目的是提供一种至少克服现有技术中的某些缺点的方法和装置。

按照本发明的第一方面，提供了一种用带子卷绕螺旋管的方法，在这种带子上有横向隔开距离的联结结构，当带子在螺旋形的轨迹上卷绕，带子相邻的边缘部分互相重叠时，能够联锁在一起，上述方法包括下列步骤：

基本上沿着要卷绕的管子的轴线的方向送进上述带子；

使带子在至少一对位于上述螺旋线轨迹内部的驱动辊子之间通过；

驱动上述带子绕在许多隔开距离分布在圆周上，布置成形成导轨的导向辊子的外部，以使带子能随着上述螺旋线轨迹前进；以及

仅仅依靠作用在被驱动的带子上的力，以及由于张紧带子的相邻各圈而造成的反作用力，把带子相邻的边缘部分联锁在一起。

通常，在卷绕带子的过程中，要调节上述导向辊子的径向位置，从而改变被卷绕的螺旋管的圆周长度。

通常，上述导向辊子的径向位置是同时调节的。

本发明的另一个方面是提供了一种用带子卷绕螺旋管的装置，上述带子具有沿着带子两个相对的边缘部延伸的，互补的联结结构，并且，当上述带子沿着螺旋线卷绕时，上述联结结构能够联锁，上述装置包括：

一个机架，它至少有三个在圆周上隔开距离的导向辊子，可用于靠压在上述要卷绕的管子的内圆周上，当上述装置工作时，这些形成导轨的辊子能使得带子跟随着一条螺旋形的轨迹前进；

安装在上述机架上的带子驱动辊装置，用于驱动上述带子绕在上述辊子的外部，以便跟随上述螺旋线轨迹，并使得带子相邻各圈的邻接的边缘部分联锁在一起；以及

安装在上述机架上的驱动装置，用于驱动上述带子驱动辊装置；

其中，上述带子驱动辊装置整个都位于上述螺旋线轨迹的内部，并且，在要卷绕的管子的外圆周上没有安排支承装置靠压在它上面，以形成上述联锁。

通常，设有调节装置，以调节上述导向辊子的径向位置。

通常，还设置了另一个调节装置，用于调节上述导向辊子的轴线相对于该装置的纵轴线的角度。

这种管子卷绕装置可以是固定的，此时，在连续的制造过程中生产出来的螺旋管从该装置中排出；或者，也可以是能对着新制成的固定的螺旋管作旋转运动的，因此，在卷绕管子的过程中它沿着轴向前进。

下面参照附图详细描述本发明的实施例。这些实施例的作用是说明本发明，而不是要限制本发明的范围。附图中：

图1是按照本发明的管子卷绕装置的第一实施例的立体图；

图2是图1中的管子卷绕装置的正视图；

图3是一根地下管道的示意断面图，此时，图1中的管子卷绕装置正在为该管道进行衬里；

图4是表示带子正从卷筒上通过预先弯曲辊放出来送到本发明的管子卷绕装置上去的示意图；

图5是按照本发明的管子卷绕装置的第二实施例的立体图(从前方看)；

图6是图5中的装置的正视图；

图7是图5中的装置的后视图；

图8是按照本发明的管子卷绕装置的第三实施例的立体图(从前方看)；

图9是与图8同样的立体图，但它表示该装置正在使用，带子112正输入该装置中；

图10是图8中的装置的后视立体图；

图11是图8中的装置与部分卷绕好的带子材料112的局部正视立体图；

图12是图8中的装置的后视图；

图13表示具有沿着带子两条相对的边缘延伸的互补的肋条和凹槽结构的，局部卷绕好了的带子的立体图；

图14是图8中的装置的局部的分组部件，包括从后面看的机架和一根单独的辊子；

图15是图14中的分部件的侧视图；

图16是图14中的分部件的端视图；

图17是图8中的装置的第二分部件的端视图；

图18是图8中的装置的又一个分部件；

图19是图8中的分部件的立体图；以及

图20和21是图8中的装置中一个要加衬的管道内的端视示意图。

图1表示按照第一实施例的一台管子卷绕装置10。图1和图2中所示的这台管子卷绕装置10，能借助于驱动一条成卷的有肋条的塑料带子沿着螺旋线轨迹前进，并把带子12的相邻各圈的邻接边缘部分联锁在一起，制造出螺旋管来，而不需要设置在外部的联结辊或支承表面。这一点在图2中表示得最清楚。

使用时，这种装置可以按照许多方式进行工作。这种管子卷绕装置10可以是固定的，所制成的螺旋管连续地从该装置送出；也可以在卷绕管子时对着新制成的螺旋管作旋转运动，并沿着轴线方向前进。下面对这种装置的结构以及它如何工作的说明，是根据后面一种在管道内部(例如，报废的下水道)工作的方式(可移动的装置)作出的。

管子卷绕装置10放置在要衬里的管道内部，它迫使一条长度很长的带子铺设在上述管道的内壁上，形成一根螺旋管，从而给上述管道加上衬里。这种工作过程表示在图3的断面图上。

图3表示一根能通过入口孔3和4进入的地下管道5。图中所示的管子卷绕装置10是在管道5内使用的。带子12从地上的带子开卷机60向下输送，通过入口孔3到达管子卷绕装置10。由液压动力源50通过液压软管51供应动力的，在管子卷绕装置10内部的驱动装置提供动力，把带子12连续地直接卷绕在管道5的内壁上，形成一根螺旋管6。在这个操作过程中，正是管子卷绕装置10绕着管道5的纵轴线转动，而螺旋管6是不相对于管道5转动的。也可以用电力驱动装置代替液压驱动装置。

图1和图2中的管子卷绕装置10有一个机架，机架上有五个在外圆周上隔开距离的支承件，也就是导向辊17a、40a、19a、20a和29。这五个辊子的外表面上设有带子12用的螺旋形轨迹。一对夹紧辊27和28安装在径向臂16上。一台主液压马达26驱动一根轴，夹紧辊27和驱动齿轮30用键安装在这根轴上。驱动齿轮30驱动从动齿轮31，而从动齿轮安装在驱动夹紧辊28的轴上。在同一根轴上还有惰转辊29，工作时，惰转辊靠压在管道的内壁上。主驱动装置25靠在径向臂16上，与其成一个角度(如图1中所示的α角)。这样就能使得从夹紧辊27和28之间挤出来的带子12，肯定与带子12先前绕的圈和管道5的内壁以锐角啮合，并有助于把带子压向管道5的内壁。在图2中能看到这种效果。

在径向臂18上安装了第二驱动装置40。第二驱动装置40是供选择的。它对于需要很高的压力来为管道衬里的情况很有用。第二驱动装置40的位置可以改变。例如，如图1所示，它可以位于径向臂17、19或20的端部，而不是在径向臂18的端部。

径向臂16、17、18、19和20安装在轴毂15上。这些径向臂借助于弹簧或液压致动器(图中未表示)沿径向向外压。滑动接头使得这些支承辊19a、40a、17a、20a和29能沿径向向内或向外移动。这样，就使得管子卷绕装置10能通过管道中有凹坑的那些部分，而且还能使一台衬里装置10用于各种不同直径的管道。

凸缘部分16j、18j、19j、19j和20j(如图1所示)能分别让辊子29、17a、40a、19a和20a的轴线相对于衬里装置10绕着它作圆周运动的轴线改变角度。由这些带凸缘的接头所提供的可调节性能，能让设定的辊子轴线与要制造的螺旋衬里管子的螺旋线相对应。换言之，这使得每一根辊子的轴线能设定为与在该辊子上碾压的带子，或靠近它的带子边缘垂直。这样做的效果是，装置10将像这些辊子那样，围绕着这根管道的纵轴线，沿着这根要加衬里的管道螺旋状前进。当使用带有整体接头装置的带子时，衬里装置10的螺旋角与新的加衬里的螺旋管配合的正确的螺旋角之间的偏差，能借助于在带子被迫铺设在管道5的内壁上时所产生的力来校正。

在本发明的这个实施例的变型中，上述支承辊17a、40a、19a、20a和29支承在跟在径向臂后面的牵引臂上(可与径向臂16、17、18、19和20是同样的结构)。

工作时，如图3和5所示，一根长带子12从开卷机60通过预先弯曲辊70向下送入进口孔3内，到达管子卷绕装置10。管子卷绕装置10由安装在地面上的液压泵50通过液压软管51供给液压油。长带子12送入图4中所示的装置10的夹紧辊27和28中间。这两根夹紧辊驱动带子沿着稍稍偏离与上述管道的纵轴线垂直的方向，向着管道5的内壁前进，结果，这根带子就与带子12先前绕的圈的边缘啮合，并被迫以螺旋状铺设在内壁上，形成一根基本上与管道5的内壁连续的管子。在以上这个工作过程中，两根夹紧辊27和28本身都绕着管道5的纵轴线的轨道运行，所以在连续卷绕管子的过程中(参阅图2)，夹紧点与带子在管道内壁上的接触点14之间的距离，基本上保持恒定不变。

为了开始卷绕管子，必须用手工把带子12送入夹紧辊27和28的咬合点，而且还必须如图2所示的那样，把带子的第一圈引导到辊子17a、40a、19a、20a和29的外表面上。一旦送过来的带子12与其相邻的圈象图2那样联锁在一起时，装置10就能自动地连续工作。

安装在径向臂18上的辅助驱动装置40(由液压马达41驱动)提供额外的驱动力，以减轻主驱动装置26的工作负担。由主驱动装置26所提供的驱动力，大于由辅助驱动装置40所提供的，在辊子27和28之间的夹紧点上所产生的压紧带子12，和用辊子40a将带子压紧在管道5内壁上的驱动力。这种把带子12压紧的方式有助于使完成的螺旋管6的壁紧贴或近于紧贴管道5的内壁。这种压紧的效果既可以由于改变主驱动装置和辅助驱动装置所产生的有关的力而变化，也可以由于改变驱动装置25的安装角度而变化。不同的管子尺寸和不同的带子外形需要不同的带子压紧程度。

如图5所示，具有整体的预先弯曲辊子70的带子开卷机60能完成两个重要的功能。首先，它将带子12以这样的方式放出来，即，这种螺旋状的带卷以能被装置10接受的最佳形状，连续地送入管道5中。其次，它保证带子经过预先弯曲，所以驱动装置25和40就不会过载。这一点在要求带子的刚度很高的情况下特别重要。

运转时，卷筒61和臂62都转动，以便将带子12送入装置10中。卷筒61和臂62的相对转动速度是变化的，以便使螺旋状带子能以最佳的状态进入加衬装置10中。

这种管子卷绕装置10和为管道加衬的方法，与现有的管道加衬装置和方法相比有许多优点。图1和2中所示的管子卷绕装置10能在很长的长度上连续地为管道加衬，不必停止工作和形成管子接头。这种装置还能连续地通过管道中局部压瘪或破损的区域。这是因为上述支承辊40a、19a、20a、29和17a都安装在径向臂上，而径向臂又能够沿径向缩回，才有这种可能性。当管道内有很大的洞要加衬里时，通常都不需要插入一块弯板来盖住这个大洞，这种装置也仍能连续工作，因为这种装置能卷绕出独立存在的衬里。

这种管子卷绕装置10还可以有安装在径向臂16、17、18、19和20上的液压致动器，以便能有控制地在要加衬的管道内壁的特定区域施加压力。这样做的效果是，局部压瘪的管道可以用这种装置把它撑开。然后，这种装置就能用带子12在撑开的管道上加衬，而所形成的内部管子的直径要比不撑开时的大。因为这些工作都是在单独一个工序中完成的，撑开的管道立刻由新卷绕成的螺旋管来支承，而不会压瘪。这种液压致动器也可以和液压马达26和41一起控制，以便防止螺旋管6在通过要加衬的管道内的洞时，其直径增大。

以上所描述的装置和方法可用于各种各样不同的带子外形。当使用一条单独的连接带子把上述带子相邻的边缘联锁在一起时，上述加衬装置10便压住邻接的边缘，以便以后用这条连接带子来连接。很有利的是，可以采用具有很大的联锁断面的带子。只要这条带子一接触这根管道的内壁，依靠辅助驱动装置40工作的夹紧辊27和28所产生的力，就足以锁定这一条带子的边缘。如果这种力不够大时，则由辊子17a来完成上述锁定的功能。

在有些情况下，当需要重型螺旋管6时，例如，当为大直径的管道加衬时，或者为需要加强的管道加衬时，可以使用塑钢的加强带子。这种带子通常需要在开始时卷绕成直径稍稍小于所需要的螺旋管6的直径。带子的开卷机60(如图5所示)在将带子送入管道5内之前就完成这一任务。然后，如以前所描述的，由管子卷绕装置10在迫使带子靠在管道5的内壁上时，撑大直径。

可以使用包括水在内的各种不同的液压用液体。如果采用水，当用过了的液压液体(水)能用于后续的清洁工作时，可以使用一个总的损耗系统。

图5到7表示本发明的第二实施例。

图5中所示的管子卷绕装置100，通过把一条带料从将要形成的管子的内圆周内部的位置送到这条带子原先卷绕成的带圈附近的位置，就能制成一个螺旋管。为清楚起见，在图5到7中没有画出带子，但是，带子运动的轨迹分别与图2中的第一实施例所示的带子12和212，以及图9、11和12中的第二实施例相同。

这种管子卷绕装置100既可以是固定的，所制成的螺旋管则连续地从该装置中排出，或者也可以是能对着新制成的固定的螺旋管移动的。下文中关于这种装置的结构和如何工作的描述是以后一种在管道(例如，一根排水的污水管道)内工作的可移动的装置作为例子的。

请参阅图5，管子卷绕装置100有一个机架120，它支承着八个在外圆周上隔开距离分布的导向辊166、168、176、178、186、188、196和198。这八个导向辊的外表面为上述带子提供了一条螺旋线轨迹。图6中所示的装置100的正视图表示了这些导向辊的空间位置。在夹紧辊箱体124内部安装了两对驱动辊，该箱体安装在要成形的螺旋管的外圆周之内。夹紧辊箱体124安装在机架120上，并且有两对由液压马达126驱动的反向旋转的辊子，以克服由于相邻的带圈中，或者在相邻的两圈带子之间的张力所形成的反作用力，驱动带子到达靠近带子先前所形成的带圈的位置，使带子相邻的边缘互相联锁。由于这种过程是一种连续的加工过程，所以就能围绕着管子卷绕装置100把带子滚压成一根连续的螺旋管。

夹紧辊箱体124是这样安装在机架120上的，即，它相对于机架120的角度是能够调节的。

为了使辊子166、168、176、178、186、188、196和198能够调节，因而，也就是让装置100能改变所卷绕的管子的直径，在机架120与上述导向辊之间加入了许多成对的径向臂116F和116C、117F和117C、118F和118C、119F和119C(在图5和图6中只表示了臂117F、117C和117R，而图7中表示了臂116FH 116R、117F和117R、118F和118R、119F和119R)。这些臂在机架120上的布置方式清楚地在图5中表明了。机架120支承着四组臂：116F、C和R；117F、C和R；118F、C和R；119F、C和R。

请看图5，旋转臂190F和190C分别连接在径向臂119F和119C的远端。这两根旋转臂的远端则支承着辊子198。在同样的结构中，为辊子196提供支承的旋转臂192F和192C分别连接在径向臂119F和119C的远端。这两对臂190F和190C以及192F和192C的旋转运动分别由致动器194和195控制。所以这两个致动器能够控制辊子196和198的径向位置。同样，图5中所示的其他三对径向臂116F和116C,117F和117C,118F和118C的远端也连接着同样的旋转臂和致动器。

借助于伸长致动器194和195，以及连接在上述其他旋转臂上的相应的致动器，就能够改变所卷绕的螺旋管圆周的长度。所有这些致动器都是用液压致动的，并且连接在同一个液压源上。因此，它们对相应的辊子施加恒定的压力。借助于在卷绕管子时提高液压的压力，就能够增大管子的直径。相反，减小液压压力，就能减小管子的直径。

在本实施例的一个变型中，各致动器的压力是独立地变化的，以便能独立地控制上述八个辊子166、168、176、178、186、188、196和198各自的径向位置。

装置的支承辊169、179、189和199分别设置在辊子168、178、188和198的后面。这四个支承辊中的每一个辊子与辊子168、178、188和198对应，以同样的方式安装在机架120上。例如，径向臂117C(见图5)和117R(见图7)支承着旋转臂170C和170R(均见图5)，而这两根旋转臂190又支承着装置的支承辊179。

装置支承辊179和199分别由辅助驱动装置140和145驱动(装置支承辊169和189不驱动)。驱动力由链轮和链条传递(链轮146和141示于图7)。这两个辅助驱动装置帮助装置绕着要成形的螺旋管的内部旋转，并减小夹紧辊箱体124内的夹紧辊上的载荷。如果使用适当大小的液压马达126,纯粹依靠在夹紧辊箱体124内的夹紧辊所产生的力量，就能够使上述装置转动，并沿着一条螺旋线轨迹前进，那么这两个辅助驱动装置就不是必须的。

装置的支承辊169、179、189和199的径向位置可以用致动器(例如，图7中的197)来改变，以适应要卷绕的螺旋管的直径。

除了调节辊子166、167、169、176、178、179、186、188、189、196、198和199的径向位置之外，也可以改变这些辊子的轴线相对于装置100的纵轴线的角度。它们的角度可以借助于如图6所示的它们相应的安装板156、157、158和159，分成四组进行调节：

·166、168和169

·176、178和179

·186、188和189

·196、198和199

如图7所示，这些板中的每一块板的一端装有枢轴，其另一端则连接在调节环150上。通过轴149的旋转，调节环150就能旋转。由于调节环与四块安装板156、157、158和159连接，所以环150的旋转就能使以上所有四组辊子同时进行调节。这样，装置100就能为要卷绕的管子设定适当的螺旋角。

如上所述，管子卷绕装置100也能在地上或管沟内制造各种长度的管子。当按照这种方式使用这种装置时，上述带子就必须有如图13中所示的一种联锁断面。先前卷绕的螺旋圈的联锁形状为带子提供了这样一种表面，使得夹紧辊在克服了相邻的带圈的张力所形成的反作用力之后，能被夹紧辊压入这个表面中。

本发明的第三实施例适于图8到12和图14到21中。图13表示用于该实施例中的带子的外形212。

图8中所示的管子卷绕装置200能通过将一条带料从进入将要形成的螺旋管的位置送进到靠近带子212先前的带圈的位置，来制成一根螺旋管。这个过程在图11中表示得最清楚(亦见图9)。

管子卷绕装置200既可以是固定的，所制成的螺旋管则连续地从该装置中排出，或者也可以是能对着新制成的固定的螺旋管移动的。下文中关于这种装置的结构和如何工作的描述是以后一种在管道(例如，一根排水的污水管道)内工作的可移动的装置作为例子的。

请参阅图8，管子卷绕装置200有一个机架220，它支承着七个在外圆周上隔开距离分布的导向辊266、276、278、286、288、296和298。这七个导向辊的外表面为上述带子212提供了一条螺旋线轨迹。图12中所示的装置200的正视图表示了这些导向辊的空间位置。在夹紧辊箱体124内部安装了一对驱动辊，该箱体安装在要成形的螺旋管的外圆周之内(参阅图9)。夹紧辊箱体224安装在机架220上，并且有两对反向旋转的辊子，这两对辊子驱动带子到达靠近带子212先前所形成的带圈的位置，使带子212相邻的边缘互相联锁。由于这种过程是一种连续的加工过程，所以就能围绕着管子卷绕装置200把带子212滚压成一根连续的螺旋管。如图9所示，上述在圆周上隔开距离的辊子266、276、278、286、288、296和298支承着装置200靠在新形成的螺旋管的内部。

四个前导向辊301、302、303和304设置在装置200的前方，主要用于当装置插入要衬里的管道内部时使它稳定。当这种装置200独立地使用，或者在管沟内使用时，就不需要导向辊301、302、303和304了。

如图8所示，液压动力是通过液压软管251供入管子卷绕装置200的。液压软管251利用可旋转的液压接头252联结在装置200上。液压马达226驱动齿轮箱255,而该齿轮箱又驱动方向旋转的驱动轴230和231。这两根驱动轴与夹紧辊箱体224内部的辊子连接，以驱动内夹紧辊227和外夹紧辊228。

夹紧辊箱体224以这样的方式安装在机架220上，即，它相对于机架220的角度是能够调节的。驱动轴230和231是伸缩型的，并且在它的两端都安装了万向接头，以便能让夹紧辊箱体224进行上述调节。

为了使辊子266、276、278、286、288、296和298能进行径向调节，因而也就能使装置200用于卷绕不同直径的管子，在机架220与上述辊子之间，加入了许多成对的能调节的径向臂216F和216R,217F和217R,218F和218R,219F和219R。这几对臂在机架220上的布置在图14中表示得很清楚。机架220由用轴221连接起来的一个轴毂215F和一个后轴毂215R组成。前轴毂支承着四条臂216F、217F、218F和219F。这四条臂的形状像活塞杆，可以用液压将它们从轴毂215F中推出来。后轴毂215R的结构与图14中的前轴毂相同。

前轴套260F、270F、280F和290F分别连接在径向臂216F、217F、21 8F和219F的远端(参阅图10)。如图14所示，轴套260F和260R支承着辊子266。其余的轴套则支承着摇臂272F和272R,282F和282R，以及292F和292R。如图10所示，这些摇臂安装在它们相应的轴套上，能够转动(在图10的立体图上可以清楚地看到轴套270F和270R)。如10图所示，辊子276、278、286、288、296和298都由它们相应的摇臂支承，能够转动。转动的支承件274F和274R,284F和284R，以及294F和294R能让它们相应的摇臂转动，因而就能像图12中所示的那样，让它们所支承的辊子有一些自由度，从而使得这些辊子仍然与要成形的管子接触。

辊子266、276、278、286、288和298通常都分成在同一条轴线上的辊子组，其宽度与要卷绕的带子212的宽度相近。

请参阅图15，由图15可见，前轴毂215F相对于后轴毂215R对准。由此，辊子266、276、278、286、288和298就与缸221对准。工作时，这样设定角度，即，装置200要随着正确的螺旋线轨迹，与用规定的带子宽度和管子直径所形成的螺旋线相配。

请参阅图17，径向臂216、217、218和219都通过相应的齿条240连接在小齿轮241上。这种齿条与小齿轮的连接保证了各径向臂相对于小齿轮的伸长都相等。此外，前、后轴毂216F和215R的结构，除了在相对的轴毂21 5F和215R上与它们的小齿轮241的相对的一侧啮合之外，其他的都相同。如图14、15和16所示，这种齿条和它们的相应的活塞的区别，还有轴毂215F和215R互相相对所成的角度，使得径向臂零件216F和216R,217F和217R,218F和218R，以及219F和219R延伸时，前、后轴套260F和260R,270F和270R,280F和280R，以及290F和290R聚集在一起。如图18所示，相应的小齿轮241F和241R通过轴225用装置方式连接在一起。这样就保证了八条径向臂216F和216R,217F和217R,218F和218R，以及219F和219R在任何时候都同时运动，而且都离开它们相应的小齿轮同样的距离。

这些臂都用液压的压力推出，而用驱动齿条240的小齿轮241的转动把它们拉回来。小齿轮241通过轴225联结，而轴225则如图1 8所示，连接在螺旋弹簧222的一端。螺旋弹簧222的另一端固定在缸221上。在装配机架220的过程中，预先拉伸螺旋弹簧222，以保证在没有供应液压压力时，这些径向臂将被弹簧的拉力拉回。

如图18所示，前轴毂215F与后轴毂21 5R之间的偏移可以借助于在缸的接头223处的转动而改变。对于不同宽度的带子形状，需要不同的角度。一旦对于具体的带子宽度确定了角度之后，管子卷绕装置200就能够用于一定范围的管子直径。当径向臂均匀推出时，因为以上所说明的和图14、15和16中所示的几何关系，辊子266、276、278、286、288、296和298相对于装置200的纵轴线的角度就要改变，以便与要卷绕的管子的螺旋角相配。这种改变自动进行的，不需要任何使用者介入。

如上所述，管子卷绕装置200也能在地上或管沟内制造各种长度的管子。当按照这种方式使用这种装置时，上述带子就必须有一种联锁断面。先前卷绕的螺旋圈的联锁形状为带子提供了这样一种表面，使得夹紧辊在克服了带子212相邻的带圈的张力所形成的反作用力之后，能被夹紧辊压入这个表面中(如图11和12所示)。

虽然以上为了便于更好地了解本发明只描述了本发明的优选实施例和优选的方法，但应该理解，在不脱离本发明构思的前提下，可以对本发明进行各种改进。因此，本发明的范围应该包括所有这些改进型。

Claims (19)

1．一种用带子卷绕螺旋管的方法，在这种带子上有横向隔开距离的联结结构，当带子在螺旋线轨迹上卷绕，带子相邻的边缘部分互相重叠时，能够联锁在一起，上述方法包括下列步骤：

基本上沿着要卷绕的管子的轴线的方向送进上述带子；

使带子在至少一对位于上述螺旋线轨迹内部的驱动辊子之间通过；

驱动上述带子绕在许多隔开距离分布在圆周上并且布置成形成导轨的导向辊子的外部，以使带子能随着上述螺旋线轨迹前进；以及

仅仅依靠作用在被驱动的带子上的力，以及由于张紧带子的相邻各圈而造成的反作用力，把带子相邻的边缘部分联锁在一起。

2．如权利要求1所述的方法，其特征在于，在带子卷绕的过程中，上述导向辊的径向位置是可以调节的，因而能改变要卷绕的螺旋管的圆周长度。

3．如权利要求2所述的方法，其特征在于，上述导向辊的径向位置是同时调节的。

4．如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，上述导向辊的轴线相对于所卷绕的管子纵轴线的角度，在卷绕的过程中是可以调节的，因而，能改变螺旋线轨迹的螺旋角。

5．如权利要求4所述的方法，其特征在于，上述导向辊的径向位置和轴线角度的调节是同步进行的，即，当径向位置伸展时，角度减小，从而减小螺旋线轨迹的螺旋角。

6．一种用带子卷绕螺旋管的装置，上述带子具有沿着带子两个相对的边缘部延伸的，互补的联结结构，并且，当上述带子沿着螺旋线卷绕时，上述联结结构能够联锁，上述装置包括：

一个机架，它至少有三个在圆周上隔开距离的导向辊子，可用于靠压在上述要卷绕的管子的内圆周上，当上述装置工作时，这些形成导轨的辊子能使得带子跟随着一条螺旋形的轨迹前进；

安装在上述机架上的带子驱动辊装置，用于驱动上述带子绕在上述辊子的外部，以便跟随上述螺旋线轨迹，并使得带子相邻各圈的邻接的边缘部分联锁在一起；以及

安装在上述机架上的驱动装置，用于驱动上述带子驱动辊装置；

其特征在于，上述带子驱动辊装置整个都位于上述螺旋线轨迹的内部，并且，在要卷绕的管子的外圆周上没有安排支承装置靠压在它上面，使得带子相邻的边缘部分形成联锁。

7．如权利要求6所述的装置，其特征在于，上述机架包括一个用于调节上述导向辊的径向位置的第一调节装置。

8．如权利要求7所述的装置，其特征在于，上述机架还包括一个用于调节上述导向辊的轴线相对于上述装置的纵轴线的角度的第二调节装置。

9．如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，上述第一调节装置包括设计成能在每一个辊子上施加基本上相等的力量的液压致动器。

10．如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，上述液压致动器设计成施加在每一个辊子上的力量是独立控制的。

11．如权利要求6所述的装置，其特征在于，上述机架还包括一个既用于调节上述导向辊的径向位置，也用于调节上述导向辊的轴线相对于上述装置的纵轴线的角度的调节装置。

12．如权利要求11所述的装置，其特征在于，上述调节装置设计成能同时调节上述导向辊的径向位置和上述角度。

13．如权利要求12所述的装置，其特征在于，上述调节装置设计成上述径向位置和上述角度是同步调节的，即，上述径向位置延伸而上述角度减小，从而减小螺旋线轨迹的螺旋角。

14．如权利要求13所述的装置，其特征在于，上述调节装置包括第一和第二两组在纵向隔开距离，向外凸出的液压致动臂，每一个上述导向辊的相对两端都由上述每一组臂中的一根臂，共两根臂支承，能够转动，其中上述每一组臂用机械联结，以便它们能同时延伸。

15．一种用带子卷绕螺旋管的装置，上述带子具有沿着带子两个相对的边缘部延伸的，互补的联结结构，并且，当上述带子沿着螺旋线卷绕时，上述联结结构能够联锁，上述装置包括：

一个机架，它至少有三个在圆周上隔开距离的导向辊子，可用于靠压在上述要卷绕的管子的内圆周上，当上述装置工作时，这些形成导轨的辊子能使得带子跟随着一条螺旋形的轨迹前进；

安装在上述机架上的带子驱动辊装置，用于驱动上述带子绕在上述辊子的外部，以便跟随上述螺旋线轨迹，并使得带子相邻各圈的邻接的边缘部分联锁在一起；

完全位于上述螺旋线轨迹内部，并且安装在上述机架上的驱动装置，用于驱动上述带子驱动辊装置；以及

一个调节装置，它既能调节上述辊子的径向位置，也能调节上述辊子的轴线相对于上述机器的纵轴线的角度。

16．如权利要求15所述的装置，其特征在于，上述调节装置设计成能同时调节上述导向辊的径向位置和上述角度。

17．如权利要求16所述的装置，其特征在于，上述调节装置设计成上述径向位置和上述角度是同步调节的，即，上述径向位置延伸而上述角度减小，从而减小螺旋线轨迹的螺旋角。

18．如权利要求16所述的装置，其特征在于，上述调节装置包括第一和第二两组在纵向隔开距离，向外凸出的液压致动臂，每一个上述导向辊的相对两端都由上述每一组臂中的一根臂，共两根臂支承，能够转动，其中上述每一组臂用机械联结，以便它们能同时延伸。

19．如权利要求6到18中任何一项权利要求所述的装置，其特征在于，上述装置是自推进的，在卷绕管子时，上述机架绕着一根与要卷绕的管子的轴线重合的轴线转动和前进。

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