CN212514102U - 管道切削试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于市政工程建设技术领域。一种管道切削试验装置，包括定位架、顶推组件、切削组件和限位组件，顶推组件设置在定位架的第一端部，其用于顶推管道沿轴向运动；切削组件设置在定位架的第二端部，顶推组件和切削组件左右对应设置，切削组件用于对管道进行切削；限位组件设置在定位架的中部，限位组件用于支撑管道，并限制管道周向转动和侧向摆动。本申请结构设计合理，能够实现不同管长、不同管径、不同管材、不同刀盘类型、不同顶推参数、不同地层环境等管道切削试验能够在室内开展，结构稳定性强，应用范围广。

Description

管道切削试验装置

技术领域

本实用新型属于市政工程建设技术领域，具体涉及一种管道切削试验装置。

背景技术

近年来，管道老化破损带来的管道爆裂、道路坍塌、城市内涝、污水横流等现象越来越重，为探究刀盘破除旧管道的相关参数，模拟不同材质、不同埋深管道的切削破除情况，获取相关参数、探究试验现象，需进行大量科学试验。而目前还没有较好的试验装置和相关设备，为了进行该领域的各项研究、进行各类工况的室内模拟试验，急需可供使用的专用试验设备。同时还需要保障试验设备的结构稳定性好、通用性强、数据采集方便、获取数据可靠度高，因此，需要对设备进行结构的针对性设计。

发明内容

本实用新型目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种管道切削试验装置，其结构设计合理，能够实现不同管长、不同管径、不同管材、不同刀盘类型、不同顶推参数、不同地层环境等管道切削试验能够在室内开展，结构稳定性强，应用范围广。

为实现上述目的，所采取的技术方案是：

一种管道切削试验装置，包括：

定位架；

顶推组件，其设置在所述定位架的第一端部，其用于顶推管道沿轴向运动；

切削组件，其设置在所述定位架的第二端部，所述顶推组件和所述切削组件左右对应设置，所述切削组件用于对管道进行切削；以及

限位组件，其设置在所述定位架的中部，所述限位组件用于支撑所述管道，并限制所述管道周向转动和侧向摆动。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述定位架包括：

底座；

立柱，多组所述立柱布设在所述底座上；

横梁，其设置在所述立柱的顶部；以及

加强筋板，在所述底座与立柱之间、立柱与横梁之间均设有加强筋板；

所述切削组件与所述定位架之间、和/或所述顶推组件与所述定位架之间也设置有加强筋板。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述顶推组件包括：

动力推杆，其固定设置在定位架上；以及

推进板，所述推进板设置在所述动力推杆的动作端。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述动力推杆为同步动作的至少两组，所述动力推杆为液压推进结构、气压推进结构、电磁推进结构或螺纹推进结构。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述顶推组件与所述管道同轴设置，所述管道与所述切削组件同轴布设或偏心布置；所述推进板与所述定位架之间设置有对应的导向杆和导向孔。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述推进板呈十字结构，在所述推进板上设置有定位台，所述管道的内腔与所述定位台匹配对应。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述限位组件包括：

第一限位板；

第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板对应设置在所述定位架上，且在所述第一限位板和所述第二限位板之间形成限位孔，所述管道匹配滑动设置在所述限位孔内；以及

限位滑槽，其设置在第一限位板或/和所述第二限位板上，所述管道上设置有与所述限位滑槽对应的滑块。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述限位组件为至少两组，在所述限位组件之间设置有侧挡，所述侧挡与限位组件之间形成填充仓室，在所述填充仓室内填充有土石料；所述定位架中的各部件之间、所述限位组件中的各部件之间、以及所述限位组件与所述定位架之间均为可拆卸连接结构。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，所述切削组件包括：

切削驱动部，其固定在所述定位架上；以及

切削刀盘，其设置在所述切削驱动部的动作端，并由所述切削驱动部驱动动作。

根据本实用新型管道切削试验装置，优选地，还包括渣盘和防护网，所述渣盘设置在所述切削组件的切削端下部，所述防护网设置在所述切削组件的切削端侧部。

采用上述技术方案，所取得的有益效果是：

本申请整体结构设计合理，能够通过简单调整定位架的尺寸，便可以在室内开展对不同管长、不同管径、不同管材、不同刀盘类型、不同顶推参数、不同地层环境等管道切削试验，试验方案灵活多样。

本申请的切削组件固定在定位架或基础上，顶推组件推动管道向刀盘移动，既真实模拟了相对移动切削试验的过程，又避免了因切削组件移动并同时转动造成的整个试验装置的不稳定性，大大提高了数据采集的便捷性和可靠性。

本申请实现了室内管道切削试验，具有试验周期短、研发成本低、设备维修简单、参数检测容易、适用范围广等优点，适合推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下文中将对本实用新型实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本实用新型的一些实施例，而非将本实用新型的全部实施例限制于此。

图1为根据本实用新型实施例的管道切削试验装置的正视结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例的管道切削试验装置的俯视结构示意图。

图3为图1中的A-A向结构示意图。

图4为根据本实用新型实施例的切削组件的安装结构示意图。

图中序号：

101为底座、102为立柱、103为横梁、104为加强筋板；

201为动力推杆、202为推进板、203为定位台；

301为第一限位板、302为第二限位板、303为限位滑槽、304为滑块；

401为切削驱动部、402为切削刀盘；

501为渣盘、502为防护网；

600为管道。

具体实施方式

下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的示例方案进行清楚、完整地描述。除非另作定义，本实用新型使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，“第一”、“第二”的表述用来描述本实用新型的各个元件，并不表示任何顺序、数量或者重要性的限制，而只是用来将一个部件和另一个部件区分开。

应注意到，当一个元件与另一元件存在“连接”、“耦合”或者“相连”的表述时，可以意味着其直接连接、耦合或相连，但应当理解的是，二者之间可能存在中间元件；即涵盖了直接连接和间接连接的位置关系。

应当注意到，使用“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

应注意到，“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系的术语，仅用于表示相对位置关系，其是为了便于描述本实用新型，而不是所指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作；当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。

参见图1-图4，本申请公开了一种管道切削试验装置，包括定位架、顶推组件、切削组件和限位组件，顶推组件设置在定位架的第一端部，其用于顶推管道沿轴向运动；切削组件设置在定位架的第二端部，顶推组件和切削组件左右对应设置，切削组件用于对管道进行切削；限位组件设置在定位架的中部，限位组件用于支撑管道，并限制管道周向转动和侧向摆动。

具体地，本实施例中的定位架包括底座101、立柱102、横梁103和加强筋板104，多组立柱102布设在底座101上；横梁103设置在立柱102的顶部；在底座101与立柱102之间、立柱102与横梁103之间均设有加强筋板104；同时在切削组件与定位架之间、和/或顶推组件与定位架之间设置有加强筋板104。

优选地，本实施例中的顶推组件包括动力推杆201和推进板202，动力推杆201固定设置在定位架上；推进板202设置在动力推杆201的动作端，为了提高其结构的稳定性，保障管道受力稳定，并能够沿轴线运动，本实施例中的动力推杆为同步动作的至少两组，且动力推杆为液压推进结构、气压推进结构、电磁推进结构或螺纹推进结构，优选液压缸作为动力推杆，并且在液压缸的缸体与定位架之间设置加强筋板，从而保障其结构的稳定性。

为了使得顶推组件的性能得到进一步的提升，还可以在推进板202与定位架之间设置有对应的导向杆和导向孔，即通过导向杆和导向孔的设置，使得推进板保持定向动作，实现对管道的定向顶推。

本实施例中的顶推组件与管道同轴设置，管道与所述切削组件同轴布设或偏心布置；通过管道与切削组件的同轴布置和偏心布置，从而能够获取不同状态下的切削数据，在实现上述同轴布置和偏心布置的结构中，一方面可以调整切削组件的高度实现偏心和同轴的位置关系的改变，另一方面也可以通过调整顶推组件和限位组件的尺寸大小，从而调整管道与切削组件的位置关系。

进一步地，本实施例中的推进板202呈十字结构，并且在推进板202上设置有定位台203，管道600的内腔与定位台203匹配对应，在定位时，一方面管道端部与推进板贴合，另一方面多个定位台能够对管道的内壁形成定位，避免管道端部与推进板之间侧向摆动，保障管道和动力推杆之间的同轴度。

由于在切削过程中，需要保障管道与切削刀盘之间的相对运动，因此，需要避免管道周向偏摆和转动，故本实施例中的限位组件包括第一限位板301、第二限位板302和限位滑槽303，第一限位板301和第二限位板302对应设置在定位架上，且在第一限位板301和第二限位板302之间形成限位孔，管道600匹配滑动设置在限位孔内；限位滑槽303设置在第一限位板301或/和第二限位板302上，管道600上设置有与限位滑槽对应的滑块304，如图3所示，图中示出了限位滑槽设置在第一限位板上，并示出了第一限位板和第二限位板之间通过螺栓连接，第一限位板和第二限位板均与定位架通过螺栓连接，从而便于拆卸调整。

本实施例中的限位组件为至少两组，在两组限位组件之间设置有侧挡，侧挡与限位组件之间形成填充仓室，在填充仓室内填充有土石料，从而能够模拟在地质条件下掘进的效果，还可以在各侧挡的侧部施加作用力，满足在实际条件下的地质环境要求；本申请中的定位架中的各部件之间、限位组件中的各部件之间、以及限位组件与定位架之间均为可拆卸连接结构，方便进行结构的调整，在一些特殊情况下或特殊的连接部位也可以采用焊接固定，不影响整个设备的功能和性能的情况下，可采用多种连接形式的结合。

本实施例中的切削组件包括切削驱动部401和切削刀盘402，切削驱动部401固定在定位架上；切削刀盘402设置在切削驱动部401的动作端，并由切削驱动部401驱动动作。

在定位架上还设置有渣盘501和防护网502，渣盘501设置在切削组件的切削端下部，用于承接切削掉的渣土废料，便于收集处理，防护网502设置在切削组件的切削端侧部，用于进行侧部防护，避免切削的渣土废料飞溅，避免对操作人员造成损害。

以下结合生产制作和试验过程中的具体结构和步骤，对于各个部件的连接关系进行详细说明：

定位架由多个横、纵、竖、斜向的条状结构物连接而成的横断面呈矩形的框架结构，通过简单调整定位架的尺寸，便可以在室内开展对不同管长、不同管径、不同管材、不同刀盘类型、不同顶推参数、不同地层环境等管道切削试验，试验方案灵活多样；顶推组件的一端固定在定位架的后端，顶推组件的另一端作用在管道上；管道外周滑动配合限位组件，且管道能够沿着限位组件上预先设置的限位滑槽轴向滑动；管道的另一端与切削组件发生动态切削作用。切削组件的下端放置有用于收集碎渣的渣盘，切削组件的两侧依据实际需要设置防护网。

顶推组件的前端设有十字交叉的推进板，顶推组件的推进类型包括但不限于液压推进、气压推进、电磁推进、螺纹推进。限位组件由若干上下和/或左右对合而成的单块或多块板材构成；限位组件中部设有限位孔，限位孔的尺寸相似且略大于管道尺寸。在管道上固定有滑块，且能够沿着限位组件上预先设置的限位滑槽轴向滑动，滑块的数量设置至少1个。切削组件为切削刀盘以及相应的动力输出设备。上述的各连接方式可为螺栓连接、焊接、铆接等。顶推组件和/或切削组件的端部设有多个斜向的条状结构物与基础或定位架相连，切削组件固定在定位架或基础上，顶推组件推动管道向刀盘移动，既真实模拟了相对移动切削试验的过程，又避免了因切削组件移动的同时转动造成的整个试验装置的不稳定性。

使用时，定位架按照设计要求安装完成后，开启切削组件，同时或延后开启顶推组件，推进管道向刀盘移动，刀盘切削管道直至达到设定距离后，关闭切削组件和顶推组件，试验完毕，期间可同步开展相关的数据采集以及动态拍摄等工作，也可以通过调整顶推组件的高度模拟偏心切削，如图4所示，图中的切削刀盘相对于管道进行了一定的上调。该试验装置实现了室内管道切削试验，具有试验周期短、研发成本低、设备维修简单、参数检测容易、适用范围广等优点，适合推广应用。

本文中术语“和/或”表示可以存在三种关系。例如，A和/或B可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

上文已详细描述了用于实现本实用新型的较佳实施例，但应理解，这些实施例的作用仅在于举例，而不在于以任何方式限制本实用新型的范围、适用或构造。本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同方式限定。所属领域的普通技术人员可以在本实用新型的教导下对前述各实施例作出诸多改变，这些改变均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种管道切削试验装置，其特征在于，包括：

定位架；

顶推组件，其设置在所述定位架的第一端部，其用于顶推管道沿轴向运动；

切削组件，其设置在所述定位架的第二端部，所述顶推组件和所述切削组件左右对应设置，所述切削组件用于对管道进行切削；以及

限位组件，其设置在所述定位架的中部，所述限位组件用于支撑所述管道，并限制所述管道周向转动和侧向摆动。

2.根据权利要求1所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述定位架包括：

底座；

立柱，多组所述立柱布设在所述底座上；

横梁，其设置在所述立柱的顶部；以及

加强筋板，在所述底座与立柱之间、立柱与横梁之间均设有加强筋板；

所述切削组件与所述定位架之间、和/或所述顶推组件与所述定位架之间也设置有加强筋板。

3.根据权利要求1所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述顶推组件包括：

动力推杆，其固定设置在定位架上；以及

推进板，所述推进板设置在所述动力推杆的动作端。

4.根据权利要求3所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述动力推杆为同步动作的至少两组，所述动力推杆为液压推进结构、气压推进结构、电磁推进结构或螺纹推进结构。

5.根据权利要求3所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述顶推组件与所述管道同轴设置，所述管道与所述切削组件同轴布设或偏心布置；所述推进板与所述定位架之间设置有对应的导向杆和导向孔。

6.根据权利要求3-5任一所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述推进板呈十字结构，在所述推进板上设置有定位台，所述管道的内腔与所述定位台匹配对应。

7.根据权利要求1所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述限位组件包括：

第一限位板；

第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板对应设置在所述定位架上，且在所述第一限位板和所述第二限位板之间形成限位孔，所述管道匹配滑动设置在所述限位孔内；以及

限位滑槽，其设置在第一限位板或/和所述第二限位板上，所述管道上设置有与所述限位滑槽对应的滑块。

8.根据权利要求7所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述限位组件为至少两组，在两组所述限位组件之间设置有侧挡，所述侧挡与限位组件之间形成填充仓室，在所述填充仓室内填充有土石料；

所述定位架中的各部件之间、所述限位组件中的各部件之间、以及所述限位组件与所述定位架之间均为可拆卸连接结构。

9.根据权利要求1所述的管道切削试验装置，其特征在于，所述切削组件包括：

切削驱动部，其固定在所述定位架上；以及

切削刀盘，其设置在所述切削驱动部的动作端，并由所述切削驱动部驱动动作。

10.根据权利要求1或9所述的管道切削试验装置，其特征在于，还包括渣盘和防护网，所述渣盘设置在所述切削组件的切削端下部，所述防护网设置在所述切削组件的切削端侧部。

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