本發明專利涉及管道切割技術領域,特別是涉及一種離心式刀頭管道內行進切割器,適用于管道無法從外部進行切割的場合。
背景技術:
近些年來,城市管道布設越來越多,很多野外鉆探也需要布設深井管道,實際的管道維護、更新甚至回收也越來越多。在管道維護、更新或者回收的過程中,有很多場合在外部沒法進行管道切割施工,例如外部空間不允許的城市管道施工場合和深井管道施工的場合。在這種情況下,現在的施工方式通常都會造成較大的破壞和財產損失,例如城市管道施工場合破壞墻體建筑等,深井管道施工的場合將不得不破壞現有管道甚至重新選址鉆探。隨著材料成本和人工時間成本的增加,現在的施工方式已經無法完全滿足市場需求,而離心式刀頭管道內行進切割器可以很好的解決以上的問題。
技術實現要素:
離心式刀頭管道內行進切割器可以在管道內通行,通過調整驅動輪支架臂和彈簧減震臂,可以實現在不同內徑管道內部行進,具體的切割位置可以通過車體控制器進行預設,當離心式刀頭管道內行進切割器按照車體控制器預設指令到達預設位置之后,車體控制器控制彈簧減震臂支撐力增加到足夠大,對驅動輪執行鎖死命令,然后啟動離心式刀頭電機,本發明的離心式刀頭機構在旋轉離心力作用下其切割直徑可以擴大到足夠切割管道的程度,從管道內部對不同直徑的管道進行切割施工。本發明可以解決很多施工困境,在一些不得不破壞性施工的場合尤其適用。本發明的一個實施案例,內經為65mm,壁厚為8mm的PVC管道,50m一段,通過接頭焊接的方式連接,總長大于450m,通過鉆洞豎直布設于地面下,在地下水事故中,大概地面下400m處管壁破裂,PVC管無法抽出,重新鉆洞費用和400m的管道成本非常高,時間成本也很高,本發明通過管道內壁行進到地面下大約390m處,從內部切斷管道,完美地解決了問題。
技術方案
離心式刀頭管道內行進切割器,其特征在于,包括車體、可調支架臂、可調彈簧減震系統、驅動裝置和離心式刀頭機構五個主要部分;其中,所述車體,包括前支架、后支架、保持架、減震器支架和連接桿;前支架、后支架和保持架通過三根連接桿連接在一起,減震器支架通過調節螺母與中心螺桿軸連接;所述可調支架臂,包括前、后可調支架臂,是本發明用于調節可適用管道內徑的部件,其標準長度可以調節,可調支架臂的兩端通過連接銷分別與車體支架和驅動裝置連接;所述可調彈簧減震系統,包括中心螺桿軸、調節螺母、可調彈簧減震器和減震器支架;中心螺桿軸兩端分別與車體前、后支架連接,減震器支架通過調節螺母與中心螺桿軸連接,可調彈簧減震器兩端通過減震連接銷分別與減震器支架和后可調支架臂連接;所述驅動裝置,用來驅動本發明在管道內行進,包括驅動系統支架、驅動箱和驅動輪;驅動箱通過驅動系統支架與可調支架臂連接,驅動輪和驅動箱連接;所述離心式刀頭機構,包括左半刀頭、右半刀頭、拉力彈簧、連接器、刀頭座、旋轉電機和電機座,通過旋轉離心力作用,離心式刀頭的切割直徑可以擴大到足夠切割管道的程度,對于內徑過大或者過小的管道,可以更換不同規格的刀頭;左半刀頭和右半刀頭通過連接器與刀頭座連接,拉力彈簧兩端分別與左半刀頭和右半刀頭連接,刀頭座與旋轉電機軸連接,旋轉電機通過電機座與前支架連接。
本發明所具有的有益效果:本發明可以實現在不同內徑管道內部行進、固定,離心式刀頭機構可以從管道內部對不同直徑的管道進行切割施工。本發明可以解決工程上的很多施工困境,在一些不得不破壞性施工的場合尤其適用。
附圖說明
圖1為本發明的總裝配示意圖;
圖2為本發明的刀頭旋轉狀態總裝配示意圖;
圖3為本發明的刀頭旋轉狀態局部示意圖。
圖中標示分別為:左半刀頭[1]、左連接器[2]、右半刀頭[3]、右連接器[4]、拉力彈簧[5]、刀頭座[6]、旋轉電機[7]、電機座[8]、前支架[9]、前可調支架臂[10]、驅動系統支架[11]、前驅動輪[12]、后驅動輪[13]、驅動箱[14]、可調彈簧減震器[15]、后可調支架臂[16]、連接桿[17]、減震器支架[18]、后支架[19]、連接銷[20]、減震連接銷[21]、驅動箱軸[22]、中心螺桿軸[23]、調節螺母[24]、保持架[25]
具體實施方式
現結合附圖詳細說明本發明的實施方式:
離心式刀頭管道內行進切割器,其特征在于,包括車體、可調支架臂、可調彈簧減震系統、驅動裝置和離心式刀頭機構五個主要部分。
使用前,確定需要切割的管道內徑及相對位置,根據管道內徑調整前可調支架臂[10]、后可調支架臂[16]和可調彈簧減震器[15],更換合適直徑的左半刀頭[1]和右半刀頭[3],在離心式刀頭管道內行進切割器的控制器中設置好需要行進的距離,將離心式刀頭管道內行進切割器從入口放置進管道中,離心式刀頭管道內行進切割器開始工作,控制器通過驅動箱[14]驅動前驅動輪[12]和后驅動輪[13],驅動箱[14]通過對前驅動輪[12]的轉動圈數進行計數,計算行進的距離,當離心式刀頭管道內行進切割器沿著管道行進到預設位置時,驅動箱[14]鎖死驅動輪。接著調節螺母[24]旋轉,帶動減震器支架[18]沿著中心螺桿軸[23]移動,通過可調彈簧減震器[15]、后可調支架臂[16]和驅動系統支架[11],施加給后驅動輪[13]足夠大的外向支撐力,離心式刀頭管道內行進切割器將被固定在管道內預設位置處。控制器控制旋轉電機[7]高速旋轉,帶動刀頭座[6]高速旋轉,通過左連接器[2]和右連接器[4]固定在刀頭座[6]上的左半刀頭[1]和右半刀頭[3]也一起高速旋轉,在離心力的作用下,左半刀頭[1]和右半刀頭[3]克服拉力彈簧[5]施加的彈簧力,張開到刀刃接觸管道內壁,因為有離心力和旋轉電機[7]的旋轉力矩作用,左半刀頭[1]和右半刀頭[3]將從內部將管道切斷。切斷管道后,左半刀頭[1]和右半刀頭[3]受到的阻力急劇下降,旋轉電機[7]轉速突然升高,通過旋轉電機[7]編碼器,控制器確認已經完成切割,旋轉電機[7]關閉,在拉力彈簧[5]的彈簧力作用下,左半刀頭[1]和右半刀頭[3]恢復到初始狀態。調節螺母[24]旋轉,帶動減震器支架[18]沿著中心螺桿軸[23]移動,通過可調彈簧減震器[15]、后可調支架臂[16]和驅動系統支架[11],對后驅動輪[13]進行卸載操作,離心式刀頭管道內行進切割器恢復到可行進狀態??刂破魍ㄟ^驅動箱[14]驅動前驅動輪[12]和后驅動輪[13]反向旋轉,離心式刀頭管道內行進切割器沿著管道返回入口位置,收回離心式刀頭管道內行進切割器。
上面結合附圖對本發明進行了示例性描述,顯然本發明具體實現并不受上述方式的限制,只要采用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改造,或未經改進直接應用于其它場合的,均在本發明的保護范圍之內。