一种非开挖地下管道钻铣疏通设备的制作方法

本发明涉及非开挖管道钻铣疏通设备技术领域，具体涉及一种非开挖地下管道钻铣疏通设备。

背景技术：

城市的地下管道为城市排水系统是用于处理和排除城市污水和雨水的工程设施系统，是城市公用设施的组成部分。随着使用时间的推延排水管道都会出现不同程度淤堵，同时还存在部分建筑施工场地的建筑废水误排至地下管道内的情况，如混凝土搅拌车搅拌罐内的清洗废水，由于此废水中夹带混凝土残渣，所以这些混凝土残渣容易在地下管道内凝固积於，长此以往造成管道的大面积堵塞，由此会造成地下管道排水不畅，在夏季的雨期汛期来临时，容易造成城市内涝的情况。

而现有的传统的管道清洗设备多为通过高压水流来对管道壁附着物进行冲洗清楚，但是对于已经凝固的混凝土残渣来说，高压水流无法对其进行去除，无法疏通管道。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种非开挖地下管道钻铣疏通设备，该装置可对地下管道内部附着力高且难以清除的积於物进行清理疏通。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种非开挖地下管道钻铣疏通设备，其中，所述一种非开挖地下管道钻铣疏通设备包括钻铣刀头、旋转驱动装置、推进装置、动力装置和导向限位装置，所述钻铣刀头固定设置于旋转驱动装置前端，所述旋转驱动装置固定设置于推进装置前端，所述导向限位装置套设于推进装置上，所述动力装置同时与旋转驱动装置和推进装置相连接，为旋转驱动装置和推进装置提供动力；

所述推进装置包括多组推进方管和推进油缸，多组所述推进方管依次首尾固定套接至一起，多组所述推进方管的最首端位置与旋转驱动装置相连接，且该多组推进方管的最尾端与推进油缸相连接。

在本发明中，优选的，所述钻铣刀头包括外刀架、中间钻头、除渣齿板和连接盘，所述中间钻头位于外刀架中心位置处，所述外刀架与中间钻头之间通过多组均布的除渣齿盘相固定连接，所述连接盘固定设置于中间钻头底部。

在本发明中，优选的，所述除渣齿盘包括全齿盘和半齿盘，所述全齿盘与半齿盘之间依次间隔排布。

在本发明中，优选的，所述旋转驱动装置包括动力头、多组导向架和液压马达，所述液压马达通过法兰与动力头连接为一体，多组所述导向架均布固定于动力头和液压马达的侧壁面上。

在本发明中，优选的，所述动力头包括刀盘接头、外壳体、传动主轴、前端盖和后连接座，所述传动主轴转动穿设于外壳体内部，所述前端盖和后连接座分别固定设置于外壳体前端与后端，所述刀盘接头固定旋设于传动主轴前端，所述前端盖与传动主轴之间设有多组密封圈。

在本发明中，优选的，所述传动主轴设置为内部中空式结构，且该传动主轴尾部开设有键槽。

在本发明中，优选的，每组所述推进方管的两端分别设置为插接部和穿套部，所述插接部和穿套部上均开设有穿接孔，所述插接部相配合固定穿设于穿套部内。

在本发明中，优选的，所述导向限位装置包括外部卡套和内限位套，所述内限位套通过多组支撑柱与外部卡套相连结，所述外部卡套侧壁上旋设有多组限位螺钉。

在本发明中，优选的，所述动力装置包括发电机组和多组液压站，所述发电机组与多组液压站电性连接，多组所述液压站分别通过液压管道与液压马达和推进油缸相连接。

在本发明中，优选的，所述推进油缸外侧壁上套设有固定架，所述固定架设置为井字型固定架，所述固定架的中间方孔外接于推进油缸的外侧圆周壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的装置通过由硬质合金制作而成的高硬度的钻铣刀头可将附着在地下管道内的凝结混凝土淤积残渣进行粉碎剥落，并由液压马达为其提供更大的转动扭矩；同时采用推进油缸与多组推进方管相拼接的方式进行推进作业，可方便操作人员在狭小的人井内进行施工操作；另外本发明中所涉及的各模块组件之间的连接方式均为可拆卸式结构，可方便在地下管道和人井的交接处的狭小空间内进行连接安装，更加方便操作人员施工安装。

通过本发明可以完成对地下管道内壁大面积附着的凝结混凝土淤积残渣进行粉碎剥落，可代替原有通过开挖路面替换内部管道的施工操作，由此可节省施工量，减少对地面交通的影响，具有更高的经济效益。

附图说明

图1为本发明的使用状态示意图。

图2为本发明地下工作部分的总体结构示意图。

图3为钻铣刀头的总体结构示意图。

图4为旋转驱动装置的总体结构示意图。

图5为动力头的总体结构剖视示意图。

图6为推进方管的总体结构示意图。

图7为推进油缸和固定架的连接结构示意图。

图8为导向限位装置的总体结构示意图。

附图中：1、钻铣刀头；10、外刀架；11、中间钻头；12、全齿盘；13、半齿盘；14、连接盘；2、旋转驱动装置；21、动力头；210、刀盘接头；211、外壳体；212、传动主轴；213、前端盖；214、后连接座；215、轴承；216、密封圈；22、液压马达；23、导向架；31、推进方管；311、插接部；310、穿套部；32、推进油缸；4、导向限位装置；41、外部卡套；42、内限位套；43、限位螺钉；44、支撑柱；5、固定架；6、人井；7、地下管道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请同时参见图1至图8，本发明一较佳实施方式提供一种非开挖地下管道钻铣疏通设备，包括钻铣刀头1、旋转驱动装置2、推进装置、动力装置和导向限位装置4，钻铣刀头1通过螺钉固定于旋转驱动装置2前端，旋转驱动装置2固定设置于推进装置前端，导向限位装置4套设于推进装置上，动力装置同时与旋转驱动装置2和推进装置相连接，为旋转驱动装置2和推进装置提供动力；

推进装置包括多组推进方管31和推进油缸32，多组推进方管31依次首尾固定套接至一起，多组推进方管31的最首端位置与旋转驱动装置2相连接，且该多组推进方管31的最尾端与推进油缸32相连接。动力装置包括发电机组和多组液压站，发电机组与多组液压站电性连接，通过发电机组为液压站以及本发明中的相关设备提供电力，多组液压站分别通过液压管道与液压马达22和推进油缸32相连接。并通过人工根据现场的工作状况由人工来调节液压站分别为液压马达22和推进油缸32提供相应液压动力，发电机组与液压站均为现有技术，其选型需根据实际的施工要求进行确定，在此不再赘述。本发明可作为地下管道修复工艺中的前期对管道进行疏通作业的设备

钻铣刀头1包括外刀架10、中间钻头11、除渣齿板和连接盘14，中间钻头11位于外刀架10中心位置处，外刀架10与中间钻头11之间通过多组均布的除渣齿盘通过焊接的方式相固定连接，连接盘14通过焊接的方式固定于中间钻头11底部，并且连接盘14同时与多组除渣齿盘的底部相焊接。钻铣刀头1中的各部件可采用硬质合金制成，由此提高了钻铣刀头1的硬度，便于将附着在地下管道7内的凝结混凝土淤积残渣进行粉碎剥落。

除渣齿盘包括全齿盘12和半齿盘13，全齿盘12与半齿盘13之间依次间隔排布。将除渣齿盘设置为此形式可提高除渣齿盘的除渣效率。

旋转驱动装置2包括动力头21、多组导向架23和液压马达22，液压马达22通过法兰与动力头21连接为一体，多组导向架23均布焊接固定于动力头21和液压马达22的侧壁面上。导向架23可以为旋转驱动装置2前进时提供导向，同时也可以通过与地下管道7壁之间的摩擦来抵消液压马达22的扭矩。液压马达22提供除渣所用的更大的扭矩，动力头21将液压马达22的扭矩传递到钻铣刀头1上，并且动力头21内部设置有可承受更大轴向载荷的轴承215，所以可以承受更大的轴向载荷，通过动力头21可以承载钻铣刀头1在除渣过程中遇到的轴向阻力，从而减少液压马达22的转轴的轴向受力，可以提高液压马达22的使用寿命。

动力头21包括刀盘接头210、外壳体211、传动主轴212、前端盖213和后连接座214，传动主轴212设置为阶梯轴，并通过多组轴承215转动穿设于外壳体211内部，前端盖213通过螺钉固定在外壳体211前端，后连接座214通过螺纹连接的方式固定于外壳体211的后端，为了加强螺纹连接的紧密度，可在后连接座214螺纹部分的外壁开设多组紧固螺纹孔，此螺纹孔用于后期旋拧紧定螺钉来防止后连接座214的连接螺纹松动。刀盘接头210通过螺纹旋拧的方式固定旋设于传动主轴212前端，同时为了保证传动主轴212在转动过程中不会使刀盘接头210上与传动主轴212连接的螺纹发生松动，所以需要保证传动主轴212在工作时的旋转方向与刀盘接头210上的螺纹的旋松方向相反，由此可保证在工作过程中刀盘接头210不会与传动主轴212发生松动脱落。同时为了进一步加强此处的连接强度，可在刀盘接头210上的螺纹连接部位开设有紧固螺纹孔，后期安装紧固螺钉来加强连接；同时也可以在刀盘接头210和传动主轴212的连接部位穿设销轴加强连接；此外还可在刀盘接头210和传动主轴212旋拧紧固完成后再在接缝处进行焊接进行加强连接。在前端盖213与传动主轴212之间设有多组密封圈216。

传动主轴212设置为内部中空式结构，且该传动主轴212尾部的中空孔中开设有键槽。由此可将液压马达22的输出轴固定穿设在传动主轴212内并通过轴键来连接固定。或是将传动主轴212的末端设置为多边形形式的槽，然后再将液压马达22的端部设置为与传动主轴212末端的多边形形式的槽结构相适应的凸端，然后二者相配合穿结至一起即可实现固定连接。

每组推进方管31的两端分别设置为插接部311和穿套部310，插接部311和穿套部310上均开设有穿接孔，插接部311相配合固定穿设于穿套部310内并通过向穿接孔内穿设限位轴来将前后两组推进方管31进行连接固定。

导向限位装置4包括外部卡套41和内限位套42，内限位套42通过多组支撑柱44与外部卡套41通过焊接相连结，外部卡套41侧壁上旋设有多组限位螺钉43。外部卡套41的外壁主体设置为圆弧形结构，且外部卡套41的底部设置为像内部突起架空结构，此结构的设置可方便导向限位装置4的安装固定，同时也方便被粉碎的废渣从地下管道7内流出。旋拧在外部卡套41上的限位螺钉43可在后期通过旋拧反顶于下水管道内壁上来使导向装置固定在下水管道内，通过导向限位装置4可以平衡液压马达22扭矩产生的反作用力。同时并排设置两组导向限位装置4，由此可以使得在安装推进方管31时两组推进方管31处于同一水平位置更加容易固定安装。

推进油缸32外侧壁上套设有固定架5，固定架5设置为井字型固定架，固定架5的中间方孔外接于推进油缸32的外侧圆周壁。固定架5用于为推进油缸32提供限位，防止其在进行推进时无处受力而失效。

工作原理：

首先工作人员将钻铣刀头1和已经组装好的旋转驱动装置2送入人井6中，并且由位于人井6中的工作人员将钻铣刀头1和旋转驱动装置2紧固连接至一体，然后将已连接好的钻铣刀头1和旋转驱动装置2一起穿入待修复的地下管道7中，若地下管道7的入口处存在淤积的废渣，可通过人工作业来对其进行清理，以获得钻铣刀头1和旋转驱动装置2的放置空间，将钻铣刀头1和旋转驱动装置2放入后用一组推进方管31与液压马达22的尾部相连接，并通过液压管道将液压马达22和地面上的液压站相连通，然后在推进方管31上套入一组导向限位装置4，放置到合适位置后通过旋拧多组外部卡套41上的限位螺钉43来将导向限位装置4固定在地下管道7内，然后再按相同方法在地下管道7内部安装固定第二组导向限位装置4，此两组导向限位装置4之间设有一定的间隔，如果在安装过程中推进方管31的长度不够，可通过推进方管31进行延长连接，然后将推进油缸32放入与放置钻铣刀头1相对的另一侧地下管道7中，并通过液压管道将推进油缸32和地面上的液压站相联通，接着在推进油缸32上安装固定架5进行限位。

然后通过地面上液压站的控制调节推进油缸32的活塞杆，直至将活塞杆通过销轴与最接近的推进方管31相连接，连接完成后，由工作人员通过液压站控制液压马达22带动钻铣刀头1转动，同时还控制推进油缸32的活塞杆向前伸出，从而使得钻铣刀头1一直向前钻铣推进，当伸出到一定长度后，液压站控制推进油缸32活塞杆停止伸出，此时工作人员断开推进油缸32和推进方管31的连接，然后再将推进油缸32的活塞杆缩回，然后再接入一组推进方管31，再将新的推进方管31与推进油缸32相连接继续通过推进油缸32的推进来进行地下管道7的钻铣清除作业，直至全部钻铣清理完成。当地下管道7内所有淤积废渣清理干净后，再由推进油缸32将位于地下管道7内部的所有设备拉出即可，然后再通过向已修复完成的地下管道7内进行冲水清理，由此将所有已清理的废渣冲出至人井6内，再由工作人员进行清理即可。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。