一种建设施工管道的表面钻孔装置的制作方法

1.本发明属于管道钻孔技术领域，具体是指一种建设施工管道的表面钻孔装置。


背景技术：

2.在建筑施工的过程中，经常需要在已经安装完成的管道上钻孔，用于加装仪表或者接头等零件，但是已经安装好的管道无法放在机床上固定，因此只能使用一般的夹具将钻孔机构固定在管道上，但是这种固定方式往往会存在以下问题：
3.a：固定时仅能大概调整位置，在手动锁紧的过程中极易发生小幅度的偏差，导致精度丢失；
4.b：即使能够在固定完成之后调节位置，纵向上的调节比较方便，但是横向调节时仅仅有一个状态的钻头是指向管道圆心的，而该状态指向的位置未必就是目标钻孔位置；
5.c：即使横向滑动是以摆动的形式进行的，即在横摆的过程中钻头始终指向圆心，那么在面对不同直径的管道时，也必须要更换不同规格的摆动导向装置。
6.因此，如何能使用一组能够连续调节的摆动导向装置，根据管道直径不同能够自适应地对正管道的圆心位置的一种建设施工管道的表面钻孔装置。


技术实现要素：

7.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种使用一组能够连续调节的摆动导向装置，根据管道直径不同能够自适应地对正管道的圆心位置的一种建设施工管道的表面钻孔装置；为了解决针对不同规格的管道需要更换不同规格的弧形导向装置的技术难题，本发明基于液压传动原理，创造性地提出了液力传动型环形架自适应调高机构，通过在条形液囊本体中设置梯形内撑块的方式，即可通过条形液囊本体的完全识别并反馈固定式管道本体的直径，进而使同心型横摆调节机构的摆动圆心做出相应调整，在没有任何电控和主动调节装置的情况下，仅仅通过巧妙的机械结构，就实现了自适应调节圆心的技术效果。
8.本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种建设施工管道的表面钻孔装置，包括固定式管道本体、液力传动型环形架自适应调高机构、均压式液力升降传动系统、同心型横摆调节机构和纵向调节机构，所述液力传动型环形架自适应调高机构设于固定式管道本体上，通过液力传动型环形架自适应调高机构能够将本装置固定在固定式管道本体上，并且能够通过梯形内撑块之间相互挤压的程度，排出不同量的液体，从而反馈固定式管道本体的外径大小，所述均压式液力升降传动系统设于液力传动型环形架自适应调高机构上，通过均压式液力升降传动系统进行液体的均压传动，所述同心型横摆调节机构设于均压式液力升降传动系统上，同心型横摆调节机构能够根据液力传动型环形架自适应调高机构反馈出的固定式管道本体的外径，进行升降调节，从而保证弧形导向凹槽和弧形导向凸台的圆心位置与固定式管道本体的圆心基本重合，所述纵向调节机构设于同心型横摆调节机构上，通过纵向调节机构能够在纵向上调节钻孔位置。
9.进一步地，所述液力传动型环形架自适应调高机构包括主体固定卡箍组件、变径收缩式液囊组件和平移式连接架，所述主体固定卡箍组件卡合设于固定式管道本体上，所述变径收缩式液囊组件卡合设于固定式管道本体上，所述主体固定卡箍组件和变径收缩式液囊组件均对称设有两组，所述平移式连接架设于两组主体固定卡箍组件之间。
10.作为优选地，所述主体固定卡箍组件包括金属卡箍本体、卡箍锁扣和连接架固定座，所述金属卡箍本体上设有卡箍弹性部，所述卡箍弹性部环形缠绕设于固定式管道本体上，所述金属卡箍本体的卡箍弹性部通过卡箍锁扣进行固定，通过金属卡箍本体能够将本装置固定在固定式管道本体上，所述金属卡箍本体上还设有卡箍柔性部，由于卡箍柔性部的两端是与连接架固定座固接的，而连接架固定座是刚性的，因此卡箍柔性部具有通过自身形变，补偿固定式管道本体的直径变化的作用，所述连接架固定座固接于金属卡箍本体上，所述连接架固定座上设有固定座内凹槽，所述卡箍柔性部位于固定座内凹槽之间，所述连接架固定座上还对称设有固定座圆孔，通过连接架固定座能够保证在固定式管道本体的直径变化时，在金属卡箍本体跟随着固定式管道本体的外表面弯曲的情况下，连接架固定座不会发生弯曲。
11.作为本发明的进一步优选，所述变径收缩式液囊组件包括条形液囊本体和梯形内撑块，所述条形液囊本体上设有液囊可弯曲外圈，液囊可弯曲外圈可以弯曲，但是不具备明显的延展性，所述梯形内撑块阵列设于液囊可弯曲外圈的内壁上，当固定式管道本体的直径越大时，梯形内撑块之间的间隙就越大，条形液囊本体中存储的液体就越多，活塞底座位于液力驱动箱中的部分也就越多，通过梯形内撑块的轮廓和大小设计，能够使升降式横摆架的升降幅度与固定式管道本体的直径变化相对应，所述条形液囊本体上还设有液囊弹性内圈，液囊弹性内圈的表面能够伸缩延展，所述条形液囊本体通过液囊弹性内圈环形缠绕设于固定式管道本体上，所述条形液囊本体在液囊可弯曲外圈上还设有液囊接头，所述平移式连接架上对称设有连接架圆柱凸台，所述平移式连接架通过连接架圆柱凸台卡合设于固定座圆孔中。
12.进一步地，所述均压式液力升降传动系统包括液囊连接组件和升降架连接组件，通过对称布置的液囊连接组件和升降架连接组件，能够使上下两组液力传动型环形架自适应调高机构相互贯通并保持均压状态，提高反馈精度，所述液囊连接组件设于液力传动型环形架自适应调高机构上，所述升降架连接组件设于液囊连接组件上；所述液囊连接组件包括液囊连接管道、中心连接管道和套管接头，所述液囊连接管道上对称设有液囊管道支管，所述液囊管道支管卡合设于液囊接头中，所述液囊连接管道上还设有液囊管道主管，所述中心连接管道的一端卡合设于液囊管道主管中，所述中心连接管道的另一端卡合设于套管接头中。
13.作为优选地，所述升降架连接组件包括液腔连接管道和液力驱动箱，所述液腔连接管道上设有液腔管道主管，所述液腔管道主管卡合设于套管接头中，所述中心连接管道和液腔管道主管之间通过套管接头连接，所述液腔连接管道上还对称设有液腔管道支管，所述液力驱动箱固接于连接架固定座上，所述液力驱动箱上设有液力箱接头，所述液腔管道支管卡合设于液力箱接头上。
14.进一步地，所述同心型横摆调节机构包括升降式横摆组件、横摆连接组件和横摆驱动组件，所述升降式横摆组件设于升降架连接组件上，所述横摆连接组件设于连那个组
升降式横摆组件之间，所述横摆驱动组件设于升降式横摆组件的其中一组上；所述升降式横摆组件包括升降式横摆架和横摆外架，所述升降式横摆架上设有活塞底座，所述升降式横摆架通过活塞底座卡合滑动设于液力驱动箱中，所述升降式横摆架上还设有弧形导向凸台，所述横摆外架上设有弧形导向凹槽，所述横摆外架通过弧形导向凹槽卡合滑动设于弧形导向凸台上，通过弧形导向凹槽和弧形导向凸台的配合，能够保证在横向调整钻孔位置的时候，钻头方向始终指向固定式管道本体的圆心位置，所述横摆外架上设有横摆弧形内齿圈。
15.作为优选地，所述横摆连接组件包括横摆机架连接凸台和横摆机架连接柱，所述横摆机架连接凸台对称设有两组，所述横摆机架连接凸台固接于横摆外架上，所述横摆机架连接柱固接于横摆机架连接凸台上，所述横摆机架连接柱对称设有两组。
16.作为本发明的进一步优选，所述横摆驱动组件包括横摆驱动手轮和横摆驱动齿轮，所述横摆驱动手轮转动设于横摆外架上，所述横摆驱动齿轮卡合设于横摆驱动手轮上，所述横摆驱动齿轮和横摆弧形内齿圈啮合连接。
17.进一步地，所述纵向调节机构包括纵向滑移组件和纵向滑移驱动组件，所述纵向滑移组件滑动设于横摆机架连接柱上，所述纵向滑移驱动组件设于纵向滑移组件上；所述纵向滑移组件包括纵向滑移架和伸缩式钻孔装置，所述纵向滑移架上对称设有滑移架滑动套筒，所述纵向滑移架通过滑移架滑动套筒卡合滑动设于横摆机架连接柱上，所述纵向滑移架上设有滑移架中心安装孔，所述伸缩式钻孔装置卡合设于滑移架中心安装孔中，伸缩式钻孔装置为集成式的、钻头能够自动伸缩的电动钻孔装置，所述纵向滑移架上还设有滑移架铰接座。
18.作为优选地，所述纵向滑移驱动组件包括纵向驱动螺柱和固定式螺母，所述纵向驱动螺柱转动设于滑移架铰接座中，所述固定式螺母固接于横摆机架连接凸台上，所述纵向驱动螺柱和固定式螺母螺纹连接。
19.采用上述结构本发明取得的有益效果如下：
20.(1)通过液力传动型环形架自适应调高机构能够将本装置固定在固定式管道本体上，并且能够通过梯形内撑块之间相互挤压的程度，排出不同量的液体，从而反馈固定式管道本体的外径大小；
21.(2)通过均压式液力升降传动系统进行液体的均压传动；
22.(3)同心型横摆调节机构能够根据液力传动型环形架自适应调高机构反馈出的固定式管道本体的外径，进行升降调节，从而保证弧形导向凹槽和弧形导向凸台的圆心位置与固定式管道本体的圆心基本重合；
23.(4)通过纵向调节机构能够在纵向上调节钻孔位置；
24.(5)由于卡箍柔性部的两端是与连接架固定座固接的，而连接架固定座是刚性的，因此卡箍柔性部具有通过自身形变，补偿固定式管道本体的直径变化的作用；
25.(6)通过连接架固定座能够保证在固定式管道本体的直径变化时，在金属卡箍本体跟随着固定式管道本体的外表面弯曲的情况下，连接架固定座不会发生弯曲；
26.(7)当固定式管道本体的直径越大时，梯形内撑块之间的间隙就越大，条形液囊本体中存储的液体就越多，活塞底座位于液力驱动箱中的部分也就越多，通过梯形内撑块的轮廓和大小设计，能够使升降式横摆架的升降幅度与固定式管道本体的直径变化相对应；
27.(8)通过对称布置的液囊连接组件和升降架连接组件，能够使上下两组液力传动型环形架自适应调高机构相互贯通并保持均压状态，提高反馈精度；
28.(9)通过弧形导向凹槽和弧形导向凸台的配合，能够保证在横向调整钻孔位置的时候，钻头方向始终指向固定式管道本体的圆心位置。
附图说明
29.图1为本发明提出的一种建设施工管道的表面钻孔装置的立体图；
30.图2为本发明提出的一种建设施工管道的表面钻孔装置的主视图；
31.图3为本发明提出的一种建设施工管道的表面钻孔装置的俯视图；
32.图4为图2中沿着剖切线a-a的剖视图；
33.图5为图4中沿着剖切线b-b的剖视图；
34.图6为图4中沿着剖切线c-c的剖视图；
35.图7为图6中沿着剖切线d-d的剖视图；
36.图8为本发明提出的一种建设施工管道的表面钻孔装置的液力传动型环形架自适应调高机构的结构示意图；
37.图9为本发明提出的一种建设施工管道的表面钻孔装置的均压式液力升降传动系统的结构示意图；
38.图10为本发明提出的一种建设施工管道的表面钻孔装置的同心型横摆调节机构的结构示意图；
39.图11为本发明提出的一种建设施工管道的表面钻孔装置的纵向调节机构的结构示意图；
40.图12为图6中ⅰ处的局部放大图；
41.图13为图5中ⅱ处的局部放大图。
42.其中，1、固定式管道本体，2、液力传动型环形架自适应调高机构，3、均压式液力升降传动系统，4、同心型横摆调节机构，5、纵向调节机构，6、主体固定卡箍组件，7、变径收缩式液囊组件，8、平移式连接架，9、金属卡箍本体，10、卡箍锁扣，11、连接架固定座， 12、条形液囊本体，13、连接架圆柱凸台，14、卡箍弹性部，15、卡箍柔性部，16、固定座内凹槽，17、固定座圆孔，18、液囊弹性内圈，19、液囊可弯曲外圈，20、液囊接头，21、梯形内撑块，22、液囊连接组件，23、升降架连接组件，24、液囊连接管道，25、中心连接管道，26、套管接头，27、液腔连接管道，28、液力驱动箱，29、液囊管道支管，30、液囊管道主管，31、液腔管道主管，32、液腔管道支管，33、液力箱接头，34、升降式横摆组件， 35、横摆连接组件，36、横摆驱动组件，37、升降式横摆架，38、横摆外架，39、横摆机架连接凸台，40、横摆机架连接柱，41、横摆驱动手轮，42、横摆驱动齿轮，43、活塞底座， 44、弧形导向凸台，45、弧形导向凹槽，46、横摆弧形内齿圈，47、纵向滑移组件，48、纵向滑移驱动组件，49、纵向滑移架，50、伸缩式钻孔装置，51、纵向驱动螺柱，52、固定式螺母，53、滑移架滑动套筒，54、滑移架中心安装孔，55、滑移架铰接座。
43.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
44.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。
45.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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，因此不能理解为对本发明的限制。
46.如图1所示，本发明提出了一种建设施工管道的表面钻孔装置，包括固定式管道本体1、液力传动型环形架自适应调高机构2、均压式液力升降传动系统3、同心型横摆调节机构4和纵向调节机构5，液力传动型环形架自适应调高机构2设于固定式管道本体1上，通过液力传动型环形架自适应调高机构2能够将本装置固定在固定式管道本体1上，并且能够通过梯形内撑块21之间相互挤压的程度，排出不同量的液体，从而反馈固定式管道本体1的外径大小，均压式液力升降传动系统3设于液力传动型环形架自适应调高机构2上，通过均压式液力升降传动系统3进行液体的均压传动，同心型横摆调节机构4设于均压式液力升降传动系统3上，同心型横摆调节机构4能够根据液力传动型环形架自适应调高机构2反馈出的固定式管道本体1的外径，进行升降调节，从而保证弧形导向凹槽45和弧形导向凸台44的圆心位置与固定式管道本体1的圆心基本重合，纵向调节机构5设于同心型横摆调节机构4上，通过纵向调节机构5能够在纵向上调节钻孔位置。
47.如图1、图2、图3、图6、图8所示，液力传动型环形架自适应调高机构2包括主体固定卡箍组件6、变径收缩式液囊组件7和平移式连接架8，主体固定卡箍组件6卡合设于固定式管道本体1上，变径收缩式液囊组件7卡合设于固定式管道本体1上，主体固定卡箍组件6 和变径收缩式液囊组件7均对称设有两组，平移式连接架8设于两组主体固定卡箍组件6之间；主体固定卡箍组件6包括金属卡箍本体9、卡箍锁扣10和连接架固定座11，金属卡箍本体9上设有卡箍弹性部14，卡箍弹性部14环形缠绕设于固定式管道本体1上，金属卡箍本体9的卡箍弹性部14通过卡箍锁扣10进行固定，通过金属卡箍本体9能够将本装置固定在固定式管道本体1上，金属卡箍本体9上还设有卡箍柔性部15，由于卡箍柔性部15的两端是与连接架固定座11固接的，而连接架固定座11是刚性的，因此卡箍柔性部15具有通过自身形变，补偿固定式管道本体1的直径变化的作用，连接架固定座11固接于金属卡箍本体9 上，连接架固定座11上设有固定座内凹槽16，卡箍柔性部15位于固定座内凹槽16之间，连接架固定座11上还对称设有固定座圆孔17，通过连接架固定座11能够保证在固定式管道本体1的直径变化时，在金属卡箍本体9跟随着固定式管道本体1的外表面弯曲的情况下，连接架固定座11不会发生弯曲；变径收缩式液囊组件7包括条形液囊本体12和梯形内撑块 21，条形液囊本体12上设有液囊可弯曲外圈19，液囊可弯曲外圈19可以弯曲，但是不具备明显的延展性，梯形内撑块21阵列设于液囊可弯曲外圈19的内壁上，当固定式管道本体1 的直径越大时，梯形内撑块21之间的间隙就越大，条形液囊本体12中存储的液体就越多，活塞底座43位于液力驱动箱28中的部分也就越多，通过梯形内撑块21的轮廓和大小设计，能够使升降式横摆架37的升降幅度与固定式管道本体1的直径变化相对应，条形液囊本体12 上还设有液囊弹
性内圈18，液囊弹性内圈18的表面能够伸缩延展，条形液囊本体12通过液囊弹性内圈18环形缠绕设于固定式管道本体1上，条形液囊本体12在液囊可弯曲外圈19上还设有液囊接头20，平移式连接架8上对称设有连接架圆柱凸台13，平移式连接架8通过连接架圆柱凸台13卡合设于固定座圆孔17中。
48.如图1、图4、图6、图7、图9所示，均压式液力升降传动系统3包括液囊连接组件22 和升降架连接组件23，通过对称布置的液囊连接组件22和升降架连接组件23，能够使上下两组液力传动型环形架自适应调高机构2相互贯通并保持均压状态，提高反馈精度，液囊连接组件22设于液力传动型环形架自适应调高机构2上，升降架连接组件23设于液囊连接组件22上；液囊连接组件22包括液囊连接管道24、中心连接管道25和套管接头26，液囊连接管道24上对称设有液囊管道支管29，液囊管道支管29卡合设于液囊接头20中，液囊连接管道24上还设有液囊管道主管30，中心连接管道25的一端卡合设于液囊管道主管30中，中心连接管道25的另一端卡合设于套管接头26中；升降架连接组件23包括液腔连接管道27 和液力驱动箱28，液腔连接管道27上设有液腔管道主管31，液腔管道主管31卡合设于套管接头26中，中心连接管道25和液腔管道主管31之间通过套管接头26连接，液腔连接管道27 上还对称设有液腔管道支管32，液力驱动箱28固接于连接架固定座11上，液力驱动箱28 上设有液力箱接头33，液腔管道支管32卡合设于液力箱接头33上。
49.如图1、图2、图10、图13所示，同心型横摆调节机构4包括升降式横摆组件34、横摆连接组件35和横摆驱动组件36，升降式横摆组件34设于升降架连接组件23上，横摆连接组件35设于连那个组升降式横摆组件34之间，横摆驱动组件36设于升降式横摆组件34 的其中一组上；升降式横摆组件34包括升降式横摆架37和横摆外架38，升降式横摆架37 上设有活塞底座43，升降式横摆架37通过活塞底座43卡合滑动设于液力驱动箱28中，升降式横摆架37上还设有弧形导向凸台44，横摆外架38上设有弧形导向凹槽45，横摆外架38 通过弧形导向凹槽45卡合滑动设于弧形导向凸台44上，通过弧形导向凹槽45和弧形导向凸台44的配合，能够保证在横向调整钻孔位置的时候，钻头方向始终指向固定式管道本体1的圆心位置，横摆外架38上设有横摆弧形内齿圈46；横摆连接组件35包括横摆机架连接凸台 39和横摆机架连接柱40，横摆机架连接凸台39对称设有两组，横摆机架连接凸台39固接于横摆外架38上，横摆机架连接柱40固接于横摆机架连接凸台39上，横摆机架连接柱40对称设有两组；横摆驱动组件36包括横摆驱动手轮41和横摆驱动齿轮42，横摆驱动手轮41 转动设于横摆外架38上，横摆驱动齿轮42卡合设于横摆驱动手轮41上，横摆驱动齿轮42 和横摆弧形内齿圈46啮合连接。
50.如图1、图2、图5、图11所示，纵向调节机构5包括纵向滑移组件47和纵向滑移驱动组件48，纵向滑移组件47滑动设于横摆机架连接柱40上，纵向滑移驱动组件48设于纵向滑移组件47上；纵向滑移组件47包括纵向滑移架49和伸缩式钻孔装置50，纵向滑移架49 上对称设有滑移架滑动套筒53，纵向滑移架49通过滑移架滑动套筒53卡合滑动设于横摆机架连接柱40上，纵向滑移架49上设有滑移架中心安装孔54，伸缩式钻孔装置50卡合设于滑移架中心安装孔54中，伸缩式钻孔装置50为集成式的、钻头能够自动伸缩的电动钻孔装置，纵向滑移架49上还设有滑移架铰接座55；纵向滑移驱动组件48包括纵向驱动螺柱51 和固定式螺母52，纵向驱动螺柱51转动设于滑移架铰接座55中，固定式螺母52固接于横摆机架连接凸台39上，纵向驱动螺柱51和固定式螺母52螺纹连接。
51.具体使用时，首先用户需要大致调整位置，使伸缩式钻孔装置50的钻头部位大致处于目标位置处，然后将金属卡箍本体9环绕固定在固定式管道本体1上，然后通过卡箍锁扣10 将金属卡箍本体9拉紧并固定住；
52.随后将条形液囊本体12围绕着固定式管道本体1缠绕并固定，由于液囊弹性内圈18具有收缩的趋势，因此条形液囊本体12将会贴合在固定式管道本体1的外壁上，当条形液囊本体12从平直状态变得弯曲时，条形液囊本体12中的部分液体会由于梯形内撑块21的相互挤压，通过液囊接头20排出，并且经过均压式液力升降传动系统3均匀传递到两组液力驱动箱 28中；
53.液力驱动箱28中的液体增加时，升降式横摆架37会平行伸出，使弧形导向凸台44和弧形导向凹槽45的圆心接近固定式管道本体1的圆心位置；
54.固定式管道本体1的直径增大时，活塞底座43朝向液力驱动箱28中回缩；固定式管道本体1的直径缩小时，活塞底座43从液力驱动箱28中伸出；
55.当需要横向调整位置时，仅仅需要手动旋转横摆驱动手轮41，通过横摆驱动齿轮42和横摆弧形内齿圈46的相互啮合，控制横摆外架38的摆动，进而带着伸缩式钻孔装置50在始终纸箱固定式管道本体1的中心的情况下横向摆动；
56.当需要纵向调节位置时，只需要手动旋转纵向驱动螺柱51，在纵向驱动螺柱51和固定式螺母52的传动配合先，便可以驱动纵向滑移架49纵向滑动；
57.调整好位置之后，启动伸缩式钻孔装置50即可进行钻孔操作；
58.在通过横向连续调节或者纵向连续调节，能够在固定式管道本体1上阵列打出多个孔洞，孔洞之间的相对位置关系较为精确和可控。
59.以上便是本发明整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
60.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语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。而且，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。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
62.以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。