专利名称：液压胀管机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压胀管机。
背景技术：
传统的地下管道更换需要执行开挖、清除废旧管道、放入新管道、 回填、夯实、还原路面、养护等一系列的工序，不仅劳动强度大，破 坏路面，而且影响市容和交通。近年来，出现一种胀管法，其可实现 不开挖地面更换管道。胀管法使用胀管机切割或胀裂原有管道(例如， 煤气、排水、自来水及电力通讯管道)，并牵引安装跟原有管道相比 具有相同尺寸或更大尺寸的管道，从而实现管道更换。胀管法的实施 通常可分为三步骤-1、 将液压胀管设备放入预先挖好的"进口坑"，然后推进钻杆， 让钻杆进入原有的管道内。2、 当钻杆的一头到达"出口坑"时，将已经连接了新管道的胀 管头连接到钻杆上。3、 回拖钻杆，新管道被同时拖入原有的旧管道内。这时胀管头 直接将旧的管道破裂，同时胀开原管径，新管道同步就位。在此过程中，将胀管机的钻杆推入管道以及回拖钻杆所需的动力 可由液压缸提供。如今，市场上存在一种液压胀管机，其采用胀管法 更换管道，但由于其使用双液压缸平行牵引夹杆装置进行驱动，所以 不能实现连续工作(即，间歇工作)并且可提供的牵引力大小不可变， 此外，该设计还使钻杆在工作中容易偏斜。此外，现有的液压胀管机 的钻杆具有多个镦粗位置(例如三个)，以使工作时夹紧回拖装置在 镦粗位置夹紧钻杆，从而实现回拖和推进。实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可实现连续和/或间歇工作并且 可提供输出载荷可变的牵引力的液压胀管机。根据本实用新型的液压胀管机包括执行装置、控制系统和钻杆， 执行装置包括至少两个主液压缸，所述至少两个主液压缸在所述控制 系统的控制下，可实现交替工作和/或同向工作，从而实现液压胀管 机的连续和/或间歇工作。所述至少两个主液压缸为沿钻杆轴线方向 串行排列的穿芯式第一主液压缸和第二主液压缸。执行装置进一步包 括第一虎钳台座和第二虎钳台座，第一虎钳台座和第二虎钳台座分别 被固定到第一主液压缸和第二主液压缸的液压杆。执行装置进一步包 括分别被固定于第一虎钳台座和第二虎钳台座内的第一夹紧回拖装 置和第二夹紧回拖装置。控制系统进一步包括液压站、液压换向阀、第一比例调节阀、第 二比例调节阀、第一先导阀和第二先导阀，其中液压站通过流体管道 连接至液压换向阀；液压换向阀通过流体管道分别与第一比例调节阀 和第二比例调节阀连接以控制第一比例调节阀和第二比例调节阀；第 一比例调节阀通过流体管道分别与第一先导阀、第一主液压缸和第二 主液压缸连接；第二比例调节阀通过流体管道分别与第二先导阀、第 一主液压缸和第二主液压缸连接；第一先导阀通过流体通道与第一夹 紧液压缸组连接；第二先导阀通过流体通道与第二夹紧液压缸组连 接。与现有技术相比，根据本实用新型的液压胀管机可提供输出载荷 可变的牵引力，并可实现两个主液压缸的交替工作，从而提高了胀管 机的效率及使用的灵活性。本实用新型的另一 目的在于提供一种在工作中不易摆动、钻杆不 易发生偏斜的液压胀管机。所述至少两个主液压缸为沿钻杆轴线方向串行排列的穿芯式第 一主液压缸和第二主液压缸。钻杆具有均匀直径，并且轴向穿过第一 主液压缸和第二主液压缸。与现有技术相比，根据本实用新型的液压胀管机可避免机器在工作中的摆动，防止钻杆在工作过程中的偏斜，从而增加了稳定性。本实用新型的另一 目的在于提供一种液压胀管机，其具有可在任意适当位置夹紧钻杆的夹紧回拖装置。第一夹紧回拖装置包括用于提供夹紧力的第一夹紧液压缸组和用于夹紧所述钻杆的第一夹紧牙片组；第二夹紧回拖装置包括用于提 供夹紧力的第二夹紧液压缸组和用于夹紧所述钻杆的第二夹紧牙片 组；其中第一夹紧牙片组和第二夹紧牙片组均为凹口相对的牙片组； 第一夹紧牙片组的第一和第二夹紧牙片分别被焊接到第一夹紧液压 缸组的第一和第二夹紧液压缸以便实现对钻杆的夹紧和松开；第二夹 紧牙片组的第一和第二夹紧牙片分别被焊接到第二夹紧液压缸组的 第一和第二夹紧液压缸以便实现对钻杆的夹紧和松开。钻杆具有均匀 直径。与现有的液压胀管机的夹紧回拖装置相比，根据本实用新型的液 压胀管机的夹紧回拖装置可在任意适当的位置夹紧钻杆，而且夹紧牙 片的使用可杜绝钻杆滑动的发生，从而增加了使用的灵活性及稳定 性。执行装置进一步包括机壳，机壳的前壁上具有一 U形缺口，后 壁上具有一圆孔，以使钻杆可以贯穿机壳。第一主液压缸和第二主液 压缸均通过三条肋板被固定于所述机壳内。
图1是根据本实用新型的液压胀管机的执行装置的一个实施例 的立体图。图2是根据本实用新型的液压胀管机的执行装置的纵向剖面图。 图3是图1的液压胀管机的执行装置的前视图。 图4是图1的液压胀管机的执行装置的后视图。 图5是图1的液压胀管机在两种工作模式下的各部件工作连接关 系框图。
具体实施方式
图1显示了根据本实用新型的液压胀管机的执行装置的一个实施例。该液压胀管机可用于4"(约100mm) —24"(约600mm)排 水、给水、燃气和电力通讯管道更换。在执行装置的机壳1内，第一 主液压缸2和第二主液压缸2'都通过三条肋板被固定于机壳1，其中 用于固定第一主液压缸2的第一肋板9a和第二肋板9b将第一主液压 缸2固定在机壳内的横向两侧，用于固定第一主液压缸2的第三肋板 (未示出)位于第一主液压缸之下并将其固定于机壳内的底部；用于 固定第二主液压缸2'的第一肋板9a'和第二肋板9b'以及位于第二主液 压缸2'下面的第三肋板(未示出)以类似于固定第一主液压缸2的方 式固定第二主液压缸2'。第一主液压缸2和第二主液压缸2'均为具有 空心圆柱形的穿芯式液压缸，并沿钻杆7轴线方向串行排列。此外两 液压缸中每个均可具有空心的液压杆(未示出)，并且液压杆可具有 两动作伸出和收回。第一虎钳台座3和第二虎钳台座3'分别被固定到第一主液压缸2 和第二主液压缸2'的液压杆，即工作中虎钳台座和液压杆是一起运动 的。图2显示了图1的液压胀管机执行装置的纵向剖面图，第一虎钳 台座3和第二虎钳台座3'(未在图2中示出)均由该执行装置内底部 的两个阶梯状支撑块5a、 5b支撑并可在其上滑动。第一夹紧回拖装 置包括用于提供夹紧力的第一夹紧液压缸组(包括41a、 41b)和用 于夹紧所述钻杆的第一夹紧牙片组(包括42a、 42b)，所述第二夹紧 回拖装置包括用于提供夹紧力的第二夹紧液压缸组(包括41a'、 41b') 和用于夹紧所述钻杆的第二夹紧牙片组(包括42a'、 42b')，第一夹紧 牙片组和第二夹紧牙片组均为凹口相对的牙片组，第一夹紧牙片组的 第一夹紧牙片42a和第二夹紧牙片42b分别被焊接到第一夹^液压缸 组的第一夹紧液压缸41a和第二夹紧液压缸41b以便实现对所述钻杆 的夹紧和松开，所述第二夹紧牙片组的第一夹紧牙片42a'和第二夹紧 牙片42b'分别被焊接到所述第二夹紧液压缸组的第一夹紧液压缸41a' 和第二夹紧液压缸42b'以便实现对所述钻杆的夹紧和松开。钻杆7是均匀直径的并轴向穿过第一主液压缸2和第二主液压缸2'。在该液压胀管机中，液压缸以如下方式向钻杆提供动力控制系统启动一夹紧液压缸组(41a、 41b和/或41a'、 41b')的液压杆推出 —夹紧牙片组(42a、 42b和/或42a'、 42b')夹紧钻杆一液压缸(2 和/或2')的液压杆动作一液压缸(2和/或2')的液压杆带动虎钳 台座(3和/或3')运动一虎钳台座(3和/或3')内的夹紧牙片(42a 和42b禾卩/或42a'和42b')运动一钻杆7推出或收回一实现将液压 缸的液压能转为钻杆的机械能。此外，该液压胀管机还包括控制系统(未示出)。图1中所示的 第一主液压缸2和第二主液压缸2'在控制系统的控制下，可实现交替 工作和/或同向工作。只要满足牵引力的要求，便可以使两主液压缸 工作于交替模式，从而达到液压胀管机连续工作的目的；如果待更换 的管道的直径很大或更换直径比率较大，即需要较大的牵引力，则可 使两液压缸工作于同向模式，即液压缸间歇工作，从而实现增大牵引 力的效果。根据本实用新型的一个实施例，每个主液压缸均可提供 75吨的牵引力，在两缸交替工作时，即液压胀管机连续工作时，可 提供75吨的牵引力，而在两缸同向工作时，即液压胀管机间歇工作 时，可提供150吨的牵引力。根据本实用新型的一个实施例，控制系统包括液压站12、液压 换向阀13、第一比例调节阀14、第二比例调节阀15、第一先导阀16 和第二先导阀17。图5提供了所述两种工作模式下各部件工作连接 关系框图。如图5所示，液压站12通过流体管道将液压油泵至液压 换向阀13，液压换向阀13通过流体管道与第一比例调节阀14和第 二比例调节阀15连接，从而可控制第一比例调节阀14和第二比例调 节阀15以实现在两种工作模式之间切换。第一比例调节阀14通过流 体管道分别与第一先导阀16、第一主液压缸2和第二主液压缸2'连 接，第二比例调节阀15通过流体管道分别与第二先导阀17、第一主 液压缸2和第二主液压缸2'连接。第一比例调节阀14可控制两主液 压缸交替工作，并可控制第一先导阀16以控制第一夹紧液压缸组 (41a、 41b)和第二夹紧液压缸组(41a'、 41b')的动作来配合两主 液压缸。第二比例调节阀15可控制两主液压缸同向工作，并可控制 第二先导阀17以控制第一夹紧液压缸组(41a、 41b)和第二夹紧液压缸组(41a'、 41b')的动作来配合两主液压缸。例如，在交替模式 下回拖钻杆的一个工作周期中，假设起初第一主液压缸2的液压杆处 于完全伸出状态而第二主液压缸2'的液压杆处于完全收回状态，第一 先导阀16控制第一夹紧液压缸组动作以使第一夹紧牙片组(42a、 42b)夹紧钻杆，然后第一比例调节阀14控制第一主液压缸2的液压 杆收回从而带动钻杆向回运动，在第一主液压缸2的液压杆达到完全 收回状态之后第一先导阀16控制第一夹紧液压缸组(41a、 41b)动 作以使第一夹紧牙片组(42a、 42b)松开钻杆并控制第二夹紧液压缸 动作以使第二夹紧牙片组(42a'、 42b')夹紧钻杆，然后第一比例调 节阀14控制第二主液压缸2'的液压杆收回从而带动钻杆向回运动并 控制第一主液压缸2的液压杆伸出，然后第二主液压缸2'的液压杆达 到完全收回状态而第一主液压缸2的液压杆达到完全伸出状态，之后 在下一工作周期重复同样的操作，从而实现了两主液压缸的液压杆交 替回拖钻杆。在交替模式下推进钻杆的过程与回拖钻杆类似。又例如， 在同向模式下回拖钻杆的一个工作周期中，假设起初第一主液压缸2 和第二主液压缸2'的液压杆均处于完全伸出状态，第二先导阀17控 制第一夹紧液压缸组(41a、 41b)和第二夹紧液压缸组(41a'、 41b') 动作以使第一夹紧牙片组(42a、 42b)和第二夹紧牙片组(42a'、 42b') 都夹紧钻杆，然后第二比例调节阀15控制第一主液压缸2和第二主 液压缸2'的液压杆收回从而带动钻杆向回运动，在第一主液压缸2和 第二主液压缸2'的液压杆达到完全收回状态之后第二先导阀17控制 第一夹紧液压缸组(41a、 41b)和第二夹紧液压缸组(41a'、 41b') 动作以使第一夹紧牙片组(42a、 42b)和第二夹紧牙片组(42a'、 42b') 都松开钻杆，然后第二比例调节阀15控制第一主液压缸2和第二主 液压缸2'的液压杆伸出直到达到完全伸出状态，之后在下一工作周期 重复相同的操作，从而实现两液压缸同向工作。在同向模式下推进钻 杆与回拖钻杆类似。本领域技术人员应该意识到，根据本实用新型的 液压胀管机可以使用两个以上主液压缸，并且所述两个以上主液压缸 可在控制系统的控制下，实现交替工作和/或同向工作。图1所示的液压胀管机采用两个串行排列的穿芯式液压缸2、2'，与同类产品中所采用的双液压缸平行牵引夹杆装置相比，能够避免机 器在工作中的摆动，并可防止钻杆在工作过程中的偏斜，从而增加了 稳定性。图1所示的液压胀管机对夹紧回拖装置和钻杆做了改进，主要改 进的是钻杆的形状及夹紧钻杆的方式改进后的钻杆具有均匀直径， 钻杆的回拖及推进是靠夹紧牙片夹紧钻杆实现的。这样，夹紧回拖装 置可在任意适当的位置夹紧钻杆。此外夹紧牙片的使用可杜绝钻杆滑 动的发生。本领域技术人员应该意识到，如果不需要考虑在任意位置 夹紧钻杆，本实用新型也可以使用现有的具有镦粗位置的钻杆。如图3和4所示，根据本实用新型的液压胀管机的机壳前壁具有 一U形缺口IO，后壁具有一圆孔ll，从而可使钻杆贯穿机壳。如图1所示，四个吊钩8a、 8b、 8c和8d被固定于机壳外两侧壁 上以方便起吊。
权利要求1. 一种连续液压胀管机，其包括执行装置、自动控制系统和钻杆，所述液压胀管机的特征在于，所述执行装置包括至少两个纵向排列的主液压缸，所述钻杆轴向穿过所述至少两个主液压缸。
2. 根据权利要求1所述的连续液压胀管机，其特征在于所述至 少两个纵向排列的主液压缸为沿钻杆轴线方向串行排列的穿芯式第一主液压缸和第二主液压缸。
3. 根据权利要求2所述的连续液压胀管机，其特征在于所述执 行装置进一步包括第一虎钳台座和第二虎钳台座，所述第一虎钳台座 和所述第二虎钳台座分别被固定到所述第一主液压缸和所述第二主 液压缸的液压杆。
4. 根据权利要求3所述的连续液压胀管机，其特征在于所述执 行装置进一步包括分别被固定于所述第一虎钳台座和所述第二虎钳 台座内的第一夹紧回拖装置和第二夹紧回拖装置。
5. 根据权利要求4所述的连续液压胀管机，其特征在于所述第 一夹紧回拖装置包括用于提供夹紧力的第一夹紧液压缸组和用于夹 紧所述钻杆的第一夹紧牙片组；所述第二夹紧回拖装置包括用于提供夹紧力的第二夹紧液压缸 组和用于夹紧所述钻杆的第二夹紧牙片组；其中所述第一夹紧牙片组和所述第二夹紧牙片组均为凹口相对的牙 片组；所述第一夹紧牙片组的第一夹紧牙片和第二夹紧牙片分别被焊 接到所述第一夹紧液压缸组的第一夹紧液压缸和第二夹紧液压缸以 便实现对所述钻杆的夹紧和松开；所述第二夹紧牙片组的第一夹紧牙片和第二夹紧牙片分别被焊接到所述第二夹紧液压缸组的第一夹紧液压缸和第二夹紧液压缸以 便实现对所述钻杆的夹紧和松开。
6. 根据权利要求5所述的连续液压胀管机，其特征在于所述自 动控制系统进一步包括液压站、液压换向阀、第一比例调节阀、第二 比例调节阀、第一先导阀和第二先导阀，其中所述液压站通过流体管道连接至所述液压换向阀； 所述液压换向阔通过流体管道分别与所述第一比例调节阀和所述第二比例调节阀连接以控制所述第一比例调节阀和所述第二比例调节阀；所述第一比例调节阀通过流体管道分别与所述第一先导阀、所述 第一主液压缸和所述第二主液压缸连接；所述第二比例调节阀通过流体管道分别与所述第二先导阀、所述 第一主液压缸和所述第二主液压缸连接；所述第一先导阀通过流体通道与所述第一夹紧液压缸组连接；所述第二先导阀通过流体通道与所述第二夹紧液压缸组连接。
7. 根据权利要求2所述的连续液压胀管机，其特征在于所述钻杆具有均匀直径。
8. 根据权利要求1所述的连续液压胀管机，其特征在于所述执 行装置进一步包括机壳，所述机壳的前壁上具有一 U形缺口，其后壁上具有一圆孔。
9. 根据权利要求8所述的连续液压胀管机，其特征在于所述第 - 一主液压缸和所述第二主液压缸都通过三条肋板被固定于所述机壳 内。
专利摘要本实用新型提供了一种液压胀管机，其包括执行装置、控制系统和钻杆，所述执行装置包括至少两个主液压缸，所述至少两个主液压缸在所述控制系统的控制下，可实现交替工作和/或同向工作。
文档编号F16L1/028GK201103746SQ20072014281
公开日2008年8月20日 申请日期2007年4月18日 优先权日2007年4月18日
发明者刘荣生 申请人:刘荣生