定向钻探用牵引装置的制作方法

本申请涉及非开挖施工设备领域，尤其是涉及一种定向钻探用牵引装置。

背景技术：

导向钻进铺管方式在市政管道施工中起到重要作用，使用水平定向钻机进行管线穿越施工，工作过程为：通过导向仪进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把产品管线回拖到扩大了的导向孔中，完成管线穿越的施工过程。

申请公开号为cn108087660a的中国发明专利申请，其公开了一种超大口径pe排水管的非开挖施工方法，包括：钻孔、设备安装、首次布管、继续布管、完成布管。该非开挖施工方法拖拉时管体不易断裂。

针对上述中的相关技术，发明人认为：在管线回拖进入到扩孔中时，扩孔器移动后土层中的石子可能会进入到扩孔中，拉管头在牵引管线回拖时，较大的石子会对管线表面进行磨损，降低管线的使用寿命。

技术实现要素：

为了改善定向钻探管道铺设时管线磨损的问题，本申请提供一种定向钻探用牵引装置。

本申请提供一种定向钻探用牵引装置，采用如下的技术方案：

一种定向钻探用牵引装置，包括拉管头、连接圈以及同轴安装于拉管头上的连接件，所述拉管头靠近连接件的外壁连接有过滤罩，过滤罩上设有通孔，过滤罩的轮廓外径大于连接圈的轮廓外径。

通过采用上述技术方案，连接圈与管体安装，连接件与外部的扩孔器连接，连接件在外力牵引下带动与连接圈连接的管体回拖进入到扩孔中。过滤罩的外径大于连接圈的轮廓外径，在整个装置前进过程中，大的石子被过滤罩阻挡，防止进入后方的扩孔中，降低了与管体接触的可能，从而管体不易被硬物磨损，延长使用寿命。

可选的，所述过滤罩呈圆锥状，过滤罩包括固定为一体的压板和滤板，通孔位于滤板上，压板的边缘沿过滤罩轴线延伸形成有防护片，防护片的内径大于等于连接圈外径。

通过采用上述技术方案，过滤罩呈圆锥状，减小了前行的阻力。浆液从滤板通过对后方的管体进行润滑，大的石子在重力作用下下落并被压板挤压进入扩孔周围的基土层中，防护片进一步保护连接圈接头处的管体。

可选的，所述连接件依次穿设于过滤罩和拉管头后螺纹连接有固定件。

通过采用上述技术方案，过滤罩和拉管头可拆卸连接，便于维护更换，延长整体的使用寿命。

可选的，所述拉管头内同轴固定有连接套，连接件的末端穿过连接套并用销杆固定。

通过采用上述技术方案，连接件与连接套通过销杆固定，连接件受到拉力牵引拉管头移动时，沿径向的承载力由连接套处分担，减小了连接件与固定件螺纹连接处的螺纹崩坏的可能。

可选的，所述拉管头包括圆形的封盖，封盖的边缘沿周向设有多个卡块；所述连接圈内壁沿周向设有用于卡块卡接的卡槽，所述连接圈上固设有防脱部，防脱部之间形成安装口，卡块能够从安装口插入到卡槽中并转动卡固到防脱部位置。

通过采用上述技术方案，需要安装拉管头固定于连接圈时，将卡块从安装口插入并转动即可；需要拆卸时，转动拉管头使得卡块移动到安装口拔出即可，转动角度小，操作方便。

可选的，所述卡块和防脱部上设有通孔，所述连接圈位于卡槽侧壁设有对应的螺纹孔，卡块和防脱部之间用螺栓固定。

通过采用上述技术方案，将拉管头与连接圈进一步通过螺栓固定，防止拉管头与连接圈转动松脱。

可选的，所述连接圈远离防脱部的一面沿轴线延伸形成有用于与待安装管体插接的管接头。

通过采用上述技术方案，管接头能够插入到待安装管体内，然后用螺栓固定，提高连接圈与管体的连接强度，减小牵引过程中连接处断裂松脱的可能。

可选的，所述过滤罩与连接件转动连接。

通过采用上述技术方案，拉管头能够任意角度转动安装到连接圈上，只需要转动过滤罩使得压板位于扩孔底壁，方便现场作业。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、牵引回拖管体过程中能够对扩孔中的石子进行阻挡并进一步将石子挤压到扩孔周围的基土层中，大大降低扩孔中石子可能磨损管体的可能，延长管体使用寿命；

2、拉管头与连接圈可拆卸连接，现场施工作业方便，提高施工效率。

附图说明

图1为本申请实施例中定向钻探用牵引装置的工作状态示意图；

图2为本申请定向钻探牵引装置的整体结构示意图；

图3为本申请定向钻探牵引装置的爆炸图；

图4为显示内部部件连接结构在图2中a-a面的剖视图。

附图标记说明：1、拉管头；11、封盖；111、卡块；12、加强筋；13、连接套；131、销孔；14、固定销；2、过滤罩；21、压板；211、防护片；22、滤板；3、连接件；31、杆体；311、螺纹段；312、限位孔；32、密封端盖；33、连接环；4、固定件；5、连接圈；51、卡槽；52、防脱部；53、安装口；54、管接头；6、管体；7、扩孔器；8、牵引绳；9、基土层。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

如图1所示，为本申请牵引装置的工作示意图，牵引绳8、扩孔器7和牵引装置以及管体6依次连接，扩孔器7在牵引绳8的拉力下移动并扩孔，牵引装置在扩孔中随之移动并拖拉管体6埋入扩孔中，从而完成管体6的铺设。

本申请实施例公开一种定向钻探用牵引装置。参考图2和图3，定向钻探用牵引装置包括依次连接的过滤罩2、拉管头1和连接圈5以及穿过过滤罩2和拉管头1的连接件3，连接件3位于拉管头1内固定有固定件4。连接圈5用于与管体6固定，连接件3用于与扩孔器7连接，连接件3带动整个牵引装置移动时，过滤罩2能够有效防止大颗粒的石子进入到移动方向靠靠后的管体6与扩孔之间，减小了管体6在扩孔中移动受到石子磨损的可能。

参考图2和图3，连接件3包括杆体31、同轴套设固定于杆体31中部的密封端盖32和固定于杆体31一端的连接环33。连接件3可以采用高强合金钢制作，具有较高的抗拉能力不易断裂。杆体31为圆杆，密封端盖32为圆盘，连接环33为圆环，连接环33、密封端盖32与杆体31三者一体成型。杆体31远离连接环33的一端沿径向设有至少一个限位孔312，此处限位孔312有两个。限位孔312与密封端盖32之间的杆体31表面设有螺纹形成螺纹段311。

参考图2和图3，过滤罩2整体呈圆锥状的壳体，过滤罩2可以采用耐磨钢如铬钼钢制作，具有较高的耐磨性。过滤罩2沿其轴线开设有贯穿性的轴孔，轴孔中安装有轴承，杆体31的端部能够插入到轴承中并与过滤罩2转动连接，密封端盖32与轴承抵接。

过滤罩2包括压板21和滤板22，压板21和滤板22围成圆锥状，滤板22上设有多个通孔。压板21和滤板22各占1/2圆周，在其他实施方式中，压板21占3/4圆周，滤板22占1/4圆周。压板21和滤板22可以一体成型，滤板22后续使用工具加工多个通孔，也可以压板21和滤板22分开制作然后焊接固定为一体。在压板21上沿过滤罩2的轴线延伸形成有一体的防护片211。压板21与防护片211连接处圆弧过渡。

参考图3和图4，拉管头1包括固定连接的封盖11、加强筋12和连接套13，封盖11整体为圆锥状的壳体，封盖11的锥角等于或小于过滤罩2的锥角，以便封盖11与过滤罩2同轴设置。封盖11的顶点位置沿轴线开设有通孔，通孔用于杆体31穿过，杆体31穿过通孔后螺纹连接有固定件4，使得连接件3将过滤罩2和拉管头1安装在一起。固定件4呈圆台状，以便于封盖11内壁良好贴合。封盖11远离顶角的边缘沿周向均匀设有多个卡块111。

连接套13位于封盖11的轴线上，加强筋12有多个并将封盖11与连接套13固定连接为一个整体，固定方式可以是焊接或者一体铸造成型。连接套13沿封盖11轴线开设有贯穿性的中心孔，杆体31能够穿过中心孔。在连接套13上沿中心孔径向设有连通的销孔131，杆体31穿过中心孔且杆体31上的限位孔312与销孔131对齐后，销孔131中插入有固定销14，防止杆体31与连接套13在轴线方向松脱，提高连接件3和拉管头1之间的连接牢固性，减小固定件4受到杆体31的拉力出现螺纹崩坏的可能。

参考图3和图4，连接圈5整体呈圆环形，可以采用不锈钢制作。连接圈5的内壁沿周向开设有卡槽51，连接圈5位于卡槽51侧壁均匀开设有多个与卡槽51连通的安装口53，使得连接圈5上形成有多个沿周向均匀分布的防脱部52。安装口53的轮廓外径大于或等于封盖11上卡块111的轮廓外径，使得卡块111能够穿过安装口53并转动后进入到卡槽51内，防脱部52能够防止卡块111沿连接圈5的轴线方向脱离。在卡槽51位于防脱部52相对的侧壁上开设有至少一个螺纹孔，防脱部52上开设有与螺纹孔相对应的通孔，卡块111上开设有通孔，以便卡块111卡入到卡槽51后，用螺栓穿过防脱部52和卡块111上的通孔后与连接圈5螺纹连接，进一步提高拉管头1和连接圈5之间的连接强度。

为了方便连接圈5与管体6之间的连接安装，在连接圈5远离防脱部52的一面沿轴线方向延伸一体形成有管接头54，管接头54的外径与管体6的内径相适应，管接头54和管体6之间通过螺栓固定。

连接圈5的轮廓外径小于过滤罩2的轮廓外径，该尺寸可以为3-5cm，使得过滤罩2能够将扩孔尽量封堵只允许浆液透过。

该定向钻探用牵引装置的使用方法如下：

把连接件3、过滤罩2和拉管头1预先组装为一体，将连接圈5的管接头54插入到管体6内并用螺栓固定，然后将封盖11的卡块111与连接圈5的安装口53对齐后插入并转动，使得卡块111卡入到防脱部52位置的卡槽51中，并用螺栓将卡块111和防脱部52固定。

扩孔器7连接在连接环33处，连接件3在受到拉力时带动整个装置移动。在这个过程中，滤板22能够阻挡大颗粒的石子进入到后方的管体6外壁，同时浆液能够透过滤板22对管体6外壁润滑。大颗粒的石子在重力作用下落在扩孔底壁，压板21在前进过程中将石子挤压到扩孔侧壁的基土层9中，减小了管体6受到石子磨损的可能。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。