管道螺旋缠绕修复轨道装置及螺旋制管系统的制作方法

文档序号:13794158阅读:183来源:国知局
本实用新型涉及管道施工
技术领域
,尤其涉及一种管道螺旋缠绕修复轨道装置及螺旋制管系统。
背景技术
:地下管道在使用过程中出现的破裂、渗漏、腐蚀等情况会严重影响管道的正常功能,传统的维修方式是开挖地面再对管道进行更换或修复。但是,这种施工方式对交通、环境和社会经济影响较大,尤其是在繁华城市区域,此外,开挖施工还可能造成管道周围地上、地下构筑物的损坏。此时,采用螺旋缠绕非开挖修复技术,由于不需要开挖地面,对交通、环境和社会经济的影响较小。螺旋缠绕制管技术通过螺旋缠绕机将条状的PVC、PE或PP等型材缠绕成型制成管道,再将缠绕形成的管道放置于待修复管道内部,来修复原管道的破损处。由于螺旋缠绕制管技术具备强度大、可现场缠绕制管、运输方便等优势,自从21世纪以来取得了快速发展,目前已经在排水管道领域取得了良好的市场应用。制管时可将螺旋缠绕机放置于工厂或施工现场,但由于整个设备体积较大,不能通过窨井进入原管道来进行非开挖原位缠绕修复,而且管道编织伸长过程中需要较大扭矩才能进行长距离管道编织,对设备的动力要求比较高。技术实现要素:本实用新型的主要目的是提供一种使制管装置能够沿待修复管道的延伸方向移动的管道螺旋缠绕修复轨道装置。为实现上述目的,本实用新型提出的管道螺旋缠绕修复轨道装置包括:行走机构,所述行走机构能够在待修复管道内移动,且所述行走机构包括用于供制管装置行走且呈筒状的行走框架以及支撑所述行走框架的连接杆;支撑机构,所述支撑机构包括基座以及一端设置于所述基座上的多根支撑杆,多根所述支撑杆环绕于所述基座间隔地分布且所述支撑杆的自由端能够支撑于所述待修复管道的管壁上;以及,行走轴,所述行走轴连接所述连接杆与所述基座,其中,所述支撑杆的自由端到所述行走轴的距离能够调整。优选地,所述行走机构还包括设置于所述行走框架上且沿所述行走框架的环行轮廓布置的链条。优选地,所述行走机构还包括设置于所述行走框架上的多个支撑块以及设置于所述支撑块上的多根辊条,所述辊条的延伸方向与所述行走框架的延伸方向平行,且所述链条设置于所述辊条的一端。优选地,所述基座包括固定于所述行走轴上的第一支座和能够在所述行走轴上移动的第二支座,所述支撑杆包括一端铰接于所述第一支座上的多根第一支杆以及一端铰接于所述第二支座上的多根第二支杆,所述第一支杆与所述第二支杆一一对应铰接。优选地,所述行走轴上设置有外螺纹,所述支撑机构还包括与所述行走轴上的外螺纹适配的螺母,所述螺母设置于所述第二支座的远离所述第一支座的一侧。优选地,所述支撑机构还包括压缩于所述第一支座与所述第二支座之间的弹性件。优选地,所述支撑杆为伸缩杆。优选地,所述支撑杆的自由端设置有滚轮。优选地,所述行走轴为伸缩轴。另外,本实用新型还提供一种螺旋制管系统,其包括管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置以及上述的管道螺旋缠绕修复轨道装置;其中,所述管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置包括:机架,所述机架能够在所述行走框架上沿所述行走框架的环形轮廓行走;驱动机构,所述驱动机构设置于所述机架上且能够驱动所述机架沿所述行走框架移动;压辊组件所述压辊组件设置于所述机架上且能够从编织管道的径向将条状的型材压接于所述编织管道上;以及,定位组件,所述定位组件设置于所述机架上,所述行走框架从所述压辊组件与所述定位组件之间穿过,其中,所述行走框架上设置有沿所述机架的行走方向延伸的条状的限位部,所述定位组件包括与所述限位部适配且能够沿所述限位部移动的定位部。在上述技术方案中,呈筒状的行走框架能够为制管装置提供行走导轨,即,为制管装置提供寻迹参照,使得制管装置能够沿行走框架行走来进行径向编管,保证编织管道具备预定的规格和形状。同时,行走机构通过行走轴安装于支撑机构上,支撑杆的自由端能够支撑于管道的管壁上,从而使位于行走机构上的制管装置处于悬空状态,而且,筒状的行走框架还能够对编织完成后的编织管道进行支撑,使编织管道处于悬空状态,有利于径向编管的顺利进行。通过上述技术方案,行走机构能够跟随支撑机构沿待修复管道的延伸方向移动,以使得制管装置在环形行走的同时,还能够沿待修复管道的延伸方向移动,从而形成螺旋的编管轨迹。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本实用新型的管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置的主视示意图;图2为图1的俯视示意图;图3为本实用新型的管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置在沿行走框架行走时的结构示意图;图4为本实用新型的包括多个机架的管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置的结构示意图;图5为本实用新型一实施方式的管道螺旋缠绕修复轨道装置的结构示意图;图6为本实用新型另一实施方式的支撑机构的结构示意图。附图标号说明:标号名称标号名称110机架120驱动机构121电机122链轮130控制器140压辊组件141压辊轴142辊筒150定位组件151定位块152定位杆160导向机构161安装座162导向杆163导向块210行走框架211链条212支撑块213辊条220基座221第一支座222第二支座223螺母224止挡块230支撑杆231第一支杆232第二支杆240滚轮250行走轴251外螺纹260连接杆300型材本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式,参照附图作进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。需要说明,本实用新型实施方式中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应作广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外,本实用新型各个实施方式之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提供一种螺旋制管系统,其包括管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置(简称为制管装置)以及管道螺旋缠绕修复轨道装置,以实现在待修复管道内部进行的原位非开挖修复。其中,螺旋制管系统对型材300进行螺旋缠绕编织,形成的编织管道叠加于待修复管道内,编织管道能够覆盖待修复管道上的破裂、渗漏、腐蚀等部位,从而解决待修复管道存在的流体泄漏问题。具体地,请参照图1至图3,在本实用新型的一种实施方式中,管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置包括机架110、驱动机构120、压辊组件140以及定位组件150。机架110能够在呈筒状的行走框架210上沿行走框架210的环形轮廓行走,其中,筒状可以为方筒状、圆筒状或者横截面为多边形或椭圆形的结构,其均由环形筒壁围设而成,在筒状结构的延伸方向上,筒状结构的两端均形成为开口端。并且,驱动机构120设置于机架110上且能够驱动机架110沿行走框架210移动,压辊组件140设置于机架110上且能够从编织管道的径向将条状的型材300压接于编织管道上,从而完成编织管道的螺旋编织。需要注意的是,当编织管道为圆管时,本文中的“径向”是指与编织管道的轴向垂直的方向,而当编织管道为方管或者其他多边形管道时,本文中的“径向”是指与编织管道的管壁垂直的方向。其中,编织管道是由型材300螺旋缠绕形成,编织管道上相邻的型材300之间相互压紧固定,从而形成筒状的管道,保证流体不能从筒壁泄漏到编织管道的外部。在使用时,编织管道设置于待修复的管道内,并且,编织管道与待修复管道相叠加,编织管道能够覆盖待修复管道上的破裂、渗漏、腐蚀等部位,从而解决待修复管道存在的流体泄漏问题。并且,在上述实施方式中,参见图1,定位组件150设置于机架110上,行走框架210从压辊组件140与定位组件150之间穿过,其中,行走框架210上设置有沿机架110的行走方向延伸的条状的限位部,定位组件150包括与限位部适配且能够沿限位部移动的定位部。通过限位部与定位部的配合,保证机架110在行走框架210上行走时,能够沿限位部所限定的轨迹稳定地行走。在上述技术方案中,机架110在驱动机构120的驱动下能够在呈筒状的行走框架210上行走,以使得压辊组件140在机架110的移动过程中,能够从编织管道的径向将条状的型材300压接于编织管道上。在编管过程中,已编织完成的编织管道相对于待修复管道保持不动,而使制管装置相对于待修复管道移动,即,制管装置能够在编管过程中自动行走并完成编管动作。此外,压辊组件140与定位组件150设置于行走框架210的相对两侧,将行走框架210夹设于两者之间,以保持机架110与行走框架210的相对定位,从而保证制管装置在行走过程中的稳定性。本实用新型采用的是编织管道不动而制管装置行走的编管方式,制管装置的整体体积小,不需要较大扭矩便可以使编织管道移动,动力需求小,可轻松实现在待修复管道内部进行的原位非开挖修复。其中,上述实施方式中的驱动机构120可以为多种形式的结构,例如,电机与链轮的组合,电机与齿轮的组合,马达与链轮的组合,或者,马达与滚筒的组合等,只要能够驱动机架110沿行走框架210行走即可。在优选的实施方式中,驱动机构120包括设置于机架110上的电机121以及固定连接于电机121的输出轴上的链轮122,行走框架210上设置有与链轮122适配的链条211,电机驱动链轮122转动,以使得链轮122相对于链条211移动,从而带动机架110沿行走框架210的环形轮廓行走。并且,相对于齿轮组件,链轮122与链条211的组合具有更好的适应性,链条211可以根据行走框架210的环形轮廓设置成不同形状,而且链轮122与链条211之间的定位精度要求较低,便于驱动机构120的装配。而且,电机121还可以根据需要进行正转或者反转,以控制制管装置的行走方向。如图1和图2所示,压辊组件140包括与电机121的输出轴固定连接的压辊轴141以及设置于压辊轴141上的辊筒142。压辊组件140设置于编织管道的外侧,压辊轴141跟随电机121的输出轴一起转动,从而能够从编织管道的外侧沿径向压紧型材300以完成编织动作。在其他的实施方式中,辊筒142还可以相对于压辊轴141旋转,以尽量减小辊筒142与型材300之间的摩擦力,从而既能够保证具有足够的压紧力,又能够尽量减小制管装置在行走过程中的阻力。并且,辊筒142可以更换,以适应不同编织管道的规格和尺寸。此外,考虑到编织管道由型材300螺旋缠绕制成,辊筒142的作用位置也需要沿编织管道的延伸方向适应性地移动一定的距离,因此,在优选的实施方式中,可以将压辊轴141设置为伸缩杆,或者,使辊筒142能够沿压辊轴141的轴向滑动,从而使得辊筒142能够适应编织管道的螺旋轨迹,将待压接的螺旋分布的型材300压紧于编织管道上。进一步地,参见图1,在优选的实施方式中,行走框架210上的限位部可以为限位槽或者限位棱,定位部为与限位槽适配的定位块151或者与限位棱适配的定位槽。具体地,定位块151可以设置在定位杆152上,且定位杆152安装于机架110上。定位块151能够在限位槽内沿限位槽的延伸方向(即行走框架210的环形轮廓)滑动,定位块151与辊筒142从相对两侧夹紧行走框架210,从而能够防止机架110从行走框架210上脱离,保证制管装置能够在行走框架210上稳定行走。另外,在更优选的实施方式中,管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置还包括设置于机架110上的导向机构160,导向机构160用于将型材300引导至编织管道的预定位置。在编管过程中,待压紧的型材300到达待压紧位置后,压辊组件140直接进行压紧动作,从而能够提高制管装置的效率,并提升编织管道的质量。其中,导向机构160可以为多种形式的结构,例如,导向方框或者工字槽等。当导向机构160为导向方框时,型材300从导向方框中穿过,从而通过导向方框对型材300进行梳理和导向。或者,如图2所示,在优选的实施方式中,导向机构160可以包括从机架110延伸出的安装座161、设置于安装座161上且与行走框架210的延伸方向平行的导向杆162以及设置于导向杆162上的多个导向块163,型材300能够布置于相邻的导向块163之间。导向块163对型材300进行梳理后,能够使型材300到达预定的压紧位置,紧随于导向机构160之后的压辊组件140能够更顺利地完成对型材300的压接,从而保证编织管道的压接质量。进一步地,为了防止编织管道的管壁泄漏流体,导向机构160还包括设置于导向杆162上且用于对型材300进行刷胶的胶刷(未图示),胶刷能够将粘接胶涂抹到待压接的型材300上,从而是编织管道上相邻的型材300之间的压接更严密且更可靠,并防止编织管道上相邻的型材300之间存在缝隙,提升管壁的防漏效果。当采用该编织管道对待修复的管道进行覆盖时,编织管道能够更加可靠地达到防泄漏的目的。此外,由于待修复管道内通常空间狭小,操作人员不能直观地检测和监控制管装置的编管进度和编管质量,因此,在优选的实施方式中,管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置还包括设置于行走框架210上且用于检测型材300的压接状况的视频采集器(未图示),其中,视频采集器可优选为红外摄像机,其能够在光线昏暗的环境中完成拍摄任务。视频采集器所拍摄到的影像资料可以传输到地面的显示装置上,以便于操作人员进行实时监控。另外,如图4所示,为了确保型材300压接到位,在优选的实施方式中,管道螺旋缠绕非开挖修复制管装置可以包括多组间隔设置的机架110,机架110上均设置有驱动机构120、压辊组件140以及定位组件150。通过多组压辊组件140依次对型材进行多次压接作业,从而可以保证型材300压接的可靠性,以提升编织管道的质量。其中,多组机架110上的驱动机构120(具体可为电机121)均与控制器130连接,从而使驱动机构120能够保持同步转动状态。电机121与控制器130之间可以是电连接,也可以是信号连接,只要保证多组机架110能够在行走框架210上同步行走即可。进一步地,如图3、图5和图6所示,本实用新型的管道螺旋缠绕修复轨道装置包括行走机构、支撑机构以及行走轴250。其中,行走机构能够在待修复管道内移动,且行走机构包括用于供制管装置行走且呈筒状的行走框架210以及支撑行走框架210的连接杆260,连接杆260的一端与行走框架210固定连接且另一端与行走轴250固定连接,连接杆260的数量可以为多根,且多根连接杆260沿行走轴250的周向间隔分布。支撑机构包括基座220以及一端设置于基座220上的多根支撑杆230,多根支撑杆230环绕于基座220间隔地分布且支撑杆230的自由端能够支撑于待修复管道的管壁上。行走轴250连接连接杆260与基座220,其中,支撑杆230的自由端到行走轴250的距离能够调整。在上述技术方案中,呈筒状的行走框架210能够为制管装置提供行走导轨,即,为制管装置提供寻迹参照,使得制管装置能够沿行走框架210行走来进行径向编管,保证编织管道具备预定的规格和形状。同时,行走机构通过行走轴250安装于支撑机构上,支撑杆230的自由端能够支撑于管道的管壁上,从而使位于行走机构上的制管装置处于悬空状态,而且,筒状的行走框架210还能够对编织完成后的编织管道进行支撑,使编织管道处于悬空状态,有利于径向编管的顺利进行。并且,行走机构能够跟随支撑机构沿待修复管道的延伸方向移动,以使得制管装置在环形行走的同时,还能够沿待修复管道的延伸方向移动,从而形成螺旋的编管轨迹。其中,如图2、图3和图5所示,行走机构还包括设置于行走框架210上且沿行走框架210的环行轮廓布置的链条211。链条211可以与链轮122配合,当电机121驱动链轮122转动时,链轮122能够在链条211上行走,进而带动机架110在行走框架210上行走。在其他实施方式中,还可以通过其他结构来代替链条211,例如,齿轮或者齿圈等。当选择用齿圈代替链条211时,在制管装置的驱动机构中,也需对应地用齿轮代替链轮122。相对于齿轮组件,链轮122与链条211的组合具有更好的适应性,链条211可以根据行走框架210的环形轮廓设置成不同形状,而且链轮122与链条211之间的定位精度要求较低,便于驱动机构120与行走机构的装配。进一步地,如图3和图5所示,行走机构还包括设置于行走框架210上的多个支撑块212以及设置于支撑块212上的多根辊条213,辊条213的延伸方向与行走框架210的延伸方向平行,且链条211设置于辊条213的一端。支撑块212能够对链条211和辊条213进行固定支撑,并且,辊条213能够对编织管道进行支撑,使编织管道处于悬空状态,有利于径向编管的顺利进行。此外,本实用新型的支撑机构可以为多种形式的结构,例如,在一种实施方式中,如图5所示,基座220包括固定于行走轴250上的第一支座221和能够在行走轴250上移动的第二支座222,支撑杆230包括一端铰接于第一支座221上的多根第一支杆231以及一端铰接于第二支座222上的多根第二支杆232,其中,第一支杆231与第二支杆232的数量相等,均可以为四根、六根或者八根等,且第一支杆231与第二支杆232一一对应铰接。通过沿行走轴250移动第二支座222,调整第一支座221与第二支座222之间的距离,便可调整第一支杆231和第二支杆232的自由端到行走轴250的距离,即,当减小第一支座221与第二支座222之间的距离时,可以增加第一支杆231和第二支杆232的自由端到行走轴250的距离,而当增加第一支座221与第二支座222之间的距离时,可以减小第一支杆231和第二支杆232的自由端到行走轴250的距离。为了方便调整第一支座221与第二支座222之间的距离,参见图5,行走轴250上设置有外螺纹251,支撑机构还包括与行走轴250上的外螺纹251适配的螺母223,螺母223设置于第二支座222的远离第一支座221的一侧。旋转螺母223可以使第二支座222沿行走轴250移动,并在第二支座222移动到预定位置后,还能够对第二支座222进行限位,以使支撑机构稳定地支撑于待修复管道内。另外,在对支撑机构进行调整后,为了保持支撑机构处于稳定状态,即,在预定的待修复管道内,保持支撑杆230的自由端到行走轴250的距离不变,因此,支撑机构还包括压缩于第一支座221与第二支座222之间的弹性件(未图示)。其中,弹性件可以为套设于行走轴250上的弹簧或者橡胶套筒等。参见图5,行走轴250上还固定设置有止挡块224,止挡块224位于第一支座221与第二支座222之间,以限制第二支座222的移动范围,而弹性件可以压缩于止挡块224与第二支座222之间。或者,在其他实施方式中,还可以将第二支座222固定于螺母223上,同样可以在调整到位后,保持第一支座221与第二支座222之间的距离,使支撑杆230进行稳定支撑。或者,在另一种实施方式中,如图6所示,支撑机构还可以为其他形式的结构,例如,支撑杆230可以为伸缩杆,以通过伸缩杆本身的伸缩来调整支撑杆230的自由端到行走轴250的距离。基座220固定安装于行走轴250上,且多根伸缩杆一端铰接或者固定于唯一的基座220上,伸缩杆与行走轴250可以相互垂直,而伸缩杆的自由端能够抵接于待修复管道的管壁内表面,从而使支撑机构能够适应不同规格的管道,并对行走机构进行稳定支撑。其中,伸缩杆可以为气缸、气体支撑杆或者液压缸等。进一步地,如图5和图6所示,支撑杆230的自由端还优选设置有滚轮240。当支撑杆230支撑于待修复管道的管壁内表面上时,可以通过滚轮240在待修复管道内沿待修复管道的延伸方向移动,从而使支撑机构、行走轴250以及行走机构整体沿待修复管道的延伸方向移动,与之相应地,设置于行走机构上的制管装置也可以沿待修复管道的延伸方向移动,从而便于制管装置对型材300进行螺旋编管。另外,考虑到行走机构需要对应制管装置的螺旋编管轨迹而沿待修复管道的延伸方向移动,在一种优选的实施方式中,行走轴250可以为伸缩轴,伸缩轴可以使行走机构按照预定的速度移动预定距离,从而使制管装置也能够按照预定的速度,沿待修复管道的延伸方向移动预定距离,以适应制管装置的螺旋编管需求。其中,伸缩轴可以为气缸、气体支撑杆或者液压缸等。需要注意的是,在更优选的实施方式中,伸缩杆和伸缩轴均可以与控制器130电连接或者信号连接,从而通过控制器130协调制管装置、行走机构和支撑机构的动作。相关机构相互协调配合,使得螺旋缠绕非开挖修复的施工过程得到优化,提高施工效率的同时,还能够提升施工质量。以上所述仅为本实用新型的优选实施方式,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的实用新型构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3 
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