申请/专利权人：上海佳友市政建筑有限公司;中国地质大学(武汉)

申请日：2017-12-04

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN108044148B

主分类号：B23B41/00

分类号：B23B41/00;B23B47/06;B23B27/14;B23Q1/25

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.08.02#专利申请权的转移;2020.01.03#专利申请权的转移;2019.04.05#实质审查的生效;2018.05.18#公开

摘要：本发明涉及管道清障器技术领域，公开一种机电式HDD管道镗削清障器包括镗削机构、支撑机构和定位机构，镗削机构包括电动马达、减速器、切削刀盘和刀头，通过电动马达的驱动来实现回转切削；支撑机构包括支撑杆件和支撑器，支撑杆件的始端与镗削机构连接，末端与定位机构连接，支撑杆件上沿杆均布多个支撑器来保持清障器在管内居中；定位机构包括定位装置和给进装置，定位装置使镗削清障器固定在管道上，给进装置为镗削清障工作提供给进力。还公开了一种镗削清障器的使用方法。本发明的切削刀盘限位能够保证切削不破坏管道原有结构，针对不同管径管道只需更换刀盘，整个镗削清障器结构简单牢固，操作方便，使用寿命长。

主权项：1.一种机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，包括镗削机构、支撑机构和定位机构；所述镗削机构包括电动马达、减速器、切削刀盘和刀头，刀头安装于切削刀盘上，切削刀盘与电动马达和减速器相连，通过电动马达的驱动来实现回转切削；所述支撑机构包括支撑杆件和支撑器，支撑杆件的始端与镗削机构连接，支撑杆件的末端与定位机构连接，支撑杆件上沿杆等间距均布多个支撑器；所述定位机构包括定位装置和给进装置，定位装置使镗削清障器固定在管道上，给进装置为镗削清障工作提供给进力；所述切削刀盘与电动马达和减速器采用螺栓连接；所述电动马达和减速器安装于电动马达座上，电动马达座与支撑杆件的前端连接；所述支撑杆件上的支撑器每3m设置一个；所述切削刀盘的一端面上沿周向均布有三个刀头槽，刀头槽内固定刀头，端面上的相邻两个刀头槽之间留有减重排屑空间；切削刀头截面呈梯形；所述定位装置包括尾座固定架、中心轴套和固紧螺栓，尾座固定架与中心轴套连接，固紧螺栓设置于尾座固定架上用于与管道固定；所述给进装置包括前移调节螺母、中心轴杆和止旋滑槽，前移调节螺母设置于定位机构末端，中心轴杆设置于中心轴套内，止旋滑槽设置于定位机构的与支撑杆件的连接处。

全文数据：一种机电式HDD管道镗削清障器及使用方法技术领域[0001]本发明涉及管道清障器技术领域，主要涉及一种机电式HDD管道清障器及使用方法。背景技术[0002]非开挖水平定向钻进铺管技术始于二十世纪七十年代，随着社会的进步和经济的发展，随着城市市容的不断改善和交通、建筑保护意识的不断提高，传统的开挖铺设地下管线的施工方式越来越不能适应社会发展和人们对市容市貌的要求，非开挖技术可广泛应用各种地下管线，如通信、电力、煤气、供水、天然气、排水等地下管道的铺设施工，在大多数情况下，尤其是在繁华市区或地下管线埋设较深时，非开挖方法是一种很好的管道施工方法。由于非开挖回拖管线大多采用热熔焊接，这就导致热熔焊缝位置存在突出的焊瘤，焊瘤既占用了宝贵的管线空间又对管道中穿越的管线可能产生破坏作用，因此清除焊瘤障碍工作势在必行。传统的清除障碍方法采用冲击清除法，即采用环刀，在焊瘤有一定强度之后利用较大的冲击力强行清除焊瘤，但此方法存在焊瘤清除不彻底或者破坏管道结构的缺点。为在保证管道原有结构不被破坏的情况下进行彻底清除焊瘤，发明本机电式HDD管道镗削清障器。发明内容[0003]本发明针对上述问题，提供一种机电式HDD管道镗削清障器及使用方法。[0004]本发明的目的可以通过下述技术方案来实现:一种机电式HDD管道镗削清障器，包括镗削机构、支撑机构和定位机构;所述镗削机构包括电动马达、减速器、切削刀盘和刀头，刀头安装于切削刀盘上，切削刀盘与电动马达和减速器相连，通过电动马达的驱动来实现回转切削;所述支撑机构包括支撑杆件和支撑器，支撑杆件的始端与镗削机构连接，支撑杆件的末端与定位机构连接，支撑杆件上沿杆等间距均布多个支撑器;所述定位机构包括定位装置和给进装置，定位装置使镗削清障器固定在管道上，给进装置为镗削清障工作提供给进力。[0005]进一步地，所述切削刀盘与电动马达和减速器采用螺栓连接。[0006]进一步地，所述电动马达和减速器安装于电动马达座上，电动马达座与支撑杆件的前端连接。[0007]进一步地，所述支撑杆件上的支撑器每3m设置一个。[0008]进一步地，所述切削刀盘的一端面上沿周向均布有三个刀头槽，刀头槽内固定刀头，端面上的相邻两个刀头槽之间留有减重排屑空间。[0009]更进一步地，所述切削刀头截面呈梯形。[0010]进一步地，所述固定装置包括尾座固定架、中心轴套和固紧螺栓，尾座固定架与中心轴套连接，固紧螺栓设置于尾座固定架上用于与管道固定。[0011]进一步地，所述给进装置包括前移调节螺母、中心轴杆和止旋滑槽，前移调节螺母于定f机构末端，中心轴杆设置于中心轴套内，止旋滑槽设置于定位机构的与支撑杆[0012]上述的机电式HDD管道镗削清障器的使用方法，具体使用有如下步骤：1将镗削清障器放入管道内，通过支撑杆件推动使切削刀盘到达镗削位置，当前进阻力剧增时判断为到达镗削位置，该区域为焊瘤区域；2将镗削清障器通过定位装置固定在管道上；3启动镗削清障器，调节转速使其达到切削速度，并通过给进装置为镗削操作提供给进力；4当切削刀盘通过焊瘤区域时，停止给进与回转，松开定位装置，退出镗削清障器，清除完成。[0013]与现有技术相比，本发明的优点在于：1、本发明相对传统清障器具有清除障碍完全且不会破坏管道结构的优点，旋转镗削能够保证切削面平滑，与管道内径保持一致，切削刀盘限位能够保证切削不破坏管道原有结构；2、本发明的结构简单牢固，操作方便，镗削清障器针对不同管径管道只需更换刀盘，与环形管道相适应，操作简单无危险，各机构简单牢固，使用寿命长。附图说明[0014]图1为本发明整体的剖视图。[0015]图2为切削刀盘的俯视图。[0016]图3为图2中A-A面的剖视图。[0017]图4为定位机构的俯视图。[0018]图5为图4中B-B面的剖视图。[0019]图中标注如下：1镗削机构11电动马达12切削刀盘13刀头14减重排屑空间15电动马达座2支撑机构21支撑杆件22支撑器3定位机构31尾座固定架32中心轴套33固紧螺栓34前移调节螺母35中心轴杆36止旋滑槽。具体实施方式[0020]以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。[0021]参见图1，一种机电式HDD管道镗削清障器，包括镗削机构1、支撑机构2和定位机构30[0022]所述镗削机构1包括电动马达11、减速器、切削刀盘12和刀头13,切削刀盘12与电动马达11和减速器相连，通过电动马达11的驱动来实现回转切削。并且切削刀盘12与电动马达11和减速器采用螺栓连接，保证切削刀盘12容易更换。电动马达11和减速器固定于电动马达座15上。参见图2和图3,切削刀盘12的一端面上沿周向均布有三个刀头13槽，刀头13槽内固定有刀头13,刀头13通过螺栓固定于刀头13槽内，便于更换。端面上的相邻两个刀头13槽之间留有减重排屑空间14,即每个刀头13槽前部留有该空间，其一方面是为切削下的碎屑排出提供足够通道，另一方面大大减轻了切削刀盘12的重量，切削刀头13截面呈梯形，保证有效切除焊瘤。[0023]所述支撑机构2包括支撑杆件21和支撑器22,支撑杆件21的一端与镗削机构1的电动马达座15连接，支撑杆件21沿杆等间距均布多个支撑器22,支撑器22与支撑杆件21刚性连接。在具体实施时，支撑杆件21上每3m设置一个支撑器22，每个支撑器22在支撑杆件21的同一截面上环向分布三个支撑架。支撑器22能保证镗削机构1在管道内居中。支撑机构2主要功能为：1、将镗削机构1送达工作位置，并在切削完成后退出清障器;2、支撑器22保证镗削机构1在管道内居中。[0024]所述定位机构3安装在支撑杆件21的另一端，定位机构3包括固定装置和给进装置，固定装置包括尾座固定架31、中心轴套32和固紧螺栓33,尾座固定架31与中心轴套32连接，固紧螺栓33设置于尾座固定架31上用于与管道固定;给进装置包括前移调节螺母34、中心轴杆35和止旋滑槽36,前移调节螺母34设置于定位机构3末端，中心轴杆35设置于中心轴套32内且套于支撑杆件21上，止旋滑槽36设置于中心轴杆35的前端且位于定位机构3的与支撑杆件21的连接处，通过对前移调节螺母34调节，为镗削清障工作提供给进力。工作时，固定装置通过固定螺栓固定在管道端部，再通过给进装置的前移调节螺母34来微调切削刀盘12的位置，使刀头13能够精确切削焊瘤。[0025]用上述镗削清障器清除管道内焊瘤的具体步骤：1将镗削清障器放入管道内，通过支撑杆件21推动使切削刀盘12到达镗削位置，当前进阻力剧增时判断为到达镗削位置，该区域为焊瘤区域；2将镗削清障器通过固定装置固定在管道上，将固定螺栓拧紧；3启动镗削清障器，调节转速使其达到切削速度，并通过给进装置的前移调节螺母34为镗削操作提供给进力；⑷当切削刀盘12通过焊瘤区域时，停止给进与回转，松开固定装置，退出镗削清障器，清除完成。[0026]其中，步骤（1中，当镗削清障器在管道中行走时，切削刀盘12的半径大于镗刀刀头I3安装半径1mm，避免了刀头I3直接与管壁接触，保护镗刀与管壁，当切削刀盘12与被镗削焊瘤相遇时，刀头13的较低位置先接触焊瘤，镗削器不能继续前进，即刀头13到达指定位置;支撑杆件21移动过程中，由于支撑杆件21上设置了支撑器22支撑，保证了镗削机构1在管道内居中而平衡地移动。[0027]步骤2中，当刀头I3到达焊瘤位置，需要进行定位时，由于刀头13呈梯形避免了刀头13出刃与管壁摩擦。[0028]步骤3中，定位并固定好以后启动电动马达11进行错削工作，切削刀盘12转动从而带动进尺，刀盘上分布三个刀头13以保证切削力的平衡，随着焊瘤的变薄，镗削器在给进装置的操作下缓慢前进，当刀盘顺利通过焊瘤位置时，停止进尺，镗削完成。[0029]应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型，且以所附权利要求为准。

权利要求：1.一种机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，包括镗削机构、支撑机构和定位机构；所述镗削机构包括电动马达、减速器、切削刀盘和刀头，刀头安装于切削刀盘上，切削刀盘与电动马达和减速器相连，通过电动马达的驱动来实现回转切削；所述支撑机构包括支撑杆件和支撑器，支撑杆件的始端与镗削机构连接，支撑杆件的末端与定位机构连接，支撑杆件上沿杆等间距均布多个支撑器;所述定位机构包括定位装置和给进装置，定位装置使镗削清障器固定在管道上，给进装置为镗削清障工作提供给进力。2.根据权利要求1所述的机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，所述切削刀盘与电动马达和减速器采用螺栓连接。3.根据权利要求1或2所述的机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，所述电动马达和减速器安装于电动马达座上，电动马达座与支撑杆件的前端连接。4.根据权利要求1所述的机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，所述支撑杆件上的支撑器每3m设置一个。5.根据权利要求1所述的机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，所述切削刀盘的一端面上沿周向均布有三个刀头槽，刀头槽内固定刀头，端面上的相邻两个刀头槽之间留有减重排肩空间。6.根据权利要求5所述的机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，所述切削刀头截面呈梯形。7.根据权利要求1所述的机电式mD管道镗削清障器，其特征在于，所述固定装置包括尾座固定架、中心轴套和固紧螺栓，尾座固定架与中心轴套连接，固紧螺栓设置于尾座固定架上用于与管道固定。8.根据权利要求1所述的机电式HDD管道镗削清障器，其特征在于，所述给进装置包括前移调节螺母、中心轴杆和止旋滑槽，前移调节螺母设置于定位机构末端，中心轴杆设置于中心轴套内，止旋滑槽设置于定位机构的与支撑杆件的连接处。9.一种根据权利要求1-8任一所述的机电式HDD管道镗削清障器的使用方法，其特征在于，具体使用有如下步骤：1将镗削清障器放入管道内，通过支撑杆件推动使切削刀盘到达镗削位置，当前进阻力剧增时判断为到达镗削位置，该区域为焊瘤区域；2将镗削清障器通过定位装置固定在管道上；3启动镗削清障器，调节转速使其达到切削速度，并通过给进装置为镗削操作提供给进力；4当切削刀盘通过焊瘤区域时，停止给进与回转，松开定位装置，退出镗削清障器，清除完成。

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