智能管道穿越推進的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種智能管道穿越推進機。采用的技術方案是：推力油缸通過支架固定在定位座上，推力油缸通過推力桿與推力盤連接；由推力框體、定位導向座和推力盤組成封閉的推力執(zhí)行結構；拉桿一端與推力盤連接，另一端與推力框體連接，若干推力夾緊器與拉桿連接，若干推力夾緊器被分別定位在推力框體中，由拉桿的拉動使推力夾緊器在推力框體內(nèi)做徑向移動；若干夾緊缸固定在定位導向座上；機體開合油缸使推進機整體徑向開合；行走裝置與推力執(zhí)行結構連接。本發(fā)明創(chuàng)造結構簡單，操作方便，在鋼管的另一端夾住鋼管推管，配合定向鉆一拉一推同步回拖鋼管。
【專利說明】智能管道穿越推進機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于穿越工程機械領域，具體地涉及一種大直徑輸油、輸氣、輸水長輸管道在穿越施工中保證穿越成功的智能管道穿越推進機。
【背景技術】
[0002]隨著國內(nèi)能源需求的迅速增長，我國“十二五”期間將新建四萬余公里油氣管道。在長輸管道施工中不可避免地要穿越江河湖泊等障礙物。在穿越施工中定向鉆首先在預定的線路打孔、擴孔，然后進行管道回拖。在回拖前先把管道全部焊好，整條回拖的管線長達數(shù)百米?；赝线^程中單靠定向鉆回拖，雖然定向鉆不斷地通過鉆桿向管道外灌泥漿以減少拖管推力，但長達數(shù)百米的鋼管回拖時阻力相當大。回拖管線越長、直徑越大、地層狀況越不好其阻力越大。其結果往往使定向鉆回拖超負荷，拖不動或鉆桿斷裂，使穿越工程失敗，造成很大的經(jīng)濟損失。如2007年7月某油建公司在廣東珠海穿越0 660管，長500米管線時，定向鉆由于負荷超載，沒能回拖多久即由于負荷超載拖不動，造成了一百多萬的經(jīng)濟損失。因此，在管道穿越施工中，實踐證明定向鉆已不能完全滿足最后回拖鋼管的需求，迫切需要一種輔助定向鉆回拖鋼管的設備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有穿越施工中定向鉆回拖鋼管，尤其大口徑鋼管存在的超負荷隱患，保障穿越工程順利進行，本發(fā)明創(chuàng)造提供一種在鋼管的另一端配合定向鉆共同推進鋼管的智能管道穿越推進機。本發(fā)明創(chuàng)造推力大、強度高、穩(wěn)定性好、夾緊力大不傷鋼管防護層。
[0004]本發(fā)明創(chuàng)造采用的技術方案是:智能管道穿越推進機推力油缸通過支架固定在定位座上，推力油缸通過推力桿與推力盤連接；由推力框體、定位導向座和推力盤組成封閉的推力執(zhí)行結構；拉桿一端與推力盤連接，另一端與推力框體連接，若干推力夾緊器與拉桿連接，若干推力夾緊器被分別定位在推力框體中，由拉桿的拉動使推力夾緊器在推力框體內(nèi)做徑向移動；若干夾緊缸固定在定位導向座上；機體開合油缸使推進機整體徑向開合；行走裝置與推力執(zhí)行結構連接。
[0005]上述的智能管道穿越推進機，所述的推力夾緊器由觸壓弧板和壓緊器構成，壓緊器的一端連接觸壓弧板，壓緊器另一端通過軸與拉桿連接。
[0006]上述的智能管道穿越推進機，所述的觸壓弧板上覆有聚氨酯保護層。
[0007]上述的智能管道穿越推進機，設有調節(jié)螺母，調節(jié)螺母安裝在推力盤的前端。
[0008]上述的智能管道穿越推進機，行走裝置上設有行走輪。
[0009]上述的智能管道穿越推進機，包括液壓控制系統(tǒng)，所述的液壓控制系統(tǒng)包括液壓油箱、液壓油泵、柴油機、先導控制泵和控制裝置；液壓控制系統(tǒng)帶動推力油缸、夾緊缸和機體開合油缸。
[0010]本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果是:定向鉆將穿越的孔打完后，在原位進行回拖焊完后的鋼管，而本發(fā)明創(chuàng)造則在鋼管的另一端夾住鋼管推管，這樣一拉一推保證了定向鉆在回拖管道時不會超負荷。本發(fā)明創(chuàng)造結構簡單，操作方便，推進鋼管效果好。本發(fā)明創(chuàng)造推力執(zhí)行結構被懸置于其上部的行走裝置上。不工作時可隨推力油缸往復行走，工作時由于推力夾緊器的作用使推力機與鋼管漲合一體，由推力油缸與定向鉆一起同步回拖鋼管。
[0011]本發(fā)明創(chuàng)造是輸油、輸氣長輸管道在穿越江河湖泊等不可逾越障礙時，與定向鉆配合將管道從地下推送過障礙的裝置，在管道穿越施工中是配合定向鉆成功回拖管道的推進設備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明創(chuàng)造的結構示意圖。
[0013]圖2是圖1的俯視圖。
[0014]圖3是圖1的左側視圖。
[0015]圖4是圖1的A-A剖視圖。
[0016]圖5是本發(fā)明創(chuàng)造液壓控制系統(tǒng)的結構示意圖。
[0017]圖6是圖5的俯視圖。
[0018]圖7是本發(fā)明創(chuàng)造液壓控制系統(tǒng)原理圖。
[0019]圖8是本發(fā)明創(chuàng)造的工作狀態(tài)圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1-4所示，智能管道穿越推進機，由定位座(I)、支架(2)、2個推力油缸(3)、24個推力夾緊器(4)、拉桿(5)、推力框體(6)、定位導向座(7)、8個夾緊缸(8)、推力盤(9)、行走裝置(10 )、2個機體開合油缸(11)和推力桿(12 )組成。
[0021]2個推力油缸(3)分別通過支架(2)鉸接在定位座(I)的兩側，并能隨鋼管(15)上下左右擺動，推力油缸(3)通過推力桿(12)帶動推力盤(9)運動。
[0022]由推力框體(6)、定位導向座(7)和推力盤(9)組成封閉的推力執(zhí)行結構。使得整體受力合理、均勻、強度高。
[0023]共設置4個拉桿(5 )，在鋼管的兩側，對稱布置2個，拉桿(5 ) —端與推力盤(9 )連接，另一端與推力框體(6)連接，每個拉桿上均布6個推力夾緊器(4)，即鋼管的兩側分別對稱布置12個推力夾緊器(4)，以便推進時，緊緊環(huán)抱住鋼管，每個推力夾緊器(4)被分別定位在推力框體(6)中，由拉桿(5)的拉動使推力夾緊器(4)在推力框體(6)內(nèi)做徑向移動。
[0024]推力夾緊器(4 )由觸壓弧板(4-1)和壓緊器(4-2 )構成，壓緊器(4-2 )的一端連接觸壓弧板(4-1)，壓緊器(4-2)另一端通過銷軸與拉桿(5)連接。為了防止工作時鋼管防護層被夾傷，在觸壓弧板(4-1)上覆有聚氨酯保護層。
[0025]8個夾緊缸(8 )均勻固定在定位導向座(7 )上，實現(xiàn)向前推動推力盤(9 )。
[0026]機體開合油缸(11)使推進機整體徑向開合。用于機身的開啟，便于開始工作時在鋼管的任何位置跨入。
[0027]調節(jié)螺母(13)安裝在推力盤(9)的前端。用于限定推力盤的位移，保護推力夾緊器(4)等結構件的安全。
[0028]行走裝置(10)與推力執(zhí)行結構連接。行走機構設有行走輪(14)，不工作時可在鋼管(15)上自由往復行走，便于控制工作位置。[0029]如圖5和圖6所示，智能管道穿越推進機，還包括液壓控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)包括液壓油箱(20)、液壓油泵(21)、柴油機(22)、先導控制泵(23)和控制裝置(24);液壓控制系統(tǒng)帶動推力油缸(3)、夾緊缸(8)和機體開合油缸(11)。
[0030]工作過程是:
一、機械部分工作原理:
定位導向座(7)內(nèi)沿周邊均勻置放的8個夾緊缸(8)推動其前端的推力盤(9)，推力盤帶動與其定位的4個拉桿(5)，由于拉桿(5)的拉動使推力夾緊器(4)以其壓緊器(4-2)為中心轉動，由杠桿原理產(chǎn)生數(shù)倍的增力效應頂壓推力夾緊器(4)下部的觸壓弧板(4-1)(共24個)，觸壓弧板能在機體框架內(nèi)徑向移動，從而將鋼管(15 )牢牢抱緊。推進油缸(3 )鉸接于定位座(I)上，由推進油缸產(chǎn)生的強大推力(達600T)通過推力桿(12)作用于推力盤，進而推送鋼管向前緩緩移動，從而與定向鉆(16) —道回拖鋼管。完成后，推力油缸帶動推力盤復位，拉桿帶動推力夾緊器的壓緊器轉動，使觸壓弧板與鋼管脫離，行走裝置帶動整個框架執(zhí)彳丁結構后退，完成Iv循環(huán)。如圖8所不,定向鉆在如端回拖鋼管,而本發(fā)明創(chuàng)造則在鋼管的另一端夾住鋼管(15)推管，這樣一拉一推保證了定向鉆在回拖管道時不會超負荷。
[0031]二、液壓控制系統(tǒng)工作原理:
管道穿越推進機工作機構主要依靠兩個推進油缸(3)、兩個機體開合油缸(11)及八個夾緊缸(8)驅動來完成。根據(jù)工況要求，設計出的液壓控制系統(tǒng)是以兩臺179kw柴油機為原動機，將液壓油泵輸出的壓力能轉化為油缸驅動主機工作機構的機械能，它能夠為主機推進油缸提供600噸的推力，速度每分鐘5米。
[0032]如圖5和圖6所示，該液壓控制系統(tǒng)主要由液壓油箱(20)、液壓油泵(21)、柴油機
(22)、先導控制泵(23)、控制裝置(24)、控制閥組及連接各組油缸的管路所組成?？刂崎y組采用集成閥塊設計，安裝固定于控制裝置(24)上，控制裝置(24)中設有主機控制電氣開關、液壓操縱開關，各類監(jiān)測儀表(25)(如壓力傳感器、流量計、壓力表等)，用來控制和監(jiān)測主機動作情況。
[0033]1、如圖7所示為本發(fā)明創(chuàng)造的液壓系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)采用兩個獨立和一個先導控制的動力源分別對各組油缸及電液動換向閥供油?；净芈钒ㄏ嗤瑒恿υ炊喔走\動同步回路、恒壓式變量泵容積式調速回路、電磁溢流閥卸荷回路、及電液動換向閥換向等回路。
[0034]a、兩個推進油缸推進或回拖油路
進油路:液壓油箱(20)—液壓油泵(21)—先導控制泵(23)調節(jié)控制閥組供油到X 口，經(jīng)電液動換向閥I (27)和電液動換向閥11(28) —2個推進油缸(3)。
[0035]回油路:推進油缸(3)—電液動換向閥I (27)和電液動換向閥11(28)—液壓油箱(20)。
[0036]電磁溢流閥I (29)和電磁溢流閥II (30)在回路中起安全閥作用，當系統(tǒng)壓力超過預設定值時，其會將多余油液輸送到油箱，保證系統(tǒng)的安全性；直動式溢流閥I (31)和直動式溢流閥II (32)防止推進油缸在回拖到末端過程中壓力驟然增加。
[0037]b、兩個機體開合油缸張開或縮回油路
進油路:液壓油箱(20)—液壓油泵(21)—滾輪閥(33)—機體開合油缸(11)。
[0038]回油路:機體開合油缸(11)—滾輪閥(33)—液壓油泵(21)—液壓油箱(20)。[0039]電磁換向閥I (34)和電磁換向閥II (35)的設置，起到油路開關的作用，同時也為電氣控制提供了信號。
[0040]C、八個夾緊缸夾緊或松開油路
進油路:液壓油泵一先導控制泵(23)供油到X 口，經(jīng)電液動換向閥111(36) — 8個夾緊缸⑶。
[0041]回油路:夾緊缸(8)—電液動換向閥111(36)—液壓油泵一液壓油箱。
[0042]電液動換向閥111(36)中位機能為“0”型，使本油路與其它油路互不干擾，基本保證八個夾緊缸未工作時的壓力值為恒定值；直動式溢流閥III (37)防止夾緊油缸在退回到末端過程中壓力驟然增加。
[0043]2、液壓控制系統(tǒng)特點
a、系統(tǒng)采用了恒壓變量柱塞泵-電液動換向閥的調速回路，能保證穩(wěn)定的速度、較好的速度剛性及較大的調速范圍。
[0044]b、系統(tǒng)采用了兩獨立液壓動力源同時工作，為兩側推進油缸供油保證基本同步要求，且兩個回路中又有電換向閥和壓力傳感器等控制，保證了即使有一回路發(fā)生故障或不同步工作時，都能在瞬間糾正或反饋故障到操縱室中。
[0045]C、系統(tǒng)采用了電磁溢流閥卸荷回路，當主機剛開機空運轉或待機不工作時，由液壓工作泵I和II輸出的油液全部通過電磁溢流閥流回油箱，壓力損失幾乎為零，則減少了功率損耗、降低了系統(tǒng)發(fā)熱，延長了液壓泵和原動機的壽命。
【權利要求】
1.智能管道穿越推進機，其特征在于:推力油缸(3)通過支架(2)固定在定位座(I)上，推力油缸(3)通過推力桿(12)與推力盤(9)連接；由推力框體(6)、定位導向座(7)和推力盤(9)組成封閉的推力執(zhí)行結構；拉桿(5)—端與推力盤(9)連接，另一端與推力框體(6)連接，若干推力夾緊器(4)與拉桿(5)連接，若干推力夾緊器(4)被分別定位在推力框體(6)中，由拉桿(5)的拉動使推力夾緊器(4)在推力框體(6)內(nèi)做徑向移動；若干夾緊缸(8)固定在定位導向座(7)上；機體開合油缸(11)使推進機整體徑向開合；行走裝置(10)與推力執(zhí)行結構連接。
2.如權利要求1所述的智能管道穿越推進機，其特征在于:所述的推力夾緊器(4)由觸壓弧板(4-1)和壓緊器(4-2 )構成，壓緊器(4-2 )的一端連接觸壓弧板(4-1)，壓緊器(4-2 )另一端通過軸與拉桿(5)連接。
3.如權利要求2所述的智能管道穿越推進機，其特征在于:所述的觸壓弧板(4-1)上覆有聚氨酯保護層。
4.如權利要求1或2所述的智能管道穿越推進機，其特征在于:設有調節(jié)螺母(13)，調節(jié)螺母(13)安裝在推力盤(9)的前端。
5.如權利要求1或2所述的智能管道穿越推進機，其特征在于:行走裝置(10)上設有行走輪(14)。
6.如權利要求1或2所述的智能管道穿越推進機，其特征在于:包括液壓控制系統(tǒng)，所述的液壓控制系統(tǒng)包括液壓油箱(20)、液壓油泵(21)、柴油機(22)、先導控制泵(23)和控制裝置(24);液壓控制系統(tǒng)帶動推力油缸(3)、夾緊缸(8)和機體開合油缸(11)。
【文檔編號】F16L1/024GK103644368SQ201310694248
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年8月13日
【發(fā)明者】于忠, 李鳳琴 申請人:沈陽飛研航空設備有限公司