CN109442131B - 一种开孔下堵一体机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种开孔下堵一体机，属于管道施工技术领域。它解决了现有开孔封堵两用机具效率低且寿命短的技术问题。本开孔下堵一体机包括底座和用于安装开孔刀或堵塞接头的主轴，主轴竖向贯穿底座，底座的外周面螺纹连接有活动套筒，活动套筒的上端内缘呈锥面状，活动套筒的上端插设有尖端朝下的锥形套，锥形套套设于主轴的外周面且锥形套的外周面与活动套筒的上端内缘面相配合，锥形套的上端超出活动套筒的顶面，活动套筒的上端外周面螺纹连接有锁帽一，锁帽一的下表面能与锥形套的上端相抵靠。本开孔下堵一体机可根据不同阶段的施工要求快速调整设备进给位置和状态，提高施工效率。

Description

一种开孔下堵一体机

技术领域

本发明属于管道施工技术领域，涉及一种开孔下堵一体机。

背景技术

开孔封堵设备是由开孔机、封堵器和下封堵器三种不同用途的机械组成的。它们共用一个机架，机架是由扇形夹板阀、上下连接器、左右定位固定装置、临时旁通接口、放散阀、压力表等机件组成。机架的作用是为开孔机、封堵器和下封堵器提供支座，同时利用其左右固定装置将运行中的PE管道连接固定卡紧。下连接器与专用的PE管件连接并密封；上连接器将分别与开孔机、封堵器、下封堵器连接并密封；扇形夹板阀是实施开孔封堵过程中设备簧换时所必须启闭的重要装置，机架材料采用铝合金，经阳极氧化工艺处理，具有表面硬度高，耐腐蚀，耐磨损，重量轻等特点。

授权公告号为CN206504041U的中国专利公开了一种管道用的开孔封堵两用机具，包括通过连接板固定在底座上的支架，支架朝远离底座的方向延伸，支架通过一对轴承座连接有丝杆，丝杆垂直底座布置，丝杆在远离底座的一端设有控制丝杆转动的手轮，丝杆上套装有能沿丝杆轴向移动的螺母，螺母上有一连接平台用于连接开孔装置或封堵装置，上述结构能够实现开孔和下堵的一机两用。

授权公告号为CN204005024U的中国专利公开的是申请人此前研发的下堵器，其包括下堵杆、固定板和转动销，下堵杆穿过固定板，转动销固定在下堵杆的一端，下堵杆上位于转动销和固定板之间套有弹簧，弹簧靠近固定板的一端与下堵杆固定，弹簧靠近转动销的一端固定有顶靠环，顶靠环与转动销抵靠，下堵杆的另一端固定有操作手柄。本下堵器能够提示使用者何时可以提起下堵杆，操作十分便捷。

但上述结构仍存在不足之处：开孔操作的不同阶段以及下堵操作对于主轴的进给状态有不同的要求，如开孔时需要开孔刀快速移至管壁处，而与管壁切削时需要开孔刀旋转并同时轴向进给，而在下堵过程中又需要人工控制旋转和进给状态，上述结构设备只能同时满足一种进给状态，操作效率低且不便捷。本领域的技术人员考虑到调节进给效率的问题可能会想到使用驱动源控制来提高螺纹进给速度以减小时间的消耗，但这样也会加速螺纹的损耗，减少设备的寿命。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种开孔下堵一体机，本发明所要解决的技术问题是：如何提高开孔和下堵施工的效率。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种开孔下堵一体机，包括底座和用于安装开孔刀或堵塞接头的主轴，所述主轴竖向贯穿所述底座，其特征在于，所述底座的外周面螺纹连接有活动套筒，所述活动套筒的上端内缘呈锥面状，该活动套筒的上端插设有尖端朝下的锥形套，所述锥形套套设于所述主轴的外周面且锥形套的外周面与活动套筒的上端内缘面相配合，该锥形套的上端超出所述活动套筒的顶面，该活动套筒的上端外周面螺纹连接有锁帽一，所述锁帽一的下表面能与所述锥形套的上端相抵靠。

底座用于固定在管道上并保障密封效果避免泄露，主轴的下端可用于安装开孔刀，这样主轴穿过底座并带动开孔刀作用到管壁上旋转进给可实现开孔操作，主轴的下端还可安装堵塞接头，这样主轴可带动连接堵头的堵塞结头通过开孔进入管内开实现管内堵塞，从而便于对需抢修的管道进行更换或维护。通过在底座的外周面螺接活动套筒，并设置活动套筒的上端内缘呈锥面，并设置套设在主轴外周面的锥形套与此锥面配合，使锥形套的上端超出活动套筒的顶面，此外在活动套筒的上端外周面螺接锁帽一，使锁帽一能将锥形套压紧在锥面上，当需要开孔进给时扭动锁帽一向锥形套靠近压紧，锥形套受到向下的作用力，而锥形套受到锥面向内收缩的影响作用会发生一定程度的变形向主轴抱紧，这样锥形套能够在主轴达到任意进给位置时形成锁定，不受特定位置影响，针对不同尺寸和位置的管道造成主轴位置不同需求的情况均能满足锁定要求，在足够的压力下保证主轴和活动套筒能够同步转动，这样主轴旋转过程中可以相对底座上下运动；当需要下堵操作时，将锁帽一松开，这样锥形套可变形复位，锥形套的内缘与主轴不再是过盈配合，主轴的运动不受到活动套筒影响，可正常进行下堵操作，这样可根据不同阶段的施工要求快速调整设备进给位置和状态，提高施工效率。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述锥形套的顶面中央具有竖向延伸的环形凸台，所述环形凸台贯穿所述锁帽一且环形凸台的外周面螺纹连接有限位环，所述限位环能与所述锁帽一的上表面相抵靠。锥形套在压紧后因发生变形具有很强的反弹作用力，通过在锥形套的顶面设置环形凸台贯穿锁帽一，并在环形凸台的外周面螺接限位环，这样在锁帽一锁紧后可加装限位环锁紧并与锁帽一形成抵靠，避免锁帽一受力过大发生窜动，保证工作效果稳定。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述锁帽一和所述活动套筒的外周面均固连有旋转手柄。保证对主轴的锁定效果即保证锁紧锁帽一锁紧需要较大的作用力，通过在锁帽一和活动套筒的外周面设置旋转手柄，这样增加了施力力矩，操作者可同时握持两个旋转手柄相向或相背旋转实现对应的锁紧或解锁功能，保证锁紧效果，提高操作便捷性和效率。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述活动套筒的下端连接有端盖套筒，所述端盖套筒套设于所述底座的外周面。抢修的管道一般是深埋在地下的，施工现场灰尘杂质很多，通过在活动套筒的下端设置端盖套筒，并使端盖套筒套设在底座的外周面，这样能够减小杂物侵入滑动套筒和底座之间的螺纹处的概率，避免造成卡死或运转不畅。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述活动套筒包括相固连的外套筒和内套筒，所述内套筒的内缘与所述底座的上端外周面螺纹连接，所述底座的上端、主轴、外套筒和内套筒之间形成腔体一，所述端盖套筒螺纹连接于所述外套筒的内缘，所述端盖套筒与所述底座轴向滑动连接且周向限位，该底座外侧壁、端盖套筒、外套筒和内套筒之间形成腔体二，所述外套筒和内套筒之间具有连通所述腔体一和腔体二的通道，所述内套筒内缘的螺纹旋转方向与所述外套筒内缘的螺纹旋转方向相反。通过设置外套筒和内套筒，使内套筒的内缘与底座的外周面螺纹连接，外套筒的内缘与端盖套筒的外周面螺纹连接，且内套筒内缘的螺纹旋转方向与外套筒内缘的螺纹旋转方向相反，而端盖套筒与底座轴向滑动连接且周向限位，这样可知当活动套筒相对底座旋转向下进给时，端盖套筒会相对外套筒相对向下运动，又由于底座的上端、主轴、外套筒和内套筒之间形成腔体一，底座外侧壁、端盖套筒、外套筒和内套筒之间形成腔体二，外套筒和内套筒之间具有连通腔体一和腔体二的通道，这样在整个开孔过程中，腔体一和腔体二的容积不断在此消彼长的状态中进行气体互换，不必从外界吸入空气而避免了灰尘杂质侵入螺纹的现象，且也不会受到内部气压变化的影响。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述底座包括固定座、固定套和锁帽二，所述固定套的下端与所述固定座相抵靠，所述固定座上表面具有环形的凸沿，所述锁帽二套设于所述固定套的***且螺纹连接于所述凸沿的外周面，所述固定套的外周面具有法兰盘，该锁帽二与所述法兰盘的上表面相抵靠。通过设置底座包括固定座、固定套和锁帽二，并在固定座上表面设置环形的凸沿与锁帽二配合，这样形成固定套与固定座的便捷拆卸结构，保障连接稳定的条件下减小施工难度。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述法兰盘的底部具有环形的插环，所述凸沿的内缘嵌设有密封圈一，所述插环的外周面与所述密封圈一相抵靠。通过在法兰盘的底部设置插环与凸沿的内缘嵌设的密封圈一抵靠，这样避免了管道内的流体从固定套和固定座之间的间隙逃逸。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述法兰盘位于所述固定套的底端，所述插环的内缘与所述主轴之间设有密封环，所述密封环的内缘和密封环的外周面分别嵌设有密封圈二和密封圈三，所述插环的内缘与所述密封圈三相抵靠，所述主轴与所述密封圈二相抵靠。设置法兰盘位于固定套的底端，并设置密封环套设于主轴外周面并与插环的内缘配合，此外在密封环的内缘和密封环的外周面分别嵌设密封圈二和密封圈三，这样进一步减小管道内的流体从主轴与固定座或固定套之间逃逸的可能。

在上述的一种开孔下堵一体机中，所述主轴的下端具有安装头，该主轴的外周面套设有锁帽三，所述锁帽三能与所述安装头的上表面相抵靠，该锁帽三的内缘面具有连接螺纹，所述安装头的外周面具有限位键。通过在主轴的下端设置安装头，并在主轴的***套设锁帽三，锁帽三内缘的螺纹能保证开孔刀或堵塞接头的轴向定位，在安装头上设置的限位键确保有效的周向限位，从而保障正常稳定的开孔和下堵工作。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

1、本开孔下堵一体机通过在底座的外周面螺接活动套筒，并设置活动套筒的上端内缘呈锥面，并设置套设在主轴外周面的锥形套与此锥面配合，使锥形套的上端超出活动套筒的顶面，此外在活动套筒的上端外周面螺接锁帽一，使锁帽一能将锥形套压紧在锥面上，这样当需要开孔进给时可直接推动主轴至管壁处再扭动锁帽一向锥形套靠近压紧，将主轴与活动套筒固连；当需要下堵操作时，将锁帽一松开，主轴的运动不受到活动套筒影响，可正常进行下堵操作，这样可根据不同阶段的施工要求快速调整设备进给位置和状态，提高施工效率。

2、本开孔下堵一体机通过在锥形套的顶面设置环形凸台贯穿锁帽一，并在环形凸台的外周面螺接限位环，这样在锁帽一锁紧后可加装限位环锁紧并与锁帽一形成抵靠，避免锁帽一受力过大发生窜动，保证工作效果稳定。

附图说明

图1是实施例一中开孔下堵一体机的剖面结构示意图。

图2是图1中的A部放大图。

图3是图1中的B部放大图。

图4是实施例二开孔下堵一体机开孔前的剖面结构示意图。

图5是实施例二开孔下堵一体机开孔中的剖面结构示意图。

图6是图5中的C部放大图。

图7是实施例二中内套筒的立体结构示意图。

图8是实施例二中固定套的立体结构示意图。

图中，1、底座；11、固定座；111、凸沿；112、密封圈一；12、固定套；121、法兰盘；122、插环；13、锁帽二；14、密封环；141、密封圈二；142、密封圈三；

2、主轴；21、安装头；211、限位键；22、锁帽三；

3、活动套筒；31、外套筒；32、内套筒；33、腔体一；34、腔体二；35、通道；

4、锥形套；41、环形凸台；

5、锁帽一；6、限位环；7、旋转手柄；8、端盖套筒。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1-3所示，本开孔下堵一体机包括底座1和用于安装开孔刀或堵塞接头的主轴2，主轴2竖向贯穿底座1，主轴2的上端固连有操作旋转的握柄，底座1的外周面螺纹连接有活动套筒3，活动套筒3的上端内缘呈锥面状，活动套筒3的上端插设有尖端朝下的锥形套4，锥形套4套设于主轴2的外周面且锥形套4的外周面与活动套筒3的上端内缘面相配合，锥形套4的上端超出活动套筒3的顶面，活动套筒3的上端外周面螺纹连接有锁帽一5，锁帽一5的下表面能与锥形套4的上端相抵靠。底座1用于固定在管道上并保障密封效果避免泄露，主轴2的下端可用于安装开孔刀，这样主轴2穿过底座1并带动开孔刀作用到管壁上旋转进给可实现开孔操作，主轴2的下端还可安装堵塞接头，这样主轴2可带动连接堵头的堵塞结头通过开孔进入管内开实现管内堵塞，从而便于对需抢修的管道进行更换或维护。通过在底座1的外周面螺接活动套筒3，并设置活动套筒3的上端内缘呈锥面，并设置套设在主轴2外周面的锥形套4与此锥面配合，使锥形套4的上端超出活动套筒3的顶面，此外在活动套筒3的上端外周面螺接锁帽一5，使锁帽一5能将锥形套4压紧在锥面上，这样当需要开孔进给时扭动锁帽一5向锥形套4靠近压紧，锥形套4受到向下的作用力，而锥形套4受到锥面向内收缩的影响作用会发生一定程度的变形向主轴2抱紧，这样在足够的压力下保证主轴2和活动套筒3能够同步转动，这样主轴2旋转过程中可以相对底座1上下运动；当需要下堵操作时，将锁帽一5松开，这样锥形套4可变形复位，锥形套4的内缘与主轴2不再是过盈配合，主轴2的运动不受到活动套筒3影响，可正常进行下堵操作，这样可根据不同阶段的施工要求快速调整设备进给位置和状态，提高施工效率。进一步来讲，锥形套4的顶面中央具有竖向延伸的环形凸台41，环形凸台41贯穿锁帽一5且环形凸台41的外周面螺纹连接有限位环6，限位环6能与锁帽一5的上表面相抵靠。锥形套4在压紧后因发生变形具有很强的反弹作用力，通过在锥形套4的顶面设置环形凸台41贯穿锁帽一5，并在环形凸台41的外周面螺接限位环6，这样在锁帽一5锁紧后可加装限位环6锁紧并与锁帽一5形成抵靠，避免锁帽一5受力过大发生窜动，保证工作效果稳定。锁帽一5和活动套筒3的外周面均固连有旋转手柄7。保证对主轴2的锁定效果即保证锁紧锁帽一5锁紧需要较大的作用力，通过在锁帽一5和活动套筒3的外周面设置旋转手柄7，这样增加了施力力矩，操作者可同时握持两个旋转手柄7相向或相背旋转实现对应的锁紧或解锁功能，保证锁紧效果，提高操作便捷性和效率。活动套筒3的下端连接有端盖套筒8，端盖套筒8套设于底座1的外周面。抢修的管道一般是深埋在地下的，施工现场灰尘杂质很多，通过在活动套筒3的下端设置端盖套筒8，并使端盖套筒8套设在底座1的外周面，这样能够减小杂物侵入滑动套筒和底座1之间的螺纹处的概率，避免造成卡死或运转不畅。

如图1、图3所示，底座1包括固定座11、固定套12和锁帽二13，固定套12的下端与固定座11相抵靠，固定座11上表面具有环形的凸沿111，锁帽二13套设于固定套12的***且螺纹连接于凸沿111的外周面，固定套12的外周面具有法兰盘121，锁帽二13与法兰盘121的上表面相抵靠。通过设置底座1包括固定座11、固定套12和锁帽二13，并在固定座11上表面设置环形的凸沿111与锁帽二13配合，这样形成固定套12与固定座11的便捷拆卸结构，保障连接稳定的条件下减小施工难度。进一步来讲，法兰盘121设置于固定套12的底端，法兰盘121的底部具有环形的插环122，插环122的竖向高度与凸沿111的高度相配合，法兰盘121的底面与凸沿111的顶面抵靠，凸沿111的内缘嵌设有密封圈一112，插环122的外周面与密封圈一112相抵靠。通过在法兰盘121的底部设置插环122与凸沿111的内缘嵌设的密封圈一112抵靠，这样避免了管道内的流体从固定套12和固定座11之间的间隙逃逸。插环122的内缘与主轴2之间设有密封环14，密封环14的竖向高度与插环122的高度一致，密封环14的内缘和密封环14的外周面分别嵌设有密封圈二141和密封圈三142，插环122的内缘与密封圈三142相抵靠，主轴2与密封圈二141相抵靠。设置密封环14套设于主轴2外周面并与插环122的内缘配合，此外在密封环14的内缘和密封环14的外周面分别嵌设密封圈二141和密封圈三142，这样进一步减小管道内的流体从主轴2与固定座11或固定套12之间逃逸的可能。主轴2的下端具有安装头21，主轴2的外周面套设有锁帽三22，锁帽三22能与安装头21的上表面相抵靠，锁帽三22的内缘面具有连接螺纹，安装头21的外周面具有竖向延伸的限位键211。通过在主轴2的下端设置安装头21，并在主轴2的***套设锁帽三22，锁帽三22内缘的螺纹方向与活动套筒3和固定套12之间的螺纹方向一致，这样能保证开孔刀或堵塞接头的轴向定位，在安装头21上设置的限位键211确保有效的周向限位，从而保障正常稳定的开孔和下堵工作。

实施例二：

如图4-8所示，本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：本开孔下堵一体机的活动套筒3包括相固连的外套筒31和内套筒32，内套筒32的内缘与底座1的上端外周面螺纹连接，外套筒31、内套筒32、主轴2和底座1的上端之间形成腔体一33，端盖套筒8螺纹连接于外套筒31的内缘，端盖套筒8与底座1轴向滑动连接且周向限位，端盖套筒8、外套筒31、内套筒32和底座1外侧壁之间形成腔体二34，外套筒31和内套筒32之间具有连通腔体一33和腔体二34的通道35，内套筒32内缘的螺纹旋转方向与外套筒31内缘的螺纹旋转方向相反。通过设置外套筒31和内套筒32，使内套筒32的内缘与底座1的上端外周面螺纹连接，底座1的上端外径尺寸大于底座1中段的径向尺寸，外套筒31的内缘与端盖套筒8的外周面螺纹连接，且内套筒32内缘的螺纹旋转方向与外套筒31内缘的螺纹旋转方向相反，而端盖套筒8与底座1轴向滑动连接且周向限位，具体来讲，底座1的中段外侧壁具有轴向延伸的限位条，端盖套筒8的内缘具有与限位条定位配合的限位槽，这样可知当活动套筒3相对底座1旋转向下进给时，端盖套筒8会相对外套筒31相对向下运动，又由于外套筒31、内套筒32、主轴2和底座1的上端之间形成腔体一33，端盖套筒8、外套筒31、内套筒32和底座1外侧壁之间形成腔体二34，外套筒31和内套筒32之间具有连通腔体一33和腔体二34的通道35，具体来讲，内套筒32的上端边缘开设有缺口，内套筒32的外侧壁开设有上下贯通的迷宫气道，缺口和气道形成连通腔体一33和腔体二34的通道35，这样在整个开孔过程中，腔体一33和腔体二34的容积不断在此消彼长的状态中进行气体互换，不必从外界吸入空气而避免了灰尘杂质侵入螺纹的现象，且也不会受到内部气压变化而影响进给的流畅性。通道35的上端位于内套筒32的上端与外套筒31的接合处，通道35的下端位于内套筒32的下端与外套筒31的接合处，腔体一33的位置高于腔体二34，这样即使长期使用后导致部分杂质侵入了腔体二34，杂质受到迷宫和自重的影响也难以持续向上运动而侵入腔体一33，进一步保证流畅性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种开孔下堵一体机，包括底座(1)和用于安装开孔刀或堵塞接头的主轴(2)，所述主轴(2)竖向贯穿所述底座(1)，其特征在于，所述底座(1)的外周面螺纹连接有活动套筒(3)，所述活动套筒(3)的上端内缘呈锥面状，该活动套筒(3)的上端插设有尖端朝下的锥形套(4)，所述锥形套(4)套设于所述主轴(2)的外周面且锥形套(4)的外周面与活动套筒(3)的上端内缘面相配合，该锥形套(4)的上端超出所述活动套筒(3)的顶面，该活动套筒(3)的上端外周面螺纹连接有锁帽一(5)，所述锁帽一(5)的下表面能与所述锥形套(4)的上端相抵靠；所述锥形套(4)的顶面中央具有竖向延伸的环形凸台(41)，所述环形凸台(41)贯穿所述锁帽一(5)且环形凸台(41)的外周面螺纹连接有限位环(6)，所述限位环(6)能与所述锁帽一(5)的上表面相抵靠。

2.根据权利要求1所述的开孔下堵一体机，其特征在于，所述锁帽一(5)和所述活动套筒(3)的外周面均固连有旋转手柄(7)。

3.根据权利要求1或2所述的开孔下堵一体机，其特征在于，所述活动套筒(3)的下端连接有端盖套筒(8)，所述端盖套筒(8)套设于所述底座(1)的外周面。

4.根据权利要求3所述的开孔下堵一体机，其特征在于，所述活动套筒(3)包括相固连的外套筒(31)和内套筒(32)，所述内套筒(32)的内缘与所述底座(1)的上端外周面螺纹连接，所述底座(1)的上端、主轴(2)、外套筒(31)和内套筒(32)之间形成腔体一(33)，所述端盖套筒(8)螺纹连接于所述外套筒(31)的内缘，所述端盖套筒(8)与所述底座(1)轴向滑动连接且周向限位，该底座(1)外侧壁、端盖套筒(8)、外套筒(31)和内套筒(32)之间形成腔体二(34)，所述外套筒(31)和内套筒(32)之间具有连通所述腔体一(33)和腔体二(34)的通道(35)，所述内套筒(32)内缘的螺纹旋转方向与所述外套筒(31)内缘的螺纹旋转方向相反。

5.根据权利要求1或2所述的开孔下堵一体机，其特征在于，所述底座(1)包括固定座(11)、固定套(12)和锁帽二(13)，所述固定套(12)的下端与所述固定座(11)相抵靠，所述固定座(11)上表面具有环形的凸沿(111)，所述锁帽二(13)套设于所述固定套(12)的***且螺纹连接于所述凸沿(111)的外周面，所述固定套(12)的外周面具有法兰盘(121)，该锁帽二(13)与所述法兰盘(121)的上表面相抵靠。

6.根据权利要求5所述的开孔下堵一体机，其特征在于，所述法兰盘(121)的底部具有环形的插环(122)，所述凸沿(111)的内缘嵌设有密封圈一(112)，所述插环(122)的外周面与所述密封圈一(112)相抵靠。

7.根据权利要求6所述的开孔下堵一体机，其特征在于，所述法兰盘(121)位于所述固定套(12)的底端，所述插环(122)的内缘与所述主轴(2)之间设有密封环(14)，所述密封环(14)的内缘和密封环(14)的外周面分别嵌设有密封圈二(141)和密封圈三(142)，所述插环(122)的内缘与所述密封圈三(142)相抵靠，所述主轴(2)与所述密封圈二(141)相抵靠。

8.根据权利要求1或2所述的开孔下堵一体机，其特征在于，所述主轴(2)的下端具有安装头(21)，该主轴(2)的外周面套设有锁帽三(22)，所述锁帽三(22)能与所述安装头(21)的上表面相抵靠，该锁帽三(22)的内缘面具有连接螺纹，所述安装头(21)的外周面具有限位键(211)。