一种纤维修复管道用缠绕装置制造方法
【专利摘要】一种纤维修复管道用缠绕装置，采用与管道同心的动环、固定在动环上的多个滚轮组件，以及与管道同心的大齿环，和安装在该大齿环上的若干用于缠绕纤维带的纱盘，通过与电机连接的小齿轮带动大齿环旋转，电机及动环下半环与托板固连，滑板在丝杠的带动下沿与管道方向平行的导向轴平移，从而由大齿环的旋转和托板的平移完成纤维纱布的自动缠绕动作，能够有效地控制纤维纱布缠绕的均匀程度，提高了管道修复的可靠性和工作效率，实现在较长的管道上完成管道的修复工作。
【专利说明】一种纤维修复管道用缠绕装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及管道修复【技术领域】，具体是一种利用纤维修复管道时用的缠绕装置。【背景技术】
[0002]用于输送石油、天然气、供水等在线管线通常由塑料、钢材或者球墨铸铁制成，因为在线管线通常曝露在室外环境下，由于地基不牢固或腐蚀等原因，使得在线管线出现老化、裂缝等损坏现象，需要及时对其进行维修。目前采用的修复方法是在在线管线外壁上套有外套管，外套管焊接在在线管线上，容易对在线管线造成伤害，降低在线管线的修复效果。中国专利申请号为201220555066.7的实用新型专利中公开了一种管道修复装置，主要包括定轨板、传动装置和多个滚轮组，可以实现将条形板制作成螺旋内衬管并安装于损坏管道内，然后在内衬管与原有损坏管道之间浇注填充物，从而对损坏管道进行修复。但利用该方法修复管道时，须将被修复的管道断开方可实施修复，这就给管道修复带来了不便，增加了修复的成本。
【发明内容】
[0003]为克服现有技术中存在的易对在线管线造成伤害，降低在线管线的修复效果，以及修复成本高的不足，本发明提出了一种纤维修复管道用缠绕装置。
[0004]本发明包括底盘、平移驱动电机、旋转驱动电机、大齿环、小齿轮、四个纱盘和平移机构。所述平移机构包括动环、导轨、丝杠、托板和丝杠螺母。所述平移机构中两根导轨固定在底盘的上表面，平移驱动电机位于底盘上表面一端。所述大齿环位于平移机构中的动环端面的一侧，并且通过滚轮组件与所述平移机构中的动环配合。旋转驱动电机安装在平移机构的托板上，小齿轮套装在所述电机的输出轴上。在所述底盘上表面的两端分别固定有支撑环。大齿环与小齿轮啮合实现旋转。所述大齿环位于平移机构中动环端面的一侧，并且通过滚轮组件与所述平移机构中动环配合。所述旋转机构中的电机安装在托板上，小齿轮套装在所述电机的输出轴上。在大齿环的端面均布有4个T形纱架，4个纱团轴的一端固定在所述T形纱架的顶端，4个纱团轴的另一端分别固定有纱盘。并且纱架的圆周表面与管道的圆周表面之间有20?35mm的间隙。
[0005]所述平移驱动电机的输出轴与联轴器连接，并通过该联轴器驱动丝杠。联轴器驱动丝杠通过丝杠支撑座安装在底盘的上表面并位于两根导轨之间。托板通过直线轴承安装在两根导轨上的托板下表面，所述托板中部固定有丝杠螺母。
[0006]所述支撑环的内径略大于管道的外径。在支撑环上均布有三个支撑螺杆，该支撑螺杆的轴线垂直于支撑环圆周表面，并过支撑环的圆心。
[0007]所述支撑环由半圆形的下半环和上半环组成。所述下半环通过支杆固定在底盘上表面。所述下半环的一端与上半环的一端通过销轴连接。所述下半环另一端与上半环的另一端通过连接耳片固连。
[0008]所述滚轮组件的滚轮轴安装在所述动环端面。滚轮组件的滚轮套插入大齿环的内圆表面梯形槽中，从而将大齿环与动环连成一体，实现平移和旋转的联动。
[0009]所述动环由均为半圆形的上半环和下半环组成，并在该端面动环有用于安装所述滚轮组件和压紧滚轮组件的圆孔和方孔。所述下半环通过支腿固定在托板上表面，下半环下端设置有固定旋转驱动电机的安装孔。
[0010]所述大齿环由两个半圆环组成。所述大齿环的内圆周表面用于与滚轮组件中的滚轮套配合的梯形槽。在大齿环的端面上均布有安装纱盘的螺纹孔。
[0011]本发明是一种实现在损坏管道外侧自动缠绕纤维材料以实现对损坏管道的修复的装置。本发明中，采用与管道同心的动环、固定在动环上的多个滚轮组件，以及与管道同心的大齿环，和安装在该大齿环上的若干用于缠绕纤维带的纱盘，通过与电机连接的小齿轮带动大齿环旋转，电机及动环下半环与托板固连，滑板在丝杠的带动下沿与管道方向平行的导向轴平移，从而由大齿环的旋转和托板的平移完成纤维纱布的自动缠绕动作，能够有效地控制纤维纱布缠绕的均匀程度，极大提高管道修复的可靠性和工作效率，实现在较长的管道上完成管道的修复工作。
[0012]发明采用非断开式操作方式，因此极大地减少了施工难度，并能有效地提高修复效率。特别是涉及在较长管道上进行纤维带的缠绕，能够保证缠绕的可靠性并同时提高修复效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的总体结构示意图；
[0014]图2是旋转机构的结构示意图；
[0015]图3是旋转机构的后视图；
[0016]图4是滚轮组件的结构示意图；
[0017]图5是压紧滚轮组件的结构示意图；
[0018]图6是缠绕机构的结构示意图。
[0019]图中:
[0020]1.底盘；2.平移驱动电机；3.支撑环下半环；4.待修复管道；5.支撑环上半环；
6.动环；7.大齿环；8.纱盘；9.导轨支撑座；10.丝杠；11.小齿轮；12.丝杠螺母；13.托板；14.直线轴承；15.旋转驱动电机；16.导轨；17.丝杠支撑座；18.联轴器；19.滚轮组件；20.压紧滚轮组件；21.滚轮轴；22.深沟球轴承；23.滚轮套；24.压紧滚轮轴；25.压紧销；26.销轴；27.顶紧销；28.蝶形螺母；29.T型纱架；30.纱团轴。
【具体实施方式】
[0021]本实施例公开了一种用于纤维修复管道的缠绕装置，能够有效地控制纤维纱布缠绕的张力和均匀程度，提高了管道修复的可靠性和工作效率。
[0022]本实施例包括底盘1、平移驱动电机2、旋转驱动电机15、平移机构、旋转机构和缠绕机构。
[0023]图1所示，所述底盘I是本实施例的载体。
[0024]平移机构安装在底盘I的上表面。所述平移机构中两根导轨16固定在底盘I的上表面，平移驱动电机2位于底盘I上表面一端。所述平移驱动电机2的输出轴与联轴器18连接，并通过该联轴器驱动丝杠10。所述丝杠通过丝杠支撑座17安装在底盘I的上表面并位于两根导轨16之间；所述丝杠与所述两根导轨16平行。托板13通过直线轴承14安装在两根导轨上托板13下表面中部固定有丝杠螺母12。丝杠螺母12安装在所述丝杠上。
[0025]旋转机构中的大齿环7位于平移机构中的动环6端面的一侧，并且通过滚轮组件19与所述平移机构中动环6配合。所述旋转机构中的电机安装在托板13上，小齿轮11套装在所述电机的输出轴上。平移机构中的动环6固定在托板13上表面。大齿环7与小齿轮11啮合实现旋转。
[0026]缠绕机构中的4个纱盘8均布在大齿环7外端面上，并使所述纱架的圆周表面与管道的圆周表面之间有20?35_的间隙。当大齿环7在小齿轮11的带动下旋转时，带动所述4个纱盘8绕管道的圆周表面旋转，从而将纱盘上的纤维缠绕在管道的表面。
[0027]在所述底盘上表面的两端分别固定有支撑环。所述支撑环分为下半环3和上半环5，该下半环3和上半环5同径，均为半圆形。所述下半环3通过支杆固定在底盘上表面。所述下半环3的一端与上半环5的一端以阴槽和阳槽的方式配合，并采用销轴连接。所述下半环3的另一端有连接耳片，上半环5的另一端亦有连接耳片，当所述下半环3和上半环5组合成为圆环时通过蝶形螺母28固连。所述支撑环的内径略大于管道的外径。在支撑环上均布有三个支撑螺杆，该支撑螺杆的轴线垂直于支撑环圆周表面，并过支撑环的圆心。使用时通过调节所述各支撑螺杆的旋入量，支撑并调整管道的位置，使该管道与动环和大齿环同心。
[0028]图2所示，在所述动环7端面分布有6个螺纹孔，滚轮组件19的滚轮轴21与该6个螺纹孔配合将所述滚轮组件19固连到动环6上。滚轮组件19的滚轮套23插入大齿环7的内圆表面梯形槽中，从而将大齿环7与动环6连成一体，实现平移和旋转的联动。所述动环6分为下半环和上半环，该下半环和上半环同径，均为半圆形，并在端面加工有用于安装所述滚轮组件19和压紧滚轮组件20的圆孔和方孔，以及用于减重的长孔。所述下半环通过支腿固定在托板13上表面，下半环下端设置有固定旋转驱动电机15的安装孔。所述下半环的一端与上半环的一端以阴槽和阳槽的方式配合，并采用销轴连接。所述下半环的另一端有连接耳片，上半环的另一端亦有连接耳片，当所述下半环和上半环组合成为圆环时通过蝶形螺母28固连，并通过调节顶紧销27的旋入量实现上、下半环同心。
[0029]压紧滚轮组件20中的压紧滚轮轴24 —端与深沟球轴承22配合，另一端装入位于动环下半环端面上的方孔中。压紧滚轮组件20的滚轮套23插入大齿环7的内表面梯形槽中，使用压紧销25从动环内表面螺纹孔旋入，从而将所述压紧滚轮组件20与大齿环7压紧。
[0030]所述大齿环7的端面均布有4对T形纱架29的安装孔，4个T形纱架29安装在所述T形纱架的安装孔。4个纱团轴30的一端固定在所述T形纱架29的顶端，纱团轴30的另一端固定有纱盘8。所述大齿环7由两个半圆环组成，以方便将大齿环7安装到管道上。在所述大齿环7的两个半圆环两端的同一侧均固定有连接块，该连接块上有连接用的螺纹孔。使用时，将两个半圆环组合成为圆时，通过螺栓将两个半圆环固连成为大齿环7。所述大齿环7的内圆周表面为梯形槽，用于与滚轮组件19中的滚轮套配合。
[0031]大齿环7中两个半圆环的连接方式亦可采用梯形结构，即将两个半圆环的连接处切割成梯形，通过连接片连接，以将大齿环连接成整圆。[0032]所述滚轮组件19与所述压紧滚轮组件20的结构相似。本实施例中，以滚轮组件19为例加以描述。所述滚轮组件19包括滚轮轴21、深沟球轴承22和滚轮套23。所述滚轮轴21的两端为圆柱形，一端安装有深沟球轴承22，另一端与动环6上的圆孔配合。滚轮套23固定在所述深沟球轴承22的轴承套上。在所述滚轮轴21上有径向凸出的凸台，用于大齿环的定位。
[0033]所述压紧滚轮组件20包括压紧滚轮轴24、深沟球轴承22和滚轮套23，滚轮轴24的一端为圆柱形并与深沟球轴承22配合，另一端为方形并与动环6上的方形孔配合。
[0034]工作时，固连在大齿环7上的4个纱盘8绕待修复管道4旋转以完成纤维带的缠绕，大齿环7与小齿轮11啮合由旋转驱动电机15带动旋转，多个滚轮组件固定在动环6上，大齿环7由6个滚轮组件19支撑，动环6固定在托板13上由丝杠10驱动沿导轨16做直线运动以完成连续的修复动作。
【权利要求】
1.一种纤维修复管道用缠绕装置，其特征在于，包括底盘、平移驱动电机、旋转驱动电机、大齿环、小齿轮、四个纱盘和平移机构；所述平移机构包括动环、导轨、丝杠、托板和丝杠螺母；所述平移机构中两根导轨固定在底盘的上表面，平移驱动电机位于底盘上表面一端；所述大齿环位于平移机构中的动环端面的一侧，并且通过滚轮组件与所述平移机构中的动环配合；旋转驱动电机安装在平移机构的托板上，小齿轮套装在所述电机的输出轴上；在所述底盘上表面的两端分别固定有支撑环；大齿环与小齿轮啮合实现旋转；所述大齿环位于平移机构中动环端面的一侧，并且通过滚轮组件与所述平移机构中动环配合；所述旋转机构中的电机安装在托板上，小齿轮套装在所述电机的输出轴上；在大齿环的端面均布有4个T形纱架，各纱团轴的一端固定在所述T形纱架的顶端，4个纱盘固定分别在各纱团轴的另一端；并且纱架的圆周表面与管道的圆周表面之间有20?35mm的间隙。
2.如权利要求1所述纤维修复管道用缠绕装置，其特征在于，所述平移驱动电机的输出轴与联轴器连接，并通过该联轴器驱动丝杠；联轴器驱动丝杠通过丝杠支撑座安装在底盘的上表面并位于两根导轨之间；托板通过直线轴承安装在两根导轨上的托板下表面，所述托板中部固定有丝杠螺母。
3.如权利要求1所述纤维修复管道用缠绕装置，其特征在于，所述支撑环的内径略大于管道的外径；在支撑环上均布有三个支撑螺杆，该支撑螺杆的轴线垂直于支撑环圆周表面,并过支撑环的圆心。
4.如权利要求3所述纤维修复管道用缠绕装置，其特征在于，所述支撑环由半圆形的下半环和上半环组成；所述下半环通过支杆固定在底盘上表面；所述下半环的一端与上半环的一端通过销轴连接；所述下半环另一端与上半环的另一端通过连接耳片固连。
5.如权利要求1所述纤维修复管道用缠绕装置，其特征在于，所述滚轮组件的滚轮轴安装在所述动环端面；滚轮组件的滚轮套插入大齿环的内圆表面梯形槽中，从而将大齿环与动环连成一体，实现平移和旋转的联动。
6.如权利要求1所述纤维修复管道用缠绕装置，其特征在于，所述动环由均为半圆形的上半环和下半环组成，并在该端面动环有用于安装所述滚轮组件和压紧滚轮组件的圆孔和方孔；所述下半环通过支腿固定在托板上表面，下半环下端设置有固定旋转驱动电机的安装孔。
7.如权利要求1所述纤维修复管道用缠绕装置，其特征在于，所述大齿环由两个半圆环组成；所述大齿环的内圆周表面用于与滚轮组件中的滚轮套配合的梯形槽；在大齿环的端面上均布有安装纱盘的螺纹孔。
【文档编号】F16L55/18GK203641765SQ201320850326
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】周玉柱, 刘文慧, 张鸿翔, 孙海成 申请人:陕西天策新材料科技有限公司