一种道路排水管施工设备及方法与流程

本申请涉及管道施工技术领域，尤其是涉及一种道路排水管施工设备及方法。

背景技术：

道路排水管是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干，是衡量现代化城市水平的重要标志。

目前，在道路两旁设置下水管道的施工方法一般是先用挖机在道路的两旁挖开沟槽，然后人工配合开挖，再将管道放入挖好的沟槽内进行拼接，最后覆土回填。

针对上述中的相关技术，发明人认为，由于现有的排水管多采用混凝土管，如企口管等，重量较大，现有的此类铺设方法对人力要求较高，且施工效率低，难以满足现代化建设对施工速度的要求；因此，存在改进空间。

技术实现要素：

为了提高安装施工的效率以满足现代化建设对施工速度的要求，本申请提供一种轻质装修墙。

第一方面，本申请提供一种道路排水管施工设备，采用如下的技术方案：

一种道路排水管施工设备，包括横跨于沟槽上方的行走机构以及固设于行走机构两端的机架，每个所述机架顶部均设有一滑轨，并且每个所述滑轨的端部均延伸至行走机构的外侧；所述行走机构的上方设有一横梁，所述横梁的两端分别滑动设置于两个滑轨上，并且所述横梁上设有用于驱动横梁沿滑轨延伸方向移动的第一驱动机构；还包括设有第一伸缩臂以及第二伸缩臂，其中，所述第一伸缩臂底端设有定位卡爪，所述第一伸缩臂顶端固设于横梁上，所述第二伸缩臂底端设有用于抓取排水管的抓取机构，所述第二伸缩臂顶端固设于横梁顶面预设的行走小车上，并且所述横梁上设有用于驱动行走小车沿横梁延伸方向移动的第二驱动件，所述第一伸缩臂与第二伸缩臂之间设有用于驱动第一伸缩臂与第二伸缩臂同步伸缩的第三驱动机构。

通过采用上述技术方案，第一驱动机构以及第三驱动机构配合抓取机构使用，能够将排水管由行走机构的外侧抓取并且吊送至沟槽内，通过第一驱动机构配合第三驱动机构使用，能够使得位于第一伸缩臂底端的定位卡爪卡在已经安装完成的排水管上，使得抓取机构上的排水管与已经安装完成的排水管相对齐，第二驱动件能够驱动行走小车沿横梁延伸方向移动，使得位于抓取机构上的排水管与沟槽内已经安装完成的排水管相连接，从而实现排水管的施工安装，以提高安装施工的效率，满足现代化建设对施工速度的要求。

可选的，所述第一驱动机构包括可转动地设置于横梁上的转轴、固设于转轴两端的传动齿轮以及用于驱动转轴转动的第一驱动组件，其中，所述第一驱动组件包括第一电机、主动带轮、从动带轮以及传动带，所述第一电机固设于横梁上，所述主动带轮固设于第一电机的输出轴，所述从动带轮固设于转轴上，并且从动带轮与主动带轮之间连接有所述传动带；每个所述滑轨上均设有一传动齿条，并且两个所述传动齿条分别与两个传动齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，第一电机能够通过带传动使得转轴转动，转轴通过齿轮啮合传动便实现了横梁沿滑轨的延伸方向的往复移动，同时，由于带传动具有过载打滑的优点，当传动齿轮与传动齿条之间发生故障卡住无法传动时，带传动能够通过过载打滑以对传动机构起到保护作用。

可选的，所述第一伸缩臂包括固设于横梁上的第一支臂以及第二支臂，其中，所述第二支臂顶端固设有第一滑块，并且所述第一滑块滑动设置于第一支臂一侧预设的第一滑槽内；所述第二伸缩臂包括固设于行走小车上的第三支臂以及第四支臂，其中，所述第四支臂顶端固设有第二滑块，并且所述第二滑块滑动设置于第三支臂一侧预设的第二滑槽内。

通过采用上述技术方案，第一伸缩臂与第二伸缩臂均具有伸缩功能，使得抓取机构或者定位卡爪能够伸出至行走机构的外侧以对排水管进行，并且能够伸出至沟槽内以对所抓取的排水管进行位置找准以及安装。

可选的，所述第三驱动机构包括第三电机、可转动地设置于第一滑槽内的第一丝杆、可转动地设置于第二滑槽内的第二丝杆、两个轴心相互重叠布置的同步轴、花键轴以及花键套，其中，两个所述同步轴相互远离的一端分别可转动地穿设于第一支臂顶部以及第三支臂顶部，所述第三电机固设于第三支臂顶部，并且所述第三电机的输出轴与位于第三支臂顶部的同步轴相连接固定，两个同步轴相互靠近的一端分别固设有所述花键轴以及花键套，并且所述花键套滑动套设与花键轴上；所述第一丝杆与第一滑块上预设的第一螺母座相连接，所述第二丝杆与第二滑块上预设的第二螺母座相连接，所述第一丝杆顶部以及第二丝杆顶部均固设有一从动锥齿轮，每个所述同步轴上均固设有一主动锥齿轮，并且两个所述主动锥齿轮分别与两个从动锥齿轮相啮合。

通过采用上述技术方案，通过花键套与花键轴相配合使用，两个同步轴之间能够沿其轴向发生相对位移并且保持同步转动，使得第二伸缩臂与第一伸缩臂的间距在进行调整之后，两个同步轴同样能够保持同步转动；第三电机能够驱动两个同步轴同步转动，两个同步轴通过锥齿轮啮合传动以及螺纹传动带动第一滑块以及第二滑块同步滑动，使得第一伸缩臂与第二伸缩臂能够同步伸缩，从而使得第二支臂底端的竖直高度与第四支臂的竖直高度保持一致。

可选的，所述抓取机构包括驱动油缸、两个相互对称布置的抓取臂以及两个连杆，其中，所述第四支臂一侧滑动设置有一推块，所述驱动油缸固设于第四支臂上，并且所述驱动油缸的活塞杆与推块相连接固定，两个所述抓取臂顶端均铰接于第四支臂底端，两个所述连杆底端分别与两个抓取臂外侧预设的铰接座相铰接，两个所述连杆顶端均与推块相铰接。

通过采用上述技术方案，驱动油缸推动推块沿竖向移动时，推块通过两个连杆分别推动两个抓取臂，使得两个抓取臂绕各自的顶端转动，以组成用于抓取排水管的结构。

可选的，所述横梁的两端均设有一定时注油器，每个所述定时注油器的出油口均连通有一滴油管，两个所述滴油管分别延伸并固定在两个传动齿轮的正上方。

通过采用上述技术方案，两个定时注油器能够通过滴油管分别将润滑油定时滴落在两个传动齿轮上，使得传动齿轮与传动齿条之间的传动更加平稳，并且能够降低传动齿轮与传动齿条之间的磨损，增加传动机构的使用寿命。

可选的，所述行走机构包括工作台以及两个履带轮，其中，两个所述履带轮分别设置于工作台的两侧，所述工作台的中部开设有可供定位卡爪以及抓取有排水管的抓取机构同步通过的避让口。

通过采用上述技术方案，两个履带轮与地面的接触面积较大，能够使得施工设备在沟槽的两侧平稳移动。

可选的，每个所述滑轨的端部与相对应的机架之间均连接有支撑杆。

通过采用上述技术方案，支撑杆能够使得外露出机架部分的滑轨具有更好的承载能力。

第二方面，本申请提供一种道路排水管施工设备的施工方法，采用如下的技术方案：

一种道路排水管施工设备的施工方法，包括以下步骤：

s1、开挖沟槽：利用挖掘机等设备挖出预设深度的沟槽，并配合人工将沟槽的槽底修整平齐；

s2、排水管准备：利用运输设备将排水管运输至沟槽的任意一侧，并将排水管一字排开；

s3、排水管抓取吊送：先由第一驱动机构驱动横梁并带动第一伸缩臂以及第二伸缩臂沿滑轨延伸方向移动至排水管的正上方，再由第三驱动机构驱动第一伸缩臂以及第二伸缩臂同步伸长，并利用抓取机构对排水管进行抓取，最后通过第一驱动机构配合第三驱动机构将排水管吊送至沟槽的正上方；

s4、排水管位置对准：通过第一驱动机构配合第三驱动机构，使得位于第一伸缩臂底端的定位卡爪卡在已经安装完成的排水管上，使得抓取机构上的排水管与已经安装完成的排水管相对齐；

s5、排水管安装：第二驱动件驱动行走小车沿横梁延伸方向移动，使得抓取机构上的排水管与已经安装完成的排水管相连接。

通过采用上述技术方案，通过抓取机构对排水管进行抓取，通过第一驱动机构配合第三驱动机构对排水管进行吊送，并且配合定位卡爪使得位于抓取机构上的排水管与沟槽内已经安装完毕的排水管相对齐，通过第二驱动件驱动行走小车沿横梁延伸方向移动，使得位于抓取机构上的排水管与已经安装完成的排水管相连接，从而实现排水管的施工安装，通过机械化施工，以提高安装施工的效率，满足现代化建设对施工速度的要求。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1、第一驱动机构以及第三驱动机构配合抓取机构使用，能够将排水管由行走机构的外侧抓取并且吊送至沟槽内，通过第一驱动机构配合第三驱动机构使用，能够使得位于第一伸缩臂底端的定位卡爪卡在已经安装完成的排水管上，使得抓取机构上的排水管与已经安装完成的排水管相对齐，第二驱动件能够驱动行走小车沿横梁延伸方向移动，使得位于抓取机构上的排水管与沟槽内已经安装完成的排水管相连接，从而实现排水管的施工安装，以提高安装施工的效率，满足现代化建设对施工速度的要求；

2、第一电机能够通过带传动使得转轴转动，转轴通过齿轮啮合传动便实现了横梁沿滑轨的延伸方向的往复移动，同时，由于带传动具有过载打滑的优点，当传动齿轮与传动齿条之间发生故障卡住无法传动时，带传动能够通过过载打滑以对传动机构起到保护作用。

附图说明

图1是本申请实施例在抓取排水管的状态下的整体结构示意图。

图2是本申请实施例在安装排水管的状态下的整体结构示意图。

图3是图2中a的放大图。

图4是本申请实施例中第一丝杆的位置示意图。

图5是本申请实施例中第二丝杆的位置示意图。

附图标记说明：1、行走机构；11、工作台；12、履带轮；13、避让口；2、机架；21、滑轨；22、支撑杆；3、横梁；31、条形孔；32、行走小车；33、第二驱动件；4、第一驱动机构；41、转轴；42、传动齿轮；43、第一驱动组件；431、第一电机；432、主动带轮；433、从动带轮；434、传动带；44、传动齿条；51、第一伸缩臂；511、第一支臂；512、第二支臂；513、第一滑块；514、第一滑槽；52、第二伸缩臂；521、第三支臂；522、第四支臂；523、第二滑块；524、第二滑槽；53、定位卡爪；54、抓取机构；541、驱动油缸；542、抓取臂；543、连杆；544、推块；545、第三滑槽；546、铰接座；6、第二驱动件；71、第三电机；72、第一丝杆；73、第二丝杆；74、同步轴；75、花键轴；76、花键套；77、第一螺母座；78、第二螺母座；791、从动锥齿轮；792、主动锥齿轮；8、定时注油器；81、滴油管；10、沟槽。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种道路排水管施工设备。

参照图1，道路排水管施工设备包括行走机构1以及两个机架2，其中，行走机构1包括工作台11以及两个履带轮12，工作台11呈矩形板状体结构，并且工作台11的中部开设有一避让口13，工作台11横跨设置于沟槽10的正上方，两个履带轮12分别位于沟槽10的两侧，并且两个履带轮12分别设置于工作台11两侧的底部，以带动工作台11在沟槽10的正上方沿沟槽10的延伸方向移动。

两个机架2均与工作台11相互垂直布置，并且两个机架2的底端分别与工作台11的前端以及尾端相连接固定；每个机架2的顶部均设有呈水平布置的滑轨21，每个滑轨21的两端均延伸至工作台11的外侧，并且每个滑轨21的延伸方向均与沟槽10的延伸方向相垂直布置。

每个滑轨21的端部与相对应的机架2之间均连接有支撑杆22，使得外露出机架2部分的滑轨21具有更好的承载能力。

工作台11的上方设有一横梁3，横梁3的两端分别延伸至两个滑轨21处，并且横梁3的延伸方向与沟槽10的延伸方向相互平行布置；横梁3的两端均设置有与滑轨21相滑动适配的滑轮，使得横梁3能够沿滑轨21的延伸方向移动。由于每个滑轨21的两端均延伸至工作台11的外侧，使得横梁3能够在滑轨21上移动至工作台11的外侧，即，横梁3能够在滑轨21上移动至行走机构1的外侧。

参照图2、3，横梁3上设有第一驱动机构4，第一驱动机构4能够用于驱动横梁3沿滑轨21的延伸方向往复移动，使得横梁3能够移动至行走机构1的外侧或者移动至沟槽10的正上方。具体地，第一驱动机构4包括转轴41、两个传动齿轮42以及第一驱动组件43，其中，第一驱动组件43包括第一电机431、主动带轮432、从动带轮433以及传动带434；其中，每个滑轨21的顶面均设有沿其延伸方向布置的传动齿条44，转轴41可转动地设置于横梁3的上方，转轴41的两端分别延伸至两个滑轨21的上方，并且转轴41的延伸方向与沟槽10的延伸方向相互平行布置；两个传动齿轮42分别固定设置于转轴41的两端，并且两个传动齿轮42分别与两个传动齿条44相啮合；第一电机431固定设置于横梁3顶面的中部位置处，主动带轮432固定设置于第一电机431的输出轴，从动带轮433固定设置于转轴41的中部位置处，并且从动带轮433与主动带轮432之间通过传动带434相连接。启动第一电机431并控制其正反转，第一电机431通过带传动使得转轴41转动，转轴41通过齿轮啮合传动便实现了横梁3沿滑轨21的延伸方向的往复移动；同时，由于带传动具有过载打滑的优点，当传动齿轮42与传动齿条44之间发生故障卡住无法传动时，带传动能够通过过载打滑以对传动机构起到保护作用。

横梁3上设置有呈竖向布置第一伸缩臂51以及第二伸缩臂52，第一伸缩臂51与第二伸缩臂52为对称设置，并且第一伸缩臂51与第二伸缩臂52均具有伸缩功能。其中，第一伸缩臂51的顶端固定设置于横梁3上，第二伸缩臂52的顶端固定设置有一行走小车32，行走小车32滑动设置于横梁3上，并且横梁3上设有用于驱动行走小车32沿横梁3的延伸方向移动的第二驱动件6，使得第二伸缩臂52能够沿横梁3的延伸方向移动，从而使得第二伸缩臂52能够移动靠近或者移动远离第一伸缩臂51。同时，第一伸缩臂51与第二伸缩臂52之间设有第三驱动机构，第三驱动机构能够使得第一伸缩臂51与第二伸缩臂52之间同步伸缩。

具体地，横梁3上开设有一条形孔31，并且条形孔31的长度方向与横梁3的延伸方向相互平行布置，条形孔31的内壁在沿其长度方向的两侧均开设有凹槽，行走小车32的两侧均设有与凹槽相滑动适配的滑轮，本实施例中的第二驱动件6为驱动气缸，第二驱动件6固定设置于条形孔31的一端并且第二驱动件6的活塞杆与行走小车32相连接固定，使得第二驱动件6能够驱动行走小车32沿横梁3的延伸方向移动，以带动第二伸缩臂52沿横梁3的延伸方向移动，从而使得第二伸缩臂52能够移动靠近或者移动远离第一伸缩臂51。

参照图4、5，第一伸缩臂51包括固定设置于横梁3上的第一支臂511以及第二支臂512，第二伸缩臂52包括固定设置于行走小车32上的第三支臂521以及第四支臂522，其中，第二支臂512的顶端一体成型有第一滑块513，第一支臂511的一侧开设有与第一滑块513相滑动适配的第一滑槽514，并且第一滑块513滑动设置于第一滑槽514内，使得第一伸缩臂51具有伸缩功能；第四支臂522的顶端一体成型有第二滑块523，第三支臂521的一侧开设有与第二滑块523相滑动适配的第二滑槽524，并且第二滑块523滑动设置于第二滑槽524内，使得第二伸缩臂52具有伸缩功能。

第三驱动机构包括第三电机71、第一丝杆72、第二丝杆73、两个同步轴74、花键轴75以及花键套76，其中，第一丝杆72以及第二丝杆73均呈竖向布置，第一丝杆72可转动地设置于第一滑槽514内，第一滑块513上固定设置有与第一丝杆72相连接适配的第一螺母座77，并且第一丝杆72与第一螺母座77相连接传动，第二丝杆73可转动地设置于第二滑槽524内，第二滑块523上固定设置有与第二丝杆73相连接适配的第二螺母座78，并且第二丝杆73与第二螺母座78相连接传动；两个同步轴74的轴心相互重叠布置，并且两个同步轴74的轴心均与沟槽10的延伸方向相互平行布置，两个同步轴74相互远离的一端分别可转动地穿设于第一支臂511的顶部以及第三支臂521的顶部，花键轴75以及花键套76分别固定设置于两个同步轴74相互靠近的一端，并且花键套76滑动套设与花键轴75，使得两个同步轴74能够同步转动；第三电机71固定设置于第三支臂521的顶部，并且第三电机71的输出轴与位于第三支臂521顶部的同步轴74的一端相连接固定，使得第三电机71能够驱动两个同步轴74同步转动。同时，两个同步轴74之间能够沿其轴向发生相对位移并且保持同步转动，使得第二伸缩臂52与第一伸缩臂51的间距在进行调整之后，两个同步轴74同样能够保持同步转动。

第一丝杆72的顶部以及第二丝杆73的顶部均固定设置有一从动锥齿轮791，每个同步轴74上均固定设置有一主动锥齿轮792，并且两个主动锥齿轮792分别与两个从动锥齿轮791相啮合。第三电机71驱动两个同步轴74同步转动的过程中，两个同步轴74通过锥齿轮啮合传动带434动第一丝杆72与第二丝杆73同步转动，第一丝杆72与第二丝杆73通过螺纹传动带434动第一滑块513以及第二滑块523同步滑动，使得第一伸缩臂51与第二伸缩臂52能够同步伸缩，从而使得第二支臂512底端的竖直高度与第四支臂522的竖直高度保持一致。

第四支臂522的底端设有一抓取机构54，抓取机构54能够用于抓取排水管。具体地，抓取机构54包括驱动油缸541、两个抓取臂542以及两个连杆543，其中，两个抓取臂542相互对称布置，两个抓取臂542均为弧形板状体结构，并且两个抓取臂542的弧形面均朝内设置，两个抓取臂542的顶端均铰接于第四支臂522的底端，使得两个抓取臂542相互合拢能够组成用于抓取排水管的结构；第四支臂522一侧开设有呈竖向布置的第三滑槽545，并且第三滑槽545内滑动设置有一推块544，驱动油缸541固定设置于第四支臂522上，并且驱动油缸541的活塞杆与推块544相连接固定，以用于推动推块544沿竖向移动；两个抓取臂542的外侧均设有一铰接座546，两个连杆543的底端分别与两个铰接座546相铰接，两个连杆543的顶端均与推块544相铰接。驱动油缸541推动推块544沿竖向移动时，推块544通过两个连杆543分别推动两个抓取臂542，使得两个抓取臂542绕各自的顶端转动，以组成用于抓取排水管的结构。

第二支臂512的底端固定设置有一定位卡爪53，定位卡爪53呈弧形结构，并且定位卡爪53的弧面朝下布置。

参照图1，在本实施例中，横梁3顶面的两端均设有用于装设润滑油的定时注油器8，每个定时注油器8的出油口均连通有一滴油管81，两个滴油管81分别延伸并固定在两个传动齿轮42的正上方，两个定时注油器8能够通过滴油管81分别将润滑油定时滴落在两个传动齿轮42上，使得传动齿轮42与传动齿条44之间的传动更加平稳，并且能够降低传动齿轮42与传动齿条44之间的磨损，增加传动机构的使用寿命。

实施原理：先通过第一驱动机构4驱动横梁3并带动第一伸缩臂51以及第二伸缩臂52沿滑轨21的延伸方向移动至行走机构1外侧的正上方，再由第三驱动机构驱动第一伸缩臂51以及第二伸缩臂52同步伸长，并利用抓取机构54对位于行走机构1外侧的排水管进行抓取，随后通过第一驱动机构4配合第三驱动机构将排水管吊送至沟槽10的正上方，再通过第一驱动机构4配合第三驱动机构，使得位于第一伸缩臂51底端的定位卡爪53卡在已经安装完成的排水管上，使得抓取机构54上的排水管与已经安装完成的排水管相对齐，最后通过第二驱动件6驱动行走小车32沿横梁3延伸方向移动，使得位于抓取机构54上的排水管与已经安装完成的排水管相连接，从而实现排水管的施工安装。

本申请实施例还公开一种道路排水管施工设备的施工方法。

参照图1、2，道路排水管施工设备的施工方法包括以下步骤：

s1、开挖沟槽10：利用挖掘机等设备挖出预设深度的沟槽10，并配合人工将沟槽10的槽底修整平齐；

s2、排水管准备：利用运输设备将排水管运输至沟槽10的任意一侧，并将排水管一字排开；

s3、排水管抓取吊送：先由第一驱动机构4驱动横梁3并带动第一伸缩臂51以及第二伸缩臂52沿滑轨21延伸方向移动至排水管的正上方，再由第三驱动机构驱动第一伸缩臂51以及第二伸缩臂52同步伸长，并利用抓取机构54对排水管进行抓取，最后通过第一驱动机构4配合第三驱动机构将排水管吊送至沟槽10的正上方；

s4、排水管位置对准：通过第一驱动机构4配合第三驱动机构，使得位于第一伸缩臂51底端的定位卡爪53卡在已经安装完成的排水管上，使得抓取机构54上的排水管与已经安装完成的排水管相对齐；

s5、排水管安装：第二驱动件6驱动行走小车32沿横梁3延伸方向移动，使得抓取机构54上的排水管与已经安装完成的排水管相连接。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。