推管机的管道夹具的制作方法

1.本技术实施例涉及非开挖技术领域，特别涉及一种推管机的管道夹具。


背景技术：

2.管道穿越推管机是定向钻穿越管道回推助力的一种装备，而管道夹具作为用于夹持管道的部件，是推管机的重要组成部分。
3.相关技术中，在水平定向钻施工时，管道夹具夹持管道，并在推管机的带动下将管道移动至预设位置完成管道安装；在进行抢险作业时，管道夹具夹持管道，并在推管机的带动下将管道回拖。
4.然而，由于管道的管径规格多种多样，因此为了适应不同的工程需求，需要针对不同管径规格的管道分别设置不同的管道夹具，导致管道夹具的成本过高。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种推管机的管道夹具。所述技术方案如下：
6.一方面，本技术实施例提供了一种推管机的管道夹具，所述管道夹具包括：夹管装置和行走装置，所述行走装置与所述夹管装置相连；
7.所述夹管装置包括夹管框架以及设置在所述夹管框架内侧的夹片，所述夹片的位置可调，以夹持不同直径的管道；
8.所述行走装置包括行走架和行走轮组件，所述行走架通过行走架螺纹销轴与所述夹管装置相连，所述行走轮组件的位置可调，以在不同直径的管道上行进；
9.夹持状态下，所述夹管装置通过所述夹片夹持管道，所述行走装置与管道保持相对静止；
10.行走状态下，行走状态下，所述夹管装置的所述夹片松开管道，所述行走装置通过所述行走轮组件在管道上行进。
11.在一种可能的设计中，所述夹管装置呈八边形，所述夹管框架内侧对称设置有4组夹片，且所述夹管框架的内径尺寸大于最大可夹持管道的管道外径。
12.在一种可能的设计中，所述夹片为可替换夹片，其中，不同规格的夹片的夹片内弧不同，以适应不同直径管道的管道外径。
13.在一种可能的设计中，所述行走轮组件包括行走轮和行走轮固定板，所述行走轮固定板通过行走轮销轴与行走轮架相连，所述行走轮架与所述行走架相连；
14.所述行走轮架设置有至少两个销轴孔，所述行走轮固定板通过所述行走轮销轴与所述行走轮架上不同销轴孔连接时，所述行走轮组件的位置不同。
15.在一种可能的设计中，所述行走轮固定板的销轴孔采用偏心设计，不同偏心方向下所述行走轮组件的位置不同。
16.在一种可能的设计中，所述行走轮组件中包含4组所述行走轮。
17.在一种可能的设计中，所述行走架螺纹销轴的一端为螺纹，且螺纹一端设置有锁
紧螺母，所述锁紧螺母在所述行走架螺纹销轴上的位置可调，所述锁紧螺母用于调整所述行走装置与所述夹管装置之间的相对位置。
18.在一种可能的设计中，所述夹管装置两侧设置有扶正轮装置；
19.所述扶正轮装置包括扶正轮组件以及设置在所述扶正轮组件中的扶正轮调节柱；
20.所述扶正轮组件包括固定螺栓和扶正轮固定板，所述扶正轮固定板可移动，所述固定螺栓用于将所述扶正轮固定板固定在所述夹管装置上；
21.所述扶正轮调节柱用于对管道进行左右限位。
22.在一种可能的设计中，所述管道夹具还设置有主推缸铰接轴，所述夹管装置还设置有第一铰接耳，所述主推缸铰接轴用于连接所述第一铰接耳和推管机。
23.在一种可能的设计中，所述夹管框架由左右半圆框架构成，且左右半圆框架通过开合缸控制开合；
24.所述半圆框架的两端设置有第二铰接耳，所述第二铰接耳对齐后固定；
25.其中，位于所述夹管框架上部的第二铰接耳通过铰接轴固定，位于所述夹管框架下部的第二铰接耳通过锁紧组件固定。
26.另一方面，本技术实施例提供了一种推管机系统，该推管机系统中包括推管机以及管道夹具，推管机与管道夹具连接，该管道夹具用于在推管机的带动下行进，该管道夹具包括如上述方面所述的管道夹具。
27.本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
28.本技术实施例提供的管道夹具中，由于夹管装置中夹管框架内侧夹片的位置可调，因此可以通过调整夹片的位置，来夹持不同直径的管道；同时，可以通过调整行走装置中行走轮组件的位置，使行走轮组件能够在不同直径的管道上行进，实现管道夹具回收；本技术实施例中的管道夹具能够适用于多种不同直径的管道，避免为不同直径的管道分别设置管道夹具，从而降低了管道夹具的成本，提高管道夹具的使用率。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
30.图1示出了本技术一个示例性实施例提供的管道夹具的结构示意图；
31.图2示出了本技术另一个示例性实施例提供的管道夹具的结构示意图；
32.图3示出了本技术另一个示例性实施例提供的管道夹具的结构示意图；
33.图4是本技术一个示例性实施例示出的行走轮组件的结构示意图；
34.图5是本技术一个示例性实施例示出的行走轮组件位置调整过程的示意图；
35.图6是本技术另一个示例性实施例示出的行走轮组件位置调整过程的示意图。
36.附图标记分别表示：
37.1-夹管框架，2-夹片，3-行走架，4-开合缸，5-锁紧螺母，6-行走架螺纹销轴，7-行走轮，8-行走轮固定板，9-行走轮销轴，10-扶正轮固定板，11-固定螺栓，12-主推缸铰接轴，13-第一铰接耳，14-扶正轮组件，15-扶正轮调节柱，16-管道，17-锁紧组件，18-第二铰接
耳，19-行走轮架，20-铰接轴。
具体实施方式
38.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
39.相关技术中，管道的管径规格多种多样，为了适应不同的工程需求，需要针对不同管径规格的管道分别设置不同的管道夹具，从而在对不同规格的管道进行施工时，选用响应的管道夹具，导致管道夹具的成本过高，并提高了管道施工难度。
40.为了解决上述问题，本技术实施例提供了一种应用于推管机的管道夹具，该管道夹具包括夹片位置可调的夹管装置，使夹管装置能够夹持不同尺寸的管道；且该管道夹具包括行走轮位置可调的行走装置，使管道夹具能够通过行走轮在不同尺寸的管道上行进。采用本技术实施例提供的管道夹具，单一管道夹具配合不同管道对应的夹片即可实现多管径的管道施工，降低了管道夹具的制造成本，并降低了管道施工的难度。下面采用示例性的实施例对管道夹具的结构以及使用方式进行说明。
41.请参考图1，其示出了本技术一个示例性实施例提供的管道夹具的结构示意图。该管道夹具包括：夹管装置和行走装置，行走装置与夹管装置相连。
42.其中，夹管装置用于夹持管道，比如，在进行管道安装时夹持管道并将管道推送至指定位置，或者，在进行管道抢险时夹持管道并将管道回拖。行走装置用于带动夹管装置在管道上移动，从而将夹管装置移动至管道上不同的位置，比如，管道安装完毕后，行走装置带动夹管装置在已安装的管道上移动，从而完成夹管装置回收。
43.本技术实施例中，夹管装置包括夹管框架1以及设置在夹管框架1内侧的夹片2，夹片2的位置可调，以夹持不同直径的管道16。
44.图1中，夹管框架1呈八边形，夹片2设置在夹管框架1内侧，并围合形程圆形中空结构，该圆形中空结构即用于容纳管道16。
45.在一种可能的设计中，夹片2与夹持油缸相连，在夹持油缸的带动下夹片2的位置发生变化。其中，当需要夹持小管径的管道时，夹片2在夹持油缸带动下向圆形中空结构的中心移动(与管道保持同心)。
46.行走装置包括行走架3和行走轮组件，行走架3通过行走架螺纹销轴6与夹管装置相连，行走轮组件的位置可调，以在不同直径的管道16上行进。
47.在一种可能的设计中，行走轮组件和夹片2的位置同步调整，即当夹片2向中心移动时，行走轮组件也向中心移动，当夹片2背向中心移动时，行走轮组件同样背向中心移动。
48.夹持状态下，夹管装置通过夹片2夹持管道16，此时行走装置与管道16保持相对静止；而在行走状态下，夹管装置的夹片2松开管道16，行走装置通过行走轮组件在管道16上行进。
49.在一种应用场景下，使用图1所示的管道夹具进行管道安装时，首先根据待安装管道的直径调整夹片以及行走轮组件的位置，并在完成位置调整后通过夹管装置夹持待安装管道，从而在推管机的推动下，将待安装管道推送至目标安装位置。完成管道安装后，夹管装置控制夹片松开管道，行走装置可以通过行走轮组件在管道上移动。在推管机的带动下，行走轮组件在管道上行进，并带动夹管装置，最终完成管道夹具回收。
50.综上所述，本技术实施例提供的管道夹具中，由于夹管装置中夹管框架内侧夹片的位置可调，因此可以通过调整夹片的位置，来夹持不同直径的管道；同时，可以通过调整行走装置中行走轮组件的位置，使行走轮组件能够在不同直径的管道上行进，从而带动相连的夹管装置行进，实现管道夹具回收；本技术实施例中的管道夹具能够适用于多种不同直径的管道，避免为不同直径的管道分别设置管道夹具，从而降低了管道夹具的成本，提高管道夹具的使用率。
51.请参考图2，其示出了本技术另一个示例性实施例提供的管道夹具的结构示意图。
52.如图2所示，夹管装置呈八边形，且夹管框架1内侧对称设置有4组夹片2(提高夹持状态下的稳定性)，且夹管框架1的内径尺寸大于最大可夹持管道的管道外径，保证夹管装置的适用管径可以向下调整。在一种可能的设计中，夹管框架的内径尺寸被设计成在可夹管道最大管道外径的基础上加200mm。
53.夹持状态下，由于夹片2与管道外壁接触，因此为了使夹片2与管道外壁充分接触，并避免对管道16外部的防腐层造成破坏，夹片2为可替换夹片，其中，不同规格的夹片2的夹片内弧不同，以适应不同直径管道的管道外径。
54.在一个示意性的例子中，当使用管道夹具夹持φ914mm的管道时，采用φ914mm夹片，当使用管道夹具夹持φ1219mm的管道时，采用φ1219mm夹片。示意性的，如图3所示，夹片2中包含第一夹片21以及第二夹片22，两种夹片分别用于夹持不同外径的管道。
55.在一种可能的设计中，夹管框架1由左右半圆框架构成，且左右半圆框架通过开合缸4控制开合。每个半圆框架的两端设置有第二铰接耳18，第二铰接耳18对齐后固定。
56.可选的，半圆框架两端的第二铰接耳为一组排列，其中一端靠半圆框架外侧排列，另一端靠半圆框架内侧排列。
57.如图2所示，位于夹管框架上部的第二铰接耳18通过铰接轴20固定，位于夹管框架下部的第二铰接耳18通过锁紧组件17固定。控制夹管框架的左右半圆框架打开时，首先将开合缸4的油缸回缩，然后解除锁紧组件17，从而将左右半圆框架打开。
58.关于行走装置的具体结构，如图2所示，行走轮组件包括行走轮7和行走轮固定板8，行走轮固定板8通过行走轮销轴9与行走轮架19相连，行走轮架19与行走架3相连。
59.其中，行走轮固定板8用于固定位于同侧的至少两个行走轮7。在一种可能的设计中，行走轮组件中包含4组行走轮7，行走轮固定板8即用于固定位于同侧的两组行走轮7。
60.如图4所示，以一侧的行走轮组件为例，该行走轮组件中包含2组行走轮7，且2组行走轮7通过三角形的行走轮固定板8进行固定，而通过行走轮固定板8的2组行走轮7进一步通过行走轮销轴9与行走轮架19相连，从而与行走轮架3形成一个整体。
61.为了使行走装置能够适用于不同直径的管道，在一种可能的设计中，行走轮架19设置有至少两个销轴孔，行走轮固定板8通过行走轮销轴9与行走轮架19上不同销轴孔连接时，行走轮组件的位置不同。
62.示意性的，如图5所示，行走轮架19上设置有两个销轴孔，且上下销轴孔的间距为100mm。适用于直径为a的管道时，行走轮固定板8通过行走轮销轴9与上方的销轴孔连接，当需要适用于直径为a-200mm的管道16时，即通过行走轮销轴9将行走轮固定板8与下方的销轴孔连接。
63.除了采用调整行走轮固定板8与行走轮架19之间铰接位置这一方式适配管道尺寸
外，在另一种可能的设计中，行走轮固定板8的销轴孔采用偏心设计，其中，不同偏心方向下行走轮组件的位置不同。
64.示意性的，如图6所示，三角形的行走轮固定板8采用偏心设计，且偏心距为75mm。适用于直径为b的管道时，行走轮固定板8倒置，当需要适用于直径为b-300mm的管道时，即调整偏心方向，将行走轮固定板8旋转180
°
。
65.需要说明的是，上述实施例仅以行走轮固定板8呈三角形为例进行说明，在其他可能的设计中，行走轮固定板8还可以采用其他形状，本实施例对此不作限定。
66.通过调整偏心方向或铰接位置的方式调整行走轮组件位置时，行走轮组件的位置变化幅度较大。为了实现对行走轮组件的位置微调，在一种可能的设计中，如图2所示，行走架螺纹销轴6的一端为螺纹，且螺纹一端设置有锁紧螺母5，锁紧螺母5在行走架螺纹销轴6上的位置可调，锁紧螺母5用于调整行走装置与夹管装置之间的相对位置。
67.可选的，行走架螺纹销轴6的螺纹长度为150mm，通过调整锁紧螺母5的位置，行走装置与夹管装置之间的相对位置变化为
±
50mm，相应的，所适配管道的管道直径变化为
±
100mm。
68.示意性的，如图3所示，锁紧螺母5下方螺纹的长度为l，将锁紧螺母5沿行走架螺纹销轴6的螺纹向上移动时，行走架3的位置上移，从而适应更大尺寸的管道；将锁紧螺母5沿行走架螺纹销轴6的螺纹向下移动时，行走架3的位置下移，从而适应更小尺寸的管道。
69.在一种可能的应用场景下，如图5所示，调整销轴孔后，可以通过锁紧螺母5进一步对行走组件的位置进行微调；调整偏心方向后，可以通过锁紧螺母5进一步对行走组件的位置进行微调。
70.行走状态下，由于夹片2松开管道，仅通过行走装置在管道上移动，为了避免移动过程中管道的左右晃动，在一种可能的涉及中，夹管装置(左右)两侧还设置有扶正轮装置。
71.如图2或3所示，扶正轮装置包括扶正轮组件14以及设置在扶正轮组件14中的扶正轮调节柱15。
72.其中，扶正轮组件14包括固定螺栓11和扶正轮固定板10，扶正轮固定板10可移动，固定螺栓11用于将扶正轮固定板10固定在夹管装置上。
73.扶正轮调节柱15用于对管道16进行左右限位。
74.可选的，夹管装置上设置有4组扶正轮装置。
75.根据管道调整夹片2以及行走轮组件位置的同时，需要对扶正轮装置进行调整。在一种可能的实施方式中，施工人员首先拆卸固定螺栓11，然后调整扶正轮固定板10的左右位置(管道尺寸增大时向右移动，管道尺寸减小时向左移动)，并在调整完成后使用固定螺栓11固定扶正轮固定板10。进一步的，施工人员调整扶正轮调节柱15，使左右两侧扶正轮调节柱15之间的距离与管道尺寸匹配。
76.此外，如图2所示，管道夹具还设置有主推缸铰接轴12，夹管装置还设置有第一铰接耳13，主推缸铰接轴12用于连接第一铰接耳13和推管机。工作状态下，推管机即通过主推缸铰接轴12和第一铰接耳13带动管道夹具运动。
77.综上所述，本技术实施例提供的管道夹具中，由于夹管装置中夹管框架内侧夹片的位置可调，因此可以通过调整夹片的位置，来夹持不同直径的管道；同时，可以通过调整行走装置中行走轮组件的位置，使行走轮组件能够在不同直径的管道上行进，实现管道夹
具回收；本技术实施例中的管道夹具能够适用于多种不同直径的管道，避免为不同直径的管道分别设置管道夹具，从而降低了管道夹具的成本，提高管道夹具的使用率。
78.同时，本实施例中，通过在行走轮架上设置不同销轴孔，后续改变行走轮固定板与行走轮架之间的铰接位置即可适配不同尺寸的管道；通过采用偏心设计的行走轮固定板，后续改变行走轮固定板的偏心方向即可适配不同尺寸的管道；此外，通过调整行走架螺纹销轴上锁紧螺母的位置，实现对行走装置的位置微调，使管道夹具能够适用于多种尺寸的管道，提高了管道夹具的使用率。
79.结合上述实施例示出的管道夹具，施工人员采用上述管道夹具夹持不同尺寸的管道时，可以包括如下步骤。
80.一、根据待夹持管道的尺寸，更换夹片。
81.可选的，针对不同尺寸的管道，预先设置有不同的夹片，施工人员选取与待夹持管道尺寸最接近的夹片，避免夹片对管道外部保护层的损伤。
82.二、根据待夹持管道的尺寸，以及行走轮组件的当前位置，确定行走轮组件的位置调整方式。
83.其中，位置调整方式包括如下至少一种：调整行走轮固定板的偏心方向、调整行走轮组件与行走轮架之间的铰接位置以及调整行走架螺纹销轴上锁紧螺母的位置。
84.可选的，调整行走轮固定板的偏心方向和调整行走轮组件与行走轮架之间的铰接位置适用于大尺寸变化情况，即待夹持管道与当前管道的尺寸差异较大；调整行走架螺纹销轴上锁紧螺母的位置适用于小尺寸变化情况，或大尺寸变化后的微调。
85.三、根据确定出的位置调整方式调整行走轮组件的位置。
86.四、根据待夹持管道的尺寸，调整扶正轮组件的位置。
87.五、调整左右扶正轮组件中扶正轮调节柱之间的间距，使间距与待夹持管道的尺寸匹配。
88.六、打开夹持装置的开合缸，并解除夹持装置的锁紧组件，使左右半圆框架打开。
89.七、使用吊具将打开后的管道夹具至于待夹持管道上方，并关闭开合缸，安装锁紧组件，使左右半圆框架闭合。
90.八、连接推管机与管道夹具。
91.在一种可能的实施方式中，以φ914mm管道施工变更为φ1219mm管道施工为例，施工前对管道夹具的调整过程包括如下步骤。
92.第一步，将φ914mm夹片更换为φ1219mm夹片。
93.第二步，保持行走轮组件与行走轮架之间的铰接位置不变，将行走轮固定板旋转180
°
(对应管道直径变化300mm)。
94.第三步，通过行走架螺纹销轴上的锁紧螺母微调行走轮组件的位置。
95.第四步，拆卸扶正轮组件的固定螺栓，然后将扶正轮固定板向右移动一个孔位，并在移动完成后使用固定螺栓固定扶正轮固定板。调整扶正轮调节柱，使左右两侧扶正轮调节柱之间的距离为1219mm。
96.第五步，将夹管装置的开合缸的油缸回缩，解除锁紧组件从而将左右半圆框架打开，并使用吊具将管道夹具置于φ1219mm管道上。
97.第六步，通过主推缸铰接轴连接夹管装置的铰接耳与推管机。
98.在另一种可能的实施方式中，以φ914mm管道施工变更为φ1168mm管道施工为例，施工前对管道夹具的调整过程包括如下步骤。
99.第一步，将φ914mm夹片更换为φ1168mm夹片。
100.第二步，将行走轮组件与行走轮架之间的铰接位置由第一个铰接孔调整为第二个铰接孔(对应管道直径变化200mm)。
101.第三步，通过行走架螺纹销轴上的锁紧螺母微调行走轮组件的位置。
102.第四步，拆卸扶正轮组件的固定螺栓，然后将扶正轮固定板向右移动一个孔位，并在移动完成后使用固定螺栓固定扶正轮固定板。调整扶正轮调节柱，使左右两侧扶正轮调节柱之间的距离为1168mm。
103.第五步，将夹管装置的开合缸的油缸回缩，解除锁紧组件从而将左右半圆框架打开，并使用吊具将管道夹具置于φ1168mm管道上。
104.第六步，通过主推缸铰接轴连接夹管装置的铰接耳与推管机。
105.在另一种可能的实施方式中，以φ914mm管道施工变更为φ1016mm或φ813mm管道施工为例，施工前对管道夹具的调整过程包括如下步骤。
106.第一步，将φ914mm夹片更换为φ1016mm或φ813mm夹片。
107.第二步，通过行走架螺纹销轴上的锁紧螺母将行走轮组件的位置上调50mm(对应管道直径变化 100mm)，或，通过行走架螺纹销轴上的锁紧螺母将行走轮组件的位置下调50mm(对应管道直径变化-100mm)。
108.第三步，保持扶正轮组件位置不变，并调整扶正轮调节柱，使左右两侧扶正轮调节柱之间的距离为1016mm，或者，813mm。
109.第四步，将夹管装置的开合缸的油缸回缩，解除锁紧组件从而将左右半圆框架打开，并使用吊具将管道夹具置于φ1016mm管道，或，φ813mm管道上。
110.第五步，通过主推缸铰接轴连接夹管装置的铰接耳与推管机。
111.需要说明的是，上述实施例仅以几种可能的管道尺寸为例进行说明，在实际应用中，上述管道夹具还可以用于夹持其他尺寸的管道，本技术实施例并不对此构成限定。
112.本技术实施例还提供了一种推管机系统，该推管机系统中包括推管机以及管道夹具，推管机与管道夹具连接，该管道夹具用于在推管机的带动下行进，该管道夹具包括如上述实施例提供的管道夹具。
113.以上所述仅为本技术的可选的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。