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1、(10)申请公布号 CN 103470910 A(43)申请公布日 2013.12.25CN103470910A*CN103470910A*(21)申请号 201310437631.5(22)申请日 2013.09.24F16L 55/32(2006.01)F16L 58/16(2006.01)F16L 101/16(2006.01)F16L 101/18(2006.01)(71)申请人湖北工业大学地址 430068 湖北省武汉市武昌区南湖李家墩1村1号(72)发明人尹业宏 邬述晖 杨怀玉 喻鹤方军 李永光(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222代理人鲁力(5。
2、4) 发明名称一种管道在线缠绕机(57) 摘要本发明涉及一种管道在线缠绕机，能够对开挖的地下的石油管道进行在线防腐带的缠绕，若带配上除锈、喷涂装置能对管道进行在线除锈和喷漆。本发明主要由行走装置、缠绕装置组成，行走装置拖动缠绕装置在管道上蠕动行进，而缠绕装置将防腐带呈螺旋状缠绕在管道上。因此，本发明具有如下优点：1.能够自动旋转和行走；2.操作方便，结构简单；3.拆装方便，经济耐用；4.野外作业，污染小；5.安全实用。(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书5页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书5页 附图4页(10)申请公布号 CN 1。
3、03470910 ACN 103470910 A1/2页21.一种管道在线缠绕机，其特征在于，包括：一缠绕机构（1）：所述缠绕机构（1）包括缠绕架（1.1）、回转架（1.2）以及固定在回转架（1.2）上的缠绕带固定架（3）；所述缠绕架（1.1）上设有驱动机构，所述回转架（1.2）能在驱动机构的作用下带动缠绕带固定架（3）旋转；一行走机构（2）：所述行走机构（2）包括前行走架（2.2）、直线导轨（2.3）以及后行走架（2.1）；所述前行走架（2.2）固定在直线导轨（2.3）的一端，所述直线导轨（2.3）另一端穿过缠绕架（1.1）与回转架（1.2）固定，所述后行走架（2.1）通过直线轴承穿过直线导。
4、轨（2.3）并设置在前行走架（2.2）和缠绕架（1.1）之间并能沿直线导轨（2.3）作直线来回往复运动；前行走架（2.2）上设有用于驱动整个管道在线缠绕机前进的推动器，所述前行走架（2.2）和后行走架（2.1）上均设有至少两个用于夹持管道固定整个管道在线缠绕机的前行夹紧机构（2.2.2）和后行夹紧机构（2.1.1）。2.根据权利要求1所述的一种管道在线缠绕机，其特征在于，所述前行走架（2.2）包括前行走框架（2.2.1）、行走缸（2.2.3）以及固定在前行走框架（2.2.1）上的前行夹紧机构（2.2.2），所述行走缸（2.2.3）的活塞杆与后行走架（1.1）固连；所述后行走架（2.1）包括后行。
5、走架框（2.1.2）、固定在后行走架框（2.1.2）的行走架支撑轮（2.1.3）、固定在后行走架框（2.1.2）的后行夹紧机构（2.1.1）、以及用于打开后行走架框（2.1.2）的框架开合机构（2.1.4）。3.根据权利要求2所述的一种管道在线缠绕机，其特征在于，所述缠绕架（1.1）包括缠绕架框（1.1.4），缠绕架框（1.1.4）上的驱动机构为一个固定在缠绕架框（1.1.4）上的液压马达（1.1.2），液压马达（1.1.2）的输出端配接一对圆锥啮合齿轮（1.1.3）；所述缠绕架框（1.1.4）还固定有用于支撑缠绕架（1.1）并能够调节夹持管径的缠绕架支撑轮（1.1.1）；所述回转架（1.2）。
6、包括回转架体（1.2.3）、固定在回转架体（1.2.3）的齿圈（1.2.2）、与齿圈（1.2.2）啮合的齿轮（1.2.1），所述齿轮（1.2.1）固定在驱动轴上，所述驱动轴上还固定有上述一对圆锥啮合齿轮（1.1.3）中的一个，所述驱动轴能在液压马达（1.1.2）的驱动下转动从而带动回转架体（1.2.3）旋转，缠绕架框（1.1.4）上周向均匀固定有至少三个导向轮（1.2.4），所述回转架体（1.2.3）外壁与导向轮（1.2.4）内的导向槽线接触；所述缠绕带固定架包括一个固定在回转架体（1.2.3）上的支架（3.1）、以及两端固定在支架（3.1）上用于放置缠绕带（3.3）的涨轴（3.2）。4.根据。
7、权利要求3所述的一种管道在线缠绕机，其特征在于，所述前行走框架（2.2.1）、后行走架框（2.1.2）、缠绕架框（1.1.4）均包括两个弓形支架（2.1.1.1）；两个弓形支架（2.1.1.1）的一端通过销套（2.1.1.2）而另一端通过铰制孔螺栓连接而成一个环形架框。5.根据权利要求4所述的一种管道在线缠绕机，其特征在于，所述框架开合机构（2.1.4）包括左右两端对称设置在后行走架（2.1）顶部的自由转动销轴，销轴钻内螺纹孔，螺杆手柄穿过两个自由转动销轴的螺纹孔实现后行走架（2.1）、前行走架（2.2）、缠绕架（1.1）的开合。6.根据权利要求3所述的一种管道在线缠绕机，其特征在于，所述行走。
8、架支撑轮（2.1.3）和缠绕架支撑轮（1.1.1）均包括一个固定在架框上的外U形架（4）、以及设置在外U形架（4）内的内U形架（5）；所述内U形架（5）内固定一个支撑轴（6），支撑轴（6）上安装权 利 要 求 书CN 103470910 A2/2页3有滑轮（7）；外U形架（4）顶端开有孔，内U形架（5）顶端均开有内螺纹孔，支撑螺杆（8）穿过外U形架（4）顶端孔并与外U形架（4）顶端铰接后与内U形架（5）顶端的内螺纹孔相连，所述内U形架（5）能在支撑螺杆（8）的调节下做上下运动。7.根据权利要求6所述的一种管道在线缠绕机，其特征在于，所述后行夹紧机构（2.1.1）包括一个固定在架框上的U形夹紧固。
9、定架（9）以及一个夹紧缸，所述夹紧缸活塞杆穿过的U形夹紧固定架（9）顶端与一个夹爪组件固定；所述夹爪组件为一个设置U形夹紧固定架（9）内的U形板（10），所述U形板（10）的开口端为弧形锯齿状，U形板（10）的顶端与夹紧缸的活塞杆一端固定；所述U形夹紧固定架（9）内壁对称固定有Z形导向板，U形板（10）的两侧有一部分设置在Z形导向板和U形夹紧固定架（9）内壁构成的导向槽内。8.根据权利要求6所述的一种管道在线缠绕机，其特征在于， U形前行夹紧机构（2.2.2）括一个固定在架框上的L形夹紧固定架（11）以及一个夹紧缸，所述夹紧缸活塞杆穿过的L形夹紧固定架（11）顶端与一个夹爪组件固定；所述夹爪组。
10、件为一个设置L形夹紧固定架（11）内的L形板（12），所述L形板（12）的开口端为弧形锯齿状，L形板（12）的顶端与夹紧缸的活塞杆一端固定；所述L形夹紧固定架（11）内壁对称固定有Z形导向板，L形板（12）的两侧有一部分设置在Z形导向板和L形夹紧固定架（11）内壁构成的导向槽内；所述L形板（12）的中部开有长孔槽，供行走缸（2.2.3）穿过。权 利 要 求 书CN 103470910 A1/5页4一种管道在线缠绕机0001 技术领域0002 本发明涉及一种管道在线缠绕机，能够对安置在沟里或深埋地下的管道在线完成缠绕防腐带、喷漆等工作的机械装置。背景技术0003 目前国内现有管道缠绕机多为在出厂。
11、前进行缠绕包装，管道在缠绕机内回转进而完成缠绕，不可进行在线缠绕；而对于在线管道缠绕主要停留在人工操作的阶段，操作的过程中，工人工作量大，工作强度高，危险性大，在操作时，有可能会出现沥青飞溅，对操作人员造成伤害，而且人工操作的效率较低，防护层质量差，正因为人工操作效率低，耗时长，这就增加了整个地下管道再防护的工程造价。发明内容0004 本发明主要是解决在线管道防护的人工作业强度大，工作效率低，防护层质量低等的技术问题；提供了一种能够自动旋转和行走操作方便，拆装方便，经济实用的一种管道在线缠绕机。0005 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种管道在线缠绕机，其特征在于，包括。
12、：一缠绕机构：所述缠绕机构包括缠绕架、回转架以及固定在回转架上的缠绕带固定架；所述缠绕架上设有驱动机构，所述回转架能在驱动机构的作用下带动缠绕带固定架旋转；一行走机构：所述行走机构包括前行走架、直线导轨以及与后行走架；所述前行走架固定在直线导轨的一端，所述直线导轨另一端与穿过缠绕架与回转架固定，所述后行走架通过直线轴承穿过直线导轨并设置在前行走架和缠绕架之间并能沿直线导轨作直线来回往复运动；前行走架上设有用于驱动整个管道在线缠绕机前进的推动器，所述前行走架和后行走架上均设有至少两个用于夹持管道固定整个管道在线缠绕机的前行夹紧机构和后行夹紧机构。0006 在上述的一种管道在线缠绕机，所述前行走架。
13、包括前行走框架、行走缸以及固定在前行走框架上的前行夹紧机构，所述行走缸的活塞杆与后行走架固连；所述后行走架包括后行走架框、固定在后行走架框的行走架支撑轮、固定在后行走架框的后行夹紧机构、以及用于打开后行走架框的框架开合机构。0007 在上述的一种管道在线缠绕机，所述缠绕架包括缠绕架框，缠绕架框上的驱动机构为一个固定在缠绕架框上的液压马达，液压马达的输出端配接一对圆锥啮合齿轮；所述缠绕架框还固定有用于支撑缠绕架并能够调节夹持管径的缠绕架支撑轮；所述回转架包括回转架体、固定在回转架体的齿圈、与齿圈啮合的齿轮，所述齿轮固定在驱动轴上，所述驱动轴上还固定有上述一对圆锥啮合齿轮中的一个，所述驱动轴能在说。
14、 明 书CN 103470910 A2/5页5液压马达的驱动下转动从而带动回转架体旋转，缠绕架框上周向均匀固定有至少三个导向轮，所述回转架体外壁与导向轮内的导向槽线接触；所述缠绕带固定架包括一个固定在回转架体上的支架、以及两端固定在支架上用于放置缠绕带的涨轴；在上述的一种管道在线缠绕机，所述前行走框架、后行走架框、缠绕架框均包括两个弓形支架；两个弓形支架的一端通过销套而另一端通过铰制孔螺栓连接而成一个环形架框。0008 在上述的一种管道在线缠绕机，所述框架开合机构包括左右两端对称设置在后行走架顶部的自由转动销轴，销轴钻内螺纹孔，螺杆手柄穿过两个自由转动销轴的螺纹孔实现后行走架、前行走架、缠绕架。
15、的开合。0009 在上述的一种管道在线缠绕机，所述行走架支撑轮和缠绕架支撑轮均包括一个固定在架框上的外U形架、以及设置在外U形架内的内U形架；所述内U形架内固定一个支撑轴，支撑轴上安装有滑轮；外U形架顶端开有孔，内U形架顶端均开有内螺纹孔，支撑螺杆穿过外U形架顶端孔并与外U形架顶端铰接后与内U形架顶端的内螺纹孔相连，内U形架能在支撑螺杆的调节下做上下运动。0010 在上述的一种管道在线缠绕机，所述后行夹紧机构包括一个固定在架框上的U形夹紧固定架以及一个夹紧缸，所述夹紧缸活塞杆穿过的U形夹紧固定架顶端与一个夹爪组件固定；所述夹爪组件为一个设置U形夹紧固定架内的U形板，所述U形板的开口端为弧形锯齿。
16、状，U形板的顶端与夹紧缸的活塞杆一端固定；所述U形夹紧固定架内壁对称固定有Z形导向板，U形板的两侧有一部分设置在Z形导向板和U形夹紧固定架内壁构成的导向槽内。0011 在上述的一种管道在线缠绕机，U形前行夹紧机构括一个固定在架框上的L形夹紧固定架以及一个夹紧缸，所述夹紧缸活塞杆穿过的L形夹紧固定架顶端与一个夹爪组件固定；所述夹爪组件为一个设置L形夹紧固定架内的L形板，所述L形板的开口端为弧形锯齿状，L形板的顶端与夹紧缸的活塞杆一端固定；所述L形夹紧固定架内壁对称固定有Z形导向板，L形板的两侧有一部分设置在Z形导向板和L形夹紧固定架内壁构成的导向槽内， L形板的中部开有长孔槽，供行走缸穿过。00。
17、12 因此，本发明具有如下优点：1.能够自动旋转和行走；2.操作方便，结构简单；3.拆装方便，经济耐用；4.野外作业，污染小；5.安全实用。附图说明0013 图1为本发明工作时在位置1时的立体结构示意图。0014 图2为本发明工作时在位置2时的立体结构示意图。0015 图3为本发明中液压马达以及锥齿轮的立体结构示意图。0016 图4为本发明中后行夹紧机构的立体结构示意图。0017 图5为本发明中前行夹紧机构的立体结构示意图。0018 图6为本发明中导向轮的立体结构示意图。0019 图7为本发明中后行走架的立体结构示意图。具体实施方式说 明 书CN 103470910 A3/5页60020 下面。
18、通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。0021 实施例：一、首先介绍一下本发明的具体结构：本发明主要包括：一缠绕机构1：所述缠绕机构1包括缠绕架1.1、回转架1.2以及固定在回转架1.2上的缠绕带固定架3；所述缠绕架1.1上设有驱动机构，所述回转架1.2能在驱动机构的作用下带动缠绕带固定架3旋转；一行走机构2：所述行走机构2包括前行走架2.2、直线导轨2.3以及与后行走架2.1；所述前行走架2.2固定在直线导轨2.3的一端，所述直线导轨2.3另一端与穿过缠绕架1.1与回转架1.2固定，所述后行走架2.1通过直线轴承穿过直线导轨2.3并设置在前行走架2.2和缠绕架1.1之。
19、间并能沿直线导轨2.3作直线来回往复运动；前行走架2.2上设有用于驱动整个管道在线缠绕机前进的推动器，所述前行走架2.2和后行走架2.1上均设有至少两个用于夹持管道固定整个管道在线缠绕机的前行夹紧机构2.2.2和后行夹紧机构2.1.1。0022 前行走架2.2包括前行走框架2.2.1、行走缸2.2.3以及固定在前行走框架2.2.1上的前行夹紧机构2.2.2，所述行走缸2.2.3的活塞杆与后行走架1.1固连；后行走架2.1包括后行走架框2.1.2、固定在后行走架框2.1.2的行走架支撑轮2.1.3、固定在后行走架框2.1.2的后行夹紧机构2.1.1、以及用于打开后行走架框2.1.2的框架开合机构。
20、2.1.4。0023 缠绕架1.1包括缠绕架框1.1.4，缠绕架框1.1.4上的驱动机构为一个固定在缠绕架框1.1.4上的液压马达1.1.2，液压马达1.1.2的输出端配接一对圆锥啮合齿轮1.1.3；所述缠绕架框1.1.4还固定有用于支撑缠绕架1.1并能够调节夹持管径的缠绕架支撑轮1.1.1；回转架1.2包括回转架体1.2.3、固定在回转架体1.2.3的齿圈1.2.2、与齿圈1.2.2啮合的齿轮1.2.1，所述齿轮1.2.1固定在驱动轴上，所述驱动轴上还固定有上述一对圆锥啮合齿轮1.1.3中的一个，所述驱动轴能在液压马达1.1.2的驱动下转动从而带动回转架体1.2.3旋转，缠绕架框1.1.4上。
21、周向均匀固定有至少三个导向轮1.2.4，所述回转架体1.2.3外壁与导向轮1.2.4内的导向槽线接触；缠绕带固定架包括一个固定在回转架体1.2.3上的支架3.1、以及两端固定在支架3.1上用于放置缠绕带3.3的涨轴3.2；前行走框架2.2.1、后行走架框2.1.2、缠绕架框1.1.4均包括两个弓形支架2.1.1.1；两个弓形支架2.1.1.1的一端通过销套2.1.1.2而另一端通过铰制孔螺栓连接而成一个环形架框。0024 框架开合机构2.1.4包括左右两端对称设置在后行走架2.1顶部的自由转动销轴，销轴钻内螺纹孔，螺杆手柄穿过两个自由转动销轴的螺纹孔实现后行走架2.1、前行走架2.2、缠绕架1。
22、.1的开合。0025 行走架支撑轮2.1.3和缠绕架支撑轮1.1.1均包括一个固定在架框上的外U形架4、以及设置在外U形架4内的内U形架5；内U形架5内固定一个支撑轴6，支撑轴6上安装有滑轮7；外U形架4顶端开有孔，内U形架5顶端均开有内螺纹孔，支撑螺杆8穿过外U形架4顶端孔并与外U形架4顶端铰接后与内U形架5顶端的内螺纹孔相连，所述内U形说 明 书CN 103470910 A4/5页7架5能在支撑螺杆8的调节下做上下运动。这里需要注意的是，支撑螺杆8的穿过外U形架4顶端孔后，需要与外U形架4顶端孔铰接，即：支撑螺杆8能在外U形架4顶端孔内保持周向转动但不能轴向移动，铰接方式采用现有技术的方式。
23、都能够实现；如图6所示，本实施例中，采用是的两个半环形块组成一个中间带孔的圆形块，两个半环形块分别通过螺栓固定在外U形架4顶端，圆形块中间的孔径小于支撑螺杆8的直径，在支撑螺杆8上部分设置一段其直径小于圆形块中间的孔径的固定段，该固定段设置在圆形块的孔中固定，不能上下移动但可以周向转动。0026 后行夹紧机构2.1.1包括一个固定在架框上的U形夹紧固定架9以及一个夹紧缸，所述夹紧缸活塞杆穿过的U形夹紧固定架9顶端与一个夹爪组件固定；所述夹爪组件为一个设置U形夹紧固定架9内的U形板10，所述U形板10的开口端为弧形锯齿状，U形板10的顶端与夹紧缸的活塞杆一端固定；所述U形夹紧固定架9内壁对称固定。
24、有Z形导向板，U形板10的两侧有一部分设置在Z形导向板和U形夹紧固定架9内壁构成的导向槽内。0027 U形前行夹紧机构2.2.2包括一个固定在架框上的L形夹紧固定架11以及一个夹紧缸，所述夹紧缸活塞杆穿过的L形夹紧固定架11顶端与一个夹爪组件固定；所述夹爪组件为一个设置L形夹紧固定架11内的L形板12，所述L形板12的开口端为弧形锯齿状，L形板12的顶端与夹紧缸的活塞杆一端固定；所述L形夹紧固定架11内壁对称固定有Z形导向板，L形板12的两侧有一部分设置在Z形导向板和L形夹紧固定架11内壁构成的导向槽内，L形板12的中部开有长孔槽，供行走缸2.2.3穿过。0028 二、下面介绍一下本发明的工作。
25、流程，工作时，如附图1、图2、图3所示，行走缸2.2.3先在图1的位置，然后行走缸2.2.3作伸长运动，拖动缠绕装置1行进，走到图2的位置，然后后行走架2.1的两端夹紧机构松开，前行走架2.2的两端夹紧机构夹紧，此时行走缸2.2.3作收缩运动，后行走架 2 .1回程，回到图1的位置，如此反复，实现整个装置以蠕动的方式在管道上行进。行走装置均匀分布着三根直线导轨2.3，直线导轨2.3的前端固定在前行走架2.2,穿过后行走架2.1的线性滑道，后端与缠绕架1.1固连，起支撑导向的作用。缠绕架1.1的两端均匀分布装有一对导向轮1.2.4的三根轴，对回转架1.2.3起支撑作用。0029 为适应在在线管道。
26、的安装需求，前行走架2.2、后行走架2.1、缠绕架1.1和回转架1.2均采用弓形支架和销钉连接而成，其中后行走架2.1顶部的左右两端对称分别装有可自由转动销轴，销轴钻内螺纹孔，螺杆手柄穿过销轴的螺纹孔，通过框架开合机构2.1.4，实现装置在安装时的开合，在完成整个装置的定位后，通过螺栓连接锁住前后行走架，即完成装置在在线管道上的安装工作。0030 缠绕架1.1的顶部装有液压马达1.1.2，液压马达轴端圆锥齿轮1.1.3啮合传动，将运动传到齿轮上，齿圈1.1.2与回转支架1.2.3固连，通过齿轮1.2.1与齿圈1.2.2传动，将动力传递给回转支架1.2.3，缠绕带固定架3固定在回转支架1.2.3。
27、上，实现缠绕带固定架3.3绕管道的回转运动。0031 如附图2所示，后行走架2.1与缠绕架1.1的两端分别焊接有行走轮架，行走轮架均包括一个固定在架框上的外U形架4、以及设置在外U形架4内的内U形架5；所述内U形架5内固定一个支撑轴6，支撑轴6上安装有滑轮7；外U形架4顶端开有孔，内U形架5顶端均开有内螺纹孔，支撑螺杆8穿过外U形架4顶端孔铰链后与内U形架5顶端的内螺说 明 书CN 103470910 A5/5页8纹孔相连，内U形架5能在支撑螺杆8的调节下做上下运动，从而调节滚轮装置的高低以适应不同的管道直径需求。0032 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。说 明 书CN 103470910 A1/4页9图1图2说 明 书 附 图CN 103470910 A2/4页10图3图4说 明 书 附 图CN 103470910 A10。