一种水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法技术

本发明专利技术涉及水利管道施工设备领域，且公开了一种水利管道施工用顶管机钻头机构，包括前端机壳，包括前端机壳，前端机壳内腔的一侧固定套装有定位支板，定位支板的一侧设有可旋转的联动转轴，且联动转轴由设于定位支板一侧的驱动电机驱动旋转，联动转轴远离定位支板的一端固定套装有位于前端机壳外侧的刀盘。通过前端机壳内部由平衡套板封隔的排泥腔和进水腔，配合随平衡套板移动的移动套管的结构设计，在槽口的入口处被泥块堵塞后，冷却水在槽口的内侧向外侧流动，冲开堵塞在槽口外侧入口处的泥块，从而确保合金钻头的冷却效果和排泥效果，有效避免了因泥块在槽口入口处堵塞，导致顶管机钻洞掘进工程效率降低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法
本专利技术涉及水利管道施工设备领域，具体为一种水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法。
技术介绍
顶管机是水利工程中地下管道施工的一种常用设备，通过顶管机钻头钻洞，利用液压油缸顶住顶管机和管道一起掘进，从而使得管道连通两处，顶管机在工作时，需要持续供水对顶管机头端刀盘上的合金钻头进行冷却降温，同时水流将钻洞产生的泥块带出，且顶管机头端一般设置粉碎机构，用于粉碎泥块，防止泥块堵塞排泥管然而，现有的顶管机的粉碎机构一般设于刀盘的内侧，因此刀头钻洞时的泥块先经过刀盘的槽口进入再经刀盘内侧的粉碎机构进行粉碎，这使得刀盘槽口的入口处容易卡住较大的泥块，造成堵塞，使得冷却水带动泥块的排出效率降低，进而导致施工效率降低，且随着刀盘槽口堵住的泥块越来越多，在供水压力不变的情况下，刀盘前端钻洞的水压增大，对提供前进的液压力抵消，进而影响施工效率。
技术实现思路
本专利技术提供了一种水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法，具备施工效率高的优点，解决了
技术介绍
中提到的技术问题。为实现以上目的，本专利技术提供如下技术方案予以实现：一种水利管道施工用顶管机钻头机构，包括前端机壳，包括前端机壳，前端机壳内腔的一侧固定套装有定位支板，定位支板的一侧设有可旋转的联动转轴，且联动转轴由设于定位支板一侧的驱动电机驱动旋转，联动转轴远离定位支板的一端固定套装有位于前端机壳外侧的刀盘，联动转轴和刀盘的外侧均设有用于钻洞的合金刀头，且刀盘上开设有位于合金刀头处的槽口，所述联动转轴上设有可水平移动的平衡套板，且平衡套板将定位支板和刀盘之间封隔为排泥腔和进水腔，所述定位支板远离刀盘一侧的顶部和底部分别法兰连接有输水管和排泥管，其中所述输水管和排泥管分别与进水腔和排泥腔接通，且当平衡套板朝向刀盘移动一定距离后，所述输水管与排泥腔接通，排泥管与排泥腔不相通，所述联动转轴的顶部和底部均开设有导流槽，且导流槽接通进水腔和刀盘安装合金刀头一侧的空间。可选的，所述平衡套板与定位支板之间设有两个伸缩杆，且伸缩杆的两端分别与平衡套板的侧面和定位支板的侧面固定连接。可选的，所述定位支板远离输水管一侧的顶部固定连接有定位管，且定位管的内腔与输水管的内腔接通，所述定位管的外部活动套装有移动套管，且移动套管的内壁与定位管的外壁贴合，所述平衡套板上开设有接通移动套管内腔与排泥腔的上位通槽，所述定位管远离输水管的一侧与平衡套板的内壁之间固定连接有拉簧，且定位管的底部开设有远离输水管一侧的通孔，所述移动套管的底部开设有位于通孔下方的中间通槽，且移动套管底部的两侧均开设有通口，两个所述通口之间接通有导水软管。可选的，所述定位支板远离排泥管一侧的底部固定连接有波纹补偿管，且波纹补偿管的内腔与排泥管的内腔相接通，所述波纹补偿管远离定位支板的一端与平衡套板的侧面固定连接，且平衡套板上开设有接通波纹补偿管内腔和排泥腔的下位通槽可选的，所述平衡套板远离波纹补偿管的一侧固定连接有橡胶塞，且橡胶塞位于下位通槽的外围，橡胶塞远离平衡套板的一侧与锥形破碎轮的侧面活动连接。可选的，所述前端机壳的内部固定套装有位于刀盘一侧的限定套板，且限定套板的外侧和内侧与刀盘的侧面和联动转轴外侧之间均预留有一定间隙，其中该间隙值大于槽口的高度值，所述联动转轴上固定套装有位于限定套板一侧的锥形破碎轮，且锥形破碎轮与限定套板的向对面均为斜面设计，其中两个斜面的间距值越来越小。一种水利管道施工用顶管机钻头机构的施工方法，所述施工方法如下：S1、先将前端机壳置于一处竖井内，并将刀盘的头端对准另一处竖井，在前端机壳远离刀盘的一端与液压设备连接，同时将输水管的一端与水泵接通，排泥管的一端接到排污处；S2、开启液压设备使得液压缸推动前端机壳前进，同时驱动电机驱动联动转轴带动刀盘整体旋转，进行钻洞，由水泵向输水管持续输送冷却水，冷却水依次流经定位管、通孔、中间通槽、进水腔内，并从导流槽的一端流出，对联动转轴和刀盘上的合金刀头进行冷却，并带动钻洞后的泥土经槽口流至排泥腔；S3、锥形破碎轮随联动转轴旋转，配合固定在前端机壳上的限定套板，对排泥腔内流经限定套板和锥形破碎轮之间的泥块进一步粉碎，粉碎后的泥土随水一起流经下位通槽、波纹补偿管并最终从排泥管的另一端持续排出；S4、随着钻洞的持续进行，当刀盘上的槽口入口处被较多的土块卡住，造成堵塞时，流入排泥腔的泥水量降低，进水腔的水压增大，使得平衡套板朝向刀盘的一侧移动，至橡胶塞与锥形破碎轮接触，移动套管底部通口移动至通孔的下方，输水管内进入的冷却水经通孔、通口、导水软管、上位通槽流至排泥腔中，排泥腔进入的冷却水在槽口的内侧向外侧冲出，从而冲开卡在槽口入口处的泥块，使得泥块重新被刀盘侧面的合金刀头进一步粉碎；S5、在槽口入口处的泥块被冲开后，随着排泥腔水压增大，大于进水腔内的水压时，配合拉簧的拉力，使得平衡套板朝向定位支板复位移动，中间通槽重新位于通孔的下方，橡胶塞与锥形破碎轮分离，冷却水经通孔、中间通槽重新进入进水腔内，排泥腔的泥水重新由下位通槽进入波纹补偿管、排泥管内，并最终在排泥管的一端排出。本专利技术提供了一种水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法，具备以下有益效果：1、该水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法，通过前端机壳内部由平衡套板封隔的排泥腔和进水腔，配合随平衡套板移动的移动套管的结构设计，在槽口的入口处被泥块堵塞后，通过移动套管相对定位管移动，使得由输水管输入的冷却水进入排泥腔中，在槽口的内侧向外侧流动，冲开堵塞在槽口外侧入口处的泥块，利用刀盘侧面的合金刀头的旋转钻洞重新破碎，使得钻洞时的泥土随水流一起流出，从而确保合金钻头的冷却效果和排泥效果，有效避免了因泥块在槽口入口处堵塞，影响排泥效果，导致顶管机钻洞掘进工程效率降低的问题。2、该水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法，通过进水腔的进水和排泥腔的排泥压力来自调节平衡套板移动，从而在槽口入口处堵塞的泥块由排泥腔内侧向外流出的冷却水冲开后，随着排泥腔和刀盘外侧的空间水压增大，使得平衡套板复位移动，输水管与进水腔重新接通，排泥管与排泥腔重新接通，恢复正常冷却排泥的工作状态，无需停机处理，进而持续保障高效的钻洞掘进工作，相较于现有的顶管机来说，提高了管道施工效率。3、该水利管道施工用顶管机钻头机构及施工方法，通过输水管与进水腔相通，配合联动转轴上导流槽的结构设计，使得冷却水从联动转轴的导流槽进入，再由导流槽进入刀盘安装合金刀头的一侧，对钻洞的合金刀头进行冷却，同时带动泥块流经槽口进入排泥腔中，并由排泥管排出，通过冷却水从刀盘中部的联动转轴上进入，并沿刀盘的外沿流动，对合金刀头进行冷却的同时，冷却水还有效的对合金刀头进行冲洗，防止在对黏土层进行施工时，用于钻洞的合金刀头上粘附有黏土，影响后续钻洞掘进效率的问题。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术图1结构中间通槽示意图；图3为本专利技术图1结构刀盘的侧视图；图4为本专利技术图1结构平衡套板侧视图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水利管道施工用顶管机钻头机构，包括前端机壳(1)，包括前端机壳(1)，前端机壳(1)内腔的一侧固定套装有定位支板(2)，定位支板(2)的一侧设有可旋转的联动转轴(3)，且联动转轴(3)由设于定位支板(2)一侧的驱动电机驱动旋转，联动转轴(3)远离定位支板(2)的一端固定套装有位于前端机壳(1)外侧的刀盘(4)，联动转轴(3)和刀盘(4)的外侧均设有用于钻洞的合金刀头，且刀盘(4)上开设有位于合金刀头处的槽口(401)，其特征在于：所述联动转轴(3)上设有可水平移动的平衡套板(7)，且平衡套板(7)将定位支板(2)和刀盘(4)之间封隔为排泥腔和进水腔，所述定位支板(2)远离刀盘(4)一侧的顶部和底部分别法兰连接有输水管(5)和排泥管(6)，其中所述输水管(5)和排泥管(6)分别与进水腔和排泥腔接通，且当平衡套板(7)朝向刀盘(4)移动一定距离后，所述输水管(5)与排泥腔接通，排泥管(6)与排泥腔不相通，所述联动转轴(3)的顶部和底部均开设有导流槽(301)，且导流槽(301)接通进水腔和刀盘(4)安装合金刀头一侧的空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种水利管道施工用顶管机钻头机构，包括前端机壳(1)，包括前端机壳(1)，前端机壳(1)内腔的一侧固定套装有定位支板(2)，定位支板(2)的一侧设有可旋转的联动转轴(3)，且联动转轴(3)由设于定位支板(2)一侧的驱动电机驱动旋转，联动转轴(3)远离定位支板(2)的一端固定套装有位于前端机壳(1)外侧的刀盘(4)，联动转轴(3)和刀盘(4)的外侧均设有用于钻洞的合金刀头，且刀盘(4)上开设有位于合金刀头处的槽口(401)，其特征在于：所述联动转轴(3)上设有可水平移动的平衡套板(7)，且平衡套板(7)将定位支板(2)和刀盘(4)之间封隔为排泥腔和进水腔，所述定位支板(2)远离刀盘(4)一侧的顶部和底部分别法兰连接有输水管(5)和排泥管(6)，其中所述输水管(5)和排泥管(6)分别与进水腔和排泥腔接通，且当平衡套板(7)朝向刀盘(4)移动一定距离后，所述输水管(5)与排泥腔接通，排泥管(6)与排泥腔不相通，所述联动转轴(3)的顶部和底部均开设有导流槽(301)，且导流槽(301)接通进水腔和刀盘(4)安装合金刀头一侧的空间。


2.根据权利要求1所述的一种水利管道施工用顶管机钻头机构，其特征在于：所述平衡套板(7)与定位支板(2)之间设有两个伸缩杆，且伸缩杆的两端分别与平衡套板(7)的侧面和定位支板(2)的侧面固定连接。


3.根据权利要求1所述的一种水利管道施工用顶管机钻头机构及，其特征在于：所述定位支板(2)远离输水管(5)一侧的顶部固定连接有定位管(8)，且定位管(8)的内腔与输水管(5)的内腔接通，所述定位管(8)的外部活动套装有移动套管(9)，且移动套管(9)的内壁与定位管(8)的外壁贴合，所述平衡套板(7)上开设有接通移动套管(9)内腔与排泥腔的上位通槽(701)，所述定位管(8)远离输水管(5)的一侧与平衡套板(7)的内壁之间固定连接有拉簧(11)，且定位管(8)的底部开设有远离输水管(5)一侧的通孔(801)，所述移动套管(9)的底部开设有位于通孔(801)下方的中间通槽(901)，且移动套管(9)底部的两侧均开设有通口(902)，两个所述通口(902)之间接通有导水软管(903)。


4.根据权利要求1所述的一种水利管道施工用顶管机钻头机构，其特征在于：所述定位支板(2)远离排泥管(6)一侧的底部固定连接有波纹补偿管(10)，且波纹补偿管(10)的内腔与排泥管(6)的内腔相接通，所述波纹补偿管(10)远离定位支板(2)的一端与平衡套板(7)的侧面固定连接，且平衡套板(7)上开设有接通波纹补偿管(10)内腔和排泥腔的下位通槽(702)。


5.根据权利要求4所述的一种水利管道施工用顶管机钻头机构，其特征在于：所述平衡套板(7)远离波纹补偿管(10)的一侧固定连接有橡胶塞(703)，且橡胶塞(703)位于下位通槽(702)的外围，橡胶塞(703...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：陈伟，
类型：发明
国别省市：广东;44