高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置的制造方法
【專利摘要】高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置，包括疏通鉆頭；疏通鉆頭后端同軸向連接有主連接管，主連接管后端通過旋轉密封器連接有主進水管，主連接管和主進水管內同軸線設有輔助進水管，輔助進水管前端伸入到疏通鉆頭內，輔助進水管前端設有限位環，輔助進水管上套設有可沿輔助進水管前后滑動的擋圈，擋圈外圈固定設有壓力軸承，壓力軸承的外圈與疏通鉆頭內壁接觸；疏通鉆頭后部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔，疏通鉆頭前部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退噴水孔。本發明設計新穎、結構簡單且緊湊，易于操作，充分降低操作人員勞動強度，自動化程度高，可自動前進和后退，并可多次重復使用，疏通效果好，專門適用于市政管道的疏通作業。
【專利說明】
高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置
技術領域
[0001]本發明屬于市政工程管理養護技術領域，尤其涉及一種高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置。
【背景技術】
[0002]每年的夏季，國內很多地方都出現強降雨天氣，城市內澇問題層出不窮，直接危害到城市的安全運行及人民的生命安全，同時也造成了巨大的經濟損失。而造成城市內澇的原因有很多，如雨量過大、排水系統不完善、排水管道破損等。再加之城市建設的力度越來越大，工程所需的沙土在運輸中極易掉落堆積在道路上，并隨路面沖洗流入污水、雨水排水系統，造成管道內的淤泥量增加引起管道阻塞，同時也會導致雨天排水不暢，進一步加劇城市內澇，影響交通通暢，甚至導致交通癱瘓。如何切實提高城市排水管道的排水效率，減少管道淤積或堵塞，確保管道暢通，保障汛期安全，是解決城市內澇的最有效途徑。
[0003]目前，對城市雨水、污水排水管道的疏通一般使用市政工程的疏通車，但現場大部分作業還是需要人工操作，這不僅工作環境惡劣、勞動強度大，工作效率低，而且耗費大量的水資源，疏通效果也不好。
【發明內容】
[0004]本發明為了解決現有技術中的不足之處，提供一種自動化程度高、疏通效率高、疏通效果好、節約用水的高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置，包括疏通鉆頭，疏通鉆頭的前部外型為圓錐形結構，疏通鉆頭的后部外型為圓柱形結構，疏通鉆頭后部的圓柱形結構外圓周表面設有螺旋狀的凸棱條，疏通鉆頭為中空結構且后端敞口 ；
疏通鉆頭后端同軸向連接有主連接管，主連接管后端通過旋轉密封器連接有主進水管，主進水管的進水口設有主連接法蘭，主進水管上設有主控制閥，主連接管和主進水管內同軸線設有輔助進水管，輔助進水管前端伸入到疏通鉆頭內，輔助進水管外壁通過固定架與主進水管內壁連接，輔助進水管前端設有限位環，輔助進水管上套設有可沿輔助進水管前后滑動的擋圈，擋圈外圈固定設有壓力軸承，壓力軸承的外圈與疏通鉆頭內壁接觸;輔助進水管后端連接有輔助供水管，輔助供水管垂直于輔助進水管，輔助供水管穿過主進水管并與主進水管之間設有輔助進水密封圈，輔助供水管上設有輔助控制閥，輔助供水管的進水口設有輔助連接法蘭；
疏通鉆頭后部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔，疏通鉆頭前部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退噴水孔，前進噴水孔和后退噴水孔的孔徑均小于壓力軸承外圈的寬度，前進噴水孔的內端口位于前進噴水孔的外端口的前側，前進噴水孔的中心線偏離疏通鉆頭的中心線；后退噴水孔的內端口位于后退噴水孔的外端口的后側，后退噴水孔的中心線偏離疏通鉆頭的中心線，前進噴水孔的中心線和后退噴水孔的中心線均與疏通鉆頭的中心線呈40-50°的夾角；
旋轉密封器包括同軸向設置的前套筒和后套筒，前套筒套設在主連接管外，前套筒后部與后套筒前部螺紋連接，前套筒前端設有前環形擋板，前套筒內壁的中部設有中環形擋板，后套筒內壁的前端部設有后環形擋板，后環形擋板的內壁后端部設有壓緊環；
主連接管外壁后端部設有環形凹臺階，主連接管外壁后部設有與中環形擋板前部相對應的定位環板，前環形擋板后側面、中環形擋板前側面、定位環板前側面和主連接管外壁之間合圍成軸承室，軸承室內安裝有深溝球軸承，深溝球軸承的內圈與主連接管外壁過盈配合，深溝球軸承的外圈與前套筒內壁過盈配合，前環形擋板上設有與軸承室連通的注油孔，中環形擋板后部內壁、定位環板后側面、后環形擋板前側面和主連接管外壁之間設有前密封圈，環形凹臺階處設有位于壓緊環前側面和后環形擋板內壁之間的后密封圈，主進水管前端伸入到后套筒內并與后套筒螺紋連接，主進水管外壁與后套筒后部內壁之間設有主進水密封圈。
[0006]疏通鉆頭包括鉆頭本體和連接套，連接套前端插設在鉆頭本體后部并通過前螺釘固定連接;連接套前部的內徑與鉆頭本體后部的內徑相等，連接套后部的內徑小于連接套前部的內徑;主連接管前部插設在連接套后部并通過后螺釘固定連接；
前進噴水孔和螺旋狀的凸棱條均設在鉆頭本體上，后退噴水孔設在連接套的前部。
[0007]擋圈上設有前后通透的水壓平衡孔。
[0008]采用上述技術方案，主進水管上的主連接法蘭和輔助供水管上的輔助連接法蘭，均連接高壓水源(高壓水源可采用市政工程所常用的疏通車)，將本發明放置到排水管道的堵塞處，打開主控制閥，高壓水由主進水管進入到主連接管和疏通鉆頭內，高壓水驅動擋圈和壓力軸承向前移動，限位環對擋圈以及疏通鉆頭前部的圓錐形結構對壓力軸承限定向前移動的位置，此時壓力軸承的外圈把后退噴水孔封堵，同時，高壓水從前進噴水孔內向后噴出，由于前進噴水孔的中心線偏離疏通鉆頭的中心線，即由于前進噴水孔偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的沖量使疏通鉆頭旋轉，軸向產生向前的作用力，由于疏通鉆頭上設有螺旋狀的凸棱條，凸棱條也隨著疏通鉆頭旋轉對疏通鉆頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鉆頭旋轉的同時也向前運動，從而對排水管道內堵塞物進行疏通，高壓水也對堵塞物起到良好的疏通作用。
[0009]由于排水管道比較長，疏通鉆頭旋進以后很難直接退出，這時關閉主控制閥，打開輔助控制閥，高壓水由輔助供水管進入到輔助進水管，最后進入到疏通鉆頭內，高壓水驅動擋圈和壓力軸承向后移動，連接套后部對壓力軸承限定向后移動的位置，此時壓力軸承的外圈把前進噴水孔封堵，同時，高壓水從后退噴水孔內向后噴出，由于后退噴水孔的中心線偏離疏通鉆頭的中心線，即由于后退噴水孔偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的沖量使疏通鉆頭旋轉，軸向產生向后的作用力，由于疏通鉆頭上設有螺旋狀的凸棱條，凸棱條也隨著疏通鉆頭旋轉對疏通鉆頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鉆頭旋轉的同時也向后運動，這樣就使疏通鉆頭退出排水管道。
[0010]由于旋轉密封器的設置，疏通鉆頭在轉動時帶動主連接管轉動，主進水管、前套筒和后套筒均固定不動，隨著疏通鉆頭前進或后退，旋轉密封器中的深溝球軸承起到主連接管良好旋轉的作用，前密封圈、后密封圈和主進水密封圈起到避免漏水的作用。輔助進水管通過固定架與主進水管連接，輔助進水管上滑動設置的擋圈以及擋圈外設置的壓力軸承，這樣可保證輔助進水管與主進水管的同軸度。
[0011]擋圈上設置的水壓平衡孔，高壓水可通過水壓平衡孔使擋圈和壓力軸承前后兩側的壓力保持平衡，避免水壓過大對擋圈和壓力軸承產生巨大的軸向力而使壓力軸承脫離擋圈。
[0012]疏通鉆頭由鉆頭本體和連接套組成，這樣不僅便于生產制造，而且便于安裝，易于連接套與主連接管之間的裝配連接。
[0013]前進噴水孔和后退噴水孔的設置結構(中心線偏心設置、前進噴水孔的內端口位于前進噴水孔的外端口的前側，、后退噴水孔的內端口位于后退噴水孔的外端口的后側，前進噴水孔的中心線和后退噴水孔的中心線均與疏通鉆頭的中心線呈40-50°的夾角)，這樣可使高壓水驅動疏通鉆頭旋轉同時充分降低阻力。
[0014]綜上所述，本發明設計新穎、結構簡單且緊湊，易于操作，充分降低操作人員勞動強度，自動化程度高，可自動前進和后退，并可多次重復使用，疏通效果好，專門適用于市政管道的疏通作業。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是圖1中A-A剖視圖；
圖3是圖1中旋轉密封器的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，本發明的高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置，包括疏通鉆頭，疏通鉆頭的前部外型為圓錐形結構，疏通鉆頭的后部外型為圓柱形結構，疏通鉆頭后部的圓柱形結構外圓周表面設有螺旋狀的凸棱條I，疏通鉆頭為中空結構且后端敞口。
[0017]疏通鉆頭后端同軸向連接有主連接管2，主連接管2后端通過旋轉密封器3連接有主進水管4，主進水管4的進水口設有主連接法蘭5，主進水管4上設有主控制閥6，主連接管2和主進水管4內同軸線設有輔助進水管7，輔助進水管7前端伸入到疏通鉆頭內，輔助進水管7外壁通過固定架8與主進水管4內壁連接，輔助進水管7前端設有限位環9，輔助進水管7上套設有可沿輔助進水管7前后滑動的擋圈10，擋圈10外圈固定設有壓力軸承11，壓力軸承11的外圈與疏通鉆頭內壁接觸;輔助進水管7后端連接有輔助供水管12，輔助供水管12垂直于輔助進水管7，輔助供水管12穿過主進水管4并與主進水管4之間設有輔助進水密封圈13，輔助供水管12上設有輔助控制閥14，輔助供水管12的進水口設有輔助連接法蘭15。
[0018]疏通鉆頭后部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔16，疏通鉆頭前部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退噴水孔17，前進噴水孔16和后退噴水孔17的孔徑均小于壓力軸承11外圈的寬度，前進噴水孔16的內端口位于前進噴水孔16的外端口的前側，前進噴水孔16的中心線偏離疏通鉆頭的中心線;后退噴水孔17的內端口位于后退噴水孔17的外端口的后側，后退噴水孔17的中心線偏離疏通鉆頭的中心線，前進噴水孔16的中心線和后退噴水孔17的中心線均與疏通鉆頭的中心線呈40-50°的夾角。
[0019]旋轉密封器3包括同軸向設置的前套筒18和后套筒19，前套筒18套設在主連接管2夕卜，前套筒18后部與后套筒19前部螺紋連接，前套筒18前端設有前環形擋板20，前套筒18內壁的中部設有中環形擋板21，后套筒19內壁的前端部設有后環形擋板22，后環形擋板22的內壁后端部設有壓緊環23。
[0020]主連接管2外壁后端部設有環形凹臺階，主連接管2外壁后部設有與中環形擋板21前部相對應的定位環板24，前環形擋板20后側面、中環形擋板21前側面、定位環板24前側面和主連接管2外壁之間合圍成軸承室，軸承室內安裝有深溝球軸承25，深溝球軸承25的內圈與主連接管2外壁過盈配合，深溝球軸承25的外圈與前套筒18內壁過盈配合，前環形擋板20上設有與軸承室連通的注油孔26。
[0021]中環形擋板21后部內壁、定位環板24后側面、后環形擋板22前側面和主連接管2外壁之間設有前密封圈27，環形凹臺階處設有位于壓緊環23前側面和后環形擋板22內壁之間的后密封圈28，主進水管4前端伸入到后套筒19內并與后套筒19螺紋連接，主進水管4外壁與后套筒19后部內壁之間設有主進水密封圈29。
[0022]疏通鉆頭包括鉆頭本體30和連接套31，連接套31前端插設在鉆頭本體30后部并通過前螺釘32固定連接;連接套31前部的內徑與鉆頭本體30后部的內徑相等，連接套31后部的內徑小于連接套31前部的內徑;主連接管2前部插設在連接套31后部并通過后螺釘33固定連接;前進噴水孔16和螺旋狀的凸棱條I均設在鉆頭本體30上，后退噴水孔17設在連接套31的前部。
[0023]擋圈10上設有前后通透的水壓平衡孔34。
[0024]本發明的工作過程如下:主進水管4上的主連接法蘭5和輔助供水管12上的輔助連接法蘭15，均連接高壓水源(高壓水源可采用市政工程所常用的疏通車)，將本發明放置到排水管道的堵塞處，打開主控制閥6，高壓水由主進水管4進入到主連接管2和疏通鉆頭內，高壓水驅動擋圈10和壓力軸承11向前移動，限位環9對擋圈10以及疏通鉆頭前部的圓錐形結構對壓力軸承11限定向前移動的位置，此時壓力軸承11的外圈把后退噴水孔17封堵，同時，高壓水從前進噴水孔16內向后噴出，由于前進噴水孔16的中心線偏離疏通鉆頭的中心線，即由于前進噴水孔16偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的沖量使疏通鉆頭旋轉，軸向產生向前的作用力，由于疏通鉆頭上設有螺旋狀的凸棱條I，凸棱條I也隨著疏通鉆頭旋轉對疏通鉆頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鉆頭旋轉的同時也向前運動，從而對排水管道內堵塞物進行疏通，高壓水也對堵塞物起到良好的疏通作用。
[0025]由于排水管道比較長，疏通鉆頭旋進以后很難直接退出，這時關閉主控制閥6，打開輔助控制閥14，高壓水由輔助供水管12進入到輔助進水管7，最后進入到疏通鉆頭內，高壓水驅動擋圈10和壓力軸承11向后移動，連接套31后部對壓力軸承11限定向后移動的位置，此時壓力軸承11的外圈把前進噴水孔16封堵，同時，高壓水從后退噴水孔17內向后噴出，由于后退噴水孔17的中心線偏離疏通鉆頭的中心線，即由于后退噴水孔17偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的沖量使疏通鉆頭旋轉，軸向產生向后的作用力，由于疏通鉆頭上設有螺旋狀的凸棱條I，凸棱條I也隨著疏通鉆頭旋轉對疏通鉆頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鉆頭旋轉的同時也向后運動，這樣就使疏通鉆頭退出排水管道。
[0026]由于旋轉密封器3的設置，疏通鉆頭在轉動時帶動主連接管2轉動，主進水管4、前套筒18和后套筒19均固定不動，隨著疏通鉆頭前進或后退，旋轉密封器3中的深溝球軸承25起到主連接管2良好旋轉的作用，前密封圈27、后密封圈28和主進水密封圈29起到避免漏水的作用。輔助進水管7通過固定架8與主進水管4連接，輔助進水管7上滑動設置的擋圈10以及擋圈10外設置的壓力軸承11，這樣可保證輔助進水管7與主進水管4的同軸度。
[0027]擋圈10上設置的水壓平衡孔34，高壓水可通過水壓平衡孔34使擋圈10和壓力軸承11前后兩側的壓力保持平衡，避免水壓過大對擋圈10和壓力軸承11產生巨大的軸向力而使壓力軸承11脫離擋圈10。
[0028]疏通鉆頭由鉆頭本體30和連接套31組成，這樣不僅便于生產制造，而且便于安裝，易于連接套31與主連接管2之間的裝配連接。
[0029]前進噴水孔16和后退噴水孔17的設置結構(中心線偏心設置，如圖2中的偏離距離X，前進噴水孔16的內端口位于前進噴水孔16的外端口的前側，、后退噴水孔17的內端口位于后退噴水孔17的外端口的后側，前進噴水孔16的中心線和后退噴水孔17的中心線均與疏通鉆頭的中心線呈40-50°的夾角，優選44°)，這樣可使高壓水驅動疏通鉆頭旋轉同時充分降低阻力。
[0030]本實施例并非對本發明的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的保護范圍。
【主權項】
1.高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置，其特征在于:包括疏通鉆頭，疏通鉆頭的前部外型為圓錐形結構，疏通鉆頭的后部外型為圓柱形結構，疏通鉆頭后部的圓柱形結構外圓周表面設有螺旋狀的凸棱條，疏通鉆頭為中空結構且后端敞口； 疏通鉆頭后端同軸向連接有主連接管，主連接管后端通過旋轉密封器連接有主進水管，主進水管的進水口設有主連接法蘭，主進水管上設有主控制閥，主連接管和主進水管內同軸線設有輔助進水管，輔助進水管前端伸入到疏通鉆頭內，輔助進水管外壁通過固定架與主進水管內壁連接，輔助進水管前端設有限位環，輔助進水管上套設有可沿輔助進水管前后滑動的擋圈，擋圈外圈固定設有壓力軸承，壓力軸承的外圈與疏通鉆頭內壁接觸;輔助進水管后端連接有輔助供水管，輔助供水管垂直于輔助進水管，輔助供水管穿過主進水管并與主進水管之間設有輔助進水密封圈，輔助供水管上設有輔助控制閥，輔助供水管的進水口設有輔助連接法蘭； 疏通鉆頭后部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔，疏通鉆頭前部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退噴水孔，前進噴水孔和后退噴水孔的孔徑均小于壓力軸承外圈的寬度，前進噴水孔的內端口位于前進噴水孔的外端口的前側，前進噴水孔的中心線偏離疏通鉆頭的中心線；后退噴水孔的內端口位于后退噴水孔的外端口的后側，后退噴水孔的中心線偏離疏通鉆頭的中心線，前進噴水孔的中心線和后退噴水孔的中心線均與疏通鉆頭的中心線呈40-50°的夾角； 旋轉密封器包括同軸向設置的前套筒和后套筒，前套筒套設在主連接管外，前套筒后部與后套筒前部螺紋連接，前套筒前端設有前環形擋板，前套筒內壁的中部設有中環形擋板，后套筒內壁的前端部設有后環形擋板，后環形擋板的內壁后端部設有壓緊環； 主連接管外壁后端部設有環形凹臺階，主連接管外壁后部設有與中環形擋板前部相對應的定位環板，前環形擋板后側面、中環形擋板前側面、定位環板前側面和主連接管外壁之間合圍成軸承室，軸承室內安裝有深溝球軸承，深溝球軸承的內圈與主連接管外壁過盈配合，深溝球軸承的外圈與前套筒內壁過盈配合，前環形擋板上設有與軸承室連通的注油孔，中環形擋板后部內壁、定位環板后側面、后環形擋板前側面和主連接管外壁之間設有前密封圈，環形凹臺階處設有位于壓緊環前側面和后環形擋板內壁之間的后密封圈，主進水管前端伸入到后套筒內并與后套筒螺紋連接，主進水管外壁與后套筒后部內壁之間設有主進水密封圈。2.根據權利要求1所述的高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置，其特征在于:疏通鉆頭包括鉆頭本體和連接套，連接套前端插設在鉆頭本體后部并通過前螺釘固定連接;連接套前部的內徑與鉆頭本體后部的內徑相等，連接套后部的內徑小于連接套前部的內徑;主連接管前部插設在連接套后部并通過后螺釘固定連接； 前進噴水孔和螺旋狀的凸棱條均設在鉆頭本體上，后退噴水孔設在連接套的前部。3.根據權利要求1或2所述的高壓水射流螺旋進退式管道疏通裝置，其特征在于:擋圈上設有前后通透的水壓平衡孔。
【文檔編號】E03F9/00GK106049659SQ201610618316
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月1日
【發明人】陳永方, 陳幫軍, 李會琴, 劉超, 張宏, 張霄亮, 張磊
【申請人】黃河科技學院