專利名稱：蓄能連接件及爆管裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及氣動沖擊錘以及當這些沖擊錘用于蓄能系統(tǒng)時所產(chǎn)生
的附加效用。這些氣動錘主要用于爆管(pipe bursting),管道撞擊， 沖孔以及爆管工業(yè)中，通常沿著預定的路徑牽引或?qū)蛏鲜鲥N。用于 此用途的靜力牽引通常為八至二十(8-20)噸。
背景技術：
除非具有雙氣缸或四氣缸的連續(xù)牽引系統(tǒng)用作為爆管操作中的牽 引裝置，否則必須考慮的是被牽引的管道因摩擦而會受到牽引阻力。 土壤在管道上的摩擦將使牽引力增大，從而通常會將高密度聚乙烯 (HDPE)管拉伸。在總拉伸長度不超過百分之五之前即100英尺 HDPE管線性拉伸5英尺之前，對管的拉伸都不是危險的。因此，牽 引氣缸必須要克服管道的阻力，而該摩擦阻力要受被牽引管道的重力 所影響。而且，當爆裂機頭穿越不同形式的土壤、管道、閥等管道件 并為新管道開孔時，還必須要克服的是，這些爆裂機頭的阻力。爆裂 機頭在土壤中開的孔以不同的間隔環(huán)繞在管道周圍，產(chǎn)生需要監(jiān)視和
控制的摩擦負載。根據(jù)本發(fā)明，利用基于載荷的墊圏式應變計單元就 可以完成這種控制，這種應變計僅僅測量使上述HDPE管拉伸的阻力。 這種應變計單元具有產(chǎn)生測量HDPE管內(nèi)拉伸的阻力的儀表，由于操 作者連續(xù)地監(jiān)視著上述儀表，所以可以在管道受到損傷之前調(diào)節(jié)或終 止上述牽引操作。
發(fā)明內(nèi)容
蓄能連接件設計用以增加和爆管裝置相連的上述氣動或液壓錘的 效率。本發(fā)明的蓄能連接件可以被安裝在爆裂機頭的前部、后部或在 爆管機頭上，且總是設置在錘的前部。上述蓄能連接件還可以設置在 具有錘的普通殼體或容器內(nèi)。在優(yōu)選實施例中，上述蓄能連接件的特征在于每一均包括具有一或多個彈簧并和爆管機頭、錘相連的氣缸， 它設置得可在爆管機頭操作過程中提高錘的效率。上迷蓄能連接件還 可以不使用彈簧，以將錘和典型靜力牽引機隔開，防止因錘往復沖擊 爆管機頭裝置而對牽引裝置的損壞。在這些情況下，上述連接件沒有 蓄能能力，但是卻可以消除操作裝置所關心的即對上述靜力牽引機的 破壞。沒有彈簧的蓄能連接件和錘的結(jié)合可以使用戶同時利用上述錘 和靜力牽引機，因而可以將錘的力和能量結(jié)合在一起，減小蓄能連接 件設有一或多個彈簧來優(yōu)化爆管機頭上能量的這種情況產(chǎn)生。
由于可以使錘的每一沖程均將額外的能量施加在要爆裂的管道 上，所以本發(fā)明的蓄能連接件和液壓缸牽引裝置更有效。蓄能連接件 包括一或多個彈簧時，這些彈簧就會存儲能量。當彈簧中的拉伸和牽 引裝置拉伸一起釋放時，能量就會瞬時從彈簧傳遞到爆管機頭上，以 利于更有效地裂開或爆裂上述管道。和傳統(tǒng)絞盤一起使用的蓄能連接 件需要包括絞盤能夠壓縮的彈簧。例如，如果一個十噸的絞盤用作為 牽引裝置，則蓄能連接件需要包括至少一個不能被超過20000磅拉力 壓縮的彈簧。在35737磅下完全壓縮的彈簧會在牽引裝置施加6462 磅的力時被壓縮1英寸。當被壓縮大約5.5英寸時，這種彈簧完全壓 縮，在該彈簧中合成的壓縮率就可以以每英寸磅來測量。
因此，在液壓缸和絞盤等靜力牽引機利用纜繩或桿來牽引爆管機 頭經(jīng)由要爆裂或分開的管道時，本發(fā)明的蓄能連接件利用具有靜力牽 引機的氣動或液壓錘，提高施加到爆管上的能量，從而有利于加大靜 力牽引機中的牽引或驅(qū)動動力。因此，可以利用小靜力牽引機方便地 牽引或裂開大型管道。利用靜力牽引機對爆管機頭操作時，所選擇的 蓄能連接件需要在上述彈簧和上述裝置內(nèi)壓縮彈簧的端板之間留有空 間。這種空間可以使彈簧減壓并釋放超過壓縮點的能量，有利于氣動 錘的操作，而不會損壞上述靜力牽引裝置。使用單液壓缸，并使其和 本發(fā)明中的一對高效夾緊元件以及蓄能連接件相連，從而有利于在爆 管操作中提高效率。
附圖簡述
本發(fā)明的特征及其技術優(yōu)點可以參照特定實施例的下列描述并結(jié)
合權利要求和附圖而更加顯而易見，其中
圖l是本發(fā)明中典型爆管機頭裝置的透視圖，其裝有切管刀片和 牽引管的錘，可利用傳統(tǒng)靜力牽引絞盤更換爆管；
圖2是
圖1中爆管機頭裝置的縱向剖視圖，它設有雙彈簧蓄能連 接件；
圖3是圖2中爆管裝置的分解視圖4是本發(fā)明中典型蓄能連接件的縱向剖視圖，沒有內(nèi)置彈簧， 防止了錘用于爆管裝置時因加大爆裂管的能量而對牽引裝置產(chǎn)生的損
害；
圖4.1是圖4中無彈簧蓄能連接件的縱向剖視圖，尤其是示出了
設置在蓄能連接件之后的爆裂機頭和錘以及固定到蓄能連接件前端從
而和牽引機相連的牽引纜繩，這種牽引機通常為液壓缸(未示出)； 圖5是本發(fā)明蓄能連接件的縱向剖視圖，具有一對和牽引桿相連
的松弛彈簧，錘固定在上述連接件的后端，將往復力施加在連接件上，
從而提高爆管裝置(未示出)的效率，且通常在錘和連接件的前方連
接到蓄能連接件上；
圖6是圖5中蓄能連接件的縱向剖視圖，尤其是示出了通過牽引
裝置(未示出)施加在牽引桿上的拉力，從而壓緊蓄能連接件內(nèi)部的
第二彈簧；
圖7是圖5、 6中的蓄能連接件的縱向剖視圖，包括安裝在該連接 件前端的爆管機頭和裝在后端的錘，在上迷錘操作之前壓緊它們的內(nèi)
置彈簧；
圖8是本發(fā)明蓄能連接件的縱向剖視圖，具有三個內(nèi)置彈簧，牽
引纜繩從連接件前部引出，爆管機頭設置在連接件的后側(cè)，并通過連 接機構和上述連接件相連，還包括設置在爆管機頭內(nèi)部的錘，用于提
高爆管機頭的效率；
圖9是本發(fā)明蓄能連接件另一實施例的剖視圖，尤其是示出了在 具有氣錘的共用殼體內(nèi)的一個單彈簧元件，響應于本發(fā)明的液壓缸和
雙夾緊元件(未示出)等牽引裝置來提高爆管機頭經(jīng)由爆管的性能； 圖9A是沿圖9中爆管機頭的線9A-9A的剖視圖； 圖IO是和本發(fā)明的蓄能連接件(未示出)相配合的、安裝在氣缸
架上和液壓缸上的液壓缸和雙夾緊元件的優(yōu)選實施例透視圖ll是圖IO所示液壓缸、雙夾緊元件和缸架相結(jié)合的頂視圖； 圖12是圖11中沿線12-12液壓缸和缸夾緊元件的縱向剖視圖； 圖13是圖11中沿線13-13的液壓缸的后側(cè)視圖； 圖14是圖11中沿線14-14和液壓缸相連的架夾緊元件的優(yōu)選實
例剖視圖15是圖14中所示架夾緊元件的后端的部分剖視圖； 圖16是圖14中所示架夾緊元件的前端的部分剖視圖。 優(yōu)選實施例詳述
下面，參考圖l-3，包括本發(fā)明蓄能連接件的爆管機頭由參考標 記43示出，特征在于具有多個延伸到前端件45 (nose)的切管刀片 47。更換管道80 (以模型示出)通過螺釘81固定到爆管機頭43的后 部或延伸部44，傳統(tǒng)靜力牽引機(未示出)的牽引線軸41具有纏繞 其上的牽引纜繩40，如圖2、 3所示，牽引纜繩40的自由端延伸到機 頭43處的牽引桿64上。和機頭43相連的更換管道80的長度范圍為 圓柱形的彈簧裝置和具有容納空間61的錘容納部或殼體66，并裝有 雙彈簧蓄能連接件20，如圖2、 3所示，該連接件包括蓄能連接件彈 簧裝置67和錘86。機頭43和由參考標記83所示的要爆裂的管(以 模型示出，圖1)對齊，通過和線軸41 (圖1)相連并將其驅(qū)動的絞 盤或其他靜力牽引機構(未示出)，根據(jù)施加在牽引纜繩40上的拉力 而爆裂管道83。
如圖2、 3所示，牽引桿64穿過前端件45的前端蓋51上設置的 縱向蓋開口 51a,并在頂板65處終止于上述容納空間61，該頂板在牽 引桿端部64a通過焊接或其他方式固定到牽引桿64上。如圖2、 3所 述，前端板63被焊接或固定到上述彈簧裝置和錘殼體66的前端，蓄 能連接件彈簧裝置67設置在上述彈簧裝置和錘殼體66的前部內(nèi)側(cè)，
并在容納部或沖擊板85之前，通常被焊接在上述彈簧裝置和錘殼體 66上。滑動彈簧板70安裝在第二滑動彈簧擋塊71a上并插在上述彈 簧裝置、錘殼體66的前端板63和頂板65之間，并在沖擊板85之前。 在牽引桿64上，蓄能連接件的彈簧裝置67的第一彈簧68進一步插在 前端板63和彈簧板70之間，并固定到前端板63上以限制第一彈簧 68根據(jù)施加在牽引桿64上的拉力而壓緊，這通常是借助于液壓缸裝 置來完成，在后面將敘述。類似地，第二彈簧68a被插在滑動彈簧板 70和頂板65之間，并環(huán)繞著第二彈簧擋塊71a (圖2 )，通常和彈簧 板70固定，和上述作用相同。因此，如圖1-3所述，牽引桿64和牽 引纜繩被同纜繩線軸41或液壓缸、夾緊元件等牽引裝置(在后敘述) 相連的靜力牽引裝置(未示出)施加拉力，并依次壓緊上述第二彈簧 68a和第一彈簧68，直到蓄能連接件彈簧裝置67內(nèi)的頂板65接近第 二彈簧擋塊71a，彈簧板70接近第一彈簧擋塊71，它們的作用將在后 面敘述。
錘86通常在彈簧裝置、錘殼體66之內(nèi)，在固定的沖擊板85之后， 包括裝有傳統(tǒng)內(nèi)置沖擊錘(未示出)的錘殼體60,用以往復沖擊上述 沖擊板85的沖擊座85a，它的作用將在后面敘述。上述錘86可以由 空氣或液壓流體操作，并根據(jù)本領域技術人員的知識，可包括一對經(jīng) 由錘殼體60的錘操作軟管89，用于使沖擊錘87 (參考圖4)往復地 沖擊上述沖擊板85的沖擊座85a。而且，錘纜繩88被固定到上述彈 簧裝置、錘殼體66上，用以將整個爆管機頭43和相連的彈簧裝置、 錘殼體66和管道83相隔開，在操作過程中這么做^f艮必要。
因此，本領域技術人員可以理解的是上述彈簧裝置和錘殼體66 包括一種雙彈簧的蓄能連接件20,這種連接件具有蓄能連接彈簧裝置 67和錘86，用以連接傳統(tǒng)的或?qū)Ｓ玫谋軝C頭43,從而提高了該機 頭43穿越管道83并牽引更換管道80就位的效率。為了達到這種目的， 上述自給式雙彈簧蓄能連接件20和錘86并結(jié)合專用液壓缸和夾緊元 件的操作將進一步在下面敘述。
參考圖4和4.1，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，圓柱形無彈簧的
蓄能連接件通常由參考標記1示出，并包括具有連接件容納空間3的 連接殼體2。在優(yōu)選實施例中，如圖4.1所述，在圓柱連接殼體2的后 端由殼體端板4封閉，通常由焊接部74固定，而連接殼體2的前端由 第二殼體端板4封閉，通常由端板安裝螺釘81a可拆卸地安裝。因此， 可以去掉各自的端板安裝螺釘81a和前部端板4而進入無彈簧蓄能連 接件1的殼體內(nèi)部3。為了固定螺栓73的螺紋端部，這種進入是必要 的，如圖4和4.1所述，通過螺母75，上述螺栓穿過殼體端板4的端 板開口 4a和沖擊板85的開口 (未示出)。而且如圖4和4.1進一步所 述，上述螺栓73被焊接到或固定到錘殼體60上并在沖擊板85處，將 錘86的錘殼體60安裝到上述無彈簧蓄能連接件1的后端。往復沖擊 錘87 (圖4)在錘殼體60內(nèi)往復動作，并可往復沖擊錘殼體60內(nèi)腔 的前部，其位于沖擊板85的圓錐槽或板座85a內(nèi)，下面會進一步敘述。 帶有切管刀片47的爆管機頭43通常安裝在上述蓄能連接件1的前端 (圖4 )或者錘86的后側(cè)(圖4.1 )，上述連接件1和錘86相結(jié)合并 由牽引桿64 (或者圖1和4.1中所述的牽引纜繩40等纜繩)所操作， 該牽引桿經(jīng)由爆管機頭43和端板4的前端板開口 4b，并終止在頂板 65的一端。
參考圖4.1，爆管機頭43設置在蓄能連接件1的后側(cè)，錘86具有 以和圖4相同的方式固定到蓄能連接件1的后殼體端板4上的錘殼體 60。因此在操作過程中，根據(jù)連接殼體空間3的設計，圖4和4.1中 所述的無彈簧蓄能連接件1將在下面要敘迷的錘殼體60內(nèi)的沖擊板 85處的傳統(tǒng)絞盤或液壓缸、夾緊元件等靜力牽引裝置和沖擊錘87的 往復沖擊相隔開。在圖4和4.1中，頂板65座靠在前殼體端板4上， 和螺栓73、螺母75間隔開。而在雙彈簧蓄能連接件20時，具有圖1 -3所示的能量連接彈簧裝置67和錘86結(jié)合，和頂板65相連的牽引 桿64通常固定到和牽引裝置(未示出)相連的牽引纜繩40 (或牽引 桿64)上，用以牽引上述無彈簧蓄能連接件1,錘86和爆管機頭43 經(jīng)由要爆裂的管道83 (在圖4.1中以模型示出)。進而在圖2、 3所述 的爆管機頭43時，可以將更換管道80(在圖4.1中以模型示出)牽引
就位，替換爆管83。
因此，可以從圖1, 4， 4.1中理解，在圖1中的上述雙彈簧蓄能 連接件20在彈簧裝置的前側(cè)具有爆管機頭43和錘殼體66 (圖2 )，而 圖4.1所述的上述無彈簧蓄能連接件1則包括在連接殼體2之后的爆 管機頭43。很重要的是，圖4和4.1所述的上述無彈簧蓄能連接件1 可以設置在爆管機頭43前后的任何位置上，并總是設置在相關錘86 的前側(cè)。
參考圖5和6，圖4和4.1所述的上述無彈簧蓄能連接件1沒有內(nèi) 置彈簧裝置，而圖5、 6中修改了的雙彈簧蓄能連接件20包括具有一 對彈簧的蓄能連接彈簧裝置67,其中第一彈簧為68和第二彈簧68a。 上述雙彈簧蓄能連接件20類似于圖2、 3中所示的雙彈簧蓄能連接件 20,只不過是第二彈簧擋塊71a安裝在頂板65上以及錘86的設計不 同罷了。在圖5中，載荷還沒有施加在牽引桿64上，經(jīng)由前端板開口 4b彈簧擋塊孔72和彈簧板70內(nèi)的彈簧板開口 70a，第一彈簧68和彈 簧力稍小的第二彈簧68a均被放松。而且在沖擊板85處，上迷錘86 以和圖4、 4.1中相同的方式通過螺栓73和相應的螺母75，被固定到 后殼體端板4上。因此內(nèi)沖擊錘87在錘殼體60內(nèi)往復，并向上述雙 彈簧蓄能連接件20施加一個往復向前的力，使元件在彈簧裝置67的 第一彈簧68和第二彈簧68a上釋放能量，從而操作爆管機頭(未示出) 提高效率，在下面將進一步敘述。
如圖6所述，拉伸載荷作用在牽引桿64上，使第二彈簧68a完全 被壓縮。當牽引應力通過絞盤或其他牽引機構(未示出)作用在牽引 桿64上時，施加在牽引桿64上的額外拉伸會壓縮或拉伸第一彈簧68。 本領域的技術人員可以理解，在圖4、 4.1中所述的無彈簧蓄能連接件 1時，爆管機頭(未示出)可被固定到圖5所示的雙彈簧蓄能連接件 20上，或連接殼體2 (圖4)的前側(cè)或者連接殼體2 (圖4.1)的后側(cè)， 這將在下面敘述。在后者中，在圖4.1中，爆管機頭"可以安裝有錘 86。圖5、 6中所示的雙彈簧蓄能連接件20和本發(fā)明其他實施例中蓄 能連接件均將在下面進行進一步敘述，其中敘述了笫一彈簧68和第二
彈簧68a以及后敘的第三彈簧之間的配合，在錘86操作的同時消耗能 量使爆管機頭向前運動。
參考圖7，圖5、 6中所述的雙彈簧蓄能連接件20的爆管機頭43 被固定到可拆卸的前端殼體端板4，并如圖l-3所述，安裝有多個切 管刀片47，用以切開管道83。在沖擊板85處，錘86以和上述圖4、 4.1、 5、 6中相同的方式被固定到后殼體端板4上。往復的沖擊錘87 設置著錘殼體60內(nèi)，從而往復地沖擊殼體60內(nèi)腔的前部且可以增大 第一彈簧68和第二彈簧68a之間存儲的能量，繼而提高爆管機頭43 和爆裂管道83的效率，在此后將會敘述。進而在圖4、 4.1、 5、 6中 所述的蓄能連接件時，在頂板65和螺栓73螺紋端部上的螺母75之間 的連接殼體空間3內(nèi)具有足夠的空間，從而在爆管過程中可補償牽引 桿64和頂板65因沖擊錘87對錘殼體60前表面之內(nèi)的沖擊而產(chǎn)生的 瞬時反向運動。
參考圖7和圖8，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，三彈簧蓄能連 接件30 (圖8)的特征在于具有連接殼體2，該殼體具有安裝有由三 個彈簧構成的蓄能連接彈簧裝置67的連接殼體空間3。因此，第一彈 簧68、第二彈簧68a、第三彈簧68b均設置在連接殼體空間3之內(nèi)， 在可拆卸的殼體端板4和后殼體端板4之間。 一對滑動彈簧板70間隔 設置在牽引桿64上即經(jīng)由每一彈簧板開口 70a的部分上，且設置在連 接殼體2內(nèi)，從而容納第二彈簧68a。而且第一、第二和第三彈簧擋 塊71、 71a和71b分別和殼體端板4、彈簧板70和頂板65以及第一 彈簧68、第二彈簧68a和第三彈簧68b相配合，如前所述，用以保證 第一彈簧68、第二彈簧68a和第三彈簧68b不會因牽引桿64(圖7)、 牽引纜繩40 (圖8)上施加的拉伸載荷而被過度壓緊。在優(yōu)選實施例 中，在三彈簧蓄能連接件30的前部，牽引纜繩40通常通過連接叉39 被固定到牽引桿64上，其中如圖8所述，牽引纜繩40經(jīng)由上述連接 叉39的孔39a。類似地，還是如圖8所述，螺栓73可以經(jīng)由第二連 接叉39的相應孔39a，用以通過夾子42固定到第二螺栓73處。在其 他實施例中，通常和圖7中相同或類似的方式，第二螺栓73的另 一端
被擰入到或固定到錘86的錘殼體60中。
參考圖9、 9a，在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，單彈簧蓄能連接 件31設置在圓柱形連接殼體2內(nèi)，該殼體具有連接殼體空間3，并裝 有具有板座85a的沖擊板85。更換管道80安裝在連接殼體2上，且 通常由螺釘81固定到連接殼體2的端板4上。在前端件45處，牽引 桿64經(jīng)由設置在爆管機頭43內(nèi)的桿套46，如圖9進一步所示，還可 以穿過殼體端板4內(nèi)的前端板開口 4b。爆管機頭43處于爆裂管道83 (以模型示出)的位置上，進行機頭43上的切管刀片47的操作。在 優(yōu)選實施例中，底部刀片48設置在爆管機頭43的底部且如圖9A所 述，為喇叭形或錐形的，以提高分裂上述管道83的效率。牽引桿64 進一步經(jīng)由安裝在連接殼體2的前端之內(nèi)的前端板63內(nèi)的中心孔(未 示出)，還可以如前所述，經(jīng)由第一彈簧擋塊71內(nèi)的第一彈簧68和彈 簧擋塊孔(未示出)。如圖9所述，承載著第一彈簧擋塊71的牽引桿 64在牽引桿端部64a結(jié)束，并被焊接或固定到連接殼體空間3內(nèi)的頂 板65上。因此，在圖9中箭頭所示的方向上，施加在牽引桿64或固 定到牽引桿64上的纜繩(未示出)上的拉伸載荷就會壓緊第一彈簧 68并操作上述單彈簧蓄能連接件31，使爆管機頭43經(jīng)由管道83。如 圖9進一步所述，常用錘86設置在連接殼體2的連接殼體空間3內(nèi)并 包括具有軸向槽19的沖擊錘87。沖擊錘87在連接殼體2內(nèi)往復運動， 并受位于活塞套22內(nèi)且具有氣缸室21的控制活塞24所驅(qū)動。該活塞 套22進而安裝有控制口 23，空氣經(jīng)由壓縮氣體軟管28內(nèi)的通路25 和控制活塞孔24a被供給到控制活塞24的氣缸室21內(nèi)，用以從氣體 源(未示出)將壓縮空氣供給到控制活塞24中。當從更換管道80內(nèi) 的連接殼體2引出時，夾子26被安裝在連接殼體2上，并固定上述壓 縮空氣軟管28。
如圖9進一步所示，前滑環(huán)17設置在沖擊錘87內(nèi)，后滑環(huán)18 設置在活塞套22之內(nèi)，用以導引并密封連接殼體2內(nèi)的上述控制活塞 24和相應的沖擊錘87。而且軸向通路27設置在夾子26內(nèi)，以便于因 沖擊錘87每一次沖擊上述沖擊板85上的板座85a之后控制活塞24
產(chǎn)生反向運動，而使空氣從連接殼體2內(nèi)返回，在下面將進一步敘述。 下面，參考圖10-13，當使用任何絞盤或其他的靜力牽引裝置來 操作本發(fā)明中的上述無彈簧蓄能連接件l、雙彈簧蓄能連接件20、三 彈簧蓄能連接件30和單彈簧蓄能連接件31時，在一個優(yōu)選實施例中， 液壓缸78安裝在氣缸安裝架101內(nèi)。如圖12所述，該液壓缸78進一 步包括具有大柱塞端部90a和小柱塞端部90b的柱塞90。柱塞90的 大柱塞端90a經(jīng)由相應前氣缸端98的前氣缸開口 99，并被獰到或固 定到液壓缸78的氣缸殼體或氣缸壁95上，而上述小柱塞端90b向液 壓缸78之后延伸并經(jīng)由后氣缸端98a的后氣缸端開口 99a。牽引桿64 經(jīng)由柱塞卯的縱向柱塞孔93且如圖10 - 12所述，還經(jīng)由安裝在柱塞 90的大柱塞端卯a(chǎn)上的氣缸夾緊元件32。如圖12進一步所述，柱塞 90被O形環(huán)102a、 102b和102c密封在液壓缸78的相應氣缸壁95 之內(nèi)往復運動。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，參考圖10-12，通過安裝墊102和架 元件104以及后架板105，液壓缸78位于圓柱形安裝架101的安裝箱 103之內(nèi)，用以牢固地保持上述液壓缸78就位在上述安裝箱103內(nèi)。 提升夾板106設置在安裝箱103的頂架元件104上，用以操作氣缸安 裝架101和被封裝的液壓缸78。如圖13進一步所示，在上述后端， 液壓缸78通過氣缸錨固螺栓100，被牢固地安裝在支架板槽103b內(nèi) 的支架板103a上。
參考圖10-11和圖14-16，在架元件104的前部，在夾緊元件 安裝凸緣34和前架板107上，架夾緊元件5被安裝在氣缸安裝架101 的前端。如圖10-11進一步所述，架夾緊元件5和安裝在柱塞90的 大柱塞端90a上的氣缸夾緊元件32線性對齊地間隔開，牽引桿64經(jīng) 由液壓缸78的柱塞90的柱塞孔93，前后經(jīng)由氣缸夾緊元件32和對 齊的架夾緊元件5。
如圖14進一步所述，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，架夾緊元件5 的特征在于具有位于夾緊元件安裝凸緣34上的架夾緊元件殼體6,該 凸緣經(jīng)由上述氣缸安裝架101 (圖11)的前架板107。上述殼體6通
過一對從殼體6徑向延伸的間隔殼體擋塊7被固定就位。架夾緊元件 連接體8位于上述殼體6之內(nèi)且該連接體8的特征在于具有錐形或傘 形的前開口或者錐體8b，它可滑動地接納多個楔子12(—般為3個)， 每一個楔子均具有齒12c,在牽引桿64在齒12c處經(jīng)由楔子12的彎 曲中心部以及經(jīng)由連接體8的連接體開口 8a時，它們朝向牽引桿64。 在優(yōu)選實施例中，片式載荷單元53設置在上述連接體8的后端，并具 有用以接受牽引桿64的中心載荷單元56。盲法蘭9設置在載荷單元 53上并具有接受牽引桿64的開口 9a,牢固地將載荷單元53固定在上 述連接體8上。盲法蘭螺栓9b經(jīng)由盲法蘭9周緣上的間隔開口 (未示 出)，并被擰入圃殼體法蘭6a的內(nèi)螺紋殼體法蘭開口 6b中，該殼體法 蘭從架夾緊元件殼體6延伸，以將盲法蘭9牢固地固定就位并將載荷 單元53固定在上述連接體8上。在上述架夾緊元件5的前端或另一端， 一個架夾緊元件彈簧5a設置在靠在楔子12上的內(nèi)法蘭11上，上述彈 簧5a的另一端靠在板式法蘭13上，經(jīng)由那里的中心開口 37可以接受 牽引桿64。在可調(diào)節(jié)的位置上，上述板式法蘭13通過一對平行間隔 螺紋桿14保持在架夾緊元件5a上，每一個的一端均經(jīng)由外側(cè)法蘭10 內(nèi)的對齊外側(cè)法蘭開口 10a和架夾緊元件殼體6的相鄰殼體法蘭6a 的殼體法蘭開口 6b。螺紋桿14的該端通過內(nèi)螺母52被固定在殼體法 蘭6a內(nèi)，而中螺母52a被固定在外側(cè)法蘭10上，以在相應的內(nèi)螺母 52和中螺母52a之間層疊外側(cè)法蘭10和連接殼體法蘭6a。螺紋桿14 的另一端經(jīng)由設置在板式法蘭13上的相應開口 (未示出)，每一均通
過板式法蘭螺母13a固定就位。
在架夾緊元件連接體8的錐形或傘形表面或錐體8b內(nèi)，架夾緊元 件彈簧5a和楔子12由三個間隔楔子桿12a來進行拉伸，每一均經(jīng)由 在內(nèi)法蘭11內(nèi)的相應內(nèi)法蘭開口 lla,并螺旋擰在三個楔子12中的 相應一個中。上述楔子桿12a中經(jīng)由板式法蘭13上設置的相應開口(未 示出)的另一端被相應楔子螺母12b固定就位。因此，當在相應板式 法蘭螺母13a和中螺母52a之間的兩個螺紋桿14上調(diào)節(jié)板式法蘭13 時，在各自的螺紋桿14上在順時針和逆時針方向操作上述螺母12b，
就可以實施所需的拉伸度。在液壓缸78的操作過程中，施加在各自楔 子12上的這種拉伸就會產(chǎn)生楔子齒12c和牽引桿64嚙合的所需應力， 在下面會進一步敘述。
如圖14 - 16進一步所述，載荷單元儀表54安裝于通過儀表安裝 螺栓54b擰到架夾緊元件安裝法蘭34上的儀表安裝法蘭54a上，且通 過導線和載荷單元53相連。因此，在載荷單元開口56處，載荷單元 53被安裝在牽引桿64上，并可以使牽引桿64在載荷單元開口 56內(nèi) 相對載荷單元53移動。在柱塞90在液壓缸78內(nèi)向后移動(圖12) 而架夾緊元件連接體8在架夾緊元件殼體6內(nèi)滑動并壓縮上述載荷單 元53時，可以測量牽引桿64上的載荷以及施加在更換管道80(圖1) 即通常為高密度聚乙烯管(HDPE)上的應力，以防止更換管道80過 載和過大拉伸。
參考圖1、 9、 10 - 12和14-16，在液壓缸78和圖9中的單彈簧 蓄能連接件31相連時，牽引桿64經(jīng)由液壓缸78的柱塞90內(nèi)的柱塞 孔93，就可以將單彈簧蓄能連接件31牽引經(jīng)過管道83，從而將管道 83破壞，并引出更換管道80。本領域技術人員可以理解的是，牽引鋼 桿64可用于整個牽引操作，或如圖1所述，牽引桿64可被固定到鋼 制牽引纜繩40上，其中牽引纜繩40和經(jīng)由液壓缸78的柱塞90的牽 引桿64相連，且如圖9所迷，單個的牽引桿64伸入到單彈簧蓄能連 接件31的爆管機頭43中。在圖12所示箭頭方向的另一側(cè)，通過操作 本領域技術人員已知的合適液壓缸工作系統(tǒng)(未示出)，在液壓缸78 的氣缸壁95之內(nèi)將柱塞90向后延伸，從而開始牽引操作。隨后利用 操作上述液壓缸78的液壓流體氣缸工作系統(tǒng)(未示出)，在壓力下將 流體引入到氣缸沖程口 96,通過液壓柱塞90的向前運動，將拉伸施 加在牽引桿64和上述單彈簧蓄能連接件31上。當氣缸夾緊元件楔子 35的齒36位于柱塞卯的接收部91的前錐形開口內(nèi)時，氣缸夾緊元 件32以和架夾緊元件5相同的方式操作，因而和上述牽引桿64相嚙 合，并如圖9所述，使牽引桿64在圖12所示的方向上向前運動，使 爆管機頭43經(jīng)由管道83。上述楔子35通常為三個，并被安裝在接收
部91內(nèi)錐體開口內(nèi)，抵抗著氣缸夾緊元件彈簧33的拉伸，以和圖l4 中相應楔子和彈簧裝置相同的方式，在架夾緊元件5內(nèi)進行操作。相 對這里敘述的蓄能連接件，柱塞90的上述動作在連接殼體2的連接殼 體空間3內(nèi)進一步壓緊第一彈簧68。當牽引桿64在圖12所示箭頭方 向上向前延伸時，可自由地經(jīng)由上述架夾緊元件5的架夾緊元件連接 體8內(nèi)的每一楔子12，而這些楔子12在錐體8b內(nèi)移動且抵抗著架夾 緊彈簧5a的拉伸，因此可以從牽引桿64上釋放上述楔子齒12c。當 柱塞90在圖12所示的方向上，在液壓缸78的氣缸壁95內(nèi)達到整個 向前行程時，柱塞就開始快速的向后行程，它響應于液壓流體引入到 氣缸返回沖程口 97并將液壓流體從氣缸壁沖程口 96排出的過程。由 于流入到氣缸返回沖程口 97的液壓流體快速地充滿大柱塞端卯a(chǎn)和氣 缸壁95的相應內(nèi)部之間的小氣缸容積，所以柱塞90可以快速反復操 作。因此，氣缸夾緊元件32內(nèi)的上述齒36可瞬時的從氣缸夾緊元件 32內(nèi)的牽引桿64中釋放出來，以便于整個柱塞卯和相連的氣缸夾緊 元件32向后自由運動。但是，由于當牽引桿64和柱塞90趨于向后移 動時，架夾緊元件5的每一楔子12中的齒12c都牢固地嚙合在牽引桿 64上，所以牽引桿64是固定的，且不會和反向柱塞卯向后運動。這 種動作會在上迷架夾緊元件連接體8上和載荷單元53上施加一個壓緊 力，使牽引桿64和更換管道80上的拉伸載荷可以得到測量。這種動 作還可以固定上述牽引桿64，直到柱塞90為另一個向前沖程進行預 定位為止，其中上述氣缸夾緊元件32和牽引桿64再次配合，并開始 另一牽引桿64的遞增向前運動，如上所述，在圖12所示箭頭的方向 上經(jīng)由脫離嚙合的架夾緊元件5。通過將上述齒12c從牽引桿64上釋 放，上述牽引桿64可以再次自由地經(jīng)由上述架夾緊元件5。上述架夾 緊元件5和氣缸夾緊元件32的這種交替的夾緊和釋放動作響應于上述 液壓缸78的操作，且如上所述一直繼續(xù)，直到上述單彈簧蓄能連接件 31經(jīng)由要爆裂的管道83的運動完成且將更換管道80移動到爆管機頭 43可以從更換管道80拆卸下來的位置時為止，可以以傳統(tǒng)的方式將 相應的螺釘81從殼體端板4和更換管道80上拆卸下來，從而將上述 機頭拆卸下來。
如上所述，在液壓缸78的操作過程中并在上述蓄能連接系統(tǒng)的詳 細操作中，再參考圖l-8，在地下氣體、水、下水道或其他要爆裂或 替換的其他管道83 (在圖1、 4.1和8中以模型示出)的開口端處，液 壓缸78和相關氣缸安裝架101通常位于進入孔或者空腔(未示出)內(nèi)。 牽引纜繩40或者牽引桿64經(jīng)由要更換的管道83,牽引纜繩40或者 牽引桿64的一端經(jīng)由液壓缸78、包括架夾緊元件5和氣缸夾緊元件 32等牽引裝置，而另一端和圖l-3、 7所述的爆管機頭43相連，或 者分別以圖4.1、 5、 6、 8和9所述的方式直接和無彈簧蓄能連接件31、 雙彈簧蓄能連接件20、三彈簧蓄能連接件30或單彈簧蓄能連接件31 相連。在管閥、混凝土外殼、木材和/或其他主要障礙被管道83內(nèi)的 爆管機頭43擋住的環(huán)境下，如上所述，氣動的或液壓錘86可以設置 得和無彈簧蓄能連接件31、雙彈簧蓄能連接件20、三彈簧蓄能連接件 30或單彈簧蓄能連接件31相聯(lián)動。更換管道80還可以固定到爆管機 頭43的延伸部44或殼體端板4上，用以牽引就位并切斷舊的管道83。 隨即將拉伸施加在牽引纜繩40和/或牽引桿64上，直到爆管機頭43 上的切管刀片47和要爆裂的管道83的端部嚙合為止。上述牽引桿或 纜繩等裝置和液壓缸78以上述的方式操作，并連續(xù)引出爆管機頭43, 包括延伸部44和更換管道80，以及相連的錘86,而柱塞90在液壓釭 78內(nèi)往復運動，當管道83被切管刀片47的搮作所破壞時，上述架夾 緊元件5和氣缸夾緊&件32交替地夾緊上迷牽引纜繩40或者牽引桿 64。
再來參考圖1， 5-7，通過示例，施加到雙彈簧蓄能連接件20內(nèi) 的牽引纜繩40和/或牽引桿64上的拉伸將頂板65向前拉出并將第二 彈簧68a壓靠在相應的彈簧板70上，在如圖7所述，受雙彈簧蓄能連 接件20內(nèi)的第二彈簧擋塊71a所限制。施加到牽引纜繩40和/或牽引 桿64上的額外拉伸將第一彈簧68壓靠在殼體端板4上，受第一彈簧 擋塊71所限制。因此，上述第一彈簧68和第二彈簧68a通過將向前 壓力作用在可拆卸的向前殼體端板4上，均趨于向前偏壓上述雙彈簧
蓄能連接件20。如圖1所示，這種動作進一步將上迷爆管機頭43的 切管刀片47偏壓在管道83上。當?shù)镀?7和管道83相嚙合時，隨著 爆管機頭43沿著管道83漸進地牽引，上述刀片47的錐形設計和形狀 有利于管道83被徑向間隔地切割。同時在爆管機頭43后，更換管道 80在管道83內(nèi)的通道或路徑中被牽引就位，直到機頭43到達管道83 的另一端或靠近液壓缸78 (圖10、 11)或其他牽引裝置(未示出)為 止，管道83的整個長度被爆裂開，然后將更換管道80牽引就位。
如圖5 - 8所示，在爆管機頭43的切管刀片47和管道83內(nèi)的顯 著障礙或閥等(未示出)障礙物相碰時，上述錘86就可以氣動的或液 壓的往復操作沖擊錘87，快速而又連續(xù)地和錘殼體60內(nèi)的錘座相配 合。每一次沖擊錘87沖擊錘殼體60的相應前向內(nèi)部，爆管機頭43 相對于頂板65都會被向前瞬時驅(qū)動，而機頭43的切管刀片47就被推 靠在管道83上。同時，隨著頂板65被向前牽引，第一彈簧68和第二 彈簧68a (以及圖8所示實施例中的第三彈簧68b)通常被壓縮在頂板 65和可拆卸的前向殼體端板4之間，從而增加后殼體頂板4和頂板65 之間的距離。因此，每一次錘擊都會瞬時使雙彈簧蓄能連接件20、三 彈簧蓄能連接件30分別向前運動，而當沖擊錘87沖擊上述錘殼體60 的內(nèi)側(cè)前部時，相應的松弛第一彈簧68、第二彈簧68a (以及第三彈 簧68b)也會將一個瞬時的向前的力作用在前向殼體端板4上。因此， 上述第一彈簧68、第二彈簧68a以及第三彈簧68b就可以提高切管刀 片47對管道83的驅(qū)動效果。在每一蓄能連接件上對上述液壓缸78 或牽引纜繩40或者牽引桿64上傳統(tǒng)桿牽引裝置(未示出)的連續(xù)或 間歇的牽引拉伸均可以和錘86的間歇沖擊動作相結(jié)合，從而當爆管機 頭43沿著管道83進入并將更換管道80牽引就位時，可以使爆管機頭 43高效率的漸進地切開上述管道83并切斷管道83內(nèi)的障礙物。而上 述錘的沖擊動作可以由第一彈簧68 (圖9)、笫一彈簧68和第二彈簧 68a(圖2、 3和5-7)、以及第一彈簧68、第二彈簧68a和第三彈簧 68b (圖8)中蓄積的能量所增大。
本領域技術人員可以理解的是，本發(fā)明中蓄能連接件的各個實施
例，無論是否和普通彈簧裝置和圖l-3所示的錘殼體66相結(jié)合，或 沒有圖4、 4.1所示的彈簧，或具有圖5-9所示的一個或多個彈簧， 都不僅可以保護所示的靜力牽引裝置，而且還可以加大錘86的沖擊力 度，從而提高爆管機頭43的效率。而且可以理解的是，蓄能連接件和 錘的結(jié)合(圖l-3)，只要是蓄能連接件設置在錘86的前側(cè)，無彈簧 蓄能連接件1，雙彈簧蓄能連接件20、三彈簧蓄能連接件30和單彈簧 蓄能連接件31等所有公開的形式就均可以和爆管機頭43的前后部相 結(jié)合。進而可以理解的是，根據(jù)實際爆管需要，本發(fā)明蓄能連接件中 彈簧的數(shù)量還可以是任意的，彈簧的線圏強度和壓縮比可以相同，也 可以不同。
再來參考圖7-9，本領域技術人員可以理解的是，可用一或多個 橡膠或塑料堵頭，尤其是波狀塑料堵頭(未示出)等彈性可壓縮偏壓 機構分別替代上述第一彈簧68、第二彈簧68a和/或第三彈簧68b，來 拉伸這些縱向經(jīng)由這些堵頭的牽引桿64。因此，和這里所述的上述彈簧 一樣，這些橡膠或塑料堵頭可在各自的連接殼體內(nèi)進行回彈動作。
盡管在上面敘述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是可以理解的是本發(fā) 明還可以有不同的修改，隨后的權利要求書覆蓋了所有落入到本發(fā)明 精神和范圍內(nèi)的這些修改。
權利要求
1、一種用以將牽引裝置連接到錘(86)和爆管機頭(43)上的蓄能連接件，其特征在于，包括和錘(86)相接合且可選擇地受錘(86)沖擊的連接殼體(2)；一端可滑動設置在上述連接殼體(2)的一端內(nèi)的桿(64)；從和牽引裝置相連的上述一端而受上述桿(64)的一端和上述桿(64)的另一端承載的頂板(rod plate)(65)；其中上述頂板(65)和上述桿(64)可對應上述錘(86)對連接殼體(2)的沖擊而在上述連接殼體(2)內(nèi)滑動地位移。
2、 如權利要求l所述的蓄能連接件，其特征在于，上述錘(86) 設置在上述連接殼體(2 )之內(nèi)，并進一步具有固定在上述連接殼體(2 ) 內(nèi)且受上述錘(86)沖擊的沖擊板(85);設置在上述桿(64)上并在 上述連接殼體(2)內(nèi)的至少一個偏壓機構(67)，上迷偏壓機構(67) 插在上述頂板(65 )和上述連接殼體(2 )的上述一端之間，用以根據(jù) 上述牽引裝置的操作對上述桿(64)進行拉伸，并根據(jù)錘(86)對上 述沖擊板(85)的沖擊使爆管機頭(43)朝向牽引裝置運動，其中上 述偏壓機構(67 )包括多個設置在上述頂板(65 )和上述連接殼體(2 ) 的上述一端之間的在上述連接殼體(2 )的桿(64 )上的彈簧(68、 68a、 68b)。
3、 如權利要求l所述的蓄能連接件，其特征在于，上述爆管機頭 (43 )設置在上述連接殼體(2 )內(nèi)，上述錘(86 )相對上述頂板(65 )設置在上述連接殼體(2 )內(nèi)，進而包括在錘(86 )和上述頂板X 65 ) 之間在上述連接殼體(2)內(nèi)固定的且承受上述錘(86)的可選沖擊的 沖擊板(85),其中具有設置在上述連接殼體(2)內(nèi)的桿(64)上的 至少一個彈簧(68、 68a、 68b)，上述至少一個彈簧(68、 68a、 68b) 插在上述頂板(65 )和上述連接殼體(2 )的上述一端之間，用以根據(jù) 上述牽引裝置的操作對上述桿(64)進行拉伸，并根據(jù)錘(86)的有 選擇沖擊使爆管機頭(43)朝向牽引裝置運動；或其特征在于，上述 錘(86)從上述一端設置到上述連接殼體(2)的另一端，并相對上述 頂板(65),進而包括在錘(86)和上述頂板(65)之間在上述連接 殼體(2 )內(nèi)固定的、且承受上述錘(86)以及設置在上述連接殼體(2 ) 內(nèi)上述桿(64)上的至少一個彈簧(68、 68a、 68b )可選沖擊的沖擊 板(85);上述彈簧(68、 68a、 68b )插在上述頂板(65)和上述連接 殼體(2 )的上述一端之間，用以根據(jù)上述牽引裝置的操作對上述桿(64 ) 進行拉伸，并根據(jù)錘(86)的操作使爆管機頭(43)朝向牽引裝置運 動，其中還可以設置纜繩(40)，纜繩的一端從上述一端和上述桿(64) 的另一端相連，上述纜繩(40)的另一端固定到上述牽引裝置上，其 中上述爆管機頭(43)設置在上述連接殼體(2)上且在上述錘(86) 之前，或其特征在于，上述錘(86)相對上述頂板(65)設置在上述 連接殼體(2)內(nèi)，上述爆管機頭(43)設置在上述連接殼體(2)上 且在上述錘(86)之前，進而包括在錘(86)和上述頂板(65)之 間在上述連接殼體(2)內(nèi)固定的、且承受上述錘(86)以及設置在上 述連接殼體(2)內(nèi)上述桿(64)上的多個可選彈性拉伸的彈簧(68、 68a、 68b)沖擊的沖擊板(85);上述彈簧(68、 68a、 68b)插在上 述頂板(65)和上述連接殼體(2 )的上述一端之間，用以根據(jù)上述牽 引裝置的操作對上述桿(64)進行拉伸，并根據(jù)錘(86)的操作使爆 管機頭(43)朝向牽引裝置運動。
4、 一種用以將錘(86)和爆管機頭(43)連接到牽引裝置上的蓄 能連接件，其特征在于，包括承載上述錘(86)的連接殼體(2), 上述連接殼體(2)和爆管機頭(43)相連； 一端可滑動設置在上述連 接殼體(2)的一端內(nèi)的桿(64);和受上述桿(64) —端承載的頂板(65)，上迷頂板(65)和錘(86)間隔設置，上述桿(64)的另一端 和上述牽引裝置相連；固定在上述頂板(65)和錘(86)之間的上述 連接殼體(2)內(nèi)的沖擊板(85)，其中上述頂板(65)相對牽引裝置 施加在上述桿(64)上的拉伸，根據(jù)錘(86)對上述沖擊板(85)的 沖擊，在上述連接殼體(2)內(nèi)朝向上述錘(86)移動，用以將牽引裝 置和錘(86)對沖擊板(85)的沖擊產(chǎn)生的應力相隔開。
5、 如權利要求4所述的蓄能連接件，其特征在于，進一步包括設置在上述頂板(65 )和上述連接殼體(2 )的上述一端之間的上述連 接殼體(2)內(nèi)的至少一個偏壓機構(67)，用以根據(jù)錘(86)對上述 沖擊板(85)的沖擊，促進爆管機頭(43)朝向牽引裝置運動，增大 施加到上述桿(64)的拉伸，其中上述至少一個偏壓機構(67)包括 至少一個設置在上述頂板(65)和上述連接殼體(2)的上述一端之間 的上述連接殼體(2)中的彈簧(68、 68a、 68b)。
6、 一種爆管裝置的蓄能連接件，其特征在于，包括連接殼體(2); 該連接殼體(2)承載的爆管機頭(43);和上述爆管機頭(43)相隔 開的牽引裝置； 一端和上述牽引裝置相連的加長牽引元件(64、 40)， 上述牽引元件的另一端經(jīng)由上述爆管機頭(43)延伸并進入上述連接 殼體(2)的一端；終止在牽引元件(64、 40)的上述另一端或者上述 牽引元件組合(64、 40)的頂板(65);至少一個設置在上述頂板(65) 和上述連接殼體(2)的上述一端之間的牽引元件(64、 40)或牽引元 件組合(64、 40)上的彈簧(68、 68a、 68b );和上述頂板(65)間隔 設置的且在上述連接殼體(2)內(nèi)的錘(86);牢固地設置在錘(86) 和上述頂板(65)之間的上述連接殼體(2)內(nèi)的沖擊板(85);其中 牽引元件(64、 40)或牽引元件組合(64、 40)的拉伸受上述牽引裝 置的操作而壓縮上述彈簧(68、 68a、 68b),上述錘(86)對上述沖擊板(85)的沖擊將上迷彈簧斷續(xù)地減壓，從而加大促進上述爆管機頭(43)朝向上述牽引裝置運動。
7、 如權利要求6所述的蓄能連接件，其特征在于，上述至少一個彈簧包括多個設置在上述頂板(65 )和上述連接殼體(2 )的上述一端之間的牽引元件(64、 40)或牽引元件組合(64、 40)上且在上述連接殼體(2)內(nèi)的彈簧(68、 68a、 68b),其中上述牽引元件(64、 40 )可以由鋼桿(64 )或鋼纜(40 )或者鋼桿(64 )、鋼纜(40 )相結(jié)合構成，和/或上述至少一個彈簧包括多個設置在上述頂板(65)和上述連接殼體(2)的上述一端之間的牽引元件(64、 40)或牽引元件組合(64、 40)上且在上述連接殼體(2)內(nèi)的可選拉伸的彈簧(68、 68a、 68b)。
8、 一種爆管裝置，其特征在于，包括和管道(83)相接合的爆 管機構(43);和上述爆管機構(43)接合的蓄能連接件(1、 20、 30、 31);和在上述爆管機構(43 )后側(cè)的上述蓄能連接件相接合的錘(86 )， 用以可選擇地沖擊上述蓄能連接件； 一端和上述爆管機構(43)相接 合的且用以將上述爆管機構牽引到上述管道(83 )上的牽引元件(64、 40);和上述爆管機構(43)相隔開的液壓缸(78)以及承載該液壓缸(78)的架(101);往復地設置在上述液壓缸(78)內(nèi)的活塞或柱塞 (90)和受活塞或柱塞(90)承載的牽引件夾緊元件(32)，上述牽引 件夾緊元件可以交替地夾緊和釋放上述牽引元件(64、 40)的上述一 端和另一端；以及受上述架(101)承載的架夾緊元件(5)，和上述牽 引件夾緊元件(32)間隔開并大致線性對齊，用以交替地夾緊和釋放 上述牽引元件(64、 40)，其中當上述活塞或柱塞(90)在上述液壓缸 (78)內(nèi)運動時，上述爆管機構(43)沿著上述管道(83)的長度將 其漸進地切開爆裂，上述牽引元件(64、 40)將上述爆管機構(43) 牽引到上述管道(83)上；且根據(jù)上述牽引件夾緊元件(32)和架夾 緊元件(5)對牽引元件的交替夾緊，上述錘(86)沖擊上述蓄能連接 件(1、 20、 30、 31)。
9、 如權利要求8所述的裝置，其特征在于，上述爆管機構包括和 管道(83)接合的爆管機頭(43)，以及設置在蓄能連接件(20、 30、 31)內(nèi)的偏壓機構(67)，該偏壓機構用以和上述牽引元件(64、 40) 接合，并在上述液壓缸(78)內(nèi)的上述活塞或柱塞(90)在上述牽引 元件上施加拉伸時將蓄能連接件和爆管機頭(43 )偏壓到上述管道(83 ) 上，其中上述牽引元件可以包括鋼桿(64 )或鋼纜(40 )或者鋼桿(64 ) 和鋼纜(40)的結(jié)合。
10、 一種牽引工作載荷的裝置，其特征在于，包括和工作栽荷 相連的牽引元件(64、 40);和上述工作載荷間隔設置的液壓缸(78)， 以及安裝上述液壓缸(78)的架(101);在上述液壓缸(78)內(nèi)往復 運動的柱塞(90);受上述柱塞(卯)承載的第一夾緊元件(32)和可 調(diào)節(jié)地設置在上述第一夾緊元件(32)內(nèi)用于可選擇地夾緊上迷牽引元件(64、 40)的第一組楔子(35);可調(diào)節(jié)地和上述第一組楔子(35) 相接合且用于在上述牽引元件上調(diào)節(jié)上述第一組楔子(35)的夾緊的 第一彈簧(32);受上述架(101)承載的第二夾緊元件(5),上述第 二夾緊元件(5)和上述第一夾緊元件(32)大致線性對齊并間隔開； 受上述第二夾緊元件(5)承載的連接體(8)和設置在上述連接體上 的錐體(8b);可調(diào)節(jié)地位于上述錐體內(nèi)且用于可選擇地夾緊上述牽引 元件(64、 40)的第二組楔子(12);以及可調(diào)節(jié)地和上述第二組楔子(12)相接合且用以調(diào)節(jié)在上述牽引元件(64、 30)上對上述第二組 楔子的夾緊的第二彈簧(5a),其中根據(jù)上述柱塞(90)的往復運動、 上述第一組楔子(35)在上述第一夾緊元件(32)內(nèi)以及第二組楔子(12)在上述第二夾緊元件(5)內(nèi)對上述牽引元件(64、 40)的交替 夾緊，上述工作載荷朝向上述液壓缸(78)推進。
11、 如權利要求10所述的裝置，其特征在于，上述柱塞(卯)具 有承載上述第一夾緊元件(32)的大柱塞端(90a )和從上述大柱塞端(90a)延伸的小柱塞端(90b),其中隨著上述第一組楔子(35)釋放 上述牽引元件的上述夾緊，上述柱塞(90 )快速地在上述牽引元件(64、 40)上向后往復運動，并且第二組楔子(12)夾緊上述牽引元件，該 牽引元件可以是鋼桿(64)或鋼纜(40)或者鋼桿(64)和鋼纜(40) 的結(jié)合；和/或包括設置在上述第二夾緊元件(5)上并和上述連接 體(8)相配合的栽荷單元(53),用以根據(jù)在上述第二夾緊元件(5) 中上述第二組楔子(12)對上述牽引元件的夾緊，來確定上述牽引元 件(64、 40)或牽引元件組合(64、 40)上的拉伸，其中，上述柱塞(90)具有承載上述第一夾緊元件(32)的大柱塞端(90a)和從上述 大柱塞端延伸的小柱塞端(90b)，其中隨著上述第一組楔子(35)釋 放上述牽引元件的上述夾緊，上述柱塞(90)快速地在上述牽引元件(64、 40)上向后往復運動，和第二組楔子(12)夾緊上述牽引元件。
12、 一種牽引工作載荷的裝置，其特征在于，包括和工作載荷 相連的牽引元件(64、 40)或牽引元件組合(64、 40);和上述工作載 荷間隔設置的液壓缸(78)以及安裝上述液壓缸(78)的架(101); 在上述液壓缸(78)內(nèi)往復運動的柱塞(90);受上述柱塞(卯)承載 的第一夾緊元件(32)和可調(diào)節(jié)地設置在上述第一夾緊元件(32)內(nèi) 且和上述牽引元件(64、 40)接合的第一組楔子(35);可調(diào)節(jié)地和上 述第一組楔子(35)相接合且用于在上述牽引元件(64、 40)上調(diào)節(jié) 上述第一組楔子(35)的夾緊的第一彈簧(33);受上述架(101)承 載的第二夾緊元件(5 ),上述第二夾緊元件和上述第一夾緊元件(32 ) 大致線性對齊并間隔開；受上述第二夾緊元件(5 )承載的連接體(8 ) 和設置在上述連接體(8 )上的錐體(8b);可調(diào)節(jié)地位于上述錐體(8b) 內(nèi)且用于配合并可選擇地夾緊上述牽引元件(64、 40)的第二組楔子 (12 );以及可調(diào)節(jié)地和上述第二組楔子(12 )相配合且用以調(diào)節(jié)在上 述牽引元件(64、 40)上對上述第二組楔子的夾緊的第二彈簧(5a); 設置在上述第二夾緊元件(5)上并和上述連接體(8)相配合的載荷 單元(53),用以根據(jù)上述第二組楔子(12)在上述第二夾緊元件(5) 中對上述牽引元件的夾緊，來確定上述牽引元件(64、 40)上的拉伸， 其中根據(jù)上述柱塞(90)的往復運動、上述第一組楔子(35)在上述 第一夾緊元件(32 )內(nèi)以及第二組楔子(12 )在上述第二夾緊元件(5 ) 內(nèi)對上述牽引元件(64、 40)的交替夾緊，上述工作栽荷朝向上述液 壓缸(78)推進。
13、 一種將爆管機頭連接到液壓缸牽引裝蕈的方法，是通過在爆 管機頭(43)和液壓缸牽引裝置之間延伸的牽引元件(64、 40)或者 牽引元件組合(64、 40)，其特征在于，包括下列步驟將蓄能連接件(1、 20、 30、 31)插在牽引元件(64、 40)或者牽引元件組合(64、 40)和上述爆管機頭(43)之間。
14、 如權利要求13所述的方法，其特征在于，包括下列步驟在 蓄能連接件(20、 30、 31)內(nèi)設置至少一個偏壓機構(67),并將該偏 壓裝置和牽引元件(64、 40)或者牽引元件組合(64、 40)相接合， 從而將拉伸施加在牽引元件或者牽引元件組合(64、 40)上。
15、 一種將現(xiàn)有管道爆裂并在地下牽引新管道的方法，其特征在 于包括下列步驟設置具有往復柱塞(90)的液壓缸(78)和在上述 往復柱塞(90)上設置第一夾緊元件(32);在架(101)上安裝液壓 缸(78);在架(101)上設置第二夾緊元件(5)，該第二夾緊元件和 第一夾緊元件(32)間隔開并大致線性對齊；在現(xiàn)有管道(83)上設 置爆管裝置(43);將牽引元件(64、 40)或者牽引元件組合(64、 40) 的一端連接到上述爆管裝置(43)，將牽引元件(64、 40)或者牽引元 件組合(64、 40)的另一端經(jīng)由現(xiàn)有管道(83)延伸，并通過第一夾 緊元件(32)和第二夾緊元件(5)，而且響應于上述柱塞(90)在液 壓缸(78)內(nèi)的往復運動以及第一夾緊元件(32 )和第二夾緊元件(5 ) 對牽引元件(64、 40)的交替夾緊，爆裂上述現(xiàn)有管道(83)并將新 管道(80)牽引到上述現(xiàn)有管道的位置上。
16、如權利要求15的方法，其特征在于，包括下列步驟在第二 夾緊元件(5)上設置一個載荷單元(53)，用以在牽引元件被上述第 二夾緊元件(5)夾緊時，確定牽引元件(64、 40)或者牽引元件組合 (64、 40)上的拉伸量。
全文摘要
一種蓄能連接件和爆管裝置，通過在移動爆管機頭(43)時增大氣動或液壓錘的作用來提高爆管效率。在一個實施例中，蓄能連接件(20、30、31)具有一或多個內(nèi)置彈簧(68、68a、68b)并可在爆管機頭(43)穿越要爆裂管道(83)的長度時，根據(jù)具有雙桿或纜繩夾緊元件(5、32)的單液壓缸(78)的牽引動作，提高錘(86)的能量輸出。在另一實施例中，蓄能連接件(1)沒有彈簧，可在錘(85)作動時防止對靜力牽引裝置的損壞。本發(fā)明的蓄能連接件(1、20、30、31)可安裝在上述爆管機頭(43)的前部或后部或者在爆管機頭(43)上，并總是設置在上述錘(86)之前。上述蓄能連接件(20、31)還可以用于具有錘(86)和纜繩或桿等牽引裝置的普通殼體(66、2)內(nèi)，包括利用桿或纜繩的液壓缸(78)和將上述桿(64)或纜繩(40)固定在牽引順序之間的雙夾緊元件(5，32)。
文檔編號E21B11/00GK101389824SQ200580001121
公開日2009年3月18日 申請日期2005年10月21日 優(yōu)先權日2004年10月22日
發(fā)明者塞繆爾·W·帕特南 申請人:塞繆爾·W·帕特南