城市排水管道疏通系統的高壓水往復驅動裝置的製作方法

2023-12-05 01:55:31 3

本實用新型屬於市政工程管理養護技術領域，尤其涉及一種城市排水管道疏通系統的高壓水往復驅動裝置。

背景技術：

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，並隨路面衝洗流入汙水、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。

目前，對城市雨水、汙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。

技術實現要素：

本實用新型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、節約用水的城市排水管道疏通系統的高壓水往復驅動裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案：城市排水管道疏通系統的高壓水往復驅動裝置，其特徵在於：包括主連接管，主連接管後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設有高壓軟管，高壓軟管上套設有擋圈，高壓軟管上設有位於擋圈前後兩側的前限位環和後限位環，前限位環固定設在高壓軟管前端，擋圈的外圈沿圓周方向開設有圓環形的安裝槽，安裝槽內安裝有壓力軸承，高壓軟管後端連接有輔助供水管，輔助供水管垂直於高壓軟管，輔助供水管穿過主進水管並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。

旋轉密封器包括同軸向設置的前套筒和後套筒，前套筒套設在主連接管外，前套筒後部與後套筒前部螺紋連接，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，後套筒內壁的前端部設有後環形擋板，後環形擋板的內壁後端部設有壓緊環；

主連接管外壁後端部設有環形凹臺階，主連接管外壁後部設有與中環形擋板前部相對應的定位環板，前環形擋板後側面、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，

中環形擋板後部內壁、定位環板後側面、後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於壓緊環前側面和後環形擋板內壁之間的後密封圈，主進水管前端伸入到後套筒內並與後套筒螺紋連接，主進水管外壁與後套筒後部內壁之間設有主進水密封圈。

擋圈上設有前後通透的水壓平衡孔。

採用上述技術方案，城市排水管道疏通系統的高壓水往復驅動裝置還包括以下技術特徵，包括疏通鑽頭，疏通鑽頭的前部外型為圓錐形結構，疏通鑽頭的後部外型為圓柱形結構，疏通鑽頭後部的圓柱形結構外圓周表面設有螺旋狀的凸稜條，疏通鑽頭為中空結構且後端敞口；

疏通鑽頭後部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔，疏通鑽頭前部沿圓周方向均勻開設有至少三個後退噴水孔，前進噴水孔和後退噴水孔的孔徑均小於壓力軸承外圈的寬度，前進噴水孔的內埠位於前進噴水孔的外埠的前側，前進噴水孔的中心線偏離疏通鑽頭的中心線；後退噴水孔的內埠位於後退噴水孔的外埠的後側，後退噴水孔的中心線偏離疏通鑽頭的中心線，前進噴水孔的中心線和後退噴水孔的中心線均與疏通鑽頭的中心線呈40-50°的夾角。

疏通鑽頭包括鑽頭本體和連接套，連接套前端插設在鑽頭本體後部並通過前螺釘固定連接；連接套前部的內徑與鑽頭本體後部的內徑相等，連接套後部的內徑小於連接套前部的內徑；主連接管前部插設在連接套後部並通過後螺釘固定連接；前進噴水孔和螺旋狀的凸稜條均設在鑽頭本體上，後退噴水孔設在連接套的前部。

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（高壓水源可採用市政工程所常用的疏通車），將本實用新型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鑽頭內，高壓水驅動擋圈、壓力軸承和高壓軟管向前移動，疏通鑽頭前部的圓錐形結構限定壓力軸承向前移動的位置，此時壓力軸承的外圈把後退噴水孔封堵，同時，高壓水從前進噴水孔內向後噴出，由於前進噴水孔的中心線偏離疏通鑽頭的中心線，即由於前進噴水孔偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的衝量使疏通鑽頭旋轉，軸向產生向前的作用力，由於疏通鑽頭上設有螺旋狀的凸稜條，凸稜條也隨著疏通鑽頭旋轉對疏通鑽頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鑽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。

由於排水管道比較長，疏通鑽頭旋進以後很難直接退出，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高壓軟管，最後進入到疏通鑽頭內，高壓水驅動擋圈和壓力軸承向後移動，使高壓軟管彎曲，連接套後部對壓力軸承限定向後移動的位置，此時壓力軸承的外圈把前進噴水孔封堵，同時，高壓水從後退噴水孔內向後噴出，由於後退噴水孔的中心線偏離疏通鑽頭的中心線，即由於後退噴水孔偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的衝量使疏通鑽頭旋轉，軸向產生向後的作用力，由於疏通鑽頭上設有螺旋狀的凸稜條，凸稜條也隨著疏通鑽頭旋轉對疏通鑽頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鑽頭旋轉的同時也向後運動，這樣就使疏通鑽頭退出排水管道。

由於旋轉密封器的設置，疏通鑽頭在轉動時帶動主連接管轉動，主進水管、前套筒和後套筒均固定不動，隨著疏通鑽頭前進或後退，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、後密封圈和主進水密封圈起到避免漏水的作用。高壓軟管上設置的前限位環和後限位環，可將擋圈固定設在高壓軟管上，避免擋圈和壓力軸承在高壓水的作用下脫離高壓軟管，高壓軟管隨著擋圈和壓力軸承的前後移動可以伸展或彎曲。

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後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或者使壓力軸承的外圈與內圈脫離。

疏通鑽頭由鑽頭本體和連接套組成，這樣不僅便於生產製造，而且便於安裝，易於連接套與主連接管之間的裝配連接。

前進噴水孔和後退噴水孔的設置結構（中心線偏心設置、前進噴水孔的內埠位於前進噴水孔的外埠的前側，、後退噴水孔的內埠位於後退噴水孔的外埠的後側，前進噴水孔的中心線和後退噴水孔的中心線均與疏通鑽頭的中心線呈40-50°的夾角），這樣可使高壓水驅動疏通鑽頭旋轉同時充分降低阻力。

綜上所述，本實用新型設計新穎、結構簡單且緊湊，易於操作，充分降低操作人員勞動強度，自動化程度高，可自動前進和後退，並可多次重複使用，疏通效果好，專門適用於市政管道的疏通作業。

附圖說明

圖1是城市排水管道疏通系統的高壓水往復驅動裝置的結構示意圖；

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

如圖1、圖2和圖3所示，城市排水管道疏通系統，包括疏通鑽頭，疏通鑽頭的前部外型為圓錐形結構，疏通鑽頭的後部外型為圓柱形結構，疏通鑽頭後部的圓柱形結構外圓周表面設有螺旋狀的凸稜條1，疏通鑽頭為中空結構且後端敞口。

疏通鑽頭後端同軸向連接有主連接管2，主連接管2後端通過旋轉密封器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內設有高壓軟管7，高壓軟管7前端伸入到疏通鑽頭內，高壓軟管7上套設有擋圈10，高壓軟管7上設有位於擋圈10前後兩側的前限位環9和後限位環8，前限位環9固定設在高壓軟管7前端，擋圈10的外圈沿圓周方向開設有圓環形的安裝槽，安裝槽內安裝有壓力軸承11，壓力軸承11的外圈與疏通鑽頭內壁接觸；高壓軟管7後端連接有輔助供水管12，輔助供水管12垂直於高壓軟管7，輔助供水管12穿過主進水管4並與主進水管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。

疏通鑽頭後部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔16，疏通鑽頭前部沿圓周方向均勻開設有至少三個後退噴水孔17，前進噴水孔16和後退噴水孔17的孔徑均小於壓力軸承11外圈的寬度，前進噴水孔16的內埠位於前進噴水孔16的外埠的前側，前進噴水孔16的中心線偏離疏通鑽頭的中心線；後退噴水孔17的內埠位於後退噴水孔17的外埠的後側，後退噴水孔17的中心線偏離疏通鑽頭的中心線，前進噴水孔16的中心線和後退噴水孔17的中心線均與疏通鑽頭的中心線呈40-50°的夾角。

旋轉密封器3包括同軸向設置的前套筒18和後套筒19，前套筒18套設在主連接管2外，前套筒18後部與後套筒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，後套筒19內壁的前端部設有後環形擋板22，後環形擋板22的內壁後端部設有壓緊環23。

主連接管2外壁後端部設有環形凹臺階，主連接管2外壁後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後側面、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。

中環形擋板21後部內壁、定位環板24後側面、後環形擋板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於壓緊環23前側面和後環形擋板22內壁之間的後密封圈28，主進水管4前端伸入到後套筒19內並與後套筒19螺紋連接，主進水管4外壁與後套筒19後部內壁之間設有主進水密封圈29。

疏通鑽頭包括鑽頭本體30和連接套31，連接套31前端插設在鑽頭本體30後部並通過前螺釘32固定連接；連接套31前部的內徑與鑽頭本體30後部的內徑相等，連接套31後部的內徑小於連接套31前部的內徑；主連接管2前部插設在連接套31後部並通過後螺釘33固定連接；前進噴水孔16和螺旋狀的凸稜條1均設在鑽頭本體30上，後退噴水孔17設在連接套31的前部。

擋圈10上設有前後通透的水壓平衡孔34。

城市排水管道疏通系統的工作過程如下：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（高壓水源可採用市政工程所常用的疏通車），將本實用新型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和疏通鑽頭內，高壓水驅動擋圈10、壓力軸承11和高壓軟管7向前移動，疏通鑽頭前部的圓錐形結構限定壓力軸承11向前移動的位置，此時壓力軸承11的外圈把後退噴水孔17封堵，同時，高壓水從前進噴水孔16內向後噴出，由於前進噴水孔16的中心線偏離疏通鑽頭的中心線，即由於前進噴水孔16偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的衝量使疏通鑽頭旋轉，軸向產生向前的作用力，由於疏通鑽頭上設有螺旋狀的凸稜條1，凸稜條1也隨著疏通鑽頭旋轉對疏通鑽頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鑽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。

由於排水管道比較長，疏通鑽頭旋進以後很難直接退出，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進入到高壓軟管7，最後進入到疏通鑽頭內，高壓水驅動擋圈10和壓力軸承11向後移動，使高壓軟管7彎曲，連接套31後部對壓力軸承11限定向後移動的位置，此時壓力軸承11的外圈把前進噴水孔16封堵，同時，高壓水從後退噴水孔17內向後噴出，由於後退噴水孔17的中心線偏離疏通鑽頭的中心線，即由於後退噴水孔17偏心布置，在高壓水的噴射作用下，噴射產生的衝量使疏通鑽頭旋轉，軸向產生向後的作用力，由於疏通鑽頭上設有螺旋狀的凸稜條1，凸稜條1也隨著疏通鑽頭旋轉對疏通鑽頭產生螺旋推力，在螺旋推力和水流共同作用，推動疏通鑽頭旋轉的同時也向後運動，這樣就使疏通鑽頭退出排水管道。

由於旋轉密封器3的設置，疏通鑽頭在轉動時帶動主連接管2轉動，主進水管4、前套筒18和後套筒19均固定不動，隨著疏通鑽頭前進或後退，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、後密封圈28和主進水密封圈29起到避免漏水的作用。高壓軟管7上設置的前限位環9和後限位環8，可將擋圈10固定設在高壓軟管7上，避免擋圈10和壓力軸承11在高壓水的作用下脫離高壓軟管7，高壓軟管7隨著擋圈10和壓力軸承11的前後移動可以伸展或彎曲。

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前後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或者使壓力軸承11的外圈與內圈脫離。

疏通鑽頭由鑽頭本體30和連接套31組成，這樣不僅便於生產製造，而且便於安裝，易於連接套31與主連接管2之間的裝配連接。

前進噴水孔16和後退噴水孔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的內埠位於前進噴水孔16的外埠的前側，、後退噴水孔17的內埠位於後退噴水孔17的外埠的後側，前進噴水孔16的中心線和後退噴水孔17的中心線均與疏通鑽頭的中心線呈40-50°的夾角，優選44°），這樣可使高壓水驅動疏通鑽頭旋轉同時充分降低阻力。

本實施例並非對本實用新型的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型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，均屬於本實用新型技術方案的保護範圍。