本發(fā)明屬于市政工程管理養(yǎng)護技術領域,尤其涉及一種城市排水管道堵塞用疏通鉆頭。
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,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。
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(yè)還是需要人工操作,這不僅工作環(huán)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:
本發(fā)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(jié)約用水的城市排水管道堵塞用疏通鉆頭。
為解決上述技術問題,本發(fā)明采用如下技術方案:城市排水管道堵塞用疏通鉆頭,包括由前到后依次同軸向設置的前錐筒、中筒體、后錐筒和后筒體,前錐筒呈前尖后粗的圓錐體結構,前錐筒的后端部外徑等于中筒體外徑,后錐筒呈前粗后細的圓錐體結構,中筒體外徑等于后錐筒前端部外徑,后錐筒后端部外徑等于后筒體;
中筒體外圓周表面沿軸線方向設有螺旋狀的凸棱條,中筒體后部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進旋轉驅動噴水孔,中筒體前部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退旋轉驅動噴水孔,前錐筒后部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退噴水孔,后錐筒前部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔;
所有前進旋轉驅動噴水孔的中心線均位于垂直于中筒體中心線的一個平面上;所有后退旋轉驅動噴水孔的中心線均位于垂直于中筒體中心線的另一個平面上,前進旋轉驅動噴水孔的中心線和后退旋轉驅動噴水孔的中心線均平行于中筒體的切向方向,前進旋轉驅動噴水孔的外端口朝向與中筒體順時針旋轉時的方向一致,后退旋轉驅動噴水孔的外端口朝向與中筒體逆時針旋轉時的方向一致;前進噴水孔的中心線和后退噴水孔的中心線均平行于中筒體的中心線;
中筒體中部內壁上設有固定支架,固定支架上設有前端敞口的固定筒,固定筒的中心線與中筒體的中心線重合,固定筒內滑動設有滑塊,滑塊后側面與固定筒右側壁之間設有壓縮彈簧,滑塊前側面沿軸線方向固定連接有前聯動桿,前聯動桿前端通過螺栓螺母連接結構設有呈圓盤形的前堵板,前堵板上設有前透水孔,前堵板外圓周邊沿設有前密封支架,前密封支架外圓周上設有前滑動密封圈和位于前滑動密封圈后側的前錐形密封圈,前滑動密封圈與中筒體內壁滑動密封連接,前錐形密封圈與后退噴水孔前后對應且與前錐筒內壁相適配;滑塊后側面沿軸線方向固定連接有向后穿過壓縮彈簧和固定筒后側壁的后聯動桿,后聯動桿后端通過螺栓螺母連接結構設有呈圓盤形的后堵板,后堵板上設有后透水孔,后堵板外圓周邊沿設有后密封支架,后密封支架外圓周上設有后滑動密封圈和位于后滑動密封圈后側的后錐形密封圈,后滑動密封圈與中筒體內壁滑動密封連接,后錐形密封圈與前進噴水孔前后對應且與后錐筒內壁相適配,前進旋轉驅動噴水孔的孔徑小于后滑動密封圈的寬度,后退旋轉驅動噴水孔的孔徑小于前滑動密封圈的寬度;
前錐筒前端設有射流孔;后筒體內同軸向連接有進水管,進水管外壁與后筒體內壁之間設有旋轉密封結構。
旋轉密封結構包括設有后筒體內壁前端的限位環(huán)板,后筒體前端插設到限位環(huán)板內,進水管外壁上設有定位套,后筒體內壁與進水管外壁之間形成后端敞口的軸承室,軸承室內由前向后依次設有第一推力軸承、內滾珠軸承、第二推力軸承和固定密封圈,第一推力軸承、第二推力軸承和固定密封圈套設在進水管上,內滾珠軸承的內圈套設在定位套上,第一推力軸承與內滾珠軸承之間設有套設在定位套上的第一支撐圈,第二推力軸承與內滾珠軸承之間設有套設在定位套上的第二支撐圈;后筒體后端設有一個用于頂壓限位第二推力軸承和固定密封圈的軸承壓蓋,軸承壓蓋通過螺釘與后筒體后端面緊固連接。
限位環(huán)板內圈與進水管外壁之間、固定筒內壁與滑塊外壁之間、后聯動桿外壁與固定筒后側壁之間均設有一個密封環(huán)。
中筒體包括第一圓筒和第二圓筒,第一圓筒的后端與第二圓筒的前端螺紋連接,第一圓筒與前錐筒為一體結構,后筒體和后錐筒為一體結構。
采用上述技術方案,進水管后端連接高壓水源(高壓水源可采用市政工程所常用的疏通車),將本發(fā)明放置到排水管道的堵塞處,高壓水由進水管注入到中筒體內,高壓水由推動后堵板向前移動,后堵板外邊緣的后滑動密封圈脫離前進旋轉驅動噴水孔,后錐形密封圈脫離前進噴水孔,后堵板依次通過后聯動桿、滑塊和前聯動桿推動前堵板向前移動,前堵板外邊緣的前滑動密封圈將后退旋轉驅動噴水孔封堵,前錐形密封圈將后退噴水孔封堵,同時,水流通過后透水孔、固定支架和前透水孔后,通過前錐筒前端的射流孔噴出,通過射流孔噴出的高壓水流對堵塞處進行噴射,起到一定的射流疏通作用,同時,高壓水從前進旋轉驅動噴水孔內和前進噴水孔噴出,由前進旋轉驅動噴水孔噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭順時針旋轉,由前進噴水孔噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭前進,由于中筒體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,在螺旋推力和高壓水流前進驅動力的共同作用,推動疏通鉆頭再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。
由于排水管道比較長,本發(fā)明旋進去之后很難直接退出,當需要將本發(fā)明退出時,提高高壓水的壓力,高壓水的水壓增大后,高壓水會驅動滑塊克服壓縮彈簧的彈力沿固定筒內壁向后移動,隨著水壓的增大,滑塊一直向后移動,滑塊通過前聯動桿向前拉動前堵板向后移動,同時滑塊通過后聯動桿向前推動后堵板向后移動,直到后滑動密封圈和后錐形密封圈分別將前進旋轉驅動噴水孔和前進噴水孔封堵后,水壓不再上升,此時后退旋轉驅動噴水孔和后退噴水孔打開,高壓水由后退旋轉驅動噴水孔和后退噴水孔噴出,由后退旋轉驅動噴水孔噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭逆時針旋轉,由后退噴水孔噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭后退,由于中筒體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,在螺旋推力和高壓水流前進驅動力的共同作用,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。
由于旋轉密封結構的設置,這樣可使后筒體在高速旋轉時,進水管保持不動。第一推力軸承和第二推力軸承為進水管和中筒體之間在受到軸向力的時候,起到良好支撐作用。后筒體內壁與進水管外壁之間、固定筒內壁與滑塊外壁之間、后聯動桿外壁與固定筒后側壁之間均設有一個密封環(huán),起到良好的密封,避免高壓水進入到軸承室和固定筒內。
第一圓筒的后端與第二圓筒的前端螺紋連接,第一圓筒與前錐筒為一體結構,后筒體和后錐筒為一體結構。這樣便于對內部的各個部件進行拆裝以及檢修維護。
前進旋轉驅動噴水孔的中心線和后退旋轉驅動噴水孔的中心線均平行于中筒體的切向方向,這樣可使高壓水的作用下驅動疏通鉆頭進行順時針或逆時針旋轉),前進噴水孔的中心線和后退噴水孔的中心線均平行于中筒體的中心線,在高壓水的作用下為疏通鉆頭提供軸向方向上前進和后退的動力。前進旋轉驅動噴水孔、后退旋轉驅動噴水孔、前進噴水孔和后退噴水孔均便于加工制造。
另外,在進水管側部鄰近軸承壓蓋的位置對稱設有兩個連接環(huán),連接環(huán)上連接有拉繩,當本發(fā)明向后退出排水管道使,可適當用力向后拉兩根拉繩,使本發(fā)明更快、更容易地退出排水管道。
綜上所述,本發(fā)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,采用高壓水流噴射驅動行進的原理,通過調高水壓進行后退,實現本發(fā)明在疏通過程中的前進或后退,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(yè)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明外形的結構示意圖;
圖2是圖1中A-A剖視圖;
圖3是圖1中B-B剖視圖。
具體實施方式
如圖1、圖2和圖3所示,本發(fā)明的城市排水管道堵塞用疏通鉆頭,包括由前到后依次同軸向設置的前錐筒1、中筒體、后錐筒2和后筒體3,前錐筒1呈前尖后粗的圓錐體結構,前錐筒1的后端部外徑等于中筒體外徑,后錐筒2呈前粗后細的圓錐體結構,中筒體外徑等于后錐筒2前端部外徑,后錐筒2后端部外徑等于后筒體3;中筒體包括第一圓筒4和第二圓筒,第一圓筒4的后端與第二圓筒5的前端螺紋連接,第一圓筒4與前錐筒1為一體結構,后筒體3和后錐筒2為一體結構。
中筒體外圓周表面沿軸線方向設有螺旋狀的凸棱條6,中筒體后部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進旋轉驅動噴水孔7,中筒體前部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退旋轉驅動噴水孔8,前錐筒1后部沿圓周方向均勻開設有至少三個后退噴水孔40,后錐筒3前部沿圓周方向均勻開設有至少三個前進噴水孔41。
所有前進旋轉驅動噴水孔7的中心線均位于垂直于中筒體中心線的一個平面上;所有后退旋轉驅動噴水孔8的中心線均位于垂直于中筒體中心線的另一個平面上,前進旋轉驅動噴水孔7的中心線和后退旋轉驅動噴水孔8的中心線均平行于中筒體的切向方向,前進旋轉驅動噴水孔7的外端口朝向與中筒體順時針旋轉時的方向一致,后退旋轉驅動噴水孔8的外端口朝向與中筒體逆時針旋轉時的方向一致;前進噴水孔41的中心線和后退噴水孔的中心線均平行于中筒體的中心線。
中筒體中部內壁上設有固定支架9,固定支架9上設有前端敞口的固定筒10,固定筒10的中心線與中筒體的中心線重合,固定筒10內滑動設有滑塊11,滑塊11后側面與固定筒10右側壁之間設有壓縮彈簧12,滑塊11前側面沿軸線方向固定連接有前聯動桿13,前聯動桿13前端通過螺栓螺母連接結構設有呈圓盤形的前堵板14,前堵板14上設有前透水孔15,前堵板14外圓周邊沿設有前密封支架16,前密封支架16外圓周上設有前滑動密封圈17和位于前滑動密封圈17后側的前錐形密封圈42,前滑動密封圈17與中筒體內壁滑動密封連接,前錐形密封圈42與后退噴水孔40前后對應且與前錐筒1內壁相適配;滑塊11后側面沿軸線方向固定連接有向后穿過壓縮彈簧12和固定筒10后側壁的后聯動桿18,后聯動桿18后端通過螺栓螺母連接結構設有呈圓盤形的后堵板19,后堵板19上設有后透水孔20,后堵板19外圓周邊沿設有后密封支架21,后密封支架21外圓周上設有后滑動密封圈22和位于后滑動密封圈22后側的后錐形密封圈43,后滑動密封圈22與中筒體內壁滑動密封連接,后錐形密封圈43與前進噴水孔41前后對應且與后錐筒2內壁相適配;前進旋轉驅動噴水孔7的孔徑小于后滑動密封圈22的寬度,后退旋轉驅動噴水孔8的孔徑小于前滑動密封圈17的寬度。
前錐筒1前端設有射流孔23;后筒體3內同軸向連接有進水管24,進水管24外壁與后筒體3內壁之間設有旋轉密封結構。
前進旋轉驅動噴水孔7的內端口位于前進旋轉驅動噴水孔7的外端口的前側,前進旋轉驅動噴水孔7的中心線偏離中筒體的中心線;后退旋轉驅動噴水孔8的內端口位于后退旋轉驅動噴水孔8的外端口的后側,后退旋轉驅動噴水孔8的中心線偏離疏通鉆頭的中心線,前進旋轉驅動噴水孔7的中心線和后退旋轉驅動噴水孔8的中心線均與中筒體的中心線呈40-50°的夾角。
旋轉密封結構包括設有后筒體3內壁前端的限位環(huán)板25,后筒體3前端插設到限位環(huán)板25內,進水管24外壁上設有定位套26,后筒體3內壁與進水管24外壁之間形成后端敞口的軸承室,軸承室內由前向后依次設有第一推力軸承27、內滾珠軸承28、第二推力軸承29和固定密封圈30,第一推力軸承27、第二推力軸承29和固定密封圈30套設在進水管24上,內滾珠軸承28的內圈套設在定位套26上,第一推力軸承27與內滾珠軸承28之間設有套設在定位套26上的第一支撐圈31,第二推力軸承29與內滾珠軸承28之間設有套設在定位套26上的第二支撐圈32;后筒體3后端設有一個用于頂壓限位第二推力軸承29和固定密封圈30的軸承壓蓋32,軸承壓蓋32通過螺釘與后筒體3后端面緊固連接。
限位環(huán)板25內圈與進水管24外壁之間、固定筒10內壁與滑塊11外壁之間、后聯動桿18外壁與固定筒10后側壁之間均設有一個密封環(huán)34。
本發(fā)明的工作使用過程如下:進水管24后端連接高壓水源(高壓水源可采用市政工程所常用的疏通車),將本發(fā)明放置到排水管道的堵塞處,高壓水由進水管24注入到中筒體內,高壓水由推動后堵板19向前移動,后堵板19外邊緣的后滑動密封圈22脫離前進旋轉驅動噴水孔7,后錐形密封圈43脫離前進噴水孔41,后堵板19依次通過后聯動桿18、滑塊11和前聯動桿13推動前堵板14向前移動,前堵板14外邊緣的前滑動密封圈17將后退旋轉驅動噴水孔8封堵,前錐形密封圈42將后退噴水孔40封堵,同時,水流通過后透水孔20、固定支架9和前透水孔15后,通過前錐筒1前端的射流孔23噴出,通過射流孔23噴出的高壓水流對堵塞處進行噴射,起到一定的射流疏通作用,同時,高壓水從前進旋轉驅動噴水孔7內和前進噴水孔41噴出,由前進旋轉驅動噴水孔7噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭順時針旋轉,由前進噴水孔41噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭前進,由于中筒體上設有螺旋狀的凸棱條6,凸棱條6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。
由于排水管道比較長,本發(fā)明旋進去之后很難直接退出,當需要將本發(fā)明退出時,提高高壓水的壓力,高壓水的水壓增大后,高壓水會驅動滑塊11克服壓縮彈簧12的彈力沿固定筒10內壁向后移動,隨著水壓的增大,滑塊11一直向后移動,滑塊11通過前聯動桿13向前拉動前堵板14向后移動,同時滑塊11通過后聯動桿18向前推動后堵板19向后移動,直到后滑動密封圈22和后錐形密封圈43分別將前進旋轉驅動噴水孔7和前進噴水孔41封堵后,水壓不再上升,此時后退旋轉驅動噴水孔8和后退噴水孔40打開,高壓水由后退旋轉驅動噴水孔8和后退噴水孔40噴出,由后退旋轉驅動噴水孔8噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭逆時針旋轉,由后退噴水孔40噴出的高壓水流噴射產生的沖量驅動疏通鉆頭后退,由于中筒體上設有螺旋狀的凸棱條6,凸棱條6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。
由于旋轉密封結構的設置,這樣可使后筒體3在高速旋轉時,進水管24保持不動。第一推力軸承27和第二推力軸承29為進水管24和中筒體之間在受到軸向力的時候,起到良好支撐作用。后筒體3內壁與進水管24外壁之間、固定筒10內壁與滑塊11外壁之間、后聯動桿18外壁與固定筒10后側壁之間均設有一個密封環(huán)34,起到良好的密封,避免高壓水進入到軸承室和固定筒10內。
第一圓筒4的后端與第二圓筒5的前端螺紋連接,第一圓筒與前錐筒為一體結構,后筒體3和后錐筒2為一體結構。這樣便于對內部的各個部件進行拆裝以及檢修維護。
前進旋轉驅動噴水孔7的中心線和后退旋轉驅動噴水孔8的中心線均平行于中筒體的切向方向,這樣可使高壓水的作用下驅動疏通鉆頭進行順時針或逆時針旋轉),前進噴水孔41的中心線和后退噴水孔40的中心線均平行于中筒體的中心線,在高壓水的作用下為疏通鉆頭提供軸向方向上前進和后退的動力。前進旋轉驅動噴水孔7、后退旋轉驅動噴水孔8、前進噴水孔41和后退噴水孔40均便于加工制造。
另外,在進水管24側部鄰近軸承壓蓋32的位置對稱設有兩個連接環(huán),連接環(huán)上連接有拉繩,當本發(fā)明向后退出排水管道使,可適當用力向后拉兩根拉繩,使本發(fā)明更快、更容易地退出排水管道。
本實施例并非對本發(fā)明的形狀、材料、結構等作任何形式上的限制,凡是依據本發(fā)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(fā)明技術方案的保護范圍。