專利名稱：管子破裂器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及管子破裂器。
已知為了更換現有管子，例如天然氣的配氣總管，可以用管子破裂器將管子破裂，然后將新的管子插入管子破裂器在地下形成的通道。這種技術在例如英國專利2，092，701號和2，169，681號中已有描述，這些專利還描述了管子破裂器的推薦實施例。
英國專利2，092，701號描述了一種具有3個或更多葉片鉸接于其上的掘進器。葉片在一個液壓驅動的滑塊作用下被迫向外破裂管子。管子被破裂以后，掘進器被拉向前通過管子，靠其向著葉片后面的錐形擴大部分使破裂的管子和周圍的土壤移位。
在另一個實施例中，掘進器由一個氣動撞擊機構驅動向前，而葉片仍保持固定。有一個葉片鉸接于破裂器的前部，在一個液壓柱塞和油缸機構的作用下該葉片被迫向外破裂管子接頭。其后，掘進器在撞擊機構的作用下前進，藉其向著葉片后面的錐形擴大部分移置破裂的管子和周圍的土壤。
在上述兩個實施例中沒有一個是同時靠葉片和掘進器來移置土壤的。換句話說，首先，葉片伸開并隨后縮回;接著，掘進器前進以移置破裂的管子和周圍的土壤。這樣就需要很大的力量來帶動掘進器前進，因為它前進時要移置破裂的管子和土壤。
本發(fā)明的目的就是要提供一種管子破裂器，它藉助于繞著鉸鏈軸作分離動作的零件移置破裂的管子和周圍的土壤，然后向前進入由此形成的間隙。
一種已知類型的管子破裂器包括一個伸長的破裂器體，它沿其縱向帶的錐度并由沿縱向伸展的第一和第二零件所組成，這二零件由一橫向鉸鏈軸所連接，并藉液壓驅動的柱塞和油缸裝置的作用可繞該鉸鏈軸互相分開。
根據本發(fā)明，對這樣一個破裂器的改進在于，上述兩零件繞鉸鏈軸分離的動作形成一個可供上述破裂器進入的間隙，上述第一零件內置有上述柱塞和油缸裝置而其本身為上述第二零件所容納，上述第二零件為槽形而上述第一零件即容納于該槽內，上述第二零件具有側壁而上述第一零件即容納于側壁之間，上述破裂器體的外圍基本上為一封閉曲線形，在上述第一零件的長度范圍內上述破裂器體的外圍因上述分離動作而擴大。
現在參照附圖對本發(fā)明的一個實施作舉例說明。
附圖中

圖1 為圖2中沿Ⅰ-Ⅰ線剖開的破裂器體上部水平剖面的剖視圖;
圖2 為通過整個破裂器的垂直剖面的剖視圖，其尺寸比例同圖1;
圖3 為從圖2右端觀察的端面視圖;其尺寸比例有所擴大;
圖4 至7分別為圖2中沿Ⅳ-Ⅳ;Ⅴ-Ⅴ;Ⅵ-Ⅵ和Ⅶ-Ⅶ線的垂直剖面的剖視圖，其尺寸比例同圖3;而圖8 為一種破裂器變型的沿縱向的垂直剖面的剖視圖。
破裂器10包括一個第一或下部零件12和一個第二或上部零件14，兩個零件都沿破裂器10的縱向伸展。零件12，14的形狀都做成使破裂器10沿縱向朝向前端成錐形，在前端有一個環(huán)首16設在第二零件上。第一零件12被容納于第二零件14中，第二零件為槽形，于槽中容納第一零件12。第二零件14具有側壁18，第一零件12被容納于側壁之間。
兩個零件12，14由橫向鉸鏈軸20連接起來。第一零件12有一個柱塞和油缸機構22，它的柱塞桿24壓在第二零件14內槽28的基面26上。柱塞和油缸機構22包括一個裝嵌在第一零件12的孔內的缸體30和一個可在缸體30內滑動的柱塞34。缸體30有一個O形環(huán)40?？?2的壁上帶著另一個O形環(huán)42，它壓在缸體30上。缸體30還有一個O形環(huán)44壓在柱塞桿24上。柱塞34有一個O形環(huán)46結合缸體30的內表面(見圖4)。
缸體30在柱塞34之上的內部通過一個連接于液壓管接頭50的通道48同液壓源(未示出)連接。缸體在柱塞34之下的部分通過通道52同另一接頭54連接。接頭54供給高壓液體驅使柱塞34向外。接頭50讓液體供給到柱塞34的頂部使其向內返回。
第一零件12有一個止動表面60，當柱塞和油缸機構24完成一整個行程時該表面同第二零件14上的止動表面62結合。
有一個橡皮塊68用來防止土塊在零件12的前面進入槽形零件14，該橡皮塊在緊靠鉸鏈軸20的前面壓縮在上述兩零件之間。
破裂器10用來破裂管子，例如鑄鐵做的天然氣配總管。在打算破裂的一節(jié)管子的兩端開出口，用一個通過該管子并連接于環(huán)口16上的絞車鋼纜將破裂器拉住通過該管子。如圖所示的破裂器10是打算用來破裂公稱孔徑為4英寸(100毫米)的鑄鐵管的。這種管子的壁厚為0.4英寸(10毫米)。但是，用于這種配氣總管的套筒接頭增大厚度為1.2英寸(38毫米)。破裂這種接頭所需的最大力量為14至15頓(140至150千牛頓)。這種破裂器已經設計成當管子或接頭位置在第二條線Ⅵ-Ⅵ時可以施加這樣大的力。
破裂器10的運作模式是首先通過柱塞和缸體機構22的伸展使兩個零件12，14擴開。這使管子或接頭破裂并迫使破裂的管子或接頭和周圍的土壤向外形成一個間隙。然后，當間隙形成以后，絞車纜索上的拉力將破裂器10拉向前進入所形成的間隙。
圖8表示一個具有3個柱塞和油缸裝置22的破裂器。這些裝置中的第一個在位置70處，即第一實施例的柱塞和油缸裝置所處的地方。其余兩個在位置72和74處，它們是處在支持管子作用在破裂器體上的彎曲力矩處。特別是位置74處的柱塞和油缸裝置是靠近或處在這樣的位置。在另一個實施例中位置72處的柱塞和油缸裝置可以省略掉。在圖8中兩個零件12，14分別有筋80，82以便使力量隼中作用在管子上。這些筋是任意選取的。
兩個實施例都在其每一個側壁18靠近下端沿縱向用橡皮與零件12作密封結合。同樣，在形成槽形零件14端壁的后板處亦設有橫向密封。這個密封位于緊挨止動表面62之下并與零件12用橡皮結合。這些密封防止土塊進入零件12和14之間。端壁的洞口用一個設有液壓接頭的封蓋(未示出)蓋上。
雖然在圖中槽形零件14的端壁表示為平板形，但實際上其帶著剛才提到的密封件的內表面為加工成有一定曲率半徑的弧面(圓弧的中心在鉸鏈軸20的軸線上)。零件12的端面也加工成同樣的形狀。
圖1至7所示的實施例最好用于尺寸較小(如4英寸)的管子。在這種情況下，需要應用杠桿原理來放大施加于例如管子接頭處的力，因為管子的尺寸限制了使用直接作用的柱塞和油缸裝置而不損害破裂器的機械強度。
權利要求
1.一種管子破裂器，它包括一個伸長的破裂器體，該破裂器體沿其縱向帶有錐度并由沿縱向伸展的第一和第二零件(12，14)所組成，該兩零件由一個橫向鉸鏈軸(20)所連接，并藉液壓驅動的柱塞和油缸裝置(22)的作用可繞該鉸鏈軸互相分離，其特征在于上述零件(12，14)繞上述鉸鏈軸(20)的分離動作形成一個可供上述破裂器進入的間隙，上述第一零件(12)內置上述柱塞和油缸裝置(22)而其本身為上述第二零件(14)所容納，上述第二零件(14)為槽形而上述第一零件即容納于上述槽內，上述第二零件(14)具有側壁(18)而上述第一零件即容納于側壁之間，上述破裂器的外圍基本上為一封閉曲線形，在上述第一零件(12)的長度范圍內上述破裂器體的外圍因上述分離動作而擴大。
2.根據權利要求1所述的破裂器，其特征在于，上述柱塞和油缸裝置包括有單一的柱塞和油缸(22)。
3.根據權利要求1所述的破裂器，其特征在于，上述柱塞和油缸裝置包括有多于一個柱塞和油缸(22)。
4.根據權利要求3所述的破裂器，其特征在于，其中一個柱塞和油缸(22)位于或接近破裂器首先接觸未破裂管子的位置。
5.根據權利要求1所述的破裂器，其特征在于，基本上如前面參照圖1至7所描述的裝置。
6.根據權利要求1所述的破裂器，是特征在于，基本上如前面參照圖8所描述的裝置。
全文摘要
一種管子破裂器，用于破裂天然氣或其他管子以便為在所形成的通道中插入一根替換的管子作準備。破裂器包括一個伸長的破裂器體，它沿其縱向帶有錐度并由沿縱向伸展的第一和第二零件12，14所組成。該兩零件由一個橫向鉸鏈軸20所連接。第一零件容納于第二零件中并帶有一個柱塞和油缸裝置22，藉此該兩個零件可以互相分離。破裂器體的外圍基本上為一封閉曲線并在第一零件的全長上可因上述分離動作而擴大，從而做出一個可供破裂器進入的間隙。
文檔編號F16L1/024GK1048258SQ90104199
公開日1991年1月2日 申請日期1990年6月4日 優(yōu)先權日1989年6月9日
發(fā)明者阿歷克·雷金納德·卡拉瑟斯 申請人:英國氣體公司