CN103090185A - 一种全自动带压气体消防堵漏装置 - Google Patents

Abstract

一种全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于包括可伸入泄漏口的自展开内扣结构、作用于泄漏口上的堵漏罩和动力源液压缸，自展开内扣结构为可伸入泄漏口内部的机构，堵漏罩从外部罩住泄漏口，自展开内扣结构和堵漏罩设置在动力源液压缸上部，当装置伸入泄漏口后，自展开内扣结构展开从内扣住泄漏口，堵漏罩在动力源液压缸的推动下从外扣住泄漏口阻止泄漏。该装置有泄漏压力越大，液压缸推动力越大且衡大于泄漏气/液体的特点，有效的保证了堵漏成功，适用于高压气体运输槽车碰撞泄漏事故的处置。

Description

一种全自动带压气体消防堵漏装置

技术领域

本发明涉及一种高压装置，具体涉及一种全自动带压气体消防堵漏装置。

背景技术

目前，各种新型消防堵漏器材层出不穷。但对于类似于液化石油气的泄漏事故处置等有一定泄漏压力的堵漏而言，现有的消防堵漏器材就显得捉襟见肘。尤其近年来多起槽车泄漏事故都造成了不同程度的人员伤亡以及经济财产损失，成为摆在消防部队面前的一个难题。针对高压泄漏气体，现有的工具例如木楔、磁压、充气堵漏垫等效果都不理想。在高压泄漏气体的堵漏作业中存在泄漏气/液体高压难堵；堵漏过程中会产生电火花，泄漏点扩大；堵漏操作中容易造成人员中毒、爆炸、冻伤的危险；堵漏操作过于繁琐复杂，可能泄漏点重复泄漏等问题。

因此，为了解决上述问题，研究一种高效便捷的全自动带压气体消防堵漏装置已成为亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种全自动带压气体消防堵漏装置，操作简便快速全自动。该装置独创的双缸体结构将内压转化为堵漏动力，具有泄漏压力越大，液压缸推动力越大并衡大于泄漏气/液体的作用力的特点，有效的保证了堵漏成功。装置前半部分的内扣双支架展开结构，增大接触面，减小穿出危险；装置中段防逆结构保证堵漏垫向堵漏口单向移动；装置后半部分设置动力活塞锁死的扳动结构，控制整体装置制开启关闭。

本发明的技术方案是：一种全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于包括可伸入泄漏口的自展开内扣结构、作用于泄漏口上的堵漏罩和动力源液压缸，自展开内扣结构为可伸入泄漏口内部的机构，堵漏罩从外部罩住泄漏口，自展开内扣结构和堵漏罩设置在动力源液压缸上部，当装置伸入泄漏口后，自展开内扣结构展开从内扣住泄漏口，堵漏罩在动力源液压缸的推动下从外扣住泄漏口阻止泄漏。该装置有泄漏压力越大，液压缸推动力越大且衡大于泄漏气、液体的特点，有效的保证了堵漏成功，适用于高压气体运输槽车碰撞泄漏事故的处置。

优选地，自展开内扣结构包括伸展件和传动件，伸展件由展开部件和带齿圆头的轴动部件组成，展开部件与带齿圆头的轴动部件之间通过铆接连接，并且展开部件可以在带齿圆头的轴动部件上自由转动，传动件包括外环壁和中轴柱，外环壁下部与中轴柱连接，带齿圆头的轴动部件的圆头齿与传动件外环壁上的齿相互咬合，传动件的中部设置有三棱柱，三棱柱的上半段带有齿下半段不带齿，三棱柱上端连接弹簧，三棱柱的下端设置有锁死机构，锁死机构表面设置有齿，三棱柱与锁死机构之间设置有内切齿轮，内切齿轮上的齿与三棱柱和锁死机构上的齿可以相互咬合。三棱柱下半段没有齿是为了先展开伸展件的展开部件后再将伸展件的展开部件锁死。

优选地，三棱柱下移带动带动中轴柱下移，中轴柱带动外环壁下移，外环壁齿状结构带动伸展件的展开部件展开，伸展件的展开部件展开后，三棱柱传动内切齿轮，内切齿轮把锁死结构推出将展开部件的轮轴卡死，保证伸展件的固定展开。

优选地，自展开内扣结构为镂空透气结构，自展开内扣结构下部设置有泄气活塞，使气体能够作用于泄气活塞。

优选地，堵漏罩上设置有防逆机构，防逆机构包括活动卡扣、铁环和按钮，当堵漏罩向下移动，活动卡扣向内收，需要回复时按动按钮，铁环受力带动活动卡扣滑入铁环的槽内，在堵漏罩中的防逆机构能够防止堵漏罩向泄漏口反方向移动，而且能减小泄漏气体作用于堵漏罩的面积。

优选地，动力源液压缸上设置有活塞、扳动机构、活塞锁死机构和活动卡扣，扳动机构和活塞锁死结构的上半部分连接，活动卡扣与活塞锁死机构的下半部分通过齿轮传动。扳动机构与活塞锁死机构连接，控制活塞锁死机构下半部分齿轮的转动，活塞锁死机构的齿轮转动将活动卡扣推出或收回，从而达到控制活塞释放或锁死的目的。

优选地，动力源液压缸上设置的活塞通过金属顶杆连接堵漏罩。

优选地，自展开内扣结构上安装有缓冲垫，增大接触面同时减少冲量。

优选地，在自展开内扣结构完全展开后，外环壁和中轴柱脱离自展开内扣结构。

本专利公开全自动带压气体消防堵漏装置，其核心原理为：泄漏气/液体压力越大，堵漏装置产生的堵漏压力越大，且衡大于泄漏气体作用于堵漏垫产生的力，理论证明如下。

装置内部充满液压油且下端封闭联通，两个端面重合分别为一大一小两个同心圆活塞(分别为动力源液压缸上设置的活塞与自展开内扣结构下部设置的泄气活塞)。自展开内扣结构下部设置的泄气活塞伸入泄漏口内部，动力源液压缸上设置的活塞通过金属顶杆连接堵漏罩。

根据帕斯卡定理：密闭静止液体压强不变向各方向传递。当伸入堵漏口的小活塞受泄漏气体产生的力向下移动，密闭液压油产生液压P1近似为高压气体泄漏压强。根据帕斯卡定理，密闭液压油对大活塞产生相同的压强，推动大活塞带动堵漏胶垫向上运动将泄漏口堵住。

依上述条件，只需证明泄漏口的气体对堵漏罩的作用力小于大活塞作用于堵漏罩的力即可。

设大活塞作用力为F2，泄漏口作用的力为F3

因为F＝P*S

所以F2＝P2*S2，F3＝P3*S3

又根据帕斯卡定理，近似得出：P2＝P3＝P1

由图得：S2＞S3

所以，F2＞F3，证明该堵漏装置能产生足够的压力完成堵漏。

本发明的有益技术效果是：

一、本装置独创双缸体结构有效利用泄漏(气、液体)压力，且动力源液压缸所提供的力衡大于泄漏气、液体作用于堵漏罩子上的力，适用于带压堵漏。

二、本装置不同于以往的堵漏器具，采用全新的内扣展开固定方式。

三、装置采用齿轮传动，达到堵漏装卸全自动，操作简便快速。

四、独创内扣双支架展开结构，增大接触面，减小穿出危险。

五、本装置堵漏垫采用防逆向结构，有效增强堵漏成功率。

六、本装置独创的双缸体结构，将泄漏物质的压力转化为堵漏的动力源，其原理及结构可广泛运用于压力较高条件下的堵漏，具有很强的参考借鉴价值。

优势：

一、一般消防部队处置泄漏事故必须穿戴防护服，导致操作极为不方便。本装置操作简单，迅速，简单说明即可使用。

二、泄漏事故常伴有高压气体的泻出，一般的堵漏工具只能等泄漏压力较小时才可操作成功，本装置专门为较高压气体泄漏而设计。

三、本装置全自动可回收，极大的节约了时间以及成本。

四、本装置可进行小型化设计，完成一些难于操作泄漏点的堵漏任务。

五、本装置堵漏成功率高。只要装置能够伸入泄漏口，且内扣固定结构不穿出泄漏罐体即可成功。

附图说明

图1是本发明实施例全自动带压气体消防堵漏装置的结构示意图。

图2是本发明实施例自展开内扣结构的结构示意图。

图3是本发明实施例自展开内扣结构中三棱柱与内切齿轮的结构示意图。

图4是本发明实施例自展开内扣结构中外环壁与中轴柱的结构示意图。

图5是本发明实施例堵漏罩中的防逆机构的结构示意图。

图6是本发明实施例堵漏罩中的防逆机构的截面示意图。

图7是本发明实施例动力源液压缸中活塞、扳动机构、活塞锁死机构和活动卡扣的结构示意图。

图8是本发明实施例全自动带压气体消防堵漏装置的工作原理图。

本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

具体实施的一种全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于包括可伸入泄漏口的自展开内扣结构1、作用于泄漏口上的堵漏罩2和动力源液压缸3，自展开内扣结构1为可伸入泄漏口内部的机构，堵漏罩2从外部罩住泄漏口，自展开内扣结构和堵漏罩设置在动力源液压缸上部，当装置伸入泄漏口后，自展开内扣结构1展开从内扣住泄漏口，堵漏罩2在动力源液压缸3的推动下从外扣住泄漏口阻止泄漏。

本发明还在于，自展开内扣结构1包括伸展件4和传动件5，伸展件4由展开部件6和带齿圆头的轴动部件7组成，展开部件6与带齿圆头的轴动部件7之间通过铆接连接，传动件5包括外环壁8和中轴柱9，外环壁8下部与中轴柱9连接，带齿圆头的轴动部件7的圆头齿与传动件5外环壁8上的齿相互咬合，传动件5的中部设置有三棱柱10，三棱柱10的上半段带有齿下半段不带齿，三棱柱10上端连接弹簧11，三棱柱10的下端设置有锁死机构12，锁死机构12表面设置有齿，三棱柱10与锁死机构12之间设置有内切齿轮13，内切齿轮13上的齿与三棱柱10和锁死机构12上的齿可以相互咬合。

本发明还在于，三棱柱10下移带动中轴柱9下移，中轴柱9下移带动外环壁8下移，伸展件4的展开部件6展开，伸展件4的展开部件6展开后，三棱柱10传动内切齿轮13，内切齿轮13将锁死结构12推出卡住伸展件4的轮轴，确保伸展件4的展开部件6和7的固定展开。

本发明还在于，自展开内扣结构1为镂空透气结构，自展开内扣结构1下部设置有泄气活塞14，使气体能够作用于泄气活塞14。

本发明还在于，堵漏罩2上设置有防逆机构15，防逆机构15包括活动卡扣16、铁环17和按钮18，当堵漏罩2向泄漏口方向移动，活动卡扣16向内收，需要回复时按动按钮18，铁环17受力带动活动卡扣16滑入铁环17的槽内，在堵漏罩2中的防逆机构15能够防止堵漏罩2向泄漏口反方向移动，而且能减小泄漏气体作用于堵漏罩2的面积。

本发明还在于，动力源液压缸上设置有活塞19、活塞锁死机构21和活动卡扣22，扳动机构20和活塞锁死结构21的上半部分连接，活动卡扣22与活塞锁死机构21的下半部分通过齿轮传动。扳动机构20与活塞锁死机构21连接，控制活塞锁死机构21下半部分齿轮的转动。活塞锁死机构21的齿轮转动将活动卡扣22推出或收回，从而达到控制活塞19释放或锁死的目的。

本发明还在于，自展开内扣结构1上安装有缓冲垫，增大接触面同时减少冲量。

本发明还在于，在自展开内扣结构1完全展开后，外环壁8和中轴柱9脱离自展开内扣结构1。

图1是本发明实施例全自动带压气体消防堵漏装置的结构示意图，如图1所示，全自动带压气体消防堵漏装置包括可伸入泄漏口的自展开内扣结构1、作用于泄漏口上的堵漏罩2和动力源液压缸3，自展开内扣结构1为可伸入泄漏口内部的机构，堵漏罩2从外部罩住泄漏口，自展开内扣结构1和堵漏罩2设置在动力源液压缸3上，当装置伸入泄漏口后，自展开内扣结构1展开从内扣住泄漏口，堵漏罩2在动力源液压缸3的推动下从外扣住泄漏口阻止泄漏，自展开内扣结构1包括伸展件4和传动件5，伸展件4由展开部件6和带齿圆头的轴动部件组成，展开部件6与带齿圆头的轴动部件之间通过铆接连接，传动件5包括外环壁8和中轴柱9，外环壁8下部与中轴柱9连接，带齿圆头的轴动部件7的圆头齿与传动件5外环壁8上的齿相互咬合，传动件5的中部设置有三棱柱10，三棱柱10的上半段带有齿下半段不带齿，三棱柱10上端连接弹簧11，三棱柱10的下端设置有锁死机构12，锁死机构12表面设置有齿，三棱柱10与锁死机构12之间设置有内切齿轮13，内切齿轮13上的齿与三棱柱10和锁死机构12上的齿可以相互咬合，堵漏罩2上设置有防逆机构15。动力源液压缸3上设置有活塞19、活塞锁死机构21和活动卡扣22，扳动机构20和活塞锁死结构21的上半部分连接，活动卡扣22与活塞锁死机构21的下半部分通过齿轮传动。扳动机构20与活塞锁死机构21连接，控制活塞锁死机构21下半部分齿轮的转动，活塞锁死机构21的齿轮转动将活动卡扣22推出或收回，从而达到控制活塞19释放或锁死的目的。

图2是本发明实施例自展开内扣结构的结构示意图，如图2所示，自展开内扣结构1包括伸展件4和传动件5，伸展件4由展开部件6和带齿圆头的轴动部件7组成，展开部件6与带齿圆头的轴动部件7之间通过铆接连接，传动件5包括外环壁8和中轴柱9，外环壁8下部与中轴柱9连接，带齿圆头的轴动部件7的圆头齿与传动件5外环壁8上的齿相互咬合，传动件5的中部设置有三棱柱10，三棱柱10的上半段带有齿下半段不带齿，三棱柱10上端连接弹簧11，三棱柱10的下端设置有锁死机构12，锁死机构12表面设置有齿，三棱柱10与锁死机构12之间设置有内切齿轮13，内切齿轮13上的齿与三棱柱10和锁死机构12上的齿可以相互咬合，三棱柱10下移带动中轴柱9下移，中轴柱9下移带动外环壁8下移，外环壁8下移带动伸展件4的展开部件6展开，伸展件4的展开部件6展开后，三棱柱10传动内切齿轮13，内切齿轮13将锁死结构12推出卡住伸展件7的轮轴，确保伸展件4的展开部件6和7的固定展开，自展开内扣结构1为镂空透气结构，自展开内扣结构1下部设置有泄气活塞14，使气体能够作用于泄气活塞14。

图3是本发明实施例自展开内扣结构中三棱柱与内切齿轮的结构示意图，如图3所示，传动件5的中部设置有三棱柱10，三棱柱10的下端设置有锁死机构，锁死机构表面设置有齿，三棱柱10与锁死机构之间设置有内切齿轮13，内切齿轮13上的齿与三棱柱10和锁死机构上的齿可以相互咬合。

图4是本发明实施例自展开内扣结构中外环壁与中轴柱的结构示意图，如图4所示，传动件包括外环壁8和中轴柱9，外环壁8下部与中轴柱9连接，传动件的中部设置有三棱柱，三棱柱的下端设置有锁死机构12。

图5是本发明实施例堵漏罩中的防逆机构的结构示意图，图6是本发明实施例堵漏罩中的防逆机构的截面示意图，如图5、6所示，堵漏罩2上设置有防逆机构15，防逆机构15包括活动卡扣16、铁环17和按钮18，当堵漏罩2向下移动，活动卡扣16向内收，需要回复时按动按钮18，铁环17受力带动活动卡扣16滑入铁环17的槽内，在堵漏罩2中的防逆机构15能够防止堵漏罩2向泄漏口反方向移动，而且能减小泄漏气体作用于堵漏罩2的面积。

图7是本发明实施例动力源液压缸中活塞、扳动机构、活塞锁死机构和活动卡扣的结构示意图，如图7所示，动力源液压缸上设置有活塞19、活塞锁死机构21和活动卡扣22，扳动机构20和活塞锁死结构21的上半部分连接，活动卡扣22与活塞锁死机构21的下半部分通过齿轮传动。扳动机构20与活塞锁死机构21连接，控制活塞锁死机构21下半部分齿轮的转动，活塞锁死机构21的齿轮转动将活动卡扣22推出或收回，从而达到控制活塞19释放或锁死的目的。

装置自动堵漏过程如下：1、扳动结构20，释放结构动力源液压缸3的活塞19可自由向上移动；2、自展开内扣结构1弹簧11作用结构三棱柱10向下移动；3、三棱柱10带动结构伸展件6和7展开，当6和7完全展开后，结构伸展件4的展开部件12向外伸出将结构伸展件7锁死；4、在泄漏气体的气压以及结构外环壁8和中轴柱9的作用下泄气活塞14向下移动；5、根据帕斯卡原理活塞19产生的力作用于堵漏垫向下移动直至堵漏成功，整个过程快速全自动。

装置回收过程：1、先确定泄漏气体已转移完毕，罐体为低压状态。2、向内推堵漏装置3、整个堵漏展开过程相反运作。4、将扳动机构20扳向开启的相反方向，锁死活塞19。5、将堵漏装置取出移走。

结构自展开内扣结构1须安装缓冲垫，增大接触面同时减少冲量。在结构自展开内扣结构1完全展开后，结构外环壁8和中轴柱9必须脱离自展开内扣结构1结构。在结构堵漏罩2中的防逆机构15结构不仅能够防止堵漏垫上移而且能减小泄漏气体作用于堵漏垫的面积。结构自展开内扣结构1必须为镂空透气结构，使气体能够作用于泄气活塞。

本专利公开全自动带压气体消防堵漏装置，其特点为：泄漏气/液体压力越大，堵漏装置产生的堵漏压力越大，且衡大于泄漏气体作用于堵漏垫产生的力。

图8是本发明实施例全自动带压气体消防堵漏装置的工作原理图，如图8所示装置内部充满液压油且下端封闭联通，两个端面重合分别为一大一小两个同心圆活塞(分别为动力源液压缸上设置的活塞与自展开内扣结构下部设置的泄气活塞)。自展开内扣结构下部设置的泄气活塞伸入泄漏口内部，动力源液压缸上设置的活塞通过金属顶杆连接堵漏胶垫。或者去掉泄气活塞，让泄漏液/气体直接进入原理相同。

根据帕斯卡定理：密闭静止液体压强不变向各方向传递。当伸入堵漏口的小活塞受泄漏气体产生的力向下移动，密闭液压油产生液压P1近似为高压气体泄漏压强。根据帕斯卡定理，密闭液压油对大活塞产生相同的压强，推动大活塞带动堵漏胶垫向上运动将泄漏口堵住。

依上述条件，只需证明泄漏口的气体对堵漏胶垫的作用力小于大活塞作用于堵漏胶垫的力即可。

设大活塞作用力为F2，泄漏口作用的力为F3

因为F＝P*S

所以F2＝P2*S2，F3＝P3*S3

又根据帕斯卡定理，近似得出：P2＝P3＝P1

由图得：S2＞S3

所以，F2＞F3，证明该堵漏装置能产生足够的压力完成堵漏。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于包括可伸入泄漏口的自展开内扣结构、作用于泄漏口上的堵漏罩和动力源液压缸，自展开内扣结构为可伸入泄漏口内部的机构，堵漏罩从外部罩住泄漏口，自展开内扣结构和堵漏罩设置在动力源液压缸上部，当装置伸入泄漏口后，自展开内扣结构展开从内扣住泄漏口，堵漏罩在动力源液压缸的推动下从外扣住泄漏口阻止泄漏。

2.根据权利要求1所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：自展开内扣结构包括伸展件和传动件，伸展件由展开部件和带齿圆头的轴动部件组成，展开部件与带齿圆头的轴动部件之间通过铆接连接，并且展开部件可以在带齿圆头的轴动部件上自由转动，传动件包括外环壁和中轴柱，外环壁下部与中轴柱连接，带齿圆头的轴动部件的圆头齿与传动件外环壁上的齿相互咬合，传动件的中部设置有三棱柱，三棱柱的上半段带有齿下半段不带齿，三棱柱上端连接弹簧，三棱柱的下端设置有锁死机构，锁死机构表面设置有齿，三棱柱与锁死机构之间设置有内切齿轮，内切齿轮上的齿与三棱柱和锁死机构上的齿可以相互咬合。

3.根据权利要求2所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：三棱柱下移带动中轴柱下移，中轴柱下移带动外环壁下移，伸展件在外环壁的带动下展开部件展开，伸展件的展开部件展开后，三棱柱传动内切齿轮，内切齿轮将锁死结构推出卡住伸展件轮轴，确保伸展件的展开部件展开固定。

4.根据权利要求2所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：自展开内扣结构为镂空透气结构，自展开内扣结构下部设置有泄气活塞，泄气活塞通过中轴柱传动，使气体能够作用于泄气活塞。

5.根据权利要求1所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：堵漏罩上设置有防逆机构，防逆机构包括活动卡扣、铁环和按钮，当堵漏罩向下移动，活动卡扣向内收，需要回复时按动按钮，铁环受力带动活动卡扣滑入铁环的槽内，在堵漏罩中的防逆机构能够防止堵漏罩向泄漏口反方向移动，而且能减小泄漏气体作用于堵漏罩的面积。

6.根据权利要求1所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：动力源液压缸上设置有活塞、扳动机构、活塞锁死机构和活动卡扣，扳动机构和活塞锁死结构的上半部分连接，活动卡扣与活塞锁死机构的下半部分通过齿轮传动，扳动机构与活塞锁死机构连接，控制活塞锁死机构下半部分齿轮的转动，活塞锁死机构的齿轮转动将活动卡扣推出或收回，从而达到控制活塞释放或锁死的目的。

7.根据权利要求6所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：自展开内扣结构底部设置有堵漏罩，动力源液压缸上设置的活塞通过金属顶杆连接自展开内扣结构底部设置的堵漏罩。

8.根据权利要求2所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：自展开内扣结构上安装有缓冲垫，增大接触面同时减少冲量。

9.根据权利要求2所述的全自动带压气体消防堵漏装置，其特征在于：在自展开内扣结构完全展开后，外环壁和中轴柱脱离自展开内扣结构。

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