CN104061400A - 管道管口封堵器 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于管道施工中的管道管口封堵器。它由支撑固定部分、传动部分、密封部分组成，分为三个层面：支架固定层、齿轮传动控制层和端盖密封防盗层；位于上层的支架固定层是由均匀分布固连于两圆盘中的4-8个方管向外辐射，穿过支架(17)中心的锁紧支架执行轴(16)，由外螺纹与限位支架花螺母(10)配合；在支架固定层下面的齿轮传动控制层是由4个齿轮组成；在齿轮传动控制层外面的端盖密封防盗层由密封材料（1）、多个组装螺钉（2）和外端面板（3）、内端面板（23）、密封层控制轴芯（4）、支架控制轴（5）、防盗密封端盖（6）、密封层执行轴（7）组成。它方便使用，快速安装，密封性满足要求，可靠防盗，能反复使用。

Description

管道管口封堵器
技术领域
本发明是一种管道施工中用于对管口临时封堵的管道管口封堵器，涉及管道系统技术领域。
背景技术
在管道施工中，因为沿线会遇到公路、铁路、河流、光缆、穿（跨）越等各种障碍，所以在线路施工中不可避免的会产生断头（留头）。这些留头一般都要在露天环境中放置很长一段时间，在自然环境中由于天气、地形和人为等原因，往往会造成管道积水、淤泥（或灌肠）、破坏内防腐层和小动物进入管道等各种难以预料的问题。这时，就需要一种管口临时封堵装置解决以上的各种问题。
目前，国内长输管道施工过程中，管口临时封堵一般采用三种方式。一是钢板堵头与管道坡口壁满焊的方式。该方式虽可以解决密封和防盗问题，但后续连头施工时，必须割掉管头，既需要设备机械台班、人工，又延误工期并浪费管材；二是钢板堵头与管道间断焊+热收缩套密封的方式。该方式虽可以解决密封和防盗问题，但连头施工时，必须割掉热收缩套和堵头，既需要设备机械台班、人工，又要增加贵重的热收缩套，还延长工期并很难保证管端内壁切割处的修磨质量；三是“清管器式”封堵方式。该封堵器主要是靠清管器上一组皮碗与管道内壁巨大的摩擦力达到密封和防盗效果。使用时需要用挖掘机或推土机等重型设备将封堵器硬塞（顶）入管道内，需要撤出时同样需要挖掘机或拖拉机等重型设备将封堵器硬拽出管道，由于摩擦力巨大，有时甚至使已经焊接好的管道产生位移，使用也很不方便。
CN2225590Y公开了一种管道封堵器，但不能实现方便使用、快速安装、密封性满足要求、可靠防盗、能反复使用的技术效果。
因此制作一种价格适中、能反复使用的新型管口封堵装置，非常必要，将有良好的发展前景。
发明内容
本发明的目的是发明一种方便使用、快速安装、密封性满足要求、可靠防盗、能反复使用的管道管口封堵器。
本发明的结构如图1-图3所示，由支撑固定部分、传动部分、密封部分组成。具体包括密封材料1、组装螺钉2、外端面板3、密封层控制轴芯4、支架控制轴5、防盗密封端盖6、密封层执行轴7、从动齿轮支撑法兰盘8、锁紧限位螺母9、限位支架控制花螺母10、中心连接凹法兰盘11、支架执行杆12、从动齿轮锁紧螺母13、密封层执行轴套14、密封层执行轴限位螺母15、锁紧支架执行轴16、支架17、连接板18、连接螺栓19、支撑滑块20、防护、防滑材料21、支撑滑块套22、内端面板23、从动齿轮24、主动齿轮25、主动齿轮锁紧螺母26、密封层控制轴扳手27、支架控制轴扳手28、防盗密封端盖扳手29。
它分为三个层面：支架固定层、齿轮传动控制层和端盖密封防盗层。
位于图3上层的支架固定层是由均匀分布固连于两圆盘中的4-8个方管向外辐射，穿过支架17中心的锁紧支架执行轴16，通过外螺纹与限位支架花螺母10配合。通过转动套筒扳手28带动通过卡簧固定在密封层上的支架控制轴5转动，利用支架控制轴5穿在锁紧支架执行轴16内的外六方带动锁紧支架执行轴16旋转。通过锁紧支架执行轴16的外螺纹与限位支架花螺母10配合。限位支架花螺母10的外侧有多个孔连接支架执行杆12，支架执行杆12的另一端连接支撑滑块20，支撑滑块20在支架17外端的支撑滑块套22里滑动，支撑滑块20的外端面有防护、防滑材料21；
在支架固定层下面的齿轮传动控制层是由4个齿轮组成，固定在密封层控制轴4上的主动齿轮25与均匀分布在其周围的3个从动齿轮24啮合，该3个从动齿轮分别固定在一根密封层执行轴7上，密封层执行轴7的下端夹在外端面板3和内端面板23中间，由从动齿轮支撑法兰盘8穿出再由固定锁紧螺母11固定在内端面板23和外端面板3上；密封层执行轴7的上端通过螺纹与密封层执行轴套14连接，密封层执行轴套14的上端由连接板18和螺栓连接在支架17上。
在齿轮传动控制层外面的端盖密封防盗层由密封材料1、多个组装螺钉2和外端面板3、内端面板23、密封层控制轴芯4、支架控制轴5、防盗密封端盖6、密封层执行轴7组成，外端面板3和内端面板23夹住密封材料1，由多个组装螺钉2紧固，且外端面板3的外径比密封材料1的外径小32-45mm；在外端面板3和内端面板23的中心打孔，由组装螺钉2和中心连接凹法兰盘11固连为一体，在中心连接凹法兰盘11的底部中心有孔，支架控制轴5穿过密封层控制轴芯4由卡簧固定再共同穿过中心连接凹法兰盘11安装主动齿轮25由主动齿轮锁紧螺母26与密封层连接为一体然后穿入锁紧支架执行轴16中。凹法兰盘11外连有防盗密封端盖6。
所述密封材料1采用硅胶材料，实现与管壁密封；
所述固定支撑层支架14采用轻质铝合金铰链结构。
通过支架控制轴扳手28旋转带动支架控制轴5、锁紧支架执行轴16、限位支架控制花螺母10、支架执行杆12、支撑滑块20和防护、防滑材料21运动支撑于管壁上实现支架的固定。
通过密封层控制轴扳手27旋转带动密封层控制轴芯4、主动齿轮25和从动齿轮24旋转，推动密封层执行轴7在密封层执行轴套14内旋转，借力于固定的支架17从而带动由密封材料1、组装螺钉2、外端面板3、防盗密封端盖6、中心连接凹法兰盘11和内端面板23组成的密封层实现移动。
密封层通过移动进入管内，密封材料1产生弹性变形与管壁紧密接触，实现对管道密封。
为了防盗性能好，本发明还配有锁死和开锁装置。锁死和开锁装置的具体结构为：另有密封层控制扳手27、支架控制轴扳手28和防盗密封端盖扳手29分别与露在外端面板3外侧的密封层控制轴芯4、支架控制轴5和防盗密封端盖6配合。外露的密封层控制轴芯4的轴头为外周的轴向有矩形槽的圆管；外露的支架控制轴5的轴头为外周的轴向有矩形槽的圆柱。防盗密封端盖扳手29和防盗密封端盖6的配合采用凸凹三角形配合。支架控制轴扳手28和支架控制轴5、密封层控制扳手27和密封层控制轴芯4均采用圆周单齿配合，无专用扳手时不易于借力旋转、防盗性好。
其中：
密封层控制扳手27的形状如图5所示，是一端内周的轴向有矩形凸条、另一头有径向孔的圆管；
支架控制轴扳手28的形状如图6所示，也是一端内周的轴向有矩形凸条、另一头有径向孔的圆管；
防盗密封端盖扳手29的形状如图7所示，为弯成不等边直角状的圆柱棒，且短边的外端头成三角形状；
防盗密封端盖6的形状如图8所示，是一端有圆槽、另一端由三角形槽的圆盘。
本发明采用支架固定、齿轮传动、滑移拉进配合机构；先通过由支架控制轴5锁紧支架执行轴16限位支架控制花螺母10支架执行杆12支撑滑块20防护防滑材料21和支架17组成的支架固定层，支撑于钢管内壁上，然后通过由密封层控制轴芯4主动齿轮25从动齿轮24密封层执行轴7密封层执行轴套14组成的传动控制层，借力于支架14带动由密封材料1组装螺钉2外端面板3防盗密封端盖6中心连接凹法兰盘11内端面板23组成的密封防盗层进行移动。
操作时由支架控制轴扳手28转动并带动支架控制轴5进行旋转运动从而控制支架层的状态，由密封层控制扳手27转动并带动密封层控制轴芯4进行旋转运动从而控制端盖密封防盗层进行移动，操作完毕后由防盗密封端盖扳手29转动并带动防盗密封端盖6进行旋转运动安装在外端面板3和中心连接凹法兰盘11上实现防盗密封的作用。
有益效果：现场试验证明，研制的新型管口封堵装置使用方便、快捷；密封性满足要求，能反复使用；多重保护，专用锁死/开锁装置有效防盗；提高工作效率，降低施工成本。
附图说明
图1为管口封堵器结构正视图
图2为多重保护专用锁死和开锁装置防盗示意图
图3为管口封堵器整体图
图4为封堵器管内工作状态图
图5为密封层控制轴扳手图
图6为支架控制轴扳手图
图7为防盗密封端盖扳手图
图8为防盗密封端盖图
其中 1—密封材料 2—组装螺钉
3—外端面板 4—密封层控制轴芯
5—支架控制轴 6—防盗密封端盖
7—密封层执行轴 8—从动齿轮支撑法兰盘
9—锁紧限位螺母 10—限位支架控制花螺母
11—中心连接凹法兰盘 12—支架执行杆
13—从动齿轮锁紧螺母 14—密封层执行轴套
15—密封层执行轴限位螺母 16—锁紧支架执行轴
17—支架 18—连接板
19—连接螺栓 20—支撑滑块
21—防护、防滑材料 22—支撑滑块套
23—内端面板 24—从动齿轮
25—主动齿轮 26—主动齿轮锁紧螺母
27—密封层控制轴扳手 28—支架控制轴扳手；
29—防盗密封端盖扳手； 30—钢管
具体实施方式
实施例.本例的结构如图1和图3所示，密封材料1、组装螺钉2、外端面板3、密封层控制轴芯4、支架控制轴5、防盗密封端盖6、密封层执行轴7、从动齿轮支撑法兰盘8、锁紧限位螺母9（锁紧支架执行轴16—限位支架控制花螺母10）、限位支架控制花螺母10、中心连接凹法兰盘11、支架执行杆12、从动齿轮锁紧螺母13、密封层执行轴套14、密封层执行轴限位螺母15、锁紧支架执行轴16、支架17、连接板18、连接螺栓19、支撑滑块20、防护、防滑材料21、支撑滑块套22、内端面板23、从动齿轮24、主动齿轮25、主动齿轮锁紧螺母26、密封层控制轴扳手27、支架控制轴扳手28、防盗密封端盖扳手29。
它分为三个层面：支架固定层、齿轮传动控制层和端盖密封防盗层。
位于图3上层的支架固定层是由均匀分布固连于两圆盘中的4-8个方管向外辐射，穿过支架17中心的锁紧支架执行轴16，通过外螺纹与限位支架花螺母10配合。通过转动套筒扳手28带动通过卡簧固定在密封层上的支架控制轴5转动，利用支架控制轴5穿在锁紧支架执行轴16内的外六方带动锁紧支架执行轴16旋转。通过锁紧支架执行轴16的外螺纹与限位支架花螺母10配合。限位支架花螺母10的外侧有多个孔连接支架执行杆12，支架执行杆12的另一端连接支撑滑块20，支撑滑块20在支架17外端的支撑滑块套22里滑动，支撑滑块20的外端面有防护、防滑材料21；
在支架固定层下面的齿轮传动控制层是由4个齿轮组成，固定在密封层控制轴4上的主动齿轮25与均匀分布在其周围的3个从动齿轮24啮合，该3个从动齿轮分别固定在一根密封层执行轴7上，密封层执行轴7的下端夹在外端面板3和内端面板23中间由从动齿轮支撑法兰盘8穿出再由固定锁紧螺母11固定在内端面板23和外端面板3上；其上端通过螺纹与密封层执行轴套14连接，并通过焊接或螺栓连接在支架17上，
在齿轮传动控制层外面的端盖密封防盗层由密封材料1、多个组装螺钉2和外端面板3、内端面板23、密封层控制轴芯4、支架控制轴5、防盗密封端盖6、密封层执行轴7组成，外端面板3和内端面板23夹住密封材料1，由多个组装螺钉2紧固，且外端面板3的外径比密封材料1的外径小32-45mm；在外端面板3和内端面板23的中心打孔，由组装螺钉2和中心连接凹法兰盘11固连为一体，在中心连接凹法兰盘11的底部中心有孔，支架控制轴5穿过密封层控制轴芯4由卡簧固定再共同穿过中心连接凹法兰盘11安装主动齿轮25由主动齿轮锁紧螺母26与密封层连接为一体然后穿入锁紧支架执行轴16中。
所述密封材料1采用硅胶材料，实现与管壁密封；
所述固定支撑层支架14采用轻质铝合金铰链结构。
整体外形尺寸
密封防盗层行程170mm；
支架固定层行程52mm。
支架固定、齿轮传动、滑移拉进配合机构。硅胶和管道内壁密封。专用锁死/开锁装置，实现防盗。
本例经试验，新型管口封堵装置使用方便、快捷，直径1016mm的封堵器重量45Kg,可由两人在不需要借助其它任何装备的情况下，灵活方便地完成操作过程；密封性满足要求，能反复使用；多重保护，专用锁死/开锁装置有效防盗；提高工作效率，降低施工成本。

Claims (8)

1.一种管道施工中用于对管口临时封堵的管道管口封堵器，其特征在于它由支撑固定部分、传动部分、密封部分组成；具体包括密封材料（1）、组装螺钉（2）、外端面板（3）、密封层控制轴芯（4）、支架控制轴(5)、防盗密封端盖（6）、密封层执行轴(7)、从动齿轮支撑法兰盘（8）、锁紧限位螺母(9)、限位支架控制花螺母(10)、中心连接凹法兰盘(11)、支架执行杆（12）、从动齿轮锁紧螺母（13）、密封层执行轴套（14）、密封层执行轴限位螺母（15）、锁紧支架执行轴（16）、支架（17）、连接板（18）、连接螺栓(19)、支撑滑块(20)、防护、防滑材料(21)、支撑滑块套(22)、内端面板(23)、从动齿轮(24)、主动齿轮(25)、主动齿轮锁紧螺母(26)、密封层控制轴扳手(27)、支架控制轴扳手(28)、防盗密封端盖扳手(29)；
它分为三个层面：支架固定层、齿轮传动控制层和端盖密封防盗层；
位于上层的支架固定层是由均匀分布固连于两圆盘中的4-8个方管向外辐射，穿过支架(17)中心的锁紧支架执行轴(16)，通过外螺纹与限位支架花螺母(10)配合；通过转动套筒扳手（28）带动通过卡簧固定在密封层上的支架控制轴(5)转动，利用支架控制轴(5)穿在锁紧支架执行轴(16)内的外六方带动锁紧支架执行轴(16)旋转；通过锁紧支架执行轴(16)的外螺纹与限位支架花螺母(10)配合；限位支架花螺母(10)的外侧有多个孔连接支架执行杆(12)，支架执行杆(12)的另一端连接支撑滑块（20），支撑滑块（20）在支架（17）外端的支撑滑块套（22）里滑动，支撑滑块（20）的外端面有防护、防滑材料（21）；
在支架固定层下面的齿轮传动控制层是由4个齿轮组成，固定在密封层控制轴（4）上的主动齿轮（25）与均匀分布在其周围的3个从动齿轮（24）啮合，该3个从动齿轮分别固定在一根密封层执行轴（7）上，密封层执行轴（7）的下端夹在外端面板（3）和内端面板（23）中间，由从动齿轮支撑法兰盘（8）穿出再由固定锁紧螺母（11）固定在内端面板（23）和外端面板（3）上；密封层执行轴（7）的上端通过螺纹与密封层执行轴套（14）连接，密封层执行轴套（14）的上端由连接板（18）和螺栓连接在支架（17）上；
在齿轮传动控制层外面的端盖密封防盗层由密封材料（1）、多个组装螺钉（2）和外端面板（3）、内端面板（23）、密封层控制轴芯（4）、支架控制轴（5）、防盗密封端盖（6）、密封层执行轴（7）组成，外端面板（3)和内端面板（23）夹住密封材料（1），由多个组装螺钉（2）紧固，且外端面板（3）的外径比密封材料（1）的外径小32-45mm；在外端面板（3）和内端面板（23）的中心打孔，由组装螺钉（2）和中心连接凹法兰盘（11）固连为一体，在中心连接凹法兰盘（11）的底部中心有孔，支架控制轴(5）穿过密封层控制轴芯(4)由卡簧固定，再共同穿过中心连接凹法兰盘(11)安装主动齿轮(25)，由主动齿轮锁紧螺母(26)与密封层连接为一体，然后穿入锁紧支架执行轴(16)中；凹法兰盘(11)外连有防盗密封端盖（6)。
2.根据权利要求1所述的管道管口封堵器，其特征在于它还配有锁死和开锁装置；锁死和开锁装置的具体结构为：另有密封层控制扳手（27）、支架控制轴扳手（28）和防盗密封端盖扳手（29）分别与露在外端面板（3）的外侧的密封层控制轴芯（4）、支架控制轴（5）和防盗密封端盖（6）配合；外露的密封层控制轴芯（4）的轴头为外周的轴向有矩形槽的圆管；外露的支架控制轴（5）的轴头为外周的轴向有矩形槽的圆柱；防盗密封端盖扳手（29）和防盗密封端盖（6）的配合采用凸凹三角形配合；支架控制轴扳手（28）和支架控制轴（5）、密封层控制扳手（27）和密封层控制轴芯（4）均采用圆周单齿配合。
3.根据权利要求1所述的管道管口封堵器，其特征在于所述密封材料（1）采用硅胶材料。
4.根据权利要求1所述的管道管口封堵器，其特征在于所述固定支撑层支架（14）采用轻质铝合金铰链结构。
5.根据权利要求2所述的管道管口封堵器，其特征在于所述密封层控制扳手（27）是一端内周的轴向有矩形凸条、另一头有径向孔的圆管。
6.根据权利要求2所述的管道管口封堵器，其特征在于所述支架控制轴扳手（28）是一端内周的轴向有矩形凸条、另一头有径向孔的圆柱。
7.根据权利要求3所述的管道管口封堵器，其特征在于所述防盗密封端盖扳手(29)为弯成不等边直角状的圆柱棒，且短边的外端头成三角形状。
8.根据权利要求4所述的管道管口封堵器，其特征在于所述防盗密封端盖(6)是一端有圆槽、另一端由三角形槽的圆盘。
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