CN105945854A - 一种真空爪式橡胶管套装装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空爪式橡胶管套装装置，通过在多爪式撑开爪的拼合中心形成撑开孔，并在撑开孔侧壁设置抽真空气孔形成真空腔体，使放入其中的待套装第一橡胶管管壁可被均匀吸附在撑开孔侧壁上，再通过驱使各撑开爪扩张，将被吸附的第一橡胶管均匀地向外撑开，以增大内外层橡胶管之间的配合间隙，可在第一橡胶管中顺利放入第二橡胶管，最后通过停止抽真空使第一橡胶管脱离撑开孔侧壁产生回复，从而实现内外层橡胶管之间的良好套装。利用本发明可实现方便、迅速地进行不同直径橡胶管之间的多层套装。

Description

一种真空爪式橡胶管套装装置

技术领域

本发明涉及电缆贯穿密封安装技术领域，更具体地，涉及一种真空爪式橡胶管套装装置。

背景技术

在船舶、海洋钻井平台中，常需要在舱室、墙壁或隔板等结构处开口，对电缆/电线进行贯穿作业。为了密封和保护电缆，使之不受火、烟、气体和水等的影响，在这些开口处，将使用到电缆贯穿装置。

请参阅图1，图1是现有的一种电缆贯穿装置的外形结构示意图。如图1所示，现有的电缆贯穿装置通常包括一刚性框架100，框架预埋在隔板或墙壁上，框架内装有用于夹紧贯穿框架的电缆300的多组弹性密封件200，以及装在框架内、用于在框架内壁和弹性密封件之间进行胀紧、以在框架的断面形成密封的压紧块400。

请参阅图2，图2是图1中弹性密封件的一种结构示意图。如图2所示，弹性密封件200通常为矩形，其中部加工有通孔201，用于穿设电缆。在电缆和通孔内壁之间填充有数层圆管形的橡胶填充层202(例如图示的三层橡胶填充层202)，用以适应不同外径的电缆，并在电缆和通孔内壁之间形成密封。其中，为了便于装配，一般将弹性密封件200加工成两个相配合的上模块203和下模块205，并对作为填充层的数层橡胶管进行对应切割。

在上述的橡胶填充层制作时，需要预先将具有不同直径的数层橡胶管依次进行套装，然后再统一进行切割，以便在弹性密封件的上模块和下模块之间形成整齐划一的切割线204，从而实现良好的密封效果。

然而，经过分析发现，在橡胶管的装配过程中，常发生以下方面的问题：

1)因橡胶管材质较软，在橡胶管之间进行套装时难以定位；

2)橡胶管的自定型性差，常态为扁口状或者是椭圆状，增加了套装时的难度；

3)橡胶管的壁厚和直径尺寸精度难以准确控制，使得套装时的阻力增大；

4)需套装的各层橡胶管之间的配合性质不确定，大多属于过渡配合，同时也存在过盈配合现象；

5)各层橡胶管之间存在自粘结性。

存在过渡或者是过盈配合关系的橡胶软管如何实现套装装配，是工程中普遍需要解决的问题。而上述这些问题的存在，给橡胶管的装配带来了极大的困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种真空爪式橡胶管套装装置，以解决在制作电缆贯穿装置弹性密封件的橡胶填充层时，软性橡胶管之间不易套装的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种真空爪式橡胶管套装装置，包括：

爪式撑开机构，由若干撑开爪同轴拼合而成，各撑开爪在其拼合中心拼合形成一撑开孔，撑开爪的内部具有气路通道，其一端自撑开爪表面连通外部，另一端连通在对应的撑开孔侧壁开设的密布气孔；

爪式驱动机构，其具有与撑开爪对应并连接的若干传动爪，用于受驱动同步扩张或收缩；

其中，通过将第一橡胶管放入撑开孔并进行碾平，同时通过气路通道对撑开孔进行抽真空，使第一橡胶管的管壁均匀吸附在撑开孔侧壁上，再通过爪式驱动机构驱动传动爪带动撑开爪扩张，使第一橡胶管的管壁沿圆周均匀扩张，以便将第二橡胶管放入扩张后的第一橡胶管中，并在停止抽真空后，使得第一橡胶管脱离撑开孔侧壁产生回复，与第二橡胶管进行套装。

优选地，所述爪式撑开机构由三段圆弧柱段形撑开爪同轴拼合而成，位于三段圆弧柱段形撑开爪拼合中心的撑开孔与第一橡胶管之间形成间隙配合；三段圆弧柱段形撑开爪各自连接爪式驱动机构对应的三个传动爪。

优选地，所述气路通道的数量与气孔相同，且一一对应。

优选地，所述气路通道通过设于撑开爪表面的连接孔连通外部抽真空机构。

优选地，在所述气路通道与连接孔之间连通设有真空分配室。

优选地，所述气路通道在撑开爪表面形成出口，其外侧密封覆盖有盖板，所述连接孔设于盖板上，所述盖板内侧具有作为真空分配室的凹槽。

优选地，所述爪式驱动机构为气缸或电缸。

优选地，各所述撑开爪在拼合状态时，其拼合中心形成连续的撑开孔。

优选地，还包括活动的第一芯轴，用于插入第一橡胶管中对其进行碾平。

优选地，还包括第二芯轴，用于插入第二橡胶管中，便于其与第一橡胶管进行套装。

从上述技术方案可以看出，本发明通过在多爪式撑开爪的拼合中心形成撑开孔，并在撑开孔侧壁设置抽真空气孔形成真空腔体，使放入其中的待套装第一橡胶管管壁可被均匀吸附在撑开孔侧壁上，再通过驱使各撑开爪扩张，将被吸附的第一橡胶管均匀地向外撑开，以增大内外层橡胶管之间的配合间隙，可在第一橡胶管中顺利放入第二橡胶管，最后通过停止抽真空使第一橡胶管脱离撑开孔侧壁产生回复，从而实现内外层橡胶管之间的良好套装。

附图说明

图1是现有的一种电缆贯穿装置的外形结构示意图；

图2是图1中弹性密封件的一种结构示意图；

图3是本发明一较佳实施例的一种真空爪式橡胶管套装装置结构示意图；

图4是图3中撑开爪的一种内部结构放大示意图；

图5是图3中真空爪式橡胶管套装装置处于撑开状态时的局部结构示意图；

图6-图9是图3中真空爪式橡胶管套装装置的工作状态变化示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。

在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图3，图3是本发明一较佳实施例的一种真空爪式橡胶管套装装置结构示意图。如图3所示，本发明的一种真空爪式橡胶管套装装置，包括爪式撑开机构2和爪式驱动机构1两个主要部分。爪式撑开机构2由若干撑开爪23同轴拼合而成，例如图示的三个撑开爪23同轴拼合而成。在各撑开爪的拼合中心以拼合方式形成一撑开孔24，用于在其中放置待套装的第一橡胶管3(即外层橡胶管)。在图示爪式撑开机构2的下方设置有爪式驱动机构1，其具有与撑开爪23数量相同且一一对应的例如三个传动爪11。各撑开爪23可进一步通过支撑杆12分别与对应的传动爪11进行连接。撑开爪和传动爪也可以采用对应的四个及以上的数量形式，甚至也可以采用两个的数量形式，本发明不作刻意限定，可以实际的使用效果来确定。

作为优选的实施方式，爪式驱动机构1可采用气缸或电缸，例如可以是三爪气缸或三爪电缸。从而，通过三爪气缸或三爪电缸1的驱动，可驱使三个传动爪11同步扩张或收缩，同时带动三个撑开爪23扩张或收缩。可利用市售的三爪气缸或三爪电缸作为本发明的爪式驱动机构。

作为一优选的实施方式，上述的三个撑开爪23可以采用三段圆弧柱段的形式，并可以其拼合中心为轴心，同轴拼合形成爪式撑开机构2。其中，每段圆弧柱段23作为一个撑开爪。这样，当三段圆弧柱段形的撑开爪23进行拼合时，就形成一个图示完整拼合的圆柱形爪式撑开机构2。此时，位于三段圆弧柱段形撑开爪拼合中心的撑开孔将形成一个连续的撑开孔24，并通过该撑开孔构成一个中空的腔体。当将第一橡胶管3放入该腔体24中时，撑开孔的侧壁与第一橡胶管之间可形成间隙配合的状态。三段圆弧柱段形撑开爪23可自其下端面部位通过支撑杆12与各自对应的三个传动爪11的上端面之间进行连接，从而可形成同步运动。

请继续参阅图3。在每个撑开爪23的内部都同样加工有气路通道，气路通道的一端自撑开爪的表面开设的出口22连通外部，例如图示采用从撑开爪的侧面开设出口22的形式；气路通道的另一端连通在对应的撑开孔侧壁开设的密布气孔，从而形成可由撑开爪外部通过撑开爪表面的出口经撑开爪内部的气路通道以及撑开孔侧壁的气孔通向撑开孔内部形成的中空腔体的抽真空通道。

请参阅图4，图4是图3中撑开爪的一种内部结构放大示意图。如图4所示，在撑开爪23内侧的撑开孔侧壁上加工有密布的气孔27，同时，在撑开爪的内部加工有气路通道26。气路通道26的数量可以采用与气孔27数量相同的方式进行设置，即每一个气路通道的一端与一个气孔对应连通，并在其另一端同样地与一个出口22对应连通，从而在撑开爪的内部形成一组相互平行并连通撑开爪内外的气路通道22、26、27。

请参阅图4和图3。为了通过上述气路通道22、26、27对撑开孔内的中空腔体形成抽真空，需要将气路通道与外部的抽真空机构例如真空泵进行连接。当气路通道只有一个时，可直接利用其出口与真空泵进行连接；而当气路通道26具有多个例如图示与气孔27一一对应时，可通过在气路通道出口22外侧的撑开爪表面设置一个连接孔21，以连通外部抽真空机构。

请继续参阅图4和图3。当气路通道具有多个例如图示与气孔一一对应时，为了使撑开孔侧壁上各个气孔27产生均匀的抽真空吸力，可在气路通道(即气路通道的出口22)与连接孔21之间加设一个连通气路通道和连接孔的真空分配室28。这样，在每个撑开爪中形成一套独立的抽真空通道机构，利用其连接的真空泵，就可以在抽真空时，在撑开孔中产生均匀的抽真空吸力。

请继续参阅图4和图3。作为一优选的实施方式，为了在撑开爪表面部位加工形成连接孔21和真空分配室28，可采用一预制的盖板25与撑开爪23进行装配。首先，由撑开爪23的外侧向内侧加工出一组气路通道26，气路通道在撑开爪外侧表面形成出口22、在撑开爪内侧的撑开孔侧壁表面形成气孔27；然后，将加工有连接孔21及凹槽28的盖板25按图示方向覆盖在气路通道出口22周围的撑开爪表面，并形成密封连接，例如采用密封螺接或焊接等方式连接。此时，盖板25内侧的凹槽即构成了真空分配室28。

将上述的撑开爪23下端面与支撑杆12固定连接，例如螺接或焊接，然后，通过支撑杆下端的安装孔13与三爪气缸或三爪电缸的对应传动爪进行连接，即可在受驱动时形成同步运动。图5显示上述真空爪式橡胶管套装装置处于撑开状态时的局部结构示意图，当三爪气缸或三爪电缸打开时，驱动三个传动爪同步向外侧扩张，带动与其连接的三个撑开爪也同步向外侧扩张。此时，三个撑开爪内侧围成的撑开孔也变为扩大的不连续状态，这样，通过抽真空而吸附在撑开孔侧壁上的第一橡胶管也将均匀地向外扩张而扩大了其直径，从而方便了第二橡胶管的放入。

请参阅图6-图9，图6-图9是图3中真空爪式橡胶管套装装置的工作状态变化示意图，其显示爪式撑开机构动作的俯视变化状态。如图6所示，其为爪式撑开机构的三段圆弧柱段形撑开爪23处于完全拼合时的起始状态。首先，将第一橡胶管3垂直放入撑开孔24中就位。从图6可以看出，此时，三个撑开爪23内侧围成的撑开孔24处于连续的闭合状态，且第一橡胶管3与撑开孔24之间是存在间隙的。

如图7所示，接着，打开连接气路通道连接孔的真空泵进行抽真空，从而在撑开孔侧壁的气孔处产生真空吸力。此时，第一橡胶管3的管壁受到真空吸力的作用，将向撑开孔24侧壁处吸附。作为一优选的实施方式，为了在抽真空时，使第一橡胶管的管壁均匀地被吸附在撑开孔的侧壁上，可利用一活动的第一芯轴(图略)，将第一芯轴插入第一橡胶管3中，对其进行碾平，使之良好地贴附在撑开孔24侧壁表面上。从图7可以看出，此时，第一橡胶管3与撑开孔24之间已没有明显的间隙，说明第一橡胶管已均匀地被吸附在撑开孔的侧壁上。

如图8所示，接着，打开三爪气缸(或三爪电缸)，驱动其三个传动爪同步向外侧扩张，带动与其连接的三个撑开爪也同步向外侧扩张。从图8可以看出，此时，三个撑开爪23内侧围成的撑开孔24变为扩大的不连续状态，吸附在撑开孔侧壁上的第一橡胶管3也将受力均匀地向外扩张，并且扩大了其直径，从而方便了第二橡胶管的放入。

如图9所示，接着，将第二橡胶管4插入扩张了的第一橡胶管3中形成套接状态。作为一优选的实施方式，为了对第二橡胶管4进行更好地定型，使其具有均匀的圆柱形，以更好地与第一橡胶管3进行套装，可利用一第二芯轴(图略)，将第二芯轴插入第二橡胶管4中使其定型，然后，再将该定型后的第二橡胶管4插入扩张了的第一橡胶管3中。从图9可以看出，此时，利用第一橡胶管扩张后在直径上与第二橡胶管之间产生的明显差距，在第一橡胶管3与第二橡胶管4之间形成足够的间隙，使得第二橡胶管4可以顺利地放入第一橡胶管3中。

接着，关闭真空泵，停止抽真空，对第一橡胶管进行卸荷，使得第一橡胶管脱离撑开孔侧壁，并在自身弹力的作用下产生回复收缩，从而与第二橡胶管之间方便地实现了均匀的套装。

在将多个具有不同直径的橡胶管按直径大小依次进行套装时，只须采用本发明的上述装置，依次装配具有对应大小撑开孔的撑开爪，将已套装的橡胶管不断地作为第二橡胶管，将后续待套装的橡胶管作为第一橡胶管重复进行套装即可，最后，再统一对已套装的橡胶管进行切割，即可完成电缆贯穿装置弹性密封件的橡胶填充层制作。本领域普通技术人员都可理解，本例不再赘述。

综上所述，本发明通过在多爪式撑开爪的拼合中心形成撑开孔，并在撑开孔侧壁设置抽真空气孔形成真空腔体，使放入其中的待套装第一橡胶管管壁可被均匀吸附在撑开孔侧壁上，再通过驱使各撑开爪扩张，将被吸附的第一橡胶管均匀地向外撑开，以增大内外层橡胶管之间的配合间隙，可在第一橡胶管中顺利放入第二橡胶管，最后通过停止抽真空使第一橡胶管脱离撑开孔侧壁产生回复，从而实现内外层橡胶管之间的良好套装。利用本发明可实现方便、迅速地进行不同直径橡胶管之间的多层套装。

以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，包括：

爪式撑开机构，由若干撑开爪同轴拼合而成，各撑开爪在其拼合中心拼合形成一撑开孔，撑开爪的内部具有气路通道，其一端自撑开爪表面连通外部，另一端连通在对应的撑开孔侧壁开设的密布气孔；

爪式驱动机构，其具有与撑开爪对应并连接的若干传动爪，用于受驱动同步扩张或收缩；

其中，通过将第一橡胶管放入撑开孔并进行碾平，同时通过气路通道对撑开孔进行抽真空，使第一橡胶管的管壁均匀吸附在撑开孔侧壁上，再通过爪式驱动机构驱动传动爪带动撑开爪扩张，使第一橡胶管的管壁沿圆周均匀扩张，以便将第二橡胶管放入扩张后的第一橡胶管中，并在停止抽真空后，使得第一橡胶管脱离撑开孔侧壁产生回复，与第二橡胶管进行套装。

2.根据权利要求1所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，所述爪式撑开机构由三段圆弧柱段形撑开爪同轴拼合而成，位于三段圆弧柱段形撑开爪拼合中心的撑开孔与第一橡胶管之间形成间隙配合；三段圆弧柱段形撑开爪各自连接爪式驱动机构对应的三个传动爪。

3.根据权利要求1所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，所述气路通道的数量与气孔相同，且一一对应。

4.根据权利要求3所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，所述气路通道通过设于撑开爪表面的连接孔连通外部抽真空机构。

5.根据权利要求4所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，在所述气路通道与连接孔之间连通设有真空分配室。

6.根据权利要求5所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，所述气路通道在撑开爪表面形成出口，其外侧密封覆盖有盖板，所述连接孔设于盖板上，所述盖板内侧具有作为真空分配室的凹槽。

7.根据权利要求1所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，所述爪式驱动机构为气缸或电缸。

8.根据权利要求1所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，各所述撑开爪在拼合状态时，其拼合中心形成连续的撑开孔。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，还包括活动的第一芯轴，用于插入第一橡胶管中对其进行碾平。

10.根据权利要求9所述的真空爪式橡胶管套装装置，其特征在于，还包括第二芯轴，用于插入第二橡胶管中，便于其与第一橡胶管进行套装。