CN109185484A - 一种盲板快速切换装置 - Google Patents

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伍帅
刘磊
代立民
王学彬
陈翔宇
李帅
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Abstract

本发明属于管道工程技术领域，具体涉及一种盲板快速切换装置。该装置包括盲板1、连接支撑架I2、连接支撑架II3、密封座4、传动螺母5、传动杆6、密封件I7、密封件II8、手轮9、指示板10、挡板11、挡环12、把手13、滚环14、支撑环15、传动支撑台16。本发明提供的盲板快速切换装置可以完全替代8字盲板的作用，并使整个操作工时缩短到与8字盲板的倒换时间相比可以忽略不计的程度,从而提高生产效率，减少介质的泄漏量，减少环境污染，提高人员的安全性。

Description

一种盲板快速切换装置
技术领域
本发明属于管道工程技术领域，具体涉及一种盲板快速切换装置。
背景技术
在石油、化工、海上平台等行业中，盲板作为一种可靠的隔离手段，用于将介质完全分离，防止由于切断阀关闭不严，影响生产甚至造成事故。盲板的通盲切换过程中工序繁琐、时间长，劳动强度大。每次切换都需要松开螺栓，撬开管道，抽插盲板，安装缠绕垫，拧紧螺栓。盲板切换时间越长，停车时间也越长，导致生产时间减少，影响效益；管道中介质有毒害时，工人还有中毒危险，因此要求工作完成越快越好。
传统的技术方案由于面临上述不足，因此亟需研制一种盲板快速切换装置，从而解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种盲板快速切换装置，从而实现快速切换、高性能密封，以满足在密封隔断性能的前提下，实现盲板通盲状态快速转换的目的。
为了实现这一目的，本发明采取的技术方案是：
一种盲板快速切换装置，该装置包括盲板、连接支撑架I、连接支撑架II、密封座、传动螺母、传动杆、密封件I、密封件II、手轮、指示板、挡板、挡环、把手、滚环、支撑环、传动支撑台；
支撑环设置在连接支撑架I和连接支撑架II之间，在支撑环中设置螺柱；
连接支撑架I、连接支撑架II和支撑环通过螺柱螺母紧固在一起，形成支撑装置的整体结构；
密封座设置在连接支撑架II上的一端，密封座上设置有密封沟槽；密封件II设置在密封座的密封沟槽中，实现密封座和连接支撑架II之间的密封；
盲板设置在滚环之间，滚环设置在支撑环上，滚环随盲板一起在密封座和连接支撑架I之间做轴向运动；
把手用来推拉盲板；
盲板上设置密封沟槽，密封件I设置在盲板的密封沟槽中；
传动螺母与连接支撑架II通过传动螺母的传动螺纹连接，传动螺母的传动螺纹包括外螺纹部分和内螺纹部分；
传动螺母的外螺纹部分在连接支撑架II上，传动螺母的内螺纹部分转动带动密封座轴向位移，传动螺母旋转时产生的轴向运动推动密封座做轴向运动，通过密封座的轴向运动推动盲板；
通过密封座和连接支撑架I夹紧密封件I，实现盲板处的密封；
手轮与传动杆通过锁紧螺母固定，传动杆与挡环通过弹性圆柱销固定，密封座和传动螺母通过固定板轴向联动，传动杆和传动支撑台通过传动杆的传动螺纹连接；
指示板用来指示手轮的工作状态，分别设置“开”刻度处、“关”刻度处；
手轮在外力作用下逆时针旋转带动传动杆及挡环(12)旋转及轴向运动，挡环推动传动螺母旋转并做轴向运动，传动螺母推动密封座做轴向运动，进而推动盲板。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，操作手轮和把手的驱动方式包括如下方式中的一种：手动、气动、液动、电动。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，密封件I、密封件II是以下形式中的一种：密封垫片、密封圈、缠绕垫、密封块、金属垫。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，盲板的一半开孔，一半是实心板，开孔端连通管线，实心板隔断管线。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，盲板一侧的挡板与连接支撑架I紧贴的状态下，通过把手控制盲板的状态为以下两种之一：通孔处于工作位置、盲端处于工作位置。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，密封压紧过程中力的传导过程为：外力逆时针作用在手轮上，手轮逆时针旋转带动传动杆旋转并做轴向运动，带动挡环旋转及轴向运动，挡环推动传动螺母旋转并做轴向运动，传动螺母推动密封座做轴向运动，进而推动盲板；传动螺母的外螺纹部分和内螺纹部分均为具有自锁特性的梯形螺纹副；最终通过密封座和连接支撑架I夹紧盲板处密封件I，实现密封。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，密封松开过程中力的传导过程为：外力顺时针作用在手轮上，手轮顺时针旋转带动传动杆及挡环旋转及轴向运动，挡环推动传动螺母旋转并做远离盲板侧的轴向运动，传动螺母拉动密封座做轴向运动，进而远离盲板。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，顺时针旋转手轮至指示板“开”刻度处，通过传动机构松开密封副；推动盲板至挡板接触连接支撑架连接支撑架I，完成盲板开孔侧和盲孔侧的位置变换；逆时针旋转手轮至指示板“关”刻度处，通过传动机构压紧密封副。
进一步的,如上所述的一种盲板快速切换装置，密封压紧过程中力的传导过程为：外力逆时针作用在手轮上，手轮逆时针旋转带动传动杆旋转并做轴向运动，带动挡环旋转及轴向运动，挡环推动传动螺母旋转并做轴向运动，传动螺母推动密封座做轴向运动，进而推动盲板；最终通过密封座和连接支撑架I夹紧盲板处密封件I，实现密封；
密封松开过程中力的传导过程为：外力顺时针作用在手轮上，手轮顺时针旋转带动传动杆及挡环旋转及轴向运动，挡环推动传动螺母旋转并做远离盲板侧的轴向运动，传动螺母拉动密封座做轴向运动，进而远离盲板；
顺时针旋转手轮至指示板“开”刻度处，通过传动机构松开密封副；推动盲板至挡板接触连接支撑架I，完成盲板开孔侧和盲孔侧的位置变换；逆时针旋转手轮至指示板“关”刻度处，通过传动机构压紧密封副。
本发明技术方案的有益效果在于：
(1)本发明提供的盲板快速切换装置采用了独特的结构设计，重新设计了盲板的密封结构、夹紧结构、支撑结构和传动机构，改进或取消以往在倒换盲板工作中耗工时多的拆装螺栓螺母等繁琐操作，转化为旋转手轮和推拉盲板的简单操作，无需其他工具，就能快速切换盲板的通盲位置，简单、高效。盲板快速切换装置可以完全替代8字盲板的作用，并使整个操作工时缩短到与8字盲板的倒换时间相比可以忽略不计的程度,从而提高生产效率，减少介质的泄漏量，减少环境污染，提高人员的安全性。
(2)该装置可以用于界区隔离、物料隔断、定期检修等需要完全隔断的场合，实现管道的快速隔断或导通，保护设备和装置安全运行，满足安全和工艺的需要。
(3)该装置具有密封性好、操作简单快捷、维护方便、快速省力等优点，满足了诸多工艺中要求快速高效盲封管道的需求，可广泛应用于石油、化工、海上平台等行业或装置中。
附图说明
图1为本发明盲板快速切换装置结构示意图；
图2为本发明盲板快速切换装置半剖视示意图。
图中：1盲板、2连接支撑架I、3连接支撑架II、4密封座、5传动螺母、6传动杆、7密封件I、8密封件II、9手轮、10指示板、11挡板、12挡环、13把手、14滚环、15支撑环、16传动支撑台。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。
如图1和图2所示，本发明一种盲板快速切换装置，该装置包括盲板1、连接支撑架I2、连接支撑架II3、密封座4、传动螺母5、传动杆6、密封件I7、密封件II8、手轮9、指示板10、挡板11、挡环12、把手13、滚环14、支撑环15、传动支撑台16；
支撑环15设置在连接支撑架I2和连接支撑架II3之间，在支撑环15中设置螺柱；
连接支撑架I2、连接支撑架II3和支撑环15通过螺柱螺母紧固在一起，形成支撑装置的整体结构；
密封座4设置在连接支撑架II3上的一端，密封座4上设置有密封沟槽；密封件II8设置在密封座4的密封沟槽中，实现密封座4和连接支撑架II3之间的密封；
盲板1设置在滚环14之间，滚环14设置在支撑环15上，滚环14随盲板1一起在密封座4和连接支撑架I2之间做轴向运动；
把手13用来推拉盲板1；
盲板1上设置密封沟槽，密封件I7设置在盲板1的密封沟槽中；
传动螺母5与连接支撑架II3通过传动螺母5的传动螺纹连接，传动螺母5的传动螺纹包括外螺纹部分和内螺纹部分；
传动螺母5的外螺纹部分在连接支撑架II3上，传动螺母5的内螺纹部分转动带动密封座4轴向位移，传动螺母5旋转时产生的轴向运动推动密封座4做轴向运动，通过密封座4的轴向运动推动盲板1；
通过密封座4和连接支撑架I2夹紧密封件I7，实现盲板1处的密封；
手轮9与传动杆6通过锁紧螺母固定，传动杆6与挡环12通过弹性圆柱销固定，密封座4和传动螺母5通过固定板轴向联动，传动杆6和传动支撑台16通过传动杆6的传动螺纹连接；
指示板10用来指示手轮9的工作状态，分别设置“开”刻度处、“关”刻度处；
手轮9在外力作用下逆时针旋转带动传动杆6及挡环12旋转及轴向运动，挡环12推动传动螺母5旋转并做轴向运动，传动螺母5推动密封座4做轴向运动，进而推动盲板1。
操作手轮9和把手13的驱动方式包括如下方式中的一种：手动、气动、液动、电动；
密封件I7、密封件II8是以下形式中的一种：密封垫片、密封圈、缠绕垫、密封块、金属垫；
盲板1的一半开孔，一半是实心板，开孔端连通管线，实心板隔断管线。
盲板1一侧的挡板11与连接支撑架I2紧贴的状态下，通过把手13控制盲板1的状态为以下两种之一：通孔处于工作位置、盲端处于工作位置。
密封压紧过程中力的传导过程为：外力逆时针作用在手轮9上，手轮9逆时针旋转带动传动杆6旋转并做轴向运动，带动挡环12旋转及轴向运动，挡环12推动传动螺母5旋转并做轴向运动，传动螺母5推动密封座4做轴向运动，进而推动盲板1；传动螺母5的外螺纹部分和内螺纹部分均为具有自锁特性的梯形螺纹副；最终通过密封座4和连接支撑架I2夹紧盲板1处密封件I7，实现密封。
密封松开过程中力的传导过程为：外力顺时针作用在手轮9上，手轮9顺时针旋转带动传动杆6及挡环12旋转及轴向运动，挡环12推动传动螺母5旋转并做远离盲板侧的轴向运动，传动螺母5拉动密封座4做轴向运动，进而远离盲板1。
顺时针旋转手轮9至指示板10“开”刻度处，通过传动机构松开密封副；推动盲板1至挡板11接触连接支撑架I2，完成盲板1开孔侧和盲孔侧的位置变换；逆时针旋转手轮9至指示板10“关”刻度处，通过传动机构压紧密封副。
密封压紧过程中力的传导过程为：外力逆时针作用在手轮9上，手轮9逆时针旋转带动传动杆6旋转并做轴向运动，带动挡环12旋转及轴向运动，挡环12推动传动螺母5旋转并做轴向运动，传动螺母5推动密封座4做轴向运动，进而推动盲板1；最终通过密封座4和连接支撑架I2夹紧盲板1处密封件I7，实现密封；
密封松开过程中力的传导过程为：外力顺时针作用在手轮9上，手轮9顺时针旋转带动传动杆6及挡环12旋转及轴向运动，挡环12推动传动螺母5旋转并做远离盲板侧的轴向运动，传动螺母5拉动密封座4做轴向运动，进而远离盲板1；
顺时针旋转手轮9至指示板10“开”刻度处，通过传动机构松开密封副；推动盲板1至挡板11接触连接支撑架I2，完成盲板1开孔侧和盲孔侧的位置变换；逆时针旋转手轮9至指示板10“关”刻度处，通过传动机构压紧密封副。
本发明提供的盲板快速切换装置采用了独特的结构设计，主要包含密封结构、夹紧结构、支撑结构和执行机构四个部分。外部支撑结构连接两侧管道，为刚性结构，支撑整个装置，保证内部夹紧结构和密封结构不受管道应力等外力影响，进行间隙调整时不需要扩张管道。内部夹紧结构由执行机构驱动，可沿轴向往复运动。夹紧结构挤压盲板，消除盲板两侧间隙时，形成密封，远离盲板，形成间隙时，可切换盲板的通盲状态。夹紧结构中梯形螺纹副具有自锁特性，无论管道中介质的压力有什么变化，都不能使梯形螺纹副转动松开，保证了密封可靠。

Claims (10)

1.一种盲板快速切换装置，其特征在于：
该装置包括盲板(1)、连接支撑架I(2)、连接支撑架II(3)、密封座(4)、传动螺母(5)、传动杆(6)、密封件I(7)、密封件II(8)、手轮(9)、指示板(10)、挡板(11)、挡环(12)、把手(13)、滚环(14)、支撑环(15)、传动支撑台(16)；
支撑环(15)设置在连接支撑架I(2)和连接支撑架II(3)之间，在支撑环(15)中设置螺柱；
连接支撑架I(2)、连接支撑架II(3)和支撑环(15)通过螺柱螺母紧固在一起，形成支撑装置的整体结构；
密封座(4)设置在连接支撑架II(3)上的一端，密封座(4)上设置有密封沟槽；密封件II(8)设置在密封座(4)的密封沟槽中，实现密封座(4)和连接支撑架II(3)之间的密封；
盲板(1)设置在滚环(14)之间，滚环(14)设置在支撑环(15)上，滚环(14)随盲板(1)一起在密封座(4)和连接支撑架I(2)之间做轴向运动；
把手(13)用来推拉盲板(1)；
盲板(1)上设置密封沟槽，密封件I(7)设置在盲板(1)的密封沟槽中；
传动螺母(5)与连接支撑架II(3)通过传动螺母(5)的传动螺纹连接，传动螺母(5)的传动螺纹包括外螺纹部分和内螺纹部分；
传动螺母(5)的外螺纹部分在连接支撑架II(3)上，传动螺母(5)的内螺纹部分转动带动密封座(4)轴向位移，传动螺母(5)旋转时产生的轴向运动推动密封座(4)做轴向运动，通过密封座(4)的轴向运动推动盲板(1)；
通过密封座(4)和连接支撑架I(2)夹紧密封件I(7)，实现盲板(1)处的密封；
手轮(9)与传动杆(6)通过锁紧螺母固定，传动杆(6)与挡环(12)通过弹性圆柱销固定，密封座(4)和传动螺母(5)通过固定板轴向联动，传动杆(6)和传动支撑台(16)通过传动杆(6)的传动螺纹连接；
指示板(10)用来指示手轮(9)的工作状态，分别设置“开”刻度处、“关”刻度处；
手轮(9)在外力作用下逆时针旋转带动传动杆(6)及挡环(12)旋转及轴向运动，挡环(12)推动传动螺母(5)旋转并做轴向运动，传动螺母(5)推动密封座(4)做轴向运动，进而推动盲板(1)。
2.如权利要求1所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：操作手轮(9)和把手(13)的驱动方式包括如下方式中的一种：手动、气动、液动、电动。
3.如权利要求1所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：密封件I(7)、密封件II(8)是以下形式中的一种：密封垫片、密封圈、缠绕垫、密封块、金属垫。
4.如权利要求1所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：盲板(1)的一半开孔，一半是实心板，开孔端连通管线，实心板隔断管线。
5.如权利要求1所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：操作手轮(9)和把手(13)的驱动方式包括如下方式中的一种：手动、气动、液动、电动；
密封件I(7)、密封件II(8)是以下形式中的一种：密封垫片、密封圈、缠绕垫、密封块、金属垫；
盲板(1)的一半开孔，一半是实心板，开孔端连通管线，实心板隔断管线。
6.如权利要求5所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：盲板(1)一侧的挡板(11)与连接支撑架I(2)紧贴的状态下，通过把手(13)控制盲板(1)的状态为以下两种之一：通孔处于工作位置、盲端处于工作位置。
7.如权利要求1所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：密封压紧过程中力的传导过程为：外力逆时针作用在手轮(9)上，手轮(9)逆时针旋转带动传动杆(6)旋转并做轴向运动，带动挡环(12)旋转及轴向运动，挡环(12)推动传动螺母(5)旋转并做轴向运动，传动螺母(5)推动密封座(4)做轴向运动，进而推动盲板(1)；传动螺母(5)的外螺纹部分和内螺纹部分均为具有自锁特性的梯形螺纹副；最终通过密封座(4)和连接支撑架I(2)夹紧盲板(1)处密封件I(7)，实现密封。
8.如权利要求1所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：密封松开过程中力的传导过程为：外力顺时针作用在手轮(9)上，手轮(9)顺时针旋转带动传动杆(6)及挡环(12)旋转及轴向运动，挡环(12)推动传动螺母(5)旋转并做远离盲板侧的轴向运动，传动螺母(5)拉动密封座(4)做轴向运动，进而远离盲板(1)。
9.如权利要求1所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：顺时针旋转手轮(9)至指示板(10)“开”刻度处，通过传动机构松开密封副；推动盲板(1)至挡板(11)接触连接支撑架I(2)，完成盲板(1)开孔侧和盲孔侧的位置变换；逆时针旋转手轮(9)至指示板(10)“关”刻度处，通过传动机构压紧密封副。
10.如权利要求6所述的一种盲板快速切换装置，其特征在于：密封压紧过程中力的传导过程为：外力逆时针作用在手轮(9)上，手轮(9)逆时针旋转带动传动杆(6)旋转并做轴向运动，带动挡环(12)旋转及轴向运动，挡环(12)推动传动螺母(5)旋转并做轴向运动，传动螺母(5)推动密封座(4)做轴向运动，进而推动盲板(1)；最终通过密封座(4)和连接支撑架I(2)夹紧盲板(1)处密封件I(7)，实现密封；
密封松开过程中力的传导过程为：外力顺时针作用在手轮(9)上，手轮(9)顺时针旋转带动传动杆(6)及挡环(12)旋转及轴向运动，挡环(12)推动传动螺母(5)旋转并做远离盲板侧的轴向运动，传动螺母(5)拉动密封座(4)做轴向运动，进而远离盲板(1)；
顺时针旋转手轮(9)至指示板(10)“开”刻度处，通过传动机构松开密封副；推动盲板(1)至挡板(11)接触连接支撑架I(2)，完成盲板(1)开孔侧和盲孔侧的位置变换；逆时针旋转手轮(9)至指示板(10)“关”刻度处，通过传动机构压紧密封副。
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