CN109812644A - 一种智控封堵器和封堵工具串 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种智控封堵器和封堵工具串，智控封堵器包括主控制总成、减速增距及驱动机构、支撑总成、密封总成、锚定及内锁机构，其中减速增距及驱动机构采用多级行星减速机构及传动螺纹结构取代现有技术中的液力传动机构，其具有如下有益效果：结构紧凑、重量轻，减缓了皮碗磨损，增加了有效运行距离；密封可靠、可在管道内连续运行；无需在管道上开孔，保证了管道的完整性，降低了操作难度，同时大大节省了维修时间和人工费用的效果。

Description

一种智控封堵器和封堵工具串

技术领域

本发明涉及油气管道维修领域，具体涉及一种智控封堵器和封堵工具串。

背景技术

在石油、天然气工业中，管道运输是最主要的方式。由于管道在长期运行过程中，受材料腐蚀、缺陷、人为破坏和外界力干扰等诸多因素的影响，导致管道损坏。目前广泛应用的管道维修方法是带压开孔封堵技术，此技术虽然能完成油气管道的不停输修复，但此方法的成本高，工艺复杂，且在管道留有开孔，影响使用寿命。

国外一些公司已经成功研发出一种能在管道内自行进行高压封堵、解封的智能封堵器，并在实际生产中成功应用。此项技术无需在管道上开孔，保证了管道的完整性，降低了操作难度，同时大大节省了维修时间和人工费用。其工作原理为：当智能封堵器在管道中运行到指定位置后，在自身动力作用下沿轴向收缩，通过斜面将封堵器的轴向收缩运动转变为楔形卡瓦的径向扩张运动，从而卡紧管道内壁；轴向收缩同时压缩密封胶筒沿径向向外挤出，实现与管道内壁之间的密封。封堵作业完成后，智能封堵器在自身动力作用下沿轴向伸长，楔形卡瓦和密封胶筒恢复原位，在介质推动下回到管道收球端。

国内，中国发明专利说明书CN101377259A公开了一种管内智能封堵器；其主要原理是：智能封堵器到达指定位置，通过主驱动缸和副驱动缸的驱动，使得承压头、挤压碗和执行器盘三者在轴向相互靠近，在挤压碗的斜面作用下，锁定滑块径向扩张卡紧管壁，封隔圈径向膨胀实现封堵；作业完成后，主驱动缸和副驱动缸反向运动实现解封，在介质推动下回到收球端。

国内，中国发明专利说明书CN107631122A公开了一种新型智能封堵器，其主要原理是：封堵总成和动力总成到达指定位置，微型液压模块，通过高压软管将高压流体充入封堵总成的主液压缸，使封隔圈与锁定卡瓦径向扩张，实现封堵；待作业结束后，通讯模块接收到解封指令，控制模块驱动微型液压模块将高压流体抽回，封隔圈与锁定卡瓦恢复原位，实现解封；在介质推动下回到管道收球端。

上述发明是通过电能、液能、机械能的转换方式，将电机的旋转运动转化为液缸的直线运动，推动卡瓦、密封圈的径向扩张，实现了锚定和封隔；虽结构不同，其原理是相同的。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明提供了一种智控封堵器和封堵工具串，用以解决现有技术处存在的封堵器结构复杂的技术问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种智控封堵器，包括：主控制总成、减速增距及驱动机构、支撑总成、密封总成、锚定及内锁机构；

所述主控制总成具有驱动基座，该驱动基座具有筒状空腔，该筒状空腔内具有智控总成；所述支撑总成分别位于所述智控封堵器的两侧；所述密封总成、锚定及内锁机构环绕所述筒状空腔并沿该筒状空腔轴向依次布置；

所述减速增距及驱动机构包括电机、减速机构和驱动套，所述电机通过所述减速机构与所述驱动套驱动连接；所述驱动套环绕所述驱动基座、减速机构和筒状空腔布置，并且该驱动套可在所述电机的驱动作用下以自身轴线为轴转动；

所述密封总成、锚定及内锁机构与所述驱动套驱动连接；所述密封总成具有环绕所述筒状空腔布置的胶筒，所述锚定及内锁机构具有环绕所述筒状空腔布置的卡瓦，在所述驱动套的旋转驱动作用下，所述卡瓦可先朝接近外部管道内壁的方向径向移动，所述胶筒随后径向扩张与外部管道内壁相接触。

进一步地，所述减速增距及驱动机构还包括行动轴，该行动轴环绕所述驱动基座、筒状空腔布置，并且所述密封总成、锚定及内锁机构通过该行动轴与所述驱动套驱动连接，所述密封总成、锚定及内锁机构环绕所述行动轴并沿所述筒状空腔轴向依次布置，所述密封总成具有环绕所述行动轴布置的胶筒，所述锚定及内锁机构具有环绕所述行动轴布置的卡瓦；所述驱动套一侧与所述驱动基座具有径向间隙，所述行动轴一侧具有行动部，该行动部的径向外壁与所述驱动基座内壁相驱动连接，所述行动轴可在驱动套的旋转驱动作用下沿所述筒状空腔外壁轴向移动；所述胶筒和卡瓦在所述行动轴的驱动作用下可径向扩张与外部管道内壁相接触。

进一步地，所述胶筒和卡瓦分别在各自轴向两侧具有锥形面；所述锚定及内锁机构还包括位于所述卡瓦轴向两侧并且环绕所述行动轴布置的锥座和第二护套，所述锥座轴向一侧部具有与所述卡瓦相适配的形状；所述密封总成还具有环绕所述行动轴布置的第一护套，该第一护套远离所述行动部，所述第一护套与第二护套分别位于所述胶筒的轴向两侧；所述第一护套轴向一侧部具有与所述胶筒相适配的形状，所述第二护套轴向两侧分别具有与所述胶筒、卡瓦相适配的形状；所述第一护套、第二护套可在所述行动轴的驱动作用下挤压所述胶筒和卡瓦分别使其径向扩张、移动并与外部管道内壁相接触；

所述行动轴在所述驱动套的旋转驱动作用下朝向接近所述第一护套的方向移动，驱动所述第二护套挤压所述卡瓦使其径向移动，以及驱动所述第一护套挤压所述胶筒使其径向扩张；所述行动轴具有位置与所述第二护套相对应的第二限位凹槽，该第二限位凹槽内具有限位锁环；所述行动轴通过该限位锁环与所述第二护套相连接；

所述第二护套与所述卡瓦相互接触的表面以及所述卡瓦与所述锥座相互接触的表面分别具有相互配合的滑动导向结构；

所述滑动导向结构为相互锁合的滑动导向筋槽。

进一步地，所述减速增距及驱动机构还具有相互邻接的推力轴承和轴承端座，该推力轴承和轴承端座的径向两侧分别与所述驱动基座和驱动套相接触；

所述支撑总成包括第一支撑总成和第二支撑总成，该第一支撑总成和第二支撑总成为如下技术特征任一一种：

所述第一支撑总成具有相互固定连接的第一支撑轮总成和第一支座，所述第一支座环绕所述驱动基座和轴承端座布置，并且所述第一支座还与所述轴承端座相连接；所述第二支撑总成具有相互固定连接的第二支撑轮总成和第二支座，所述第二支座还与所述筒状空腔相连接；

所述第一支撑总成具有相互固定连接的第一支撑皮碗和第一支座，所述第一支座环绕所述驱动基座和轴承端座布置，并且所述第一支座还与所述轴承端座相连接；所述第二支撑总成具有相互固定连接的第二支撑皮碗和第二支座，所述第二支座还与所述筒状空腔相连接。

进一步或优选地，所述减速机构包括：相互啮合的驱动齿轮和中间齿轮；驱动轴，所述驱动齿轮通过该驱动轴与所述电机驱动连接；中间轴，其与所述中间齿轮相连接；所述中间齿轮还与所述驱动套相啮合。

进一步或优选地，所述减速机构还包括：驱轴前套、驱轴后套、中轴前套和中轴后套；所述驱轴前套、驱动齿轮与驱轴后套包覆住所述驱动轴；所述中轴前套、中间齿轮和中轴后套包覆住所述中间轴。

进一步或优选地，所述胶筒具有内空腔，该内空腔一侧邻接所述行动轴；所述第二护套具有导流孔，该导流孔一端连通所述内空腔，另一端连通所述第二护套的侧壁。

进一步或优选地，所述主控制总成还包括：

第一接头与仓盖板，该仓盖板与所述筒状空腔邻近所述锚定及内锁机构的一端相连接，所述第一接头轴向贯穿所述仓盖板设置，所述第一接头与所述仓盖板共同构成所述智控封堵器的一端部；

第二接头，该第二接头与所述驱动基座一端相连接，构成所述智控封堵器的另一端部；

智控总成包括相互电路连接的电器元件和内置电源，所述电器元件位于所述筒状空腔内，其包括主线路板、温度传感器、湿度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、信号收发模块；所述温度传感器、湿度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、信号收发模块分别与所述主线路板通信连接。

第二方面，本发明提供一种封堵工具串，用于管道封堵作业，该封堵工具串包括前述的智控封堵器，以及外置电源和清管器，所述智控封堵器与外置电源和清管器的控制电路相连接。

本发明提供的一种智控封堵器和封堵工具串，智控封堵器包括主控制总成、减速增距及驱动机构、支撑总成、密封总成、锚定及内锁机构，其中减速增距及驱动机构采用多级行星减速机构及传动螺纹结构取代现有技术中的液力传动机构，其具有如下有益效果：

(1)将电机输出的高转速小扭矩，转变为卡瓦、密封胶筒径向扩张需要的轴向推力；将电机输出的高转速小扭矩，转变为卡瓦、密封胶筒径向收缩需要的轴向拉力；

(2)在轴向力的作用下，卡瓦、密封胶筒径向扩张、收缩可分步进行；

(3)卡瓦、密封胶筒径向扩张、收缩分步进行的动作可重复进行；两端压力、温度等数据采集及发送；

(4)卡瓦先于胶筒移动，锚定力大，锚定稳固可靠；

(5)电源可自备和外挂；本发明提供的智控封堵器和封堵工具串还具有结构紧凑、重量轻，减缓了皮碗磨损，增加了有效运行距离；密封可靠、可在管道内连续运行；无需在管道上开孔，保证了管道的完整性，降低了操作难度，同时大大节省了维修时间和人工费用的效果。

附图说明

图1为本发明提供的一种智控封堵器第一种实施例剖切示意图；

图2为图1左侧局部放大示意图；

图3为图1中部放大示意图；

图4为图1右侧局部放大示意图；

图5为本发明提供的一种智控封堵器第二种实施例剖切示意图；

图6为图5左侧局部放大示意图；

图7为图5中部放大示意图；

图8为图5右侧局部放大示意图。

图中：

1.主控制总成 11.驱动基座 111.导向键 12.筒状空腔 13.第一接头 14.仓盖板 15. 第二接头 16.第一压力传感器 17.第二压力传感器；

2.减速增距及驱动机构 21.电机 22.驱动套 23.行动轴 231.行动部 232.第二限位凹槽 233.轴端 234.导向槽 24.推力轴承 25.轴承端座 26.驱动齿轮27.驱动轴 271. 驱轴前套 272.驱轴后套 28.中间齿轮 29.中间轴 291.中轴前套292.中轴后套；

3.密封总成 31.胶筒 311.内空腔 312.隔环 32.第一护套 321.导流孔；

4.锚定及内锁机构 41.卡瓦 42.锥座 43.第二护套 432.护套凹槽 44.限位锁环 45. 滑动导向结构；

51.第一支撑总成 511.第一支撑轮总成 512.第一支座 513.第一支撑皮碗52.第二支撑总成 521.第二支撑轮总成 522.第二支座 523.第二支撑皮碗。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-8，本发明提供的一种智控封堵器，包括：主控制总成1、减速增距及驱动机构2、支撑总成、密封总成3、锚定及内锁机构4；

其中，所述主控制总成1具有驱动基座11，该驱动基座11内具有筒状空腔12，在本实施例中，驱动基座11与筒状空腔12的中轴一起构造成智控封堵器的中轴；支撑总成分别位于所述智控封堵器的轴向两侧；密封总成3、锚定及内锁机构4环绕所述筒状空腔12并沿该筒状空腔12轴向依次布置，并相互邻接；应当理解的是，轴向是指的沿智控封堵器中轴轴线的方向，与其相对应的，径向是指的沿智控封堵器直径的方向，在之后的记载中二者均照此定义；

减速增距及驱动机构2包括电机21、减速机构和驱动套22，电机21位于筒状空腔12内邻接驱动基座11的一端，通过所述减速机构与所述驱动套22驱动连接；驱动套22环绕所述驱动基座11、减速机构和筒状空腔12布置，并且该驱动套22可在所述电机21的驱动作用下以自身轴线(驱动套22、密封总成3、锚定及内锁机构4与驱动基座11、筒状空腔 12同轴设置)为轴转动；在本发明提供的实施例中，电机21优选低速电机21；另外，电机 21可与智控总成电连接，也可以单独连接外部控制电路；

密封总成3、锚定及内锁机构4与所述驱动套22驱动连接；所述密封总成3具有环绕所述筒状空腔12布置的胶筒31，所述锚定及内锁机构4具有环绕所述筒状空腔12布置的卡瓦 41；

在所述驱动套22的旋转驱动作用下，卡瓦41可先朝接近外部管道内壁的方向径向移动，所述胶筒31随后径向扩张与外部管道内壁相接触；在本实施例中，其具体为，减速增距及驱动机构2还包括行动轴23，该行动轴23环绕所述驱动基座11、筒状空腔12布置，并且所述密封总成3、锚定及内锁机构4通过该行动轴23与所述驱动套22驱动连接，密封总成 3、锚定及内锁机构4环绕所述行动轴23并沿筒状空腔12轴向依次布置，密封总成3具有环绕行动轴23布置的胶筒31，锚定及内锁机构4具有环绕行动轴23布置的卡瓦41；驱动套22邻近减速机构的一侧与所述驱动基座11具有径向间隙，行动轴23在该侧具有径向突出的行动部231，该行动部231的径向外壁与所述驱动套22内壁相驱动连接，在本实施例中行动部231与驱动套22之间采用螺纹旋合的方式，使行动轴23可在驱动套22的旋转驱动作用下沿所述驱动基座11、筒状空腔12外壁轴向移动；胶筒31和卡瓦41在所述行动轴23 的驱动作用下可径向扩张或径向移动与外部管道内壁相接触；

锚定及内锁机构4还包括位于所述卡瓦41轴向两侧并且环绕所述行动轴23布置的锥座42和第二护套43，密封总成3还具有环绕所述行动轴23布置的第一护套32，该第一护套32远离所述行动部231，所述第一护套32与第二护套43分别位于所述胶筒31的轴向两侧(第二护套43位于胶筒31和卡瓦41之间)；胶筒31和卡瓦41分别在各自轴向两侧具有锥形面，在图4、5、7、8中所显示的，胶筒31为由外向内(径向)逐渐扩张的形状，卡瓦41 为由外向内(径向)逐渐收缩的形状，与之相对应的，第一护套32、第二护套43与胶筒31 相对应的侧部具有与胶筒31相适配的形状，第二护套43、锥座42在与卡瓦41相对应的侧部具有与卡瓦41相适配的形状，第二护套43在其两侧具有分别与胶筒31和卡瓦41相适配的形状；采用上述设置可以使第一护套32、第二护套43在行动轴23的驱动作用下(行动轴 23轴向移动)挤压所述胶筒31和卡瓦41，使卡瓦41先朝接近外部管道内壁的方向径向移动，胶筒31随后径向扩张与外部管道内壁相接触；

具体的，行动轴23与驱动套22在朝向第一护套32的侧部具有轴向间隙，驱动套22旋转带动行动轴23朝接近第一护套32(远离减速机构的方向)的方向移动；在该实施例中，行动轴23的轴向端部与锥座42的轴向端部具有间隙，该间隙的长度小于前述行动轴23与驱动套22之间的间隙；行动轴23具有位置与所述第二护套43相对应的第二限位凹槽232，该第二限位凹槽232内具有限位锁环44；行动轴通过该限位锁环44与所述第二护套43相连接；所述第二护套43具有与所述第二限位凹槽232相对应的护套凹槽432，该护套凹槽432 的容积小于限位锁环44的体积，限位锁环44采用弹性材料，在智控封堵器处于待机状态时该限位锁环44被压缩在第二限位凹槽232内；当行动轴23移动时，带动第二护套43、胶筒 31、第一护套32、卡瓦41一起移动，第二护套43先与卡瓦41相接触，在行动轴23的带动下，卡瓦41先受到第一护套32与锥座42的挤压向外移动与管道相接触；限位锁环44受到挤压发生形变被撑在护套凹槽432内，行动轴23继续前移带动第一护套32一起移动，随后胶筒31受到第一护套32、第二护套43的挤压作用逐渐扩张，随后与管道相接触；在本发明提供的实施例中，胶筒31的轴向两侧分别设有隔环54，该两个隔环54的间距由行动轴23 的最大行程决定，即该两隔环54并拢时行动轴23的推力全部传递到卡瓦41上与管壁咬合；智控封堵器开始封堵作业；作业完成智控封堵器解封时，电机21反转，使驱动套22驱动行动轴23反向移动，胶筒31受到的挤压作用减小，形状恢复；卡瓦41随后归位，限位锁环 44随第一护套32反向移动回到第二限位凹槽232中，解封完成；具有如上设置的智控封堵器，胶筒31径向扩张时，卡瓦41也在持续与外部管道侧壁相锚定，当胶筒31达到封堵力度后，智控封堵器所具有的锚定力度最大，使处于封堵作业状态中的智控封堵器更为稳固。

在一些优选的实施例中，如图2和6所示，行动轴23具有与行动部231相邻接的轴端233，该轴端233具有与第一护套32的轴向接触面，当智控封堵器处于待机状态时，轴端233与第一护套具有轴向间隙，当行动轴23移动使轴端233与第一护套32相接触时即胶筒31 开始受压扩张；轴端233与第一护套32之间的间隙由卡瓦41锚定的力度决定；

另外，行动轴23与驱动基座11相互的接触面具有：位于行动轴23上的导向槽234，位于驱动基座11上的导向键111，导向键111位于导向槽234内，当行动轴23移动时导向槽234沿导向键111外壁滑动，并且与行动轴23与驱动套22之间的螺纹结构相配合，形成对于行动轴23的双侧导向，使行动轴23的移动更为平稳准确。

在本实施例中，减速增距及驱动机构2还具有相互邻接的推力轴承24和轴承端座25，该推力轴承24和轴承端座25的径向两侧分别与所述驱动基座11和驱动套22相接触；本实施例中的支撑总成包括第一支撑总成51和第二支撑总成52，所述第一支撑总成51具有相互固定连接的第一支撑轮总成511和第一支座512，所述第一支座512环绕所述驱动基座11和轴承端座25布置，并且所述第一支座512还与所述轴承端座25相连接；所述第二支撑总成52具有相互固定连接的第二支撑轮总成521和第二支座522，所述第二支座522还与所述筒状空腔12相连接；

在一种实施例中，支撑总成包括第一支撑总成51和第二支撑总成52，所述第一支撑总成51具有相互固定连接的第一支撑轮总成511和第一支座512，所述第一支座512环绕所述驱动基座11和轴承端座25布置，并且所述第一支座512还与所述轴承端座25相连接；所述第二支撑总成52具有相互固定连接的第二支撑轮总成521和第二支座522，所述第二支座522还与所述筒状空腔12相连接；在另一种实施例中，支撑总成包括第一支撑总成51和第二支撑总成52，所述第一支撑总成51具有相互固定连接的第一支撑皮碗513和第一支座512，所述第一支座512环绕所述驱动套22和轴承端座25布置，并且所述第一支座512还与所述轴承端座25相连接；所述第二支撑总成52具有相互固定连接的第二支撑皮碗523和第二支座522，所述第二支座522还与所述筒状空腔12相连接。

在本发明提供的实施例中，减速机构采用齿轮减速传动机构，例如在一种方式中，其为多级齿轮减速传动机构，具体为，相互啮合的驱动齿轮26和中间齿轮28；驱动轴27，所述驱动齿轮26通过该驱动轴27与所述电机21驱动连接；中间轴29，其与所述中间齿轮28 相连接；所述中间齿轮28还与所述驱动套22相啮合；如图1、2、5、6所示，驱动轴27贯穿驱动基座11筒状空腔的端部与筒状空腔12中的电机21相连接，驱动齿轮26套装在驱动轴27上，中间齿轮28、中间轴29与驱动齿轮26、驱动轴27相互径向排布，中间齿轮28 与驱动套22相啮合；

为了进一步保证齿轮传动过程的可靠性，减速机构还包括：驱轴前套271、驱轴后套272、中轴前套291和中轴后套292；所述驱轴前套271位于驱动齿轮26与电机21之间，驱轴后套272位于驱动轴27的另一端，驱轴前套271、驱动后套与驱动齿轮26共同包覆住驱动轴27；所述中轴前套291位于中间齿轮28与驱动基座11之间，中轴后套292位于中间轴29 另一端，中轴前套291、中间齿轮28、中轴后套292共同包覆住所述中间轴29；驱动基座 11的筒状空腔位于驱轴前套271、中轴前套291与驱轴后套272、中轴后套292之间。

在本发明提供的实施例中，胶筒31具有内空腔311，该内空腔311一侧邻接所述行动轴 23；所述第二护套43具有导流孔321，该导流孔321一端连通所述内空腔311，另一端连通所述第二护套43的侧壁，通过该导流孔321向胶筒31的内空腔311内通入流体介质。

在本发明提供的实施例中，主控制总成1还包括：

第一接头13与仓盖板14，该仓盖板14与所述筒状空腔12相密封连接，还与第二支座 5222相连接，所述第一接头13轴向贯穿所述仓盖板14设置，所述第一接头13与所述仓盖板14共同构成所述智控封堵器的一端部，第一接头13具有第一压力传感器16，在一些优选的实施例中，其还可以连接外置电源；

第二接头15，该第二接头15与所述驱动基座11一端相连接，构成所述智控封堵器的另一端部；

智控总成括相互电路连接的电器元件和内置电源，所述电器元件位于所述筒状空腔12 内，其包括主线路板、温度传感器、湿度传感器、第一压力传感器16、第二压力传感器17、信号收发模块；所述温度传感器、湿度传感器、第一压力传感器16、第二压力传感器17、信号收发模块分别与所述主线路板通信连接；在本发明提供的实施例中，与智控总成各部件电路连接第一接头13与第二接头15还用于与外部设备、外置电源连接，如外部控制系统、清管器等。

第二方面，本发明提供一种封堵工具串，用于管道封堵作业，其包括上述的智控封堵器，以及外置电源和清管器，智控封堵器与外置电源和清管器的控制电路相连接。

本发明提供的封堵工具串，使用方式可以是管道近前端、近尾端的换管作业中，智控封堵器通过第一接头13连接清管器和外置电源，构成一封堵工具串，由外设的收发筒进入管道；在介质推动运行到指定位置时，智控总成先给清管器减速指令，管道停输或减少输入量，使封堵工具串停止运行；智控总成确认停止后，再发出座封指令；电机21驱动行动轴23、锥座42使锥座42与第二护套43推动卡瓦41径位移与管道内壁紧密接触，第一护套32与第二护套43移动压缩胶筒31扩张与管内壁接触，随着胶筒31后端的压力升高，(介质)液力经第一护套32的多个导流孔321进入胶筒31内空腔311，形成压差力，作用在第二护套 43上，使卡瓦41与管内壁咬合实现锚定，电机21停止转动，驱动套22与行动轴23形成自锁，防止锥座42后移，实现封堵；信号收发模块可传出封堵工具串前端、后端的压力数据，判断封隔情况，合格后，按行业规范进行换管作业，换管结束管道封堵器接到解封指令，在电机21的驱动下，锥座42与第二护套43分开，带动卡瓦41脱离管壁、向内移动，同时释放给胶筒31的压缩力，胶筒31腔内的介质经导流孔321排出，管道封堵器解封，给清管器增速指令、管道开始输送、封堵工具串在介质的推动下进入收发筒；

在另一种优选实施例中，应用环境为在破损管道两端封堵实施换管作业，在该实施例中，封堵工具串为两个，间隔地由收发筒发送至管道内，使两个工具串分别位于破损处的两端；其就位后，两工具串受控先给先给清管器减速指令、管道停输或减少输入量、使封堵工具串停止运行，智控总成确认停止后，再发出座封指令，在电机21的驱动下，锥座42与第二护套43的两锥面推动卡瓦41径位移与管内壁紧密接触，第一护套32与第二护套43轴向移动压缩胶筒31扩张与管壁接触，随着胶筒31后端的压力升高，使卡瓦41与管内壁咬合实现锚定，电机21停止转动，驱动套22与行动轴23形成自锁，防止锥座42后移，实现封堵，本发明内的信号收发模块可传出封堵工具串前端、后端的压力数据，判断封隔情况，合格后，按行业规范进行换管作业，换管结束封堵器接到解封指令，在电机21的驱动下，锥座42与第二护套43分开，带动卡瓦41脱离管内壁、向内移动，同时释放给胶筒31的压缩力，胶筒31腔内的介质经导流孔321排出，两封堵器解封，给清管器增速指令、管道开始输送两封堵工具串，在介质的推动下先后进入收发筒。

本文中应用了具体个例对发明构思进行了详细阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明构思的前提下，所做的任何显而易见的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智控封堵器，其特征在于，该智控封堵器包括：主控制总成、减速增距及驱动机构、支撑总成、密封总成、锚定及内锁机构；

所述主控制总成具有驱动基座，该驱动基座具有筒状空腔，该筒状空腔内具有智控总成；所述支撑总成分别位于所述智控封堵器的两侧；所述密封总成、锚定及内锁机构环绕所述筒状空腔并沿该筒状空腔轴向依次布置；

所述减速增距及驱动机构包括电机、减速机构和驱动套，所述电机通过所述减速机构与所述驱动套驱动连接；所述驱动套环绕所述驱动基座、减速机构和筒状空腔布置，并且该驱动套可在所述电机的驱动作用下以自身轴线为轴转动；

所述密封总成、锚定及内锁机构与所述驱动套驱动连接；所述密封总成具有环绕所述筒状空腔布置的胶筒，所述锚定及内锁机构具有环绕所述筒状空腔布置的卡瓦，在所述驱动套的旋转驱动作用下，所述卡瓦可先朝接近外部管道内壁的方向径向移动，所述胶筒随后径向扩张与外部管道内壁相接触。

2.根据权利要求1所述的智控封堵器，其特征在于，所述减速增距及驱动机构还包括行动轴，该行动轴环绕所述驱动基座、筒状空腔布置，并且所述密封总成、锚定及内锁机构通过该行动轴与所述驱动套驱动连接，所述密封总成、锚定及内锁机构环绕所述行动轴并沿所述筒状空腔轴向依次布置，所述密封总成具有环绕所述行动轴布置的胶筒，所述锚定及内锁机构具有环绕所述行动轴布置的卡瓦；所述驱动套一侧与所述驱动基座具有径向间隙，所述行动轴一侧具有行动部，该行动部的径向外壁与所述驱动套内壁相驱动连接，所述行动轴可在驱动套的旋转驱动作用下沿所述筒状空腔外壁轴向移动；所述胶筒和卡瓦在所述行动轴的驱动作用下可径向扩张与外部管道内壁相接触。

3.根据权利要求2所述的智控封堵器，其特征在于，所述胶筒和卡瓦分别在各自轴向两侧具有锥形面；所述锚定及内锁机构还包括位于所述卡瓦轴向两侧并且环绕所述行动轴布置的锥座和第二护套，所述锥座轴向一侧部具有与所述卡瓦相适配的形状；所述密封总成还具有环绕所述行动轴布置的第一护套，该第一护套远离所述行动部，所述第一护套与第二护套分别位于所述胶筒的轴向两侧；所述第一护套轴向一侧部具有与所述胶筒相适配的形状，所述第二护套轴向两侧分别具有与所述胶筒、卡瓦相适配的形状；所述第一护套、第二护套可在所述行动轴的驱动作用下挤压所述胶筒和卡瓦分别使其径向扩张、移动并与外部管道内壁相接触；

所述行动轴在所述驱动套的旋转驱动作用下朝向接近所述第一护套的方向移动，驱动所述第二护套挤压所述卡瓦使其径向移动，以及驱动所述第一护套挤压所述胶筒使其径向扩张；所述行动轴具有位置与所述第二护套相对应的第二限位凹槽，该第二限位凹槽内具有限位锁环；所述行动轴通过该限位锁环与所述第二护套相连接；

所述第二护套与所述卡瓦相互接触的表面以及所述卡瓦与所述锥座相互接触的表面分别具有相互配合的滑动导向结构；

所述滑动导向结构为相互锁合的滑动导向筋槽。

4.根据权利要求3所述的智控封堵器，其特征在于，所述减速增距及驱动机构还具有相互邻接的推力轴承和轴承端座，该推力轴承和轴承端座的径向两侧分别与所述驱动基座和驱动套相接触

所述支撑总成包括第一支撑总成和第二支撑总成，该第一支撑总成和第二支撑总成为如下技术特征任一一种：

所述第一支撑总成具有相互固定连接的第一支撑轮总成和第一支座，所述第一支座环绕所述驱动基座和轴承端座布置，并且所述第一支座还与所述轴承端座相连接；所述第二支撑总成具有相互固定连接的第二支撑轮总成和第二支座，所述第二支座还与所述筒状空腔相连接；

所述第一支撑总成具有相互固定连接的第一支撑皮碗和第一支座，所述第一支座环绕所述驱动基座和轴承端座布置，并且所述第一支座还与所述轴承端座相连接；所述第二支撑总成具有相互固定连接的第二支撑皮碗和第二支座，所述第二支座还与所述筒状空腔相连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的智控封堵器，其特征在于，所述减速机构包括：相互啮合的驱动齿轮和中间齿轮；驱动轴，所述驱动齿轮通过该驱动轴与所述电机驱动连接；中间轴，其与所述中间齿轮相连接；所述中间齿轮还与所述驱动套相啮合。

6.据权利要求5所述的智控封堵器，其特征在于，所述减速机构还包括：驱轴前套、驱轴后套、中轴前套和中轴后套；所述驱轴前套、驱动齿轮与驱轴后套包覆住所述驱动轴；所述中轴前套、中间齿轮和中轴后套包覆住所述中间轴。

7.根据权利要求1至4任一所述的智控封堵器，其特征在于，所述胶筒具有内空腔，该内空腔一侧邻接所述行动轴；所述第二护套具有导流孔，该导流孔一端连通所述内空腔，另一端连通所述第二护套的侧壁。

8.根据权利要求1至4任一所述的智控封堵器，其特征在于，所述主控制总成还包括：

第一接头与仓盖板，该仓盖板与所述筒状空腔邻近所述锚定及内锁机构的一端相连接，所述第一接头轴向贯穿所述仓盖板设置，所述第一接头与所述仓盖板共同构成所述智控封堵器的一端部；

第二接头，该第二接头与所述驱动基座一端相连接，构成所述智控封堵器的另一端部；

所述智控总成包括相互电路连接的电器元件和内置电源，所述电器元件位于所述筒状空腔内，其包括主线路板、温度传感器、湿度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、信号收发模块；所述温度传感器、湿度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、信号收发模块分别与所述主线路板通信连接。

9.一种封堵工具串，用于管道封堵作业，其特征在于，该封堵工具串包括如权利要求1至8任一所述的智控封堵器，以及外置电源和清管器，所述智控封堵器与外置电源和清管器的控制电路相连接。