CN110375144A - 一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置，属于管道设备领域，其特征在于：包括充气管和气囊，其特征在于：还包括中轴、挡板、矩形瓣片和梯形瓣片；所述的挡板有两片，分别固定安装在中轴的两端；所述的气囊为筒状结构，套在中轴上；所述的中轴为中空的管状结构，中轴侧壁上设有出气孔；所述的充气管一端连接高压空气的气源，另一端连接中轴；所述的矩形瓣片和梯形瓣片均匀的分布在中轴的周围；瓣片的一端与挡板相铰接。与现有技术相比较具有能够高效方便封堵高压管道特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种一种管道设备，特别是一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置。
背景技术
现有的动力介质管道在切断隔离内部动力介质时，通常需要在预留法兰处使用插盲板的方法进行切断隔离，此种方法局限于仅能在预留法兰部位进行切断隔离，无法在想要的任何管道部位进行切断隔离，且此种方法操作难度大、作业周期长、危险系数大，需要多名专业人员佩戴呼吸器进行作业。
现有技术中可以通过气囊对管道进行封堵，将气囊通过接口塞入管道内部，通过外部气泵对气囊进行加压充气，使气囊在管道内部的切断隔离部位进行充分膨胀，气囊与管道内壁充分接触结合，以达到快速有效切断隔离管道内部介质的目的。这种封堵只适应于管道内流体压力不太大的场合，由于气囊多采用橡胶等弹性材质，无法承受过高的气压，当管道内流体压强大于气囊内空气压强时，无法实现封堵的作用，因此传统的气囊无法应用于压力过大的场合。
发明内容
本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置。
本发明解决其技术问题的技术方案是：一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置，包括充气管和气囊，其特征在于：还包括中轴、挡板、矩形瓣片和梯形瓣片；所述的挡板有两片，分别固定安装在中轴的两端；所述的气囊为筒状结构，套在中轴上，气囊两端固定在中轴的两端或两个挡板的内侧面上；所述的中轴为中空的管状结构，中轴侧壁上设有出气孔；所述的充气管一端连接高压空气的气源，另一端连接中轴；所述的矩形瓣片和梯形瓣片各有多个，并且数量相同，均匀的分布在中轴的周围；梯形瓣片的一端与挡板的边缘相铰接，矩形瓣片的一端与挡板的内侧面相铰接；其中矩形瓣片与中轴之间的距离小于梯形瓣片与中轴之间的距离；当矩形瓣片旋转至水平后能够围成一完整的筒状结构，梯形瓣片旋转至水平后能够围成带有三角形缝隙的筒状结构，梯形瓣片围成的筒状结构套在矩形瓣片围成的筒状结构的外侧；矩形瓣片张开后，形成放射性的花瓣结构；矩形瓣片张开一定角度后，相邻的矩形瓣片之间形成了三角形的缝隙，所述的梯形瓣片位于该缝隙内，通过梯形瓣片和矩形瓣片的拼合，能够形成一完整的圆形，该圆形直径的大小等于管道内径；当矩形瓣片和和梯形瓣片旋转至垂直于中轴轴线的位置时，其围成的圆形的直径大于管道的内径。
上述矩形瓣片铰接处安装扭簧或其他弹性元件；将矩形瓣片和梯形瓣片进行磁化，使其磁性两极分别位于其前后两个侧面上，并且矩形瓣片和梯形瓣片的磁性方向相同。
上述的气囊采用弹性形变较大的材质，满足当放气后，气囊能够收紧，所述的矩形瓣片固定在气囊上；将矩形瓣片和梯形瓣片进行磁化，使其磁性两极分别位于其前后两个侧面上，并且矩形瓣片和梯形瓣片的磁性方向相同。
与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：
1、能够快速方便的实现管道的盲断；
2、操作简单；
3、适合用于高压流体的场合。
附图说明
图1是本发明的瓣片展开后结构示意图。
图2是本发明的瓣片闭合后结构示意图。
图3是图1中A-A向剖视图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1至3所示，本发明包括中轴7、充气管5、挡板4、气囊3、矩形瓣片2和梯形瓣片1。
所述的挡板4有两片，分别固定安装在中轴7的两端。所述的气囊3为筒状结构，套在中轴7上，气囊3两端固定在中轴7的两端或两个挡板4的内侧面上。所述的中轴7为中空的管状结构，中轴7侧壁上设有出气孔6。所述的充气管5一端连接高压空气的气源，另一端连接中轴7，通过中轴7的出气孔6将高压空气充进气囊3中，气囊3鼓起将管道8封住。
所述的矩形瓣片2和梯形瓣片1各有多个，并且数量相同，均匀的分布在中轴7的周围。梯形瓣片1的一端与挡板4的边缘相铰接，矩形瓣片2的一端与挡板4的内侧面相铰接。其中矩形瓣片2与中轴7之间的距离小于梯形瓣片1与中轴7之间的距离。当矩形瓣片2旋转至水平后能够围成一完整的筒状结构，梯形瓣片1旋转至水平后能够围成带有三角形缝隙的筒状结构，如图2所示，梯形瓣片1围成的筒状结构套在矩形瓣片2围成的筒状结构的外侧。矩形瓣片2张开后，形成放射性的花瓣结构。矩形瓣片2张开一定角度后，相邻的矩形瓣片2之间形成了三角形的缝隙，所述的梯形瓣片1位于该缝隙内，通过梯形瓣片1和矩形瓣片2的拼合，能够形成一完整的圆形，该圆形直径的大小等于管道8内径。
矩形瓣片2和梯形瓣片1的长度满足：当矩形瓣片2和和梯形瓣片1旋转至垂直于中轴7轴线的位置时，其围成的圆形的直径大于管道8的内径，因此在矩形瓣片2和梯形瓣片1张开至一个小于90°的角度后，由于管道8内径的限制便无法继续张开，此时瓣片的两端分别通过管道8壁和挡板4共同起到限位作用，相当于两端同时被固定住。相对于只有一端固定的悬臂梁结构来说，这种受力方式使其能够承受住来自气囊3的较大的作用力。
使用前瓣片处于水平状态，如图2所示，当需要对管道8进行隔断时，可提前在管道8上设置预留孔，没有预留孔时也可以现场打孔。当各瓣片收起后，其直径小于管道8内径，因此可以很容易将其塞进管道8内。然后通过充气管5向气囊3中充气，在空气压力的作用下气囊3逐渐鼓起，体积逐渐膨胀，通过管道8的作用限制气囊3径向膨胀，通过瓣片的作用阻挡住其轴向膨胀，从而能够将气囊3限定在一个圆柱形的空间内，使其无法继续膨胀，防止其爆裂。继续向气囊3中充入高压空气，直到其压力足以能够阻挡住管道8内的高压流体。
本发明可以用于管道8的临时隔断，也可用于永久性隔断。用于临时隔断时，当隔断完毕后需要将其取出，因此当气囊3中的空气被放出后需要各瓣片能够自动收起，否则其直径过大难以从管道8内取出。矩形瓣片2自动收起可采用以下方式：1、铰接处安装扭簧或其他弹性元件，通过弹力的作用使矩形瓣片2复位；或2、所述的气囊3采用弹性形变较大的材质，即当放气后，气囊3能够收紧，并且矩形瓣片2固定在气囊3上，从而能够随气囊3充放气而展开或收起。对于梯形瓣片1来说，由于梯形瓣片1位于两片矩形瓣片2之间，若同时收起则梯形瓣片1和矩形瓣片2将相互挤压导致其无法收起，因此瓣片收起时必须要有顺序性，即先收起矩形瓣片2，再收起梯形瓣片1。具体方式如下：将矩形瓣片2和梯形瓣片1进行磁化，使其磁性两极分别位于其前后两个侧面上，并且矩形瓣片2和梯形瓣片1的磁性方向相同，因此当各瓣片展开后矩形瓣片2和梯形瓣片1磁性方向相同，二者之间是处于相斥作用的，通过相斥的作用力使矩形瓣片2和梯形瓣片1之间有一种相错开的趋势，因此气囊3放气后，矩形瓣片2即将收起时，梯形瓣片1不会随之收起；当矩形瓣片2收起后，矩形瓣片2的外侧面朝向梯形瓣片1的内侧面，由于二者极性不同，相互吸引，因此通过磁力作用使梯形瓣片1也随之收起。
本发明瓣片结构较为简单，收起后结构较为紧凑、得当，因此在有限的空间内可以给瓣片留出足够的厚度，以便能够承受住气囊3足够大的压力。
需要说明的是，本发明的特定实施方案已经对本发明进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下对它进行的各种显而易见的改变都在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置，包括充气管和气囊，其特征在于：还包括中轴、挡板、矩形瓣片和梯形瓣片；所述的挡板有两片，分别固定安装在中轴的两端；所述的气囊为筒状结构，套在中轴上，气囊两端固定在中轴的两端或两个挡板的内侧面上；所述的中轴为中空的管状结构，中轴侧壁上设有出气孔；所述的充气管一端连接高压空气的气源，另一端连接中轴；所述的矩形瓣片和梯形瓣片各有多个，并且数量相同，均匀的分布在中轴的周围；梯形瓣片的一端与挡板的边缘相铰接，矩形瓣片的一端与挡板的内侧面相铰接；其中矩形瓣片与中轴之间的距离小于梯形瓣片与中轴之间的距离；当矩形瓣片旋转至水平后能够围成一完整的筒状结构，梯形瓣片旋转至水平后能够围成带有三角形缝隙的筒状结构，梯形瓣片围成的筒状结构套在矩形瓣片围成的筒状结构的外侧；矩形瓣片张开后，形成放射性的花瓣结构；矩形瓣片张开一定角度后，相邻的矩形瓣片之间形成了三角形的缝隙，所述的梯形瓣片位于该缝隙内，通过梯形瓣片和矩形瓣片的拼合，能够形成一完整的圆形，该圆形直径的大小等于管道内径；当矩形瓣片和和梯形瓣片旋转至垂直于中轴轴线的位置时，其围成的圆形的直径大于管道的内径。
2.根据权利要求1所述的一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置，其特征在于：所述矩形瓣片铰接处安装扭簧或其他弹性元件；将矩形瓣片和梯形瓣片进行磁化，使其磁性两极分别位于其前后两个侧面上，并且矩形瓣片和梯形瓣片的磁性方向相同。
3.根据权利要求1所述的一种快速有效切断隔离管道内动力介质的气囊装置，其特征在于：所述的气囊采用弹性形变较大的材质，满足当放气后，气囊能够收紧，所述的矩形瓣片固定在气囊上；将矩形瓣片和梯形瓣片进行磁化，使其磁性两极分别位于其前后两个侧面上，并且矩形瓣片和梯形瓣片的磁性方向相同。
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